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Lista de ilustrações Figura 1 Esquema de uso do 555 como alarme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Figura 2 Esquema do circuito interno do CI LM555. . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Figura 3 Circuito do 555 mono. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Figura 4 Circuito 555 astável . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Figura 5 Resultado da saída do circuito na configuração Monoestável . . . . . . 8 Figura 6 Resultado da saída do circuito na configuração Astável . . . . . . . . . 8 Sumário 1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 Desenvolvimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3 Ensaios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.1 Materiais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.2 Métodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.2.1 Circuito 555 mono . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.2.2 Circuito 555 astável . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4 Resultados Analíticos e Discussão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4.0.1 Simulação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4.0.2 Prática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 5 Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4 1 Introdução 1.1 Introdução O CI LM555 é um temporizador que possui os modos de operação monoestável e astável. O estágio de saída de um temporizador 555 pode fornecer 200 mA. Isso significa que uma saída em nível alto pode produzir até 200 mA de corrente de carga. Por isso, o temporizador 555 pode acionar cargas relativamente grandes como relés, lâmpadas e alto-falantes. Dessa forma uma aplicação possível apresentada em (MALVINO; BATES, 2011) para o 555 é uma operação como alarme. A Figura ?? mostra como usar um temporizador astável com 555 como uma sirene ou um alarme. Normalmente, a chave do alarme está fechada, o que coloca o pino 4 em GND. Nesse caso, o temporizador 555 está inativo e não há saída. Entretanto, quando a chave do alarme é aberta, o circuito gera uma saída retangular cuja frequência é determinada por R1, R2 e C1. A saída do pino 3 aciona um alto-falante através da resistência R4. O valor dessa resistência depende da tensão da fonte de alimentação e da impedância do alto-falante. A impedância do ramo com R4 e o alto-falante deve limitar a corrente de saída em 200 mA ou menos porque essa é a corrente máxima que um 555 pode fornecer. Assim a prática em questão vai desenvolver a implementação dos circuitos monoes- táveis e astável com o intuito de entender o funcionamento do circuito e suas possíveis aplicações. Figura 1 – Esquema de uso do 555 como alarme 5 2 Desenvolvimento O CI LM555 consiste em dois comparadores de tensão, um flip-flop biestável, um transistor de descarga e resistores com a função de divisor de tensão. Para entender o conceito básico do temporizador, primeiro analisamos a Figura 2. O divisor de tensão é usado para definir os níveis do comparador. Como todos os três resistores têm o mesmo valor, o comparador de limite é dado internamente como sendo 2/3 do nível de tensão de alimentação e o comparador de disparo é visto internamente em 1/3 da tensão de alimentação. As saídas dos comparadores estão ligadas ao flip-flop biestável. Quando a tensão do disparo é movida abaixo de 1/3 de Vcc, o comparador muda de estado e define o flip-flop que conduz a saída para um estado alto. O pino do limite normalmente "monitora"a tensão do capacitor da rede de temporização RC. Quando a tensão do capacitor excede os 2/3 de Vcc, o comparador de limite redefine o flip-flop que, por sua vez, leva a saída a um estado baixo. Quando a saída está em um estado baixo, o transistor de descarga está inserido nesse circuito, descarregando assim o capacitor de temporização externo. Uma vez que o capacitor é descarregado, o temporizador aguardará outro pulso de disparo, o ciclo de temporização sendo concluído. Para operar o temporizador como disparo, apenas dois componentes externos são necessários; resistência e capacitância. Para um oscilador, apenas um resistor adicional é necessário. Pela seleção adequada de componentes externos, podem ser obtidas frequências oscilantes de um ciclo por meia hora a 500kHz. Os ciclos onde os circuito permanecem em estado alto conhecido como TH podem ser ajustados de menos de um a 99% no espectro de frequências. Figura 2 – Esquema do circuito interno do CI LM555. 6 3 Ensaios 3.1 Materiais Os itens usados nas práticas para implementação dos filtros são os componentes comerciais dos filtro e equipamentos de medição descritos a seguir • LM555 • 2 resistores de 1,2k • 1 resistor de 100k • 1 capacitor de 1uF • 1 push buton • Cabos de conexão 3.2 Métodos 3.2.1 Circuito 555 mono Primeiramente realizou-se a montagem do circuito proposto em uma protoboard. Colocou-se o CI LM555 no centro da protoboard e conectou-se aos seus terminais os demais componentes (resistores, capacitores e chave). Alimentou-se o circuito com uma tensão contínua de 15V. Através de uma chave push botton realizou-se o disparo do circuito e, com o auxílio de um osciloscópio observou-se o comportamento de sua saída, comparando-a com o sinal inserido na entrada. 3.2.2 Circuito 555 astável Conforme proposto pelo professor, foi implementado em um horário à parte das aulas o circuito 555 operando em modo astável. Assim como no modo monoestável, realizou- se o acoplamento do CI em uma protoboard e conectou-se em seus terminais os demais componentes (resistores e capacitores). Alimentou-se também com uma tensão contínua de 15V e, analisou-se sua saída através de um osciloscópio. 7 4 Resultados Analíticos e Discussão 4.0.1 Simulação Figura 3 – Circuito do 555 mono. Figura 4 – Circuito 555 astável 4.0.2 Prática Capítulo 4. Resultados Analíticos e Discussão 8 Figura 5 – Resultado da saída do circuito na configuração Monoestável Figura 6 – Resultado da saída do circuito na configuração Astável 9 5 Conclusão O circuito temporizador montado é um circuito muito prático para aplicações em sistemas de eletrônica como foi o caso explicado diversas vezes em sala e no relatório sobre o circuito de alarme assim como várias outras a saber: controlador de tensão, tacômetro, alarme de velocidade, controlador de servo e etc. Logo tais conceitos e implementação foram uteis para o aprendizado e configuração das características de um CI temporizador que apesar de simples têm grande utilidade em aplicações práticas que podem levar a retornos para a sociedade. 10 Referências MALVINO, A. P.; BATES, D. J. Eletrônica. [S.l.]: AMGH, 2011. 4 Folha de rosto Lista de ilustrações Sumário Introdução Introdução Desenvolvimento Ensaios Materiais Métodos Circuito 555 mono Circuito 555 astável Resultados Analíticos e Discussão Simulação Prática Conclusão Referências