Circuito de atraso de tempo simples usando temporizador 555

Neste projeto, vamos projetar um circuito de atraso de tempo simples usando 555 Timer IC. Este circuito é composto por 2 interruptores, um para iniciar o tempo de atraso e outro para reiniciar. Também possui um potenciômetro para ajustar o retardo de tempo, onde você pode aumentar ou diminuir o retardo apenas girando o potenciômetro.

Aqui, usamos uma bateria de 9 V e um relé opcional de 5 V para alternar a carga CA. Um regulador de tensão de 5 V é usado para fornecer 5 V de alimentação regular ao circuito. Verifique também nosso circuito de temporizador de 1 minuto usando 555.

Componentes necessários:

1. 555 temporizador IC
2. Resistor- 1k (3)
3. Resistor- 10k
4. Resistor Variável - 1000k
5. Capacitor - 200uF, 0,01uF
6. LED- vermelho e verde
7. Botões de pressão - 2

555 Timer IC:

Antes de entrar em detalhes sobre o circuito de retardo de tempo, primeiro precisamos aprender sobre 555 Timer IC.

Pino 1. Terra: este pino deve ser conectado ao terra.

Pino 2. TRIGGER: O pino de disparo é arrastado da entrada negativa do comparador dois. A saída do comparador dois é conectada ao pino SET do flip-flop. Com a saída do comparador duas alta, obtemos alta tensão na saída do temporizador. Se este pino estiver conectado à terra (ou menor que Vcc / 3), a saída será sempre alta.

Pino 3. SAÍDA: Este pino também não tem função especial. Este é o pino de saída onde o Load está conectado.

Pino 4. Reinicializar: Há um flip-flop no chip do cronômetro. O pino de reset está diretamente conectado ao MR (Master Reset) do flip-flop. Este pino é conectado ao VCC para que o flip-flop pare de reinicializar.

Pino 5. Pino de controle: O pino de controle é conectado ao pino de entrada negativa do comparador um. Normalmente este pino é puxado para baixo com um capacitor (0,01uF), para evitar interferência de ruído indesejado com o funcionamento.

Pino 6. THRESHOLD: A voltagem do pino limite determina quando reiniciar o flip-flop no cronômetro. O pino de limite é obtido da entrada positiva do comparador1. Se o pino de controle estiver aberto. Então, uma tensão igual ou superior a VCC * (2/3) (ou seja, 6 V para uma fonte de 9 V) reinicializará o flip-flop. Portanto, a saída fica baixa.

Pino 7. DESCARGA: Este pino é retirado do coletor aberto do transistor. Já que o transistor (no qual o pino de descarga foi levado, Q1) teve sua base conectada a Qbar. Sempre que a saída fica baixa ou o flip-flop é reiniciado, o pino de descarga é puxado para o solo.

Pino 8. Alimentação ou VCC: É conectado à tensão positiva (+ 3,6 V a + 15 V).

Se você quiser aprender o 555 IC em detalhes, confira nosso artigo 555 Timer IC detalhado.

Modo monoestável de 555 Timer IC:

555 Timer IC está configurado no modo monoestável para este circuito de retardo de tempo. Então, aqui estamos explicando o modo monoestável do 555 Timer IC.

Abaixo está a estrutura interna do 555 Timer IC:

A operação é simples, inicialmente 555 está em estado estável, ou seja, OUPUT no PIN 3 é baixo. Sabemos que a extremidade não invertida do Comparador Inferior está em 1 / 3Vcc, então, quando aplicamos tensão negativa (<1 / 3Vcc) ao PIN 2 do acionador conectando-o ao terra (por meio de um botão PUSH), duas coisas acontecem:

1. Em primeiro lugar, o comparador inferior torna-se HIGH e o flip-flop é definido e obtemos HIGH OUTPUT no PIN 3.
2. E a segunda coisa é, o Transistor Q1 fica DESLIGADO, e o capacitor de temporização C1 é desconectado do aterramento e começa a carregar pelo resistor R1.

Este estado é denominado estado quase estável e permanece por algum tempo (T). Agora, quando o capacitor começa a carregar e atinge a tensão ligeiramente superior a 2/3 Vcc, a tensão no Limiar PIN 6 torna-se maior do que a tensão na extremidade inversora (2 / 3Vcc) do comparador superior, novamente duas coisas acontecem:

1. Em primeiro lugar, o comparador superior torna-se HIGH e o flip-flop é redefinido e a SAÍDA do chip no PIN 3 torna-se LOW.
2. E em segundo lugar, o Transistor Q2 torna-se LIGADO, e o capacitor começa a descarregar para o solo, através do PIN de Descarga 7.

Portanto, o 555 IC volta automaticamente ao estado estável (LOW) após o tempo determinado pela rede RC. Esta duração do estado quase estável pode ser calculada usando esta calculadora monoestável 555 ou pode ser calculada com as fórmulas fornecidas abaixo:

T = 1,1 * R1 * C1 segundos em que R1 está em OHM e C1 está em Farads.

Portanto, agora podemos ver que o modo MONOSTABLE tem apenas um estado estável e requer um pulso negativo no PIN 2, para a transição para o estado quase estável. O estado quase estável permanece apenas por 1,1 * R1 * C1 segundos e, em seguida, muda automaticamente para o estado estável. Lembre-se de uma coisa, ao projetar este circuito, que o pulso de disparo no PIN 2 deve ser mais curto o suficiente para o pulso OUPUT, de modo que o capacitor tenha tempo suficiente para carregar e descarregar.

Diagrama de circuito:

Abaixo está o Diagrama de Circuito para Circuito de Atraso Simples usando 555 IC:

Funcionamento do circuito de atraso de tempo:

Todo o circuito é alimentado por 5V usando o regulador de tensão 7805. Inicialmente, quando nenhum botão é pressionado, a saída do 555 IC permanece BAIXA e o circuito permanece neste estado, até que você pressione o botão START e o capacitor C1 permaneça descarregado.

Como explicamos acima, o atraso de tempo para o estado quase estável (instável) depende do valor Capacitor e resistor de temporização. Conforme você altera o valor destes, o atraso de tempo para o estado quase estável também será alterado. Aqui, o LED azul brilha em estado quase estável para um determinado período de tempo e o LED vermelho brilha em estado estável. Então aqui nós substituímos este Resistor de temporização pelo Resistor Variável, para que possamos ajustar o atraso apenas girando o botão do potenciômetro na própria placa. Aqui, também conectamos um relé opcional para acionar o dispositivo AC após um determinado intervalo de tempo. Aprenda aqui como fazer a interface do relé para acionar cargas CA.

Quando você pressiona o botão Iniciar, o cronômetro de contagem regressiva é iniciado e o LED azul acende e após o tempo específico (definido pela fórmula T = 1.1 * R1 * C1) o cronômetro 555 entra em estado estável, onde o LED vermelho acende e o LED azul desliga. Você pode aumentar e diminuir o atraso de tempo usando o potenciômetro, conforme demonstrado no vídeo abaixo.