Introdução ao NE555

NE555
NE555

O que é o NE555

Iniciando a série de artigos sobre o NE555, decidi escrever uma breve introdução para mim e para os demais que não tem intimidade com esse CI ainda. Aproveite a leitura, só não espere um projeto nesse primeiro post porque ele é realmente introdutório. Tendo dito, sigamos.

O circuito integrado 555 é um componente que faz algumas façanhas interessantes como servir de timer, oscilador e gerador de pulsos. Mas o que me levou a escrever sobre ele foi um outro recurso – esse, que me salvou a pele enquanto tentando fazer uma pseudo fonte ATX para Raspberry, ESP8266, PIC, MSP432 e qualquer outra board que tenha GPIO. O recurso se chama “flip-flop”, obviamente conhecido por quem é de eletrônica e teorizado por alguns que não são, mas no meu caso sequer havia pensado em seu uso. Devido a isso, simpatizei com o CI e então resolvi descrever todas as suas aplicações em posts separados. Não será algo inovador, mas será minha homenagem ao CI que simplificou meu circuito.

Apesar de parecer uma coisa tão atual, esse mágico eletrônico foi concebido em 1971 por uma tal de Signetics, mas vejam só; o componente tem tão baixo custo que hoje tem montes de fabricantes que o produzem.

Só por curiosidade, em 2003 foi estimado que 1 bilhão de 555 tem sido produzidos por ano! Eu só consigo imaginar o consumo disso em uma caixa de Sucrilhos e um técnico em eletrônica comendo-os no café da manhã!

Modos de operação




Esse CI fantástico tem versões com mais recursos (como 2 555 no chamado “556”), mas focarei no modelo base.

O NE555 tem 3 possíveis modos de operação, sendo astável, monoestávelbiestável. Esse último foi o que utilizei para fazer o gerenciamento de energia para os dispositivos IoT. Explico em detalhes cada um deles.

Astável

Chamado também de “free-running”, o 555 opera nesse modo como um oscilador. E é oscilador mesmo, você pode utilizá-lo para gerar clock, conversor ADC simplificado, piscar LEDs, gerar tons e várias outras coisas que pretendo mostrar conforme minha inspiração permitir.

Monoestável ou Monoastável

Parece até que estamos falamos de outro dispositivo apenas pelo seu modo de operação. Olhe que fantástico; quando configurado nesse modo, ele pode servir para fazer PWM, timers, divisor de frequência, medidor de capacitância e alguns outros recursos.

Biestável

Eu durmo pensando no meu circuito. Esse modo biestável é fantástico, fazendo-o atuar como um flip-flop, com gatilhos nos pinos 2 e 4, como você pode perceber nesse outro post. Os ajustes para o modo de operação são (obviamente) feitos através do conjunto de componentes que o compõe. Mostrarei cada um deles em operação a seu tempo (não é um trocadilho).

Pinout

Pinos do CI NE555
Pinos do CI NE555

Essa inocente imagem dá a impressão de um dispositivo simplório, mas não se engane. Mostrarei diversas aplicações nos posts que virão.

1 GND Ground é o terra. O terra é o ground.
2 TRIG O pino OUT é levantado e um intervalo de tempo se inicia quando a entrada cai abaixo de 50% da tensão de CTRL (lembre-se da divisão de tensão). Por padrão, CTRL é deixado aberto.
3 OUT A saída é aproximadamente 1.7V mais baixo que +Vcc, até GND. É muito importante saber disso e discorro no momento propício.
4  RESET  Jogando RESET em GND, um timer pode ser reiniciado. O reinício leva tanto tempo quanto necessário para chegar em algo acima de 0.7V.
5 CTRL Controle de acesso ao divisor de tensão interno. Aqui a proporção é de 2/3 de +Vcc.
6 THR O intervalo de tempo (isto é, OUT em high) finaliza quando a tensão no threashold (o THR propriamente dito) for maior que CTRL (2/3 de Vcc quando CTRL estiver aberto).
7 DIS Open collector é uma saída que possibilita descarregar um capacitor em intervalos e está em fase com OUTPUT.
8 Vcc  Alimentação variante entre 3V e 15V.

Esse CI depende de um pouco de matemática para trabalhar a contento. A fórmula varia conforme o modo de operação, mas não é nada complexo se pretende utilizar seus recursos sem muita integração.




Diagrama de blocos

No datasheet (e em todos os exemplos que tenho visto) a representação dos pinos tem esse formato:

Diagrama de blocos NE555
Diagrama de blocos NE555

Porquê se chama 555?

Repare abaixo os resistores internos em verde. São 3 resistores de 5k, que dão o nome de 555 para esse CI. Alí no pino 6 você obterá 2/3 da tensão em Vcc. Se sua alimentação for de 9V, obtém-se 6V no pino 6, porque essa série faz um divisor de tensão. Do mesmo modo, se pegar a tensão no pino 2 (considerando ainda os 9V em Vcc) você obterá 1.5V; isso porque 6 ficaram na primeira divisão e dos 9V sobraram 3V para a segunda divisão da tensão, ou seja: 1.5V.

Divisor de tensão do 555
Divisor de tensão do 555

O NE555 opera em temperatura de 0 à 70 graus Celsius, enquanto o SE5555 tem especificação militar, operando na faixa de -55 à 125 graus Celsius. O pacote marcado com “T” trata de um componente em metal, enquanto o mais barato recebe a letra “V” para plástico epóxi.

E essas são as informações de entrada para que você possa saber o que está usando, invés de só usar seguindo receitas de bolo. No próximo post já iniciaremos casos de uso e configurações, será uma grande diversão!

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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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