555 timer Como funciona?
Quando falamos sobre os primórdios da eletrônica e não me refiro aos primeiros eletrônicos que foram feitos, mas sim quando começamos a pirar com nossos dispositivos estranhos, não podemos parar de pensar no cronômetro 555 mítico. Isso integrado útil, não, muito útil. Embora eu tenha que admitir que ultimamente ele não aparece em nenhum dos PCBs que eu projetei ou montei.
Vamos começar este artigo com um pouco de história. O pai do primeiro 555 foi Camenzind, engenheiro de origem suíça que, após terminar o ensino médio, mudou-se para os Estados Unidos para iniciar seus estudos em engenharia. O primeiro 555 foi criado em 1970, no entanto, foi somente em 1972 que a empresa para a qual Camenzind trabalhava começou a comercializar o NE555, conhecido comercialmente como “The IC Time Machine”. Atualmente, uma versão CMOS do 555 é usada devido ao seu consumo reduzido nos transistores, já que apenas correntes parasitas circulam em repouso.
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Por que é chamado de cronômetro 555?
O nome 555 vem da estrutura interna do CI, pois contém um divisor de tensão dupla formado por três resistores de 5 KΩ. Estes são usados como voltagem de referência para as operações dos dois amplificadores no modo comparador para controlar…. bem, agora veremos que eles controlam.
E dentro o que tem?
Dentro do integrado existem diferentes componentes como você pode ver no diagrama simplificado que preparei e que você pode ver abaixo. Tenho:
Um divisor de tensão dupla de três resistores de 5 KΩ em série (obviamente ) que nos fornece as duas tensões de referência que os dois amplificadores precisarão na função de comparação, um conectado ao pino de acionamento e o outro ao limite irá comparar as entradas com 1 / 3 e 2/3 de Vcc respectivamente.
O amplificador que compara a tensão Trigger com 1/3 Vdc ativará sua saída quando a tensão de entrada for inferior à tensão de referência e quando a saída Amp.Op for ativada. vamos ativar a entrada SET do flip-flop (próximo passo).
Como eu disse antes, o segundo comparador controlará a tensão da entrada Threshold , de forma que quando seu valor for maior que 2/3 de Vcc, o Amp.Op ativará sua saída, que ao ser conectada ao pino de Reset do flip-flop irá reinicializar o flip-flop.
O pino de Reset nos permite resetar o flip-flop, se não vamos usá-lo vamos conectá-lo ao Vcc e pouco mais, ao desativar a saída, o transistor vai conectar o pino de descarga ao GND e através desta conexão vamos descarregue o capacitor externo que veremos um pouco mais tarde.
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O que podemos fazer com isso?
Tenho certeza que a esta altura do filme você já sabe que o timer 555 tem várias configurações, uma delas é uma configuração estável que já analisamos no tutorial anterior a pedido de um de vocês. Outra das configurações é monoestável que vamos analisar nesta.
Monoestável?
Posso garantir que monoestável não é um macaco que permanece em equilíbrio. A configuração monoestável do 555 é aquela em que quando geramos um pulso (com tensão inferior a 1/3 de Vcc) na entrada Trigger , o 555 vai ativar a saída e mantê-la ativa por um tempo definido pela carga do capacitor C1 do nosso circuito.
Quando a saída for acionada, o capacitor C1 que você pode ver no diagrama começará a carregar pelo resistor R1 e o tempo que sua carga dura até atingir 2/3 de Vcc, será o tempo que a saída integrada permanecerá em. Quando atinge 2/3 Vdc, o pino Threshold desativará a saída e conectará o pino de descarga ao GND de forma que o capacitor descarregue completamente.
Nesse momento, só falta gerar um pulso no Trigger para recomeçar, pois já passamos por todo o processo. Você pode ver como os valores de tensão que mencionei mudam em função do tempo no seguinte diagrama de tempo.
Prática Vs Teoria
Se montarmos o circuito monoestável do diagrama e usarmos os valores de 10kΩ para R1 e 47μF para C, veremos algo parecido com o do vídeo, no qual conectei um LED com seu resistor de 220Ω correspondente à saída de o temporizador 555.
E se eu substituir R1 por um potenciômetro?
Como você já deve ter definido o tempo em que a saída permanece ligada depende diretamente do capacitor C1 e do resistor R1, então o que acontece se definirmos o valor do capacitor em, por exemplo, 47μF e modificarmos o valor de R1, substituindo ela com um potenciômetro de 1MΩ, pois dependendo do valor do potenciômetro, o valor mudará o tempo que a saída permanecer acionada, como podemos ver no gráfico a seguir.
Não se esqueça de comentar como você se saiu ao montar o circuito e se tiver alguma ideia para um tutorial, não hesite em contar.