Metrônomo – Como fazer um com NE555

Metrônomo
Metrônomo

Metrônomo

Se você não é músico, certamente conhece alguém que o é. O metrônomo é um instrumento do século XIX (‘chíquis’ em Dilmês) utilizado para padronizar andamentos musicais. É utilizado para ensaios até a atualidade auxiliando na marcação do compasso. Ainda no século passado (não tenho testemunhos desse século) era um equipamento muito desejado por músicos, mas considerando os tempos atuais, desde a eletrônica analógica até a eletrônica digital podem cumprir a mesma tarefa com tanta (ou mais) precisão quanto o equipamento mecânico. Nesse post será exibido o processo para criar um metrônomo com NE555, ainda que não seja útil a você, mas certamente será a alguém que você conhece.

Aplicação do NE555 como oscilador em modo astável




Nos posts anteriores não citei, apesar de ter empregado o recurso adequadamente, mas o limite de corrente que pode ser drenado de OUTPUT é de 200mA. É importante dizer isso porque muito dificilmente você utilizará o NE555 para algo tão simples como acender LEDs. Logo, se pretende acionar motores, relés ou como no caso em que o utilizei no modo biestável, alimentar uma board Raspberry que consome no mínimo 700mA, é necessário utilizar um MOSFET. Essa combinação pode ser francamente vista nesse link.

Dando continuidade ao post anterior, este será o primeiro exemplo de aplicação de considerável importância devido ao baixo custo para produzí-lo. Um metrônomo mecânico como este da imagem acima tem um custo aproximado de R$260,00 pelo Mercado Livre. Um metrônomo digital bem baratinho custa R$42,00 pelo Mercado Livre. Para produzir um metrônomo através desse post você vai gastar em torno de R$6,00. Sim eu sei; de nada.




Esse dispositivo pode ser configurado para marcação de tempo ou BPM (Beats Per Minute). Será relativamente simples configurá-lo para BPM porquê a a equivalência é em Hz; 60 batidas equivale a 1Hz (Hertz é por segundo). Adianto que sou músico, toco violão, clarineta (Sí bemol) e já toquei violino em minha pré-adolescência, portanto sinto-me a vontade para usar a tabela a seguir (que não é minha, mas é o padrão musical):

Tabela de andamentos
Tabela de andamentos

Como exemplificado no post anterior, o intervalo de tempo é dado por um conjunto de componentes discretos sendo 2 resistores e 1 capacitor.

Tempo:

\tau = tempo

 

Resistor 1:

R_{1} = resistor 1

 

Resistor 2:

R_{2} = resistor 2

Capacitor:

C = capacitor

 

Fórmula:

\tau = t_{1}+t_{2} = 0,693(R_{1}+2R_{2})C

 

Lembrando que R_{1} é o tempo em HIGH, seu valor pode ser encontrado através da fórmula:

R_{1} = \dfrac{\tau}{0,693\times C}-2R_{2}

 

O exemplo toma por base R_{2} = 1k\Omega com um capacitor de 10\mu F e a range de R_{1} varia de 142.3k\Omega à 46.1k\Omega na faixa de 60 à 180 BPM respectivamente.

Nesse caso, você pode definir um padrão fixo ou utilizar um potenciômetro de 150k\Omega. A vantagem de utilizar um potenciômetro é que a precisão aumentará, uma vez que resistores tem uma tolerância de 5% a 10% na variação do valor. Um potenciômetro SMD custa no aliexpress R$0,75 enquanto o grande custa R$3,66. O problema é que o pedido mínimo para o SMD é de 50 peças. Ainda mais barato, tem o pacote com 100 peças por R$0,12/unidade! Baratíssimo. Se você for comprar aqui na Banânia, é bom que tenha dois rins funcionais.

O buzzer não tem jeito, só achei aqui por R$1,00 no mercado livre, mas acredito que se encontre também na faixa dos centavos. Os resistores custam R$0,10, por isso pode ser aceitável fazer um seletor invés de usar um potenciômetro, dependendo do preço que você encontrar.

O NE555 me custa R$0,90 aqui em São Paulo. No aliexpress, 10 peças saem R$1,83. O problema é que a última compra que fiz (reguladores de tensão) nunca chegaram.

Por fim, aquele capacitor de 0.01\mu F como “acessório” do pino 5 conclui o conjunto de componentes para você fazer seu projeto. Só para complementar com uma ideia, poderia ser feito um dispositivo de pulso para utilizar em surdos/mudos, de forma que eles possam dançar conforme o rítmo de uma modo simplificado, pulsando um micro-servo ou algo do tipo.

O desenho do projeto é esse que segue:

Circuito metrônomo
Circuito metrônomo

Veja no video  o “teste”.

No próximo post relacionado ao NE555 vamos ver como fazer um conversor ADC simples para implementar com o ESP8266, já que ele possui apenas 1 pino de leitura analógica.

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Próximo post a caminho!

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Djames Suhanko

Djames Suhanko é Perito Forense Digital. Já atuou com deployer em sistemas de missão critica em diversos países pelo mundão. Programador Shell, Python, C, C++ e Qt, tendo contato com embarcados ( ora profissionalmente, ora por lazer ) desde 2009.

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