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CB01 - Led pisca com CI 555 (multivibrador astável - oscilador)

Angelo Luis Ferreira | 12/02/2018 Acessos: 25.680

Objetivo

Criar um circuito para fazer com que um led pisque em uma frequência determinada pelo CI 555. Para este projeto utilizaremos o CI 555 no modo astável, ou seja, operando como um oscilador.

Definições

Modo Astável (Multivibrador Astável): quando o CI 555 opera como um oscilador. Modo aplicável à projetos de pisca-pisca de Leds, geradores de pulso, PWM, geradores de tom, alarmes de segurança, etc. Para saber mais leia: CI 555- Modo Astável (Oscilador).

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 vermelho ou de outra cor qualquer 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 - 1/4w (led vermelho)   2 Resistores de 1KΩ - 1/4W (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 220μF (10V) ou menor Utilizando capacitores menores, o led piscará em uma frequência maior.
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

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. 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!

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

5. Para fazer com que o led pisque em uma determinada frequência vamos utilizar o CI 555 como um oscilador, ou seja, no modo Astável. Veja abaixo a ligação externa ao CI 555 para se obter a operação no modo astável:

5.1. É importante salientar que dependendo dos componentes externos utilizados, R1, R2 e C1, teremos valores diferentes para a frequência e o tempo que a lâmpada permanece ligada e apagada. Para saber como calcular esses valores e dimensionar seu circuito assista o vídeo:  Como calcular tempos e frequência CI 555 ou leia Astável CI 555 (Cálculo) . Você também pode utilizar a calculadora Calculador CI 555 modo Astável. Portanto:

a. Aumentando o valor do Capacitor C1 aumentará o tempo total do ciclo e portanto, reduziremos a sua frequência.

b. Aumentando R1 aumentará o tempo de carga (valor lógico alto - tempo que o led fica ligado), sem que altere o tempo de descarga (valor lógico baixo - tempo que o led fica desligado).

c. Aumentando R2 aumentará o  tempo de carga (valor lógico alto), o tempo de descarga (valor lógico baixo), e diminuirá o ciclo de trabalho (duty cicle) até em um mínimo de 50%.

6. Se desejar, você pode melhorar mais ainda o projeto reduzindo ruídos no circuito para obter uma onda perfeitamente quadrada 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

8. 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.

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

Vídeo

Experiências

1. Para entender todos os conceitos neste tutorial, experimente substituir os resistores R1 e R2 que ligam os pinos 6 e 7 do CI 555 e o capacitor C1 com valores maiores e menores que os utilizados no projeto. Verifique os tempos e frequência calculando através do link: Cálculo dos tempos e frequência do CI 555 com os resistores e capacitores que for utilizando. Desta forma, entenda como dimensionar o seu projeto para obter um ou mais leds piscando na frequência desejada.

Veja abaixo o vídeo em que utilizamos 3 capacitores diferentes, 220μF, 100μF e 47μF:

2. Experimente também acrescentar mais leds em série ou em paralelo observando a montagem do circuito. Lembre-se que a saída de tensão (modo astável) está no pino 3 do CI 555.

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