Tutorial CI 555: Temporizador

Introdução

Se você ainda não sabe o que é o CI 555 sugiro que veja a primeira parte um deste tutorial clicando aqui.

Como já mencionamos na parte 1, este CI é muito versátil e neste tutorial iremos explorar mais um modo de aplicação deste circuito integrado, modo monoestável, amplamente utilizado como temporizador, possui dois níveis lógicos de atuação (nível alto ou nível baixo). 

No modo de operação monoestável o 555 funciona como um disparador. Quando recebe um sinal no gatilho é gerado um pulso de duração específica na saída. Depois do determinado tempo a saída desliga e fica pronto para receber outro estímulo. Caso durante o período em que saída está ligada ele receber um sinal de reset ela é desligada imediatamente. 

Temporizadores como este são utilizados em circuitos que necessitam ser resetados periodicamente, instrumentos de cozinha, chuveiros, hortas e jardins automatizados, lâmpadas e tomadas.

Materiais Necessários para o Projeto com 555 como Temporizador

• • 1x CI NE555 – Temporizador
  • 2x Push Button (Chave Táctil) 6x6x6mm
  • 1x Resistor 10K 1/4W (10 Unidades)
  • 1x Resistor 100K 1/4W (10 Unidades)
  • 1x Resistor 330R 1/4W (10 Unidades)
  • 1x Capacitor Eletrolítico 4.7uf x 50V
  • 1x Capacitor Eletrolítico 10uf x 25V
  • 1x Capacitor Disco Cerâmico 100nf x 50V
  • 1x LED Difuso 3mm Azul
  • 1x Protoboard 400 Pontos
  • 1x Jumpers – Macho/Macho – 20 Unidades de 20cm
  • 1x Fonte 5V 1A Bivolt
  • 1x Kit Osciloscópio Digital DSO138 – DIY para testes

Entendendo o Projeto

Nesta configuração iremos configurar o 555 para pulso de aproximadamente 5 segundos. O circuito é conectado da seguinte forma:

• • Os resistores de 10K OHM são resistores de pullup para o pushbutton de trigger (gatilho) e de reset.
  • R1 e C1 são utilizados para calcular o tempo de pulso.
  • Ao pressionar o gatilho, a saída muda para nível alto, após o final do tempo configurado a saída retorna para nível lógico baixo.
  • Ao pressionar o reset enquanto a saída estiver em alto, fará com que a saída volte a nível baixo imediatamente.

Abaixo podemos observar os cálculos necessários para o desenvolvimento deste projeto:

T é o tempo em segundos;

R a resistência em OHMs; 

C a capacitância em farads de C1;

Tabela

Valores Limites para o Monoestável 555:

Parâmetro        /        Componente Valor Limite
R max                                           3 M
R min                                             1 k
C max                                         2 000 F
Cmin                                           500 pF
Tr(max)                                       1/4 T
Iout                                            200 mA
Vcc                                              18 V

Onde:

• Iout é a máxima corrente de saída (A).
• Vcc é a tensão de alimentação em volts (V).
• Tr é a duração do pulso em segundos (s).

Executando o Projeto

Em primeiro lugar, com a fonte de alimentação desligada vamos conectar os jumpers na protoboard.

Conecte o circuito integrado na protoboard juntamente com os jumpers de alimentação em VCC (pino 8) e GND (pino 1).

Conecte o capacitor de 10uf entre VCC e GND. Esta ligação serve para eliminar o ruído da fonte de alimentação.

O capacitor de 4.7 uf será conectado no pino 6 do CI e ao GND. Atente à polaridade dos componentes.

Coloque um jumper entre os pinos 6 e 7 do CI. Conecte o resistor de 100k OHM entre VCC e o pino 7. O capacitor cerâmico deverá ser conectado entre o pino 5 e GND, como a seguir.

Conecte os botões de reset e gatilho juntamente com seus resistores de 10k OHM nos pinos 4 e 2 respectivamente.

Por último conectamos o resistor de 330 OHM no pino 3 do CI e no positivo do led, conecte o terminal negativo do led ao GND.

Se o seu circuito se encontra parecido com o montado abaixo, significa que finalizamos a parte da montagem e estamos prontos para os testes.

Testes

Ligue a fonte de alimentação no circuito, lembrando que a configuração atual deve ser alimentado com tensões entre 5V e 7V. 

O CI 555 pode ser alimentado com até 18V, certifique-se de dimensionar corretamente o resistor da saída no pino 3 de acordo com a carga utilizada.

Ao pressionarmos o interruptor conectado no pino 2, o led deverá permanecer aceso por aproximadamente 5 segundos, após este intervalo deverá apagar.

Veja abaixo a demonstração prática e forma de onda da saída em um osciloscópio.

Conclusão

O circuito que acabamos de desenvolver é utilizado há muito tempo em pequenas aplicações devido seu baixo custo e precisão.

Troque os valores de R1 e C1 para obter diferentes resultados, não se esqueça de prever os resultados utilizando a fórmula apresentada na introdução deste post. Abra sua imaginação para desenvolver as mais variadas aplicações.

Esperamos que você tenha entendido e conseguido montar nosso projeto. Veja nossos outros posts explorando as diversas funções e aplicações do CI 555.

Referências:

• 50 – 555 Circuits – 30/09/2020
  http://www.talkingelectronics.com/projects/50%20-%20555%20Circuits/50%20-%20555%20Circuits.html#HH
• 555 Timer IC – 30/09/2020
  https://electronicsclub.info/555timer.htm
• The electronics club – 30/09/2020
  https://dlb.sa.edu.au/rehsmoodle/file.php/466/kpsec.freeuk.com/555timer.htm

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Sobre o Autor

Enzo Morelli Técnico em Eletrônica pelo SENAI, cursando Engenharia da Computação, Militar, hobbysta nas áreas de eletrônica, automação, inteligência artificial e domótica.