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CB05 - Timer com CI 555 (Multivibrador monestável)

Angelo Luis Ferreira | 18/02/2019 Acessos: 12.583

Objetivo

Criar um circuito para ser utilizado como um temporizador para componentes eletrônicos, onde utilizamos um led de 5mm. Para este circuito vamos configurar o CI 555 no modo monoestável, ou seja, operando como um timer. Utilizaremos também um botão ("push button")  para acionar o componente eletrônico por um determinado tempo.

Definições

Multivibradores são circuitos que podem variar sua saída para dois estados distintos: 0 e 1. Basicamente em eletrônica, existem 3 tipos de circuitos multivibradores: astável, monoestável e biestável (flip-flop). Neste projeto, utilizamos um CI 555 configurado no modo monoestável:

Multivibrador Monoestável: quando o circuito opera como um disparador ou um timer. Modo aplicável à projetos de temporizadores, detectores de pulso, chaves imunes a ruído, interruptores de toque, etc..

Um multivibrador monostável, usando um CI 555, é um circuito eletrônico que produz um pulso de saída de duração controlada quando é acionado por um pulso de entrada. Para saber mais leia: CI 555- Modo Monoestável (Temporizador) e Multivibradores com CI 555.

Aplicação

Para fins didáticos e projetos eletrônicos.

Componentes necessários

Referência	Componente	Quantidade	Imagem	Observação
Protoboard	Protoboard 830 pontos	1		No mínimo utilizar protoboard com 830 pontos
Jumpers	Kit cabos ligação macho / macho	1
Led Difuso 5mm	LEDs 5mm	1		1 LED alto brilho verde (ou qualquer outra cor) hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh Você poderá utilizar também LEDs de qualquer outra cor ou LEDs difusos de 3 ou 5mm nas cores que desejar.
Resistor	Resistor	3		1 Resistor de 150Ω      (LED) 2 Resistores de 10KΩ  (CI555) Os valores dos resistores para os leds foram definidos para um circuito com uma fonte de 5V.
Circuito integrado 555	CI 555	1		(datasheet)
Capacitor eletrolítico	Capacitor eletrolítico	1		1 Capacitor eletrolítico de 100μF (16V) Utilizando capacitores maiores, o led ficará mais tempo aceso.
Push Button	Push button 6X6X5mm	1
Fonte ajustável para protoboard	Fonte ajustável	1		Se você não tiver uma fonte ajustável, utilize pilhas ou bateria como fonte de energia (este projeto pode ser utilizado para tensões entre 5V a 12V)

Esquema elétrico

Montagem do Circuito

1. Conecte os componentes no Protoboard como mostra a figura abaixo. Verifique cuidadosamente os cabos de ligação antes de ligar na fonte de energia.

Obs.: Para o Led utilize: 150Ω para fonte de 5V | 330Ω para fonte de 9V | 470Ω para fonte de 12V

Atenção:

1. Lembre-se que o LED tem polaridade: O terminal maior tem polaridade positiva e o lado do chanfro tem polaridade negativa.

2. Da mesma forma que um led o capacitor eletrolítico também tem polaridade: O terminal maior tem polaridade positiva e o lado identificado com faixa tem polaridade negativa.

3. Para montar o circuito integrado 555 é importante observar a(s) marcas(s) de referência para a identificação dos pinos de contato. Os pinos deverão ser identificados conforme mostra a imagem abaixo:

Observação: A montagem invertida do CI 555 pode causar danos irreversíveis ao componente.

4. O circuito integrado 555 é um temporizador, oscilador e gerador de pulso, que pode ser usado em qualquer projeto que necessite dessas características. Pode ser usado em um circuito pisca led, para a geração de notas músicais em diversas frequências, para posicionamento de servo dispositivos e diversas outras aplicações.

4.1. Abaixo segue o mapa dos pinos do componente eletrônico NE555. Para saber mais sobre CI 555 assista o vídeo: O versátil CI 555 - Teoria e aplicações!

4.2. Os pinos do CI 555 possuem as seguintes funções:

5. Para fazer com que o led fique aceso por um determinado tempo vamos utilizar o CI 555 como um temporizador, ou seja, no modo monoestável. Veja abaixo a ligação externa ao CI 555 para se obter a operação no modo monoestável:

É importante salientar que dependendo dos componentes externos utilizados, R e C, teremos valores diferentes para o tempo que a lâmpada permanece ligada. Para saber como calcular esses valores e dimensionar seu circuito, utilize a equação abaixo:

onde:

. t = período em que o componente eletrônico ficará ligado (tempo em milisegundos). Obs.: 1 segundo = 1.000 ms

. R = Resistor conectado ao pino 7 do CI 555 (em KΩ)

. C = Capacitor conectado ao pino 6 do CI 555 (em μF)

Observações:

. Quando acionamos o botão, o led ficará ligado por um período determinado pela equação acima.

. Quando aumentamos o valor de R e/ou o valor de C, aumentamos também o tempo em que o led ficará ligado (valor lógico alto)

 6. Se desejar, você pode melhorar mais ainda o projeto reduzindo ruídos no circuito para obter uma onda perfeitamente retangular na saída do CI (pino 3). Para isso, acrescente um capacitor de 1nF (0,01μF) no pino 5 do CI 555. Veja o esquema abaixo:

7. Neste projeto você poderá utilizar fontes de energia de 5V a 12V, como pilhas, baterias ou fontes ajustáveis para protoboard. Para instalar e utilizar uma fonte ajustável, assista o vídeo: Fonte Ajustável para Protoboard - Arduino

Montagem dos Componentes

1. A montagem abaixo foi realizada em um protoboard com linhas de alimentação não contínuas, onde acrescentamos jampers para a ligação. Verifique se o seu protoboard possui linhas de alimentação contínuas ou separadas - saiba mais em protoboard

Atenção: Observe que utilizamos no nosso exemplo uma fonte ajustável com 5V e um resistor de 150Ω para o led.

Vídeo

No vídeo abaixo testamos o nosso circuito com um resistor de 47kΩ (tempo do led ligado = 5,17s) e com um resistor de 10kΩ (tempo do led ligado = 1,1s).

Experiências

1. Para entender todos os conceitos neste tutorial, experimente substituir o resistor R e o capacitor C que ligam os pinos 6 e 7 do CI 555. Aumentando os valores do resistor e/ou do Capacitor obteremos tempos maiores do componente ligado. Desta forma, entenda como dimensionar o seu projeto para obter um timer com um tempo definido previamente.

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