Dominando o temporizador 555: princípios, modos, aplicações e implementação prática
Neste artigo, exploramos o 555 Timer, um circuito integrado seminal que revolucionou os dispositivos eletrônicos em sua estréia em 1971. Este chip é conhecido por sua versatilidade e é usado em tudo, desde itens domésticos cotidianos até tecnologia avançada de naves espaciais.Nós nos aprofundamos nos princípios, estrutura e aplicações do 555 Timer, concentrando -se particularmente em sua utilidade na obtenção de controle preciso e tempo em projetos de eletrônicos.
Catálogo
Figura 1: 555 Timer
Compreendendo o 555 Timer
Introduzido por Hans Camenzind em 1971, o 555 timer é notável por seus três resistores de 5kΩ.Esses resistores formam uma chave de divisor de tensão para a função do timer, permitindo que ela controle os intervalos de tempo com precisão.Este chip desempenha um papel significativo em uma ampla gama de equipamentos eletrônicos devido ao seu design simples, porém eficaz, abrangendo apenas 8 pinos, mas abrigando aproximadamente 25 transistores, 2 diodos e 16 resistores.
O temporizador 555 opera em três modos: monoestável, biestável e astável.Cada modo serve funções diferentes:
Figura 2: O temporizador 555 é famoso por seus três resistores de 5kΩ
• O modo monoestável fornece um pulso único e cronometrado, útil para criar atrasos precisos.
• O modo Biestável permite que o timer alterne entre dois estados estáveis, ideais para interruptores e alternativas.
• O modo astável gera oscilações contínuas, perfeitas para os sinais de condução da largura do pulso (PWM) e criar efeitos sonoros.
A flexibilidade do chip o torna um dos favoritos entre amadores e engenheiros profissionais, comemorados por sua confiabilidade e recursos precisos de tempo.
Ao usar o temporizador 555, a precisão na seleção e na configuração de resistores e capacitores ajuda a definir intervalos de tempo.Por exemplo, em um simples circuito de piscar LED, o ajuste desses componentes altera a frequência e a duração dos flashes do LED.Esse ajuste afeta a forma de onda do sinal de saída e a estabilidade e a eficiência gerais do circuito.
Para iniciantes, a curva de aprendizado inicial pode parecer íngreme, especialmente entendendo o impacto dos resistores internos de 5kΩ na funcionalidade do timer.No entanto, a experimentação prática, como resistência e capacitância variadas para testemunhar as mudanças resultantes na produção, podem melhorar a compreensão e a intuição no design do circuito.
Princípio de trabalho e estrutura interna do 555 Timer
O 555 Timer é um circuito integrado compacto e eficiente composto por 25 transistores, 2 diodos e 15 resistores.Esses elementos trabalham juntos para formar um sistema de controle de tempo robusto.Este circuito é construído em torno de vários componentes-chave: dois comparadores, um flip-flop RS, um divisor de tensão e um estágio de saída.
Figura 3: 555 Diagrama esquemático do temporizador
Divisor de tensão
O divisor de tensão no temporizador 555 é criado a partir de três resistores de 5kΩ alinhados em série.Essa configuração divide a tensão de alimentação recebida em duas tensões de referência -chave - 1/3 e 2/3 da tensão inicial.Esses pontos de referência são parte integrante dos mecanismos de controle do timer porque fornecem a tensão de referência necessária para os comparadores.
Comparadores
O papel dos comparadores é verificar continuamente o sinal de entrada externa, como a tensão que entra em um circuito externo e medi -lo contra as tensões de referência definidas internamente (1/3VCC e 2/3VCC).Dependendo se a tensão de entrada excede ou cai abaixo desses pontos de referência, o comparador responde.Ele envia um sinal alto se a entrada for maior e um sinal baixo se for menor.Essa lógica binária e on-off é fundamental para o funcionamento preciso do timer.
Rs flip-flop
O sinal dos comparadores alimenta o FLIP-FLOP RS, uma unidade de memória básica que alterna seu estado de saída com base no sinal do comparador.Em uma operação de modo monoestável, o acionamento do flip-flop define o timer por uma duração predeterminada.
Estágio de saída
O estágio de saída do temporizador 555 foi projetado para se conectar diretamente e acionar várias cargas, como luzes LED ou pequenos motores, manuseando até 200mA.Esse recurso torna o 555 Timer incrivelmente versátil, adequado para projetos de hobby e aplicações industriais mais exigentes.
Dicas práticas de aplicação
Ao usar o temporizador 555, a seleção dos resistores e capacitores externos corretos é fundamental.Esses componentes são decisivos ao definir a duração do tempo e garantir a estabilidade da operação.Por exemplo, conectar um capacitor maior ao pino 2 (pino de gatilho) estende a duração do timer.Embora esses ajustes possam parecer pequenos, eles influenciam significativamente o desempenho do timer.
Ao entender e manipular esses elementos, os usuários podem alcançar o controle exato ao longo dos intervalos do tempo.Seja criando sinais específicos de relógio ou projetando sistemas de controle automatizados complexos, essa precisão é uma obrigação.Cada componente e cada conexão é importante, estabelecendo as bases para operações de tempo confiáveis e eficazes.
Explicação detalhada de 555 funções do pino do timer
O 555 Timer é um circuito integrado de 8 pinos amplamente utilizado por engenheiros e entusiastas eletrônicos para criar várias aplicações de tempo e oscilação.Cada pino tem uma função específica, fundamental para a implementação de circuitos eletrônicos do mundo real.
Figura 4: 555 Diagrama de pinagem de IC do temporizador
Pino 1 (terra)
O pino 1 se conecta diretamente ao terminal negativo da sua fonte de alimentação.É imperativo garantir uma conexão estável e sólida neste pino, pois o aterramento ruim pode levar a comportamento irregular do circuito ou falhas definitivas.Manter uma conexão ininterrupta aqui está uma etapa essencial durante a configuração.
Pino 2 (gatilho)
O pino 2 ativa as operações do timer.Este pino aciona uma saída de alto nível no pino 3 sempre que sua tensão cair abaixo de um terço da tensão de alimentação.Em aplicações práticas, os designers geralmente conectam um botão ou sensor externo, juntamente com uma rede de capacitores de resistores a este PIN, para facilitar os horários de início iniciados pelo usuário.
Pino 3 (saída)
Este pino reflete diretamente o estado do timer, fornecendo uma alta saída próxima à tensão da fonte de alimentação (reduzida por um abandono de 1,5V) e uma baixa saída próxima a 0V.Capaz de suportar 100mA a 200mA, o pino 3 pode alimentar dispositivos pequenos diretamente, como LEDs ou pequenos relés, sem componentes adicionais.
Pino 4 (redefinir)
O pino 4 serve para interromper a operação atual do timer.A aplicação de um sinal baixo a este pino interrompe o temporizador e redefine a saída para baixo.Essa funcionalidade é fundamental nos aplicativos que exigem uma cessação imediata do tempo, como desligamentos de segurança ou durante uma condição de erro.
Pino 5 (tensão de controle)
O pino 5 permite ajustar a tensão do limiar interno aplicando uma tensão externa, que altera o período e a frequência do timer.Esse ajuste se mostra inestimável para ajustar a operação do timer, especialmente em sistemas em que o tempo variável é necessário.
Pino 6 (limiar)
O pino 6 monitora o nível de tensão e alterna a saída para baixo quando atingir dois terços da tensão de alimentação.É comumente usado com o pino 2 para estabelecer e controlar o período de oscilação no modo astável do timer.
Pino 7 (descarga)
Nos modos astáveis e monoestáveis do timer, o pino 7 descarrega o capacitor externo conectado.Essa descarga ocorre à medida que a saída muda entre alta e baixa, aumentando a precisão dos intervalos de tempo.
Pino 8 (fonte de alimentação VCC)
O pino 8 se conecta ao terminal positivo da fonte de alimentação e normalmente aceita tensões entre 5V e 15V.Garantir o uso da tensão correta é necessária para impedir que falamentos ou danos por excesso de tensão.
Figura 5: 555 Diagrama de pinagem de IC do temporizador
Ganhar proficiência com esses pinos é essencial para implantar efetivamente o temporizador 555 em um projeto.Esse conhecimento promove a criação de tudo, desde switches simples atrasados a geradores de pulso complexos, garantindo um projeto e implementação bem -sucedidos de circuitos.
Criando um circuito de LED piscante usando o 555 Timer
O temporizador de 555 no modo astável funciona como oscilador, alternando continuamente sua saída de alta para baixa.Essa oscilação é perfeita para criar funções periódicas, como piscar um LED, produzir sons ou controlar motores.
Ao configurar o circuito, pequenos ajustes nos valores do resistor e do capacitor influenciam a frequência do flash e a estabilidade do LED.Por exemplo, uma capacitância mais alta estende as fases On e Off do LED, resultando em um padrão de piscar mais lento.Da mesma forma, a seleção do valor correto do resistor ajuda a proteger o LED da corrente excessiva, o que pode danificá -lo, além de otimizar a eficiência de energia do circuito.
A experiência com esses circuitos oferece aos iniciantes uma maneira prática de observar a interação dos componentes eletrônicos.Ele também mostra como o tempo nos circuitos é gerenciado usando elementos básicos, aumentando suas capas das capacidades do 555 Timer e incentivando uma exploração adicional em eletrônicos.
Figura 6: Circuito de LED
Construindo um circuito de LED piscante
A montagem de um circuito de LED piscante com um temporizador de 555 é um excelente projeto introdutório para aqueles novos na eletrônica.O processo é direto e fornece uma demonstração clara da funcionalidade do timer no modo astável.Abaixo, você encontrará as etapas detalhadas e os componentes necessários.
Figura 7: Circuito de pisca -pisca de LED
Componentes necessários:
• 555 chip do temporizador
• LIDERADO
• Resistor (para limitar a corrente ao LED)
• Capacitor (para definir a frequência flash)
• Fonte de alimentação (geralmente entre 5V e 12V)
Instruções de montagem:
Conectando a fonte de alimentação:
• Anexe o pino 8 do timer de 555 ao terminal positivo da sua fonte de alimentação.
• Conecte o pino 1 ao solo.
Configurando o cronômetro:
• Para definir o temporizador 555 para o modo astável, link os pinos 2 e 6 juntos.
Ajustando a frequência de saída:
• Conecte um resistor do pino 7 ao pino 8. Esse resistor influenciará a rapidez com que o capacitor cobra.
• Anexe outro resistor do pino 7 ao pino 6 e coloque um capacitor em série do pino 6 ao solo.Os valores escolhidos desse resistor e capacitor determinarão a rapidez com que os LED piscam.
Conectando o LED:
• Ligue o terminal positivo do LED ao pino 3, que é o pino de saída do temporizador de 555.
• Conecte o terminal negativo do LED ao solo através de um resistor.Esse resistor deve ser cuidadosamente escolhido para garantir que seja forte o suficiente para evitar danos ao LED de muita corrente.
Através dessas etapas, você pode construir um circuito que não apenas demonstra princípios eletrônicos básicos, mas também serve como uma introdução prática às funções dinâmicas do temporizador 555.
Modo monoestável com o temporizador 555
O modo monoestável, geralmente chamado de modo de tiro único, fornece uma saída alta e estável e alta do temporizador 555.Essa funcionalidade é particularmente útil para gerar sinais de tempo ou atraso de uso único.Os usos comuns incluem iniciar sequências em campainhas ou alarmes temporários, onde um sinal rápido desencadeia uma ação mais longa.
No processo de construção e teste de um circuito monoestável, o ajuste dos valores do resistor e do capacitor permite um controle preciso sobre a duração da saída.Por exemplo, aumentar o tamanho do capacitor estende o período em que a saída permanece alta, o que é útil para aplicações que precisam de comprimentos de sinal estendidos, como alarmes mais longos.
A atenção à qualidade dos componentes, especialmente o mecanismo de gatilho, é fundamental.Componentes de baixa qualidade podem levar a um acionamento inconsistente e diminuir o desempenho do sistema.Além disso, a escolha do resistor de pull-up influencia a estabilidade do circuito.Deve ser grande o suficiente para manter o pino 2 em um estado alto em condições normais e pequeno o suficiente para facilitar uma mudança rápida para um estado baixo quando desencadeado.
Essas configurações permitem que o temporizador 555 funcione efetivamente em funções além das campainhas básicas ou alarmes, incluindo tarefas de precisão, como controlar flashes da câmera.Essa versatilidade mostra a utilidade do 555 Timer em diversos projetos eletrônicos.
Construindo um circuito em modo monoestável
A configuração para um circuito de modo monoestável requer atenção cuidadosa à configuração de sinalização e tempo.Aqui está um guia passo a passo para montar um circuito monoestável com um temporizador de 555.
Figura 8: 555 Timer no exemplo monoestável
Componentes necessários:
• 555 Timer
• Resistores (mínimo de dois)
• Capacitor (determina a duração do atraso)
• Switch de gatilho (como um botão)
• Dispositivo de saída (por exemplo, campainha ou LED)
• Fonte de alimentação (normalmente 5V a 12V)
Instruções de montagem:
Estabelecendo conexão de poder:
• Conecte o pino 8 do timer de 555 ao terminal positivo da sua fonte de alimentação.
• Anexe o pino 1 ao solo.
Configurando o mecanismo de gatilho:
• Anexe um resistor de pull-up ao pino 2 e conecte-o à fonte de alimentação positiva para manter o pino 2 geralmente alto, impedindo gatilhos acidentais.
• Conecte o pino 2 ao solo através de um interruptor de gatilho, permitindo que a tensão no pino 2 caia brevemente quando a chave é ativada, iniciando assim o cronômetro.
Definindo a duração da saída:
• Coloque um resistor entre o pino 6 (limiar) e o pino 7 (descarga).
• Anexe um capacitor do pino 7 ao solo.Os valores específicos do resistor e do capacitor determinam quanto tempo a saída permanece alta, gerenciando a transição de volta para a baixa após a ativação.
Conectando um dispositivo de saída:
• Pino de ligação 3 a um dispositivo de saída, como uma campainha ou LED, permitindo que ele emite som ou luz após a ativação.
Seguindo essas etapas, você pode criar um circuito monoestável que não apenas demonstra princípios eletrônicos básicos, mas também utiliza efetivamente a funcionalidade dinâmica do 555 Timer.
Modo biestível e suas aplicações práticas
O modo biestável permite que o chip de 555 timer alterne entre dois estados estáveis, funcionando de maneira semelhante a um interruptor eletrônico de mão dupla.Esse modo é ideal para cenários que requerem interruptores simples ou controles lógicos sem funções baseadas no tempo.Geralmente, é aplicado em sistemas de automação simples, controles lógicos de robô e várias operações de comutador.
Entendendo e configurando o modo Biestável
O sucesso do uso do modo Biestável depende da configuração precisa do mecanismo de gatilho e da manutenção de saídas estáveis.A qualidade e a configuração dos botões de controle afetam significativamente o desempenho do sistema, pois os botões inferiores podem levar a jitter e alterações frequentes e não intencionais.
Para definir o gatilho, conecte os pinos 2 e 6. Aqui está a lógica operacional: pressionar um botão altera a saída de um estado para outro, que segura até o botão ser pressionado novamente.Essa configuração é perfeitamente adequada para projetar circuitos lógicos simples, como os usados para alterar a direção de um robô ou para armazenamento básico de dados.
Além de comutadores eletrônicos simples, o modo Biestável também é adaptável para tarefas mais complexas, como sistemas de controle automatizados que requerem tomada de decisão elementar.Sua simplicidade e confiabilidade o tornam uma ferramenta útil em projetos eletrônicos.
Configurando o modo Biestável
No modo Biestável, a saída do 555 Timer (alta ou baixa) depende de um gatilho externo e permanece inalterada até o próximo evento de gatilho.Embora a configuração seja direta, um design preciso do circuito ajuda a garantir estabilidade e capacidade de resposta.
Figura 9: Exemplo de circuito de modo biestável
Materiais necessários:
• 555 chip do temporizador
• Resistor
• Switch de gatilho (botão ou dispositivo sensorial)
• Dispositivos de saída (LEDs, bloqueios eletrônicos, motores, etc.)
• Fonte de alimentação (normalmente de 5 a 12V)
Etapas de construção:
Conexões de energia:
• Conecte o pino 8 à fonte de alimentação positiva e o pino 1 ao terra.
Defina o mecanismo de gatilho:
• O pino de ligação 2 e o pino 6 diretamente e através de um resistor pull-down ao solo, garantindo que o pino permaneça baixo sem um sinal de gatilho.
• Conecte os pinos 2 e 6 à oferta positiva através de um botão para ativação.
Configuração de saída:
• Conecte o pino 3 (pino de saída) a um dispositivo de saída como um LED ou outro controlador.
Essa abordagem direta e detalhada da configuração do modo biestável enfatiza o manuseio prático e a operação lógica, tornando -a acessível para aqueles que implementam ou aprendem sobre sistemas de controle simples em eletrônicos.
Aplicações práticas e expansão da alta saída de corrente
O temporizador 555 pode fornecer até 200mA, tornando -o adequado para alimentação diretamente de pequenos motores ou várias luzes LED.Ao adicionar componentes externos, como transistores ou MOSFETs, a capacidade do 555 Timer aumenta, permitindo lidar com cargas maiores em sistemas de controle automatizados.
Ao selecionar um transistor ou MOSFET, é essencial garantir que ele possa lidar com a tensão e a corrente esperadas.Para cargas mais pesadas, pode ser necessária uma dissipação extra de calor, como dissolas de calor.
O emparelhamento de um temporizador de 555 com um transistor ou MOSFET oferece aos usuários maior flexibilidade para gerenciar dispositivos de alta potência.Essa configuração expande o uso do 555 Timer em sistemas de automação.
Carga de acionamento direto
Configuração básica:
String LED: conecte vários LEDs ao pino de saída 3, incluindo resistores de limitação de corrente adequados para protegê-los da sobrecorrente.Por exemplo, com uma fonte de alimentação de 12V acionando 10 LEDs, coloque um resistor de 120Ω em série com cada LED.
Motores pequenos: conecte um motor diretamente ao pino 3 se exigir menos de 200mA.Essa abordagem direta funciona bem dentro do limite atual.
Circuito expandido para cargas maiores
Materiais necessários:
• 555 chip do temporizador
• Transistor adequado (por exemplo, NPN) ou MOSFET
• Diodo do volante (para cargas indutivas)
• Controle Resistor
• Fonte de energia
• Carga (por exemplo, motores maiores ou LEDs de alta potência)
Etapas para montagem:
Configuração do driver do transistor:
Coloque um pequeno resistor entre o pino 3 e a base do transistor (NPN) ou portão (MOSFET) para controlar a corrente da porta.
Conecte o coletor (NPN) ou dreno (MOSFET) a um lado da carga.Conecte o outro lado da carga ao terminal positivo da fonte de alimentação.
Vincular o emissor (NPN) ou fonte (MOSFET) ao terminal de potência negativo.
Para cargas indutivas como motores grandes, adicione um diodo de volante entre a carga e o transistor para proteger das ondas de tensão.
Teste e ajustes:
Verifique se todas as conexões estão corretas antes de ligar.
Durante o teste, observe a resposta da carga e verifique o transistor quanto ao superaquecimento.Se o calor excessivo for detectado, considere instalar dissipadores de calor.
Estratégias para controlar cargas maiores
Para gerenciar cargas superando 200mA, o 555 Timer precisa de um transistor externo para aumentar seu poder de condução.Transistores ou MOSFETs NPN são comumente usados para esse fim.Eles não apenas lidam com motores de alta potência ou tiras de LED extensas de maneira eficaz, mas também garantem a estabilidade do circuito.Abaixo estão as instruções detalhadas sobre a implementação dessas medidas, juntamente com as principais considerações operacionais.
Materiais necessários
• 555 chip do temporizador
• Transistor NPN ou MOSFET
• Resistor (para base ou portão)
• Diodo do volante (para cargas indutivas)
• Carga de alta potência (por exemplo, tira de motor ou LED)
• Fonte de alimentação (Carga correspondente e tensão do transistor/necessidades de corrente)
Etapas de implementação
Conecte o temporizador 555:
Configure o temporizador 555 com base no modo de aplicação pretendido, como monoestável ou astável.
Selecione e configure o transistor:
Para um transistor NPN.Ligue o pino de saída (pino 3) do temporizador 555 à base do transistor usando um resistor entre 1kΩ e 10kΩ para limitar a corrente base.
Para um MOSFET.Conecte a saída do 555 Timer à porta MOSFET por meio de uma resistência mais alta, geralmente 10kΩ a 100kΩ, pois os MOSFETs são acionados por voltagem.
Conecte a carga:
Conecte o coletor do transistor (NPN) ou dreno (MOSFET) a uma extremidade da carga.
Conecte a outra extremidade da carga ao terminal de fonte de alimentação positivo.
Se a carga for indutiva (como um motor), adicione um diodo de volante entre a carga e o transistor.O diodo deve enfrentar oposto à fonte de alimentação para proteger contra surtos de tensão.
Teste e ajuste:
Verifique as conexões cuidadosamente antes de ligar o circuito.
Observe a resposta da carga e monitore o transistor por superaquecimento.Se ficar muito quente, use um dissipador de calor para evitar danos.
Considerações importantes durante a operação:
Seleção do transistor: escolha um transistor com a corrente máxima apropriada, a capacidade de tensão e o limite no limite.Os MOSFETs geralmente funcionam melhor para uso de alta corrente devido à sua baixa resistência.
Cálculo do resistor: Calcule cuidadosamente o resistor de base ou porta para garantir que o transistor responda corretamente à saída de 555 timer.
Dissipação de calor: As cargas de alta potência geram calor significativo; portanto, aplique medidas de resfriamento apropriadas, como dissipadores de calor, para manter o desempenho e evitar danos.
Seguindo estas etapas, você pode usar o timer de 555 para gerenciar com eficiência grandes cargas além de 200ma.Essa configuração amplia os recursos do 555 Timer, permitindo que ela seja eficaz em vários cenários de automação e controle.
Conclusão
Este artigo forneceu uma análise detalhada da operação do 555 Timer e por que é tão amplamente utilizada.A multifuncionalidade e a confiabilidade do 555 Timer tornam inestimável para entusiastas e engenheiros eletrônicos, mostrando seu valor incomparável em sistemas eletrônicos complexos.Os projetos de circuitos práticos que variam de experimentos simples a aplicativos de automação complexos demonstram sua flexibilidade e recursos de saída de alta corrente.Os leitores agora devem ser bem versados na funcionalidade do 555 Timer e podem aplicar com confiança esse conhecimento a projetos do mundo real.Ao aproveitar a criatividade, eles podem enfrentar desafios práticos e contribuir para a inovação contínua na tecnologia eletrônica.
Perguntas frequentes [FAQ]
1. Como funciona um temporizador de 555 em um circuito?
O 555 Timer é um circuito integrado versátil com três modos principais: astitável, monoestável e biestável.Aqui está uma explicação simplificada:
Componentes -chave:
O chip inclui dois comparadores de tensão, um flip-flop SR, um estágio de saída e um transistor de descarga.
Entradas e sinais internos:
Entradas de gatilho e limiar:
Dois pinos principais de entrada recebem sinais de tensão.
Entrada de tensão de controle:
Modifica a tensão de referência interna.
Operação interna:
Os comparadores monitoram os níveis de tensão do gatilho e dos pinos de limite em relação a uma referência interna.
Quando a tensão do gatilho está abaixo de um terço da tensão de alimentação, o comparador mais baixo define o flip-flop SR para produzir um sinal alto.
Se a tensão limite exceder dois terços da tensão de alimentação, o comparador superior redefine o flip-flop, resultando em uma saída baixa.
Transistor de descarga:
Conectado ao pino 7, o transistor de descarga é controlado pelo flip-flop.
No modo astável, ele descarrega intermitentemente um capacitor de tempo, criando uma oscilação repetitiva.
No modo monoestável, ele descarrega o capacitor quando a saída é baixa.
2. Exemplo de um aplicativo de 555 timer
Um uso popular para o temporizador 555 no modo astável é criar um circuito de pisca -pisca de LED:
Configuração do circuito:
Um resistor, um capacitor de tempo e um LED são necessários.
Operação:
O capacitor cobra através de um resistor.
Uma vez que a tensão atinge dois terços da tensão de alimentação, o pino de descarga é acionado, descarregando o capacitor e redefinindo o ciclo.
Esse ciclo faz com que o LED pisque em uma frequência determinada pelos valores do resistor e do capacitor.
3. Como fazer um circuito simples de 555 temporizadores
Aqui está um guia passo a passo para montar um astável circuito de 555 timer:
Reúna componentes:
• 555 Timer IC
• Dois resistores (R1 e R2)
• Um capacitor eletrolítico (C1)
• Fonte de alimentação (5-15V)
• LIDERADO
• Conectando fios
Conjunto do circuito:
Conecte o pino 8 (VCC) à fonte de alimentação positiva.
Conecte o pino 1 (GND) ao solo.
Coloque o resistor R1 entre os pinos 8 e 7.
Conecte o resistor R2 entre os pinos 7 e 6.
Anexe o capacitor C1 entre o pino 6 e o solo.
Pino 4 de amarração (redefinir) para VCC.
Opcionalmente, o pino 5 (tensão de controle) através de um capacitor de 0,01 µF.
Conecte o pino 3 (saída) à perna positiva do LED através de um resistor limitador de corrente e aterre a outra perna.
Ajuste o tempo:
Calcule a frequência de oscilação usando:
Frequência = 1,44 / ((R1 + 2 * r2) * C1)
Teste o circuito:
Ligue o circuito.O LED deve começar a piscar.
Altera os valores do resistor e do capacitor para modificar a taxa de piscar.
4. Compreendendo o controle de tensão em um circuito de 555 temporizadores
A tensão em um circuito de 555 temporizadores é definida principalmente pelo seu modo de aplicação, como astável ou monoestável.Normalmente, a faixa de tensão é de 4,5 volts a 15 volts, dependendo da tensão de alimentação (VCC).A saída flutua entre quase 0 volts (terra) e próxima ao VCC.Durante a operação, o circuito gerencia os intervalos de tempo variando a tensão em detrimento de um capacitor de tempo.Para um controle mais avançado, uma tensão externa pode ser aplicada para ajustar a frequência de oscilação, um método frequentemente chamado de oscilação controlada por voltagem (VCO).
5. O uso mais comum do 555 Timer hoje
Hoje, o temporizador 555 é predominantemente empregado como oscilador ou gerador de pulso, especialmente para gerar pulsos de relógio em circuitos digitais.É fundamental para criar sinais precisos de ondas quadradas necessárias para aplicações de tempo e controle.Além disso, é amplamente utilizado nos circuitos de modulação de largura de pulso (PWM).Esse aplicativo é crucial para ajustar o brilho dos LEDs ou controlar as velocidades do motor, permitindo uma ampla gama de configurações de velocidade e intensidades de luz.
6. Vantagens de usar um temporizador de 555
Versatilidade: o temporizador 555 é capaz de operar em várias configurações, como gerar oscilações contínuas no modo astável ou produzir um único pulso no modo monoestável.
Facilidade de uso: requer apenas um punhado de componentes externos para funcionar, simplificando o processo de design e montagem para muitos projetos.
Acessibilidade: Devido ao seu baixo custo, o 555 Timer é acessível para entusiastas e projetos profissionais, tornando -o um item básico em dispositivos eletrônicos.
Desempenho estável: o timer mantém uma saída estável, que não é facilmente afetada por mudanças de temperatura, garantindo operação confiável em diferentes ambientes.
Alta corrente de saída: pode acionar diretamente dispositivos com correntes até 200mA, permitindo que os LEDs de energia, pequenos motores e outros componentes sem hardware adicional.
Precisão: Os intervalos de tempo são altamente precisos e podem ser facilmente ajustados com resistores e capacitores externos, proporcionando flexibilidade na faixa de tempo e precisão.
7. Como funciona um circuito monoestável de 555?
Um temporizador de 555 no modo monoestável produz um único pulso de um comprimento específico.Aqui está uma explicação detalhada:
Acionando o circuito:
Inicialmente, o circuito fica em um estado estável, onde a saída (pino 3) é baixa.
Quando um sinal curto e de baixa tensão (abaixo de um terço da tensão de alimentação) atinge o pino do gatilho (pino 2), o timer inicia, fazendo com que a saída mude para alta.
Cronometrando o pulso:
A duração do pulso de alta saída depende de um resistor externo (R) entre o VCC e o pino de descarga (pino 7), bem como um capacitor (c) entre o pino limite (pino 6) e o solo.
Quando a saída é alta, o capacitor começa a carregar o resistor.
Terminando o pulso:
À medida que o capacitor cobra e sua tensão atinge dois terços da tensão de alimentação, o comparador de limiar interno desliza a saída de volta a baixa, descarregando o capacitor e redefinindo o circuito.
Componentes -chave:
Resistor (R): controla a taxa na qual o capacitor cobra.
Capacitor (C): armazena a carga e determina a duração do pulso.
Fórmula de duração do pulso:
T = 1,1 × r × c
8. O que é uma alternativa a um circuito de 555 temporizadores?
Várias alternativas ao 555 timer incluem:
Microcontroladores:
Flexível e programável para várias funções de tempo.
Timer especializado ICS:
CD4538: oferece dois multivibradores monoestáveis de precisão.
NE566: um oscilador controlado por voltagem.
Componentes discretos:
Osciladores baseados em transistor: usa transistores discretos e componentes passivos para o tempo.
Osciladores RC: circuitos simples com resistores e capacitores, geralmente emparelhados com amplificadores.
9. Como você define a frequência em um temporizador de 555?
Para ajustar a frequência de um temporizador de 555 no modo astável (oscilação contínua), você precisará alterar os valores de dois resistores e um capacitor.
Conexão do circuito:
Resistor R1: conecte -se entre o VCC e o pino de descarga (pino 7).
Resistor R2: Conecte -se entre o pino 7 e o pino de limite (pino 6).
Capacitor C: Conecte -se entre o pino 6 e o solo.
Pegue a saída do pino 3.
Calcule a frequência:
Frequência (Hz) = 1,44 / ((R1 + 2 × R2) × C)
Calcule o ciclo de serviço:
Ciclo de serviço (D) = R2 / (R1 + 2 × R2)
Ajustando resistores:
Para aumentar a frequência: reduza a resistência de R1 e R2.
Para menor frequência: aumente os valores de R1 e R2.
Exemplo de cálculo:
Se R1 for 10kΩ, R2 for 20kΩ e C é 0,01µF, então a frequência é:
f = 1,44 / ((10k + 2 × 20k) × 0,01µf) ≈ 2,4kHz
Altere os valores de R1 ou R2 para atingir a frequência desejada.