Tutorial do temporizador Jameco 555

Información do produto

Especificacións

• Nome do produto: Circuito integrado temporizador 555
• Introducido: Hai máis de 40 anos
• Funcións: Temporizador en modo monoestable e oscilador de onda cadrada en modo astable
• Paquete: DIP de 8 pines

Instrucións de uso do produto

• Conecte o pin 1 (terra) á terra do circuíto.
• Aplicar un baixo volumetagun pulso ao Pin 2 (Disparador) para facer que a saída (Pin 3) pase a nivel alto.
• Use a resistencia R1 e o condensador C1 para determinar a duración da saída.
• Calcula o valor de R1 usando R1 = T * 1.1 * C1, onde T é o intervalo de temporización desexado.
• Evita o uso de condensadores electrolíticos para unha cronometraxe precisa.
• Use valores de resistencia entre 1K ohmios e 1M ohmios para temporizadores 555 estándar.
• Conecte o pin 1 (terra) á terra do circuíto.
• O condensador C1 cárgase a través das resistencias R1 e R2 en modo astable.
• A saída é alta mentres o condensador se está cargando.
• A saída baixa cando o volumetage a través de C1 alcanza 2/3 do volume de subministracióntage.
• A saída volve subir cando o volumetage en C1 cae por debaixo de 1/3 do volume de subministracióntage.
• O pin de conexión a terra 4 (Reinicio) detén o oscilador e configura a saída en nivel baixo.

Como configurar un circuito integrado temporizador 555

Titorial do temporizador 555
Por Philip Kane
O temporizador 555 introduciuse hai máis de 40 anos. Debido á súa relativa simplicidade, facilidade de uso e baixo custo, utilizouse literalmente en miles de aplicacións e aínda está amplamente dispoñible. Aquí describimos como configurar un circuíto integrado 555 estándar para realizar dúas das súas funcións máis comúns: como temporizador en modo monoestable e como oscilador de onda cadrada en modo astable.

Inclúe o paquete de titoriais do temporizador 555

• http://www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?langId=-1&storeId=10001&productId=20601&catalogId=10001
• http://www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?langId=-1&storeId=10001&productId=546071&catalogId=10001
• http://www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?langId=-1&storeId=10001&productId=691585&catalogId=10001
• http://www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?langId=-1&storeId=10001&productId=690700&catalogId=10001
• http://www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?langId=-1&storeId=10001&productId=333973&catalogId=10001
• http://www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?langId=-1&storeId=10001&productId=545588&catalogId=10001

Sinais 555 e pines (DIP de 8 pines)

A figura 1 mostra os sinais de entrada e saída do temporizador 555 tal e como están dispostos arredor dun encapsulado dual en liña (DIP) estándar de 8 pines.

• Pin 1 – Terra (GND) Este pin está conectado á terra do circuíto.
• Pin 2 – Disparador (TRI) Un baixo volumetage (menos de 1/3 do volume de subministracióntage) aplicado momentaneamente á entrada de disparo fai que a saída (pin 3) se suba. A saída permanecerá alta ata que se produza un volume altotage aplícase á entrada de limiar (pin 6).
• Pin 3 – Saída (OUT) No estado baixo da saída, o volumetage estará preto de 0 V. No estado de saída alto, o volumetage será 1.7 V inferior ao volume de subministracióntage. Por exampé dicir, se o volume de subministracióntage é a saída de alto volume de 5 Vtage será de 3.3 voltios. A saída pode xerar ou absorber ata 200 mA (o máximo depende do volume de subministracióntage).

• Pin 4 – Reinicio (RES) Un baixo volumetagUnha tensión (menos de 0.7 V) aplicada ao pin de reinicio fará que a saída (pin 3) pase a nivel baixo. Esta entrada debe permanecer conectada a Vcc cando non se use.
• Pin 5 – Volume de controltage (CON) Podes controlar o volume límitetage (pin 6) a través da entrada de control (que está axustada internamente a 2/3 do volume de subministracióntage). Pode varialo do 45 % ao 90 % do volume de subministración.tage. Isto permíteche variar a duración do pulso de saída en modo monoestable ou a frecuencia de saída en modo astable. Cando non estea en uso, recoméndase conectar esta entrada á terra do circuíto mediante un condensador de 0.01 uF.
• Pin 6 – Limiar (TRE) Tanto no modo astable como no monoestable, o volumetage a través do condensador de temporización é monitorizada a través da entrada de limiar. Cando o volumetagSe esta entrada sobe por riba do valor limiar, a saída pasará de alta a baixa.
• Pin 7 – Descarga (DIS) cando o volumetage a través do condensador de temporización supera o valor limiar. O condensador de temporización descárgase a través desta entrada
• Pin 8 – Volumen de subministracióntage (VCC) Este é o volume de subministración positivotagterminal e. O volume de subministracióntagO rango adoita estar entre +5 V e +15 V. O intervalo de temporización RC non variará moito ao longo do volume de subministración.tagrango e (aproximadamente 0.1 %) en modo astable ou monoestable.

Circuíto monoestable

A figura 2 mostra o circuíto monoestable do temporizador 555 básico.

• Referíndose ao diagrama de temporización da figura 3, un baixo volumetagO pulso aplicado á entrada de disparo (pin 2) fai que o volume de saídatage no pin 3 para ir de baixo a alto. Os valores de R1 e C1 determinan canto tempo a saída permanecerá alta.

Durante o intervalo de temporización, o estado da entrada de disparo non ten ningún efecto na saída. Non obstante, como se indica na Figura 3, se a entrada de disparo segue sendo baixa ao final do intervalo de temporización, a saída permanecerá alta. Asegúrate de que o pulso de disparo sexa máis curto que o intervalo de temporización desexado. O circuíto da figura 4 mostra unha forma de conseguilo electronicamente. Produce un pulso de curta duración e baixa tensión cando S1 está pechado. R1 e C1 escóllense para producir un pulso de disparo moito máis curto que o intervalo de temporización.

• Como se mostra na figura 5, se se configura o pin 4 (Reset) a nivel baixo antes do final do intervalo de temporización, o temporizador deterase.

• O reinicio debe volver ao nivel alto antes de que se poida activar outro intervalo de temporización.

Cálculo do intervalo de tempo

• Emprega a seguinte fórmula para calcular o intervalo de temporización dun circuíto monoestable: T = 1.1 * R1 * C1
• Onde R1 é a resistencia en ohmios, C1 é a capacitancia en faradios e T é o intervalo de tempo. Por exemploampÉ dicir, se usas unha resistencia de 1 M ohmios cun condensador de 1 microfaradio (0.000001 F), o intervalo de temporización será de 1 segundo: T = 1.1 * 1000000 * 000001 = 1.1

Escolla de compoñentes RC para o funcionamento monoestable

1. Primeiro, escolle un valor para C1.
   O rango dispoñible de valores de condensadores é pequeno en comparación cos valores de resistencias. É máis doado atopar un valor de resistencia que coincida con un condensador determinado.)
2. A continuación, calcule o valor de R1 que, en combinación con C1, producirá o intervalo de temporización desexado.

• Evita usar condensadores electrolíticos. O seu valor de capacitancia real pode variar significativamente do seu valor nominal.
• Ademais, producen fugas de carga, o que pode dar lugar a valores de temporización inexactos.
• No seu lugar, use un condensador de valor inferior e unha resistencia de valor superior. Para os temporizadores 555 estándar, use valores de resistencia de temporización entre 1K ohmios e 1M ohmios.

Ex de circuíto monoestableample

A figura 6 mostra un circuíto multivibrador monoestable 555 completo con disparo por flanco simple. Ao pechar o interruptor S1, inicia o intervalo de temporización de 5 segundos e acende o LED1. Ao final do intervalo de temporización, o LED1 apagarase. Durante o funcionamento normal, o interruptor S2 conecta o pin 4 á tensión de alimentación.tage. Para deter o temporizador antes de que remate o intervalo de temporización, debes axustar S2 á posición de «Reinicio», que conecta o pin 4 á terra. Antes de iniciar outro intervalo de temporización, debes volver colocar S2 na posición de «Temporizador».

Circuíto astable

• A figura 7 mostra o circuíto astable 555 básico.

• En modo astable, o condensador C1 cárgase a través das resistencias R1 e R2. Mentres o condensador se está cargando, a saída é alta.
• Cando o voltage a través de C1 alcanza 2/3 do volume de subministracióntage C1 descárgase a través da resistencia R2 e a saída baixa.
• Cando o voltage en C1 cae por debaixo de 1/3 do volume de subministracióntagO e C1 reanuda a carga, a saída volve a ser alta e o ciclo repítese.
• O diagrama de temporización da figura 8 mostra a saída do temporizador 555 en modo astable.

• Como se mostra na figura 8, conectar a terra o pin de reinicio (4) detén o oscilador e establece a saída en nivel baixo. Ao volver o pin de reinicio a nivel alto, reiníciase o oscilador.
• Cálculo do período, a frecuencia e o ciclo de traballo A figura 9 mostra 1 ciclo completo dunha onda cadrada xerada por un circuíto astable 555.

• O período (tempo para completar un ciclo) da onda cadrada é a suma dos tempos de saída alta (Th) e baixa (Tl). É dicir: T = Th + Tl
• onde T é o período, en segundos.
• Podes calcular os tempos de saída alto e baixo (en segundos) usando as seguintes fórmulas: Th = 0.7 * (R1 + R2) * C1 Tl = 0.7 * R2 * C1
• ou, usando a fórmula seguinte, podes calcular o período directamente. T = 0.7 * (R1 + 2 * R2) * C1
• Para atopar a frecuencia, só tes que calcular o recíproco do período ou usar a seguinte fórmula:

• Onde f se expresa en ciclos por segundo ou hercios (Hz).
• Por exampÉ dicir, no circuíto astable da figura 7, se R1 ten 68 000 ohmios, R2 ten 680 000 ohmios e C1 ten 1 microfaradio, a frecuencia é de aproximadamente 1 Hz:

• O ciclo de traballo é o porcentaxetage do tempo que a saída é alta durante un ciclo completo. Por exemploampé dicir, se a saída é alta durante Th segundos e baixa durante Tl segundos, entón o ciclo de traballo (D) é:

• Non obstante, só precisa coñecer os valores de R1 e R2 para calcular o ciclo de traballo.

• C1 cárgase a través de R1 e R2, pero descárgase só a través de R2, polo que o ciclo de traballo será superior ao 50 por cento. Non obstante, pódese obter un ciclo de traballo moi próximo ao 50 % escollendo unha combinación de resistencias para a frecuencia desexada de tal xeito que R1 sexa moito menor que R2.
• Por exampÉ dicir, se R1 é de 68 000 ohmios e R2 é de 680 000 ohmios, o ciclo de traballo será de aproximadamente o 52 %:

• Canto menor sexa R1 en comparación con R2, máis próximo estará o ciclo de traballo ao 50 %.
• Para obter un ciclo de traballo inferior ao 50 %, conecte un díodo en paralelo con R2.

Escolla de compoñentes RC para un funcionamento estable

1. Escolle primeiro C1.
2. Calcula o valor total da combinación de resistencias (R1 + 2 * R2) que producirá a frecuencia desexada.
3. Selecciona un valor para R1 ou R2 e calcula o outro valor. Por exemploampPor exemplo, (R1 + 2*R2) = 50K e seleccionas unha resistencia de 10K para R1. Entón R2 debe ser unha resistencia de 20K ohmios.

Para un ciclo de traballo próximo ao 50 %, selecciona un valor para R2 que sexa significativamente maior que R1. Se R2 é grande en relación con R1, podes ignorar inicialmente R1 nos teus cálculos. Por exemploampÉ dicir, supoñamos que o valor de R2 será 10 veces R1. Use esta versión modificada da fórmula anterior para calcular o valor de R2:

• Despois, divide o resultado entre 10 ou máis para atopar o valor de R1.
• Para os temporizadores 555 estándar, use valores de resistencia de temporización entre 1 K ohmios e 1 M ohmios.

Ex de circuíto astableample

A figura 10 mostra un oscilador de onda cadrada de 555 cunha frecuencia de aproximadamente 2 Hz e un ciclo de traballo de aproximadamente o 50 por cento. Cando o interruptor SPDT S1 está na posición de "Inicio", a saída alterna entre o LED 1 e o LED 2. Cando S1 está na posición de "Parada", o LED 1 permanecerá aceso e o LED 2 permanecerá apagado.

Versións de baixa potencia

• O 555 estándar ten algunhas características que non son desexables para circuítos alimentados por batería.
• Require un volume operativo mínimotage de 5 V e unha corrente de subministración en repouso relativamente alta.
• Durante as transicións de saída, produce picos de corrente de ata 100 mA. Ademais, os seus requisitos de polarización de entrada e corrente limiar impoñen un límite no valor máximo da resistencia de temporización, o que limita o intervalo de tempo máximo e a frecuencia astable.
• As versións CMOS de baixo consumo do temporizador 555, como o 7555, o TLC555 e o CSS555 programable, foron desenvolvidas para proporcionar un mellor rendemento, especialmente en aplicacións alimentadas por batería.
• Son compatibles cos pines do dispositivo estándar, teñen un volume de subministración máis amplotage intervalo (por exampé dicir, de 2 V a 16 V para o TLC555) e requiren unha corrente de funcionamento significativamente menor.
• Tamén son capaces de producir frecuencias de saída máis altas en modo astable (1-2 MHz, dependendo do dispositivo) e intervalos de temporización significativamente máis longos en modo monoestable.
• Estes dispositivos teñen unha baixa capacidade de corrente de saída en comparación co 555 estándar. Para cargas superiores a 10 – 50 mA (dependendo do dispositivo) terás que engadir un circuíto de aumento de corrente entre a saída do 555 e a carga.

Para máis información

• Considere isto unha breve introdución ao temporizador 555.
• Para obter máis información, asegúrate de estudar a folla de datos do fabricante da peza específica que estás a usar.
• Ademais, como verificará unha busca rápida en Google, non hai ningunha curtatage de información e proxectos dedicados a este IC sobre o web.
• Por exampé dicir, o seguinte webO sitio web ofrece máis detalles sobre as versións estándar e CMOS do temporizador 555. www.sentex.ca/~mec1995/gadgets/555/555.html.

FAQ

P: Cal é o propósito das entradas de disparo e limiar nun temporizador 555?

R: A entrada de disparo fai que a saída se suba cando se produce un baixo volume.tage aplícase mentres a entrada de limiar impide que a saída sexa alta cando se produce un volume altotage aplícase.

P: Cal é o rango recomendado de valores de resistencia para a temporización nun temporizador 555 estándar?

R: Recoméndase usar valores de resistencia entre 1 K ohmios e 1 M ohmios para unha temporización precisa nunha configuración de temporizador 555 estándar.

Documentos/Recursos

Tutorial do temporizador Jameco 555 [pdfGuía do usuario Titorial do temporizador 555, 555, Titorial do temporizador, Titorial

Referencias

• Manual de usuario