Duplo Sinalizador de LEDs com o 555 (CIR133) Este circuito faz dois conjuntos de dois LEDs piscar alternadamente em frequência que depende do capacitor de 2,2 µF e do ajuste de P1. A alimentação pode ser feita com tensões de 5 a 12 V e os valores dos resistores em série com os LEDs dependem da tensão de alimentação conforme a seguinte tabela:

 

Tensão - R3, R4, R5, R6

5 V - 330 Ω

6 V - 470 Ω

9 V - 820 Ω

12 V - 1k

15 V - 1k5

Professor: Ivair José de Souza

O Circuito integrado 555O CI 555 é utilizado em temporizadores de precisão e osciladores.Com o "timer" 555  obtém-se temporizações precisas desde microssegundos até horas.Pode-se também utilizá-lo como multivibrador astável (oscilador) em que a freqüência de oscilação é controlada externamente por resistores e capacitores.Ligações dos pinos (pinagem)

 Diagrama em blocos 

Situações Pino 2 Pino 6 R S Q

Transistor Saída (pino 3)

1 > 1/3 VCC < 2/3 VCC 0 0 Não muda Não muda

Não muda

2 < 1/3 VCC < 2/3 VCC 0 1 1 0 Em corte 1 3 > 1/3 VCC > 2/3 VCC 1 0 0 1 Saturado 0 4 < 1/3 VCC > 2/3 VCC 1 1 0 0 Em corte 1  

    Flip- Flop R S com portas NOR 

 

 Multivibrador astável

O ciclo de trabalho, considerando o nível alto na saída, será:   D = ( t1 / T ) . 100%   => D = ( R1 + R2 ) / ( R1 + 2.R2 ). 100%No circuito acima, o ciclo de trabalho (para nível alto) será sempre maior do que 50% devido a se ter  t1 > t2. 

A animação abaixo mostra o acionamento de dois LEDs.O  LED1 é acionado quando se tem  nível 1 (VCC)  na saída do CI-555.O  LED2 é acionado quando se tem  nível 0   (0V)    na saída do CI-555.

 

Multivibrador monoestávelO estado estável da saída é nível 0 (0V). Aplicando um pulso de disparo ao pino 2, a saída muda de 0V para VCC e permanece neste estado durante a carga do capacitor C1.C1 carrega através do resistor R1 e assim que a tensão no mesmo atinge 2/3 VCC a saída volta a 0V. 

C1 carrega de 0V até 2/3 VCC T=  R1 . C1. ln VCC / (VCC -- 2/3 VCC)           =>    VCC / (VCC -- 2/3 VCC) = 3 T = R1 . C1 . ln 3T = 1,1. R1 . C1T = 1,1 . 100K . 100 uF     =>      T = 1,1 . 100 . 103 . 100 . 10--6   =>    T = 11 segundos. Pressionar momentaneamente PB para obter o pulso de disparo. A saída volta a 0V após a temporização se a tensão no pino 2 estiver em nível alto isto é, se após a temporização (tempo de carga de C1) o pino 2 ainda estiver aterrado, a saída não voltará a zero.

 Multivibrador monoestável - Temporização independente da duração do pulso de disparo

Pressionando PB, o ponto A é aterrado e liga C3 entre o pino 2 e terra. Como C3

está descarregado é aplicado 0V ao pino 2 e tem-se o disparo. A saída do 555 muda de 0V para VCC e permanece nesta condição durante o tempo de carga de C1.  C3 carrega "rapidamente"através de R2  tornando a tensão no pino 2 em nível alto que é a condição para que a saída volte a 0V no final da carga de C1.Neste circuito, mesmo mantendo a botoeira (PB) pressionada, a saída volta a 0V após o tempo de carga de C1. . Deve-se ter o tempo de carga de C3 menor do que o tempo de carga de C1  isto é    R2 . C3 < R1.C1.O diodo D é uma proteção para o 555 pois evita sobretensão no pino 2 no instante em que a tensão no ponto A muda de 0V para VCC (instante em que o PB é liberado).  

 

Multivibrador Astável com ciclo de trabalho igual a 50%

C1 carrega de       1/3VCC até 2/3VCC através de R1 e D1 C1 descarrega de 2/3VCC até 1/3VCC através de D2 e R2.

t1 = 0,693.R1.C1   =>   t1 = 0,693.68K.10uF    =>     t1 = 0,47 seg.t2 = 0,693.R2.C1   =>   t2  = 0,693.68K.10uF   =>     t2 = 0,47 seg.Para  R1 = R2 tem-se  t1 = t2 e com isto o ciclo de trabalho será de 50% e a onda quadrada na saída será simétrica .T = t1 + t2               =>   T = 0,47s + 0,47s              =>     T  = 0,94 seg.  f  = 1 / T                  =>    f  = 1 / 0,94s                     =>      f  = 1,06Hz          (f  é a freqüência de oscilação)

T = t1 + t2     =>   T = 0,693.R1.C1 +  0,693.R2.C1     =>   T  = 0,693 . C1 . ( R1 + R2 )f  = 1 / T     =>   f = 1 / 0,693.C1.(R1 + R2)                   =>   f = 1,44 / [( R1 + R2 ) .

C1 ]                                          Para R1 = R2 = R  resulta em:   f = 1,44 / ( 2 . R . C1 )       =>    f = 0,72 / ( R . C1 )

Trocando C1 de 10uF  por 0,01uF (10nF), a freqüência de oscilação será de aproximadamente 1KHz (1000Hz)  e  T = 1ms. 

D = (t1 / T) .100% D = R1 / (R1+R2) .100%O ciclo de trabalho D, normalmente, é a relação entre o tempo em que a saída fica em nível alto (t1) e o período T. Pode-se alterar o ciclo de trabalho através de R1 ou de R2 no entanto, o período T altera e conseqüentemente também altera a freqüência de oscilação. 

Se R1 = 9.R2 tem-se D = 90%  ->  saída em nível alto (VCC) durante 90% do período T e tem-se  t1 > t2Se R2 = 4.R1 tem-se D = 20%  ->  saída em nível alto (VCC) durante 20% do período T e tem-se  t1 < t2

Ajuste do ciclo de trabalho sem alterar o período T

T = t1 + t2

Se t1 aumenta t2 diminui mantendo o valor de T.Se t1 diminui t2 aumenta mantendo o valor de T.

Girando o potenciômetro para a esquerda (RX < RY), t1 diminui e t2 aumenta.Girando o potenciômetro para a direita (RX > RY), t1 aumenta e t2 diminui.

C1 carrega de 1/3VCC até 2/3VCC através de R1, D1 e RX.C1 descarrega de 2/3VCC até 1/3VCC através de D2, R2 e RY.

t1 = 0,693 . ( R1 + RX ) . C1t2 = 0,693 . ( R2 + RY ) . C1T = t1 + t2 => T = 0,693 . C1 . ( R1 + P + R2 )

P = RX + RY e P é o potenciômetro que no circuito acima é de 220KW

f = 1,44 / (R1 + P + R2). C1.            A freqüência de oscilação não varia mesmo variando o ciclo de trabalho D.

D = (t1 / T) .100% => D = (R1 + RX) / (R1 + P + R2) .100%  

Outro modo de obter o multivibrador Astável com ciclo de trabalho igual a 50%

Quando a saída está em nível 1 (VCC), C1 irá carregar através de R1  de 1/3VCC até 2/3VCC.Quando a saída está em nível 0 (0V), C1 irá descarregar através de R1 de 2/3VCC até 1/3VCC.

Sendo R1 o mesmo resistor para a carga e a descarga de C1 tem-se  t1 = t2 e a onda quadrada na saída será simétrica (D = 50 %).

Cálculo do período T e da freqüência de oscilação.T = t1 + t2 sendo t1 e t2 os tempos de carga e de descarga de C1.t1 = R1.C1.ln (VCC–1/3VCC) / (VCC – 2/3VCC)t1 = R1.C1.ln 2t1 = 0,693.R1.C1............................................................................................................................................................................................................................t2 = R1.C1.ln (2/3VCC) / (1/3VCC)t2 = R1.C1.ln 2t2 = 0,693.R1.C1

T = t1 + t2 => T = 1,386.R1.C1 

A freqüência de oscilação é o inverso do período.f = 1 / T f = 1 / 1,386.R1.C1f = 0,72 / R1.C1f = 0,72 / (68K.10uF) =>         f = 0,72 / 0,68     =>   f = 1,06Hz  (aproximadamente 1Hz)

Modulação da freqüência de oscilação através do pino 5.

A tensão de referência normal no pino 5 é de 2/3 de VCC. Com isto, C3 carrega até 2/3 VCC e descarrega até 1/3 VCC. Esta tensão de referência será mudada de acordo com a saída (pino 3) do primeiro CI-555. Se a saída1 for VCC, a tensão de referência do segundo CI-555 aumentará e a freqüência de oscilação diminuirá. Se a saída1 for 0V, a tensão de referência do segundo CI-555 diminuirá e a freqüência de oscilação aumentará.O primeiro multivibrador  astável (saída1) deve ter uma freqüência de oscilação menor do que o segundo (saída2).O transistor de potência (TIP41) aumenta a corrente de saída do CI 555 para acionar o alto-falante. Pode-se utilizar o transitor de potência TIP120 para se ter

uma maior corrente na saída. O TIP120 é um transistor Darlington de alto ganho de corrente e de alta potência. Este circuito simula uma sirene onde se tem dois tons, um grave e outro agudo.

Nota: C3 carrega até a tensão de referência e descarrega até a metade desta tensão de referência.

Na saída2,  f1 = 108Hz. para saída1 = VCC   e  f2 = 230Hz para saída1 = 0V. Na saída1, a freqüência pode ser ajustada de 0,65Hz a 7 Hz através de P.

f1 é a freqüência na saída2  para saída1 igual a  VCC.f2 é a freqüência na saída2  para saída1 igual a   0V.Note que f2 > f1.

Modulação da freqüência de oscilação através do pino 4. 

O pino 4 tem a função de reset (clear).Com o pino 4 em nível 1 (VCC), o CI-555 opera normalmente.Com o pino 4 em nível 0 (GND), a saída (pino 3) permanece em nível 0 (zero).

Na saída1, a freqüência pode ser ajustada de 0,65Hz a 7 Hz através de P.Na saída2, a  freqüência é de 150Hz.

Se a saída1 for 0V a saída2 também será 0V visto que o segundo CI-555 estará no estado RESET e não se tem sinal na saída2.Se a saída1 for VCC tem uma onda quadrada na saída2  visto que o segundo multivibrador astável (CI-555) opera normalmente.

"Este circuito simula um BIP e o potenciômetro ajusta os intervalos t1 e t2".O primeiro multivibrador  astável (saída1) deve ter uma freqüência de oscilação menor do que o segundo (saída2).

Gerador de pulsos de curta duração

C1 carrega através de R1 de 1/3 VCC até 2/3VCC e descarrega em R2 de 2/3VCC até 1/3VCC.Fazendo R1 << R2 tem-se na saída pulsos de curta duração .

t1 = 0,693 . R1 . C1                      t2 = 0,693 . R2 . C1T = t1 + t2    =>    T = 0,693 . ( R1 + R2 ) . C1f = 1 / T         =>    f = 1,44 / [( R1 + R2 ) . C1[]      =>     f  = 36HzD = (t1 / T)  .100%        =>     D = R1 / ( R1 + R2 ) . 100%D = 1K / 40K . 100%    =>     D = 2,5 %        

Esquema de Efeitos Luminosos

Vu diferentesEsquema de Efeitos Luminosos

Este circuito utiliza o sistema Bargraps (Barra Móvel) com diodos emissores de luz (LEDs).Desta forma, a barra acende aumentando e diminuindo seu comprimento segundo o rtimo da musica executada pelo seu aparelho de som. O sinal de áudio passa pelo ajuste (P1) que determina a excitação dos LEDs indicadores. Uma rede de diodos de D2 a D10 determina, pelo ponto de condução e acendimento de cada LED em sequência.O circuito é alimentado por fonte de 12V e sua entrada será ligada à saída do alto-falante de qualquer aparelho de som com pelo menos 5 W de potência.O trimpot determina o ponto em que o ultimo LED acende enquanto que o P1 determina a sensibilidade do circuito em função do nível da música executada pelo aparelho de som.Os resistores são todos de 1/8 W e os diodos são todos comuns do tipo 1N4148 ou 1N4002 conforme a posição.    

VU de Leds DiferentesEsquema de Efeitos Luminosos

A lata impedância de entrada desde VU de LEDs permite que ele seja ligado na saída de receivers, sintonizadores, pré amplificadores  ou mesmo tape-decks. Outra característica importante é que, sendo ligado antes do controle de volume do sistema amplificador principal, seu ajuste independente do volume de som. Isso significa que ele se mantém em ajuste permanentes, independente do nível com que o sistema de som seja usado.São usados 6 transistores, sendo três para cada canal, e os LEDs acionados por canal são numero de 5.A alimentação de 12V pode ser retirada do próprio equipamento de som que com ele funcionar. Os diodos 1N60 podem ser substituídos por equivalentes de germânio. Na pagina 67 temos o layout da placa de circuito impresso.

VU com lâmpadas incandescêntesEsquema de Efeitos Luminosos

Este circuito aciona uma serie de lâmpadas incandescentes com potência de até 800 W por canal (110V) a partir dos sinais de um amplificador de áudio num efeito como os obtidos com VU de leds , mas de forma muito ampliada (Figura1).Os triacs devem ser montados em bons radiadores de calor, e os integrados em soquetes. O ajuste da excilação, é portanto do efeito, e feito no potenciômetro P1.O circuito é alimentado por fonte de 9 a 12 V com correntes de pelo menos 200 MA.Observe que o circuito tem um ponto em comum com rede devendo ser tomada muito cuidado na ligação ao amplificador. Para maior segurança sugerimos utilizar na entrada de áudio um transformador de isolamento que pode ser por exemplom transformador com o enrolamento de saída baixa tensão no amplificador e tendo em série um resistor de aproximadamente 100 WATS para cada 10 W de potência de áudio.

Os transistores  usados são do tipo BC558 ou equivalentes e como melhoria para o desempenho do projeto sugerimos a utilização de um diodo e capacitor na entrada (de modo a selecionar a faixa de atuação)e um resistor para evitar a descarga de um circuito.

Vu com indicador de picoEsquema de Efeitos Luminosos

A finalidade de circuito é fazer com que um ponto luminoso permaneça acesso por certo tempo depois  que a barra de LEDs de um indicador se apagar.Isso além de proporcionar um visual muito bonito, permite a visualização melhor de “até onde foi” o sinal de áudio, ou seja, seu pico, uma vez que a resposta de nossos olhos, por ser lenta, pode nos enganar.O circuito consiste em dois Vus discreto, com constantes de tempo diferentes  interligados por diodos mesmos LEDs indicadores.É no primeiro Cl que temos a programação para funcionar no “modo barra” e nele entra o sinal de áudio amplificado pelo BC548 e componentes vizinhos.Neste circuitos temos uma certa inércia que é dada pela constante RC do resistor de 47º  e capacitor de 100uF.O segundo CI funciona de “modo ponto”. O sinal para sua entrada é obtido por meio de um diodo na entrada do primeiro CI, e depois aplicado a uma outra rede RC que resulta numa inércia maior do que a do primeiro circuito. A rede resistiva e o trimpot de 1 kº ligados nos pinos 6, 7 e 8 ligados no CI além de permitir a regulagem do brilho, também ajustam o seu fundo de escala. Devemos fazer o ajuste para que as intensidades sejam iguais e o melhor efeito seja obtido.O trimpot de 100 kº  na entrada do circuito ajusta o nível do sinal.O circuito é alimentado por uma tensão de 12 V, oque permite seu uso no carro. Todos os diodos são 1N4001, 1N4148 ou equivalentes, e os Cls podem ser tantos os LM3914 como 3915, desde que iguais no mesmo projeto. 

Efeito de LuzEsquema de Efeitos Luminosos

Este efeito de luz, aciona um conjunto de leds com um ritmo musica numa espécie de bargraph e ao mesmo tempo faz  com que as barras também corram, cuja velocidade, pode ser ajustada por um controle externo (P2) (figura).O circuito é ligado a uma saída de amplificador de áudio (em paralelo com o alto-falante) e tem sua sensibilidade ajustada por P1.Os transistores Q1 e Q2 amplificam o sinal e aplicam a uma rede de escalonamento de diodos para acionamento posterior da 5 transistores que tem como carga as filas de leds.Já o 55, fornece um trem de pulsos para o corrimento aplicados num 4017 que faz o acionamento das filas que devem acender.Os transistores são todos comuns , bem como, os integrados e os leds são vermelhos para maior uniformidade de efeito. A alimentação com 12V permite que o aparelho seja usado no carro.Para usar apenas 8 filas de leds, o pino 9 do 4017 deve ser ligado ao 15.Sem está ligação podemos ampliar o sistema com 10 filas de leds.  

SeqüencialEsquema de Efeitos Luminosos

Este circuito produz um efeito convergentes em 8 LEDs. Os LEDs acedem num sentido depois em outro, comutados por um sistema automático.

Na figura temos o diagrama completo do aparelho que usa LEDs vermelhos, mas que pode ser modificado para atuar sobre cargas de maior potencia. A freqüência de corrimento é determinada pelo estável 555 e controlada via P1 e P2. A comutação do efeito é obtida por um flip-flop 4013 que atua sobre um relé que comuta os dois contadores com 4017.

A alimentação será feita com tensão de 6 V caso em que usamos um relé MC2RC1 ou G1RC1.

Para alimentação de 12 V o relé deve ser trocado. Também podemos alimentar o circuito com uma tensão de 5 V, conforme mostrado na mesma figura.

O transformado tem secundário de 6 + 6 V com 500 mA e o circuito de tensão deve ser dotado de um pequeno radiador de calor.

Os resistores são todos de 1/8 ou ¼ W e os capacitores eletrolíticos para 16 V ou mais.

 

Luz EstroboscópicaEsquema de Efeitos Luminosos

Para se obter uma boa tensão para lâmpada de xenônio, este circuito utiliza um triplica dor de tensão. O transformador de disparo é do tipo com secundário de 9+9 V x 300 mA e primário de 220 V.Este transformador é usado invertido, ou seja, o enrolamento de 220 V é ligado a lâmpada para o disparo. Podemos eventualmente distribuir este transformador por um enrolado manualmente. Neste caso, o primário consta de 12 espiras de fio 28 e o secundário de 600 a 1 000 espiras de fio 30 ou 32. Tudo isso será enrolado num bastão de Ferri te de 0,5 a 1 cm de diâmetro e 3 cm de comprimento.Para a rede de 110 V, R, deve ser 2,7 Kº x 10 W, e para rede de 220 V, de 4,7 Kº x 10 W.

As freqüência da piscadas depende do valor C¹, e o ajuste de ponto ideal de disparo SCRs é feito em P¹.O layout da placa de circuito impresso deste circuito é mostrado na pagina 68.

Sinalizador para porta de garagemEsquema de Efeitos Luminosos

Este circuito faz pulsar alternadamente duas lâmpadas incandescentes de 40 watts (vermelhas ou amarelas) que serão instaladas na saída de veículos de uma garagem.

Os SCRs devem ser dotados de pequenos radiadores de calor e a freqüência das piscadas podem ser alterada pela escolha do capacitores do multivibrador, no caso 100 uF . Valores entre 22 uF a 220 uF podem ser experimentados.

A fonte é sem transformador e o capacitor de 470 nF devem ser de poliéster metalizado para 400  V ou mais. Os resistores são todos de 1/8 W exceto o de 100 º na entrada que deve ser de ½ watts. O zener e 6V2 é de 400 mW e os SCRs podem ser TIC106B se a rede for de 110 V e TIC106D se a rede for 220 V.

Os capacitores eletrolíticos são para 16 V ou mais.  

Seqüencial showEsquema de Efeitos Luminosos

Este sistema de luzes seqüências de 4 canais tem uma vantagem importantes com relação aos sistemas comuns.O efeito pode ser parado a qualquer instante, quando num conjunto musical por exemplo o cantor entra em ação, e os canhões usados nos efeitos, passarem a um estado de acesos continuamente. Isso é conseguido por meio de 4 chaves  comutadores que

podem ser acionadas a qualquer momento para ativar ou inibir o efeito.O circuito na verdade admite mas canais, e os SCRs devem ser dotados de bons radiadores de calor. A velocidade do efeito é controlada por um potenciômetro de 220 kº. Os resistores são de 1/8 W e o transformador da alimentação tem secundário de 12 + 12 V x 500 mA. O transistor TIP31 deve ser dotado de radiador de calor. Cada canal deste sistema admite até 400 W de lâmpadas na rede de 110 V e o dobro na rede de 220 V, os SCRs também devem ser montados em bons radiadores de calor. Os capacitores eletrolíticos são para 25 V ou mais sendo o zener de 400 mW.

Seqüencial de 10 LEDsEsquema de Efeitos Luminosos

Na verdade trata-se de um sistema seqüencial rítmico, já que os 10 LEDs destes circuitos são acionados num corrimento de velocidades variável que depende do sinal de áudio aplicado na sua entrada.O circuito é alimentado na versão básica com 9 V mas também operará satisfatoriamente com alimentação de 12 V o que permite sua instalação no carro.O resistor 470 ohms que o autor não inclui no projeto original é interessante limitar a corrente dos LEDs e assim, evitar sobrecargas as saídas do integrados.Os capacitores C1 e C2 podem ser alterados em função da resposta desejada para o aparelho. A sensibilidade que depende da intensidade do sinal de áudio aplicado na entrada, é ajustada em P1A entrada é ligada na saída do alto-falantes de qualquer amplificador de áudio. Os LEDs podem ser todos da mesma cor ou de cores diferentes e os capacitores tanto como cerâmicos como de poliéster. Alterações no sentido de fazer saídas acionar em Triacs, permitem o controle de lâmpadas de alta potencia no efeito para clubes e discotecas.

Esquema de Efeitos Luminosos

Seqüencial de 10 canaisEsquema de Efeitos Luminosos

Este circuito aciona 40 lâmpadas de 2,5 V x 0,3 a miniatura podendo ser usadas em vitrines, arvores de natal e em decoração em geral.A velocidade de corrimento dos 10 canais de 4 lâmpadas cada é controlada em um potenciômetro de 10 kº. junto ao 55 que gera os pulsos de clock para o 4017.A alimentação do circuito pode ser feita com tensões de 9 a 11 V.Os 11 V podem ser obtidos de uma fonte comum de 12 V, com dois diodos 1N4004 polarizados no sentido direto.Também podemos usar a fonte mostrada na figura, que utiliza um regulador 7808 que deve ser dotado de radiador de calor.O transformador tem primário de acordo com a rede local e os diodos das fonte podem ser, 1N4001 ou 1N4002.Os capacitores eletrolíticos são para 25 V a 12 V conforme o esquema.Podemos modificar este circuito para operar com lâmpadas únicas de 12 V até 300 mA, em cada canal reduzindo assim o sistema para 10 lâmpadas.

Seqüencial de 10 canaisEsquema de Efeitos Luminosos

Este circuito aciona 10 conjuntos de lâmpadas de até 400 watts na rede de 110 V é o dobro da rede de 220 V. O acionamento é em meia onda já que são usados SCRs, mas circuito também pode ser utilizado com tria os reduzindo-se os resistores de comporta para 470 ou 220º.A freqüência do circuito é ajustada no potenciômetro de 220 Kº e selecionada em três faixas por meio da chave S2.Os SCRs devem ser sufixos D se a rede for de 220 V. nos dois casos eles devem ser dotados de bons radiadores de calor.Em cada canal ler erros a monitor de LEDs e a chave S3 permite a parada do efeito a qualquer instante.Os resistores são todos de 1/8 W e os capacitores eletrolíticos para 16 V exceto o de 1000uF antes do 7812 que deve ser para 25 volts. O transformador tem secundário de pelo menos 500 mA. Observe a necessidade de um terra comum no setor de alta e de baixa tensão do circuito. Use fios compatíveis com as correntes controladas pelos SCRs.

Seqüencial com 17 LEDsEsquema de Efeitos Luminosos

Este circuito pode ser usado em decoração, ou ainda para iluminação de árvore de natal bastante interessante, ou mesmo como parte de um jogo de sorteio com 17 opções possíveis de resultados. A velocidade de corrimento dos LEDs é determinada pelo ajuste de P¹ . Este trimpot controla a freqüência de um 555 ligado como estável.O sinal do 555 controla diretamente dois circuito integrados 4017 que são contadores com saídas 1 de 10 que podem acionar diretamente LEDs comuns, com alimentação de 6 V.Para tensões maiores é conveniente acrescentar resistores limitadores de corrente. Um sistema lógico faz com que a contagem do segundo só ocorra no final da contagem do primeiro, de modo a termos o acionamento seqüencial na quantidade de LEDs indicada. Para acionar cargas de maior potencia em cada saída, em lugar do LED, pode ser

excitada a base de um transistor NPN. Um BC548 por exemplo excita cargas de até 100 mA.

Seqüencial acende-apagaEsquema de Efeitos Luminosos

Este circuito aciona 8 LEDs, que acedem em seqüência a partir do LED1, ligado ao pino do 4015, apagam depois um a um a começar pelo LED1. Um dos 6 inversores contidos num 40106 gera o trem de pulsos em freqüência dada por R1, P1 e C1. Estes pulsos são jogados na entrada (pino 9 e 1) do shift-register 4015. O shift-Register desloca o acendimento dos LEDs e quando o último acende (pino 2 do 4015), teremos um nível baixo no pino 9 do 40106 o que faz com que os LEDs se apaguem na seqüência seguintes de pulsos. O sistema opera neste ciclo de apaga e acende indevidamente. As saídas 10 e 12 do 40106 são mantidas sem ligação.

Seqüencial de 6 canaisEsquema de Efeitos Luminosos

Este circuito aciona 6 séries de lâmpadas que podem ter até 400 W na rede de 110 V e 800 na rede de 220 V, em freqüência controlada pelo potenciômetro P1.Os SCRs devem ser do tipo TIC106 se a rede for de 110 V e TIC106D se a rede for 220 V. Os SCRs devem ser montados em radiadores de calor.As lâmpadas são incandescentes comuns, conforme a rede local o transformador tem

secundário de 6 + 6 V com pelo menos 500 mA de capacidade de corrente.Os resistores são de 1/8 W e os LEDs comuns vermelhos, e que servem de monitoria para o funcionamento do aparelho.Os fios de ligação dos SRCs  as lâmpadas e a rede local devem ser de espessura de acordo com a carga controlada.

Semáforo simplesEsquema de Efeitos Luminosos

Este circuito simula o funcionamento de um semáforo com dois conjuntos de LEDs e pode ser usado em maquetes ou ainda com finalidades didáticas.A base de um circuito é um integrado 555 que gera o sinal de clock e que, portanto, determina a velocidade da mudança das cores do semáforo. O 555 é ligado em sua tradicional configuração de estável, gerando na saída um sinal retangular cuja a freqüência é determinada pelo capacitor de 22 uF e ajustada através do trimpot P¹, de 100kº.O clock gerado pelo 555 é então levado a dois contadores 4017 que são programados pára fazer o acionamento dos LEDs.Os LEDs são verde, amarelos e vermelhos, que corresponde as cores de um semáforo.A alimentação do circuito pode ser feitas com tensões entre 9 e 12 V proveniente de fonte ou bateria.O único ajuste do circuito é feito em P ¹ e determina a velocidade de acionamento do semáforo.

Pisca-pisca de potênciaEsquema de Efeitos Luminosos

Este circuito aciona lâmpadas de até 200 W a partir da rede de 110 V e o dobro na rede de 220 V empregando com base um SCRs e Lâmpadas neon. Cada SCRs admite 200 W de lâmpadas, figura.Para a rede de 110 V pode ser usado o TIC106B e para rede de 220 V o TIC106D que devem ser dotados de radiadores de calor. Os diodos são de 2 A para cargas até 200 W e com tensão inversa de pico de 200 V no caso da rede de 110 V (1N4004) e o dobro na rede de 220 V (1N4006) ou (1N4007).O capacitor C1 em conjuntos com resistores R1, R2, R3 e R4 determinam a velocidade das piscadas que ocorrem alternadamente.As lâmpadas neon são comuns de dois terminais paralelos (NE-2H ou equivalente) e os resistores de 1/8 W C1 deve ser do poliéster com pelo menos 100 V de tensão de trabalho. Se as lâmpadas tenderem a ficar acesa em lugar de piscar, ligue resistores de 47 Kº entre cada gate e o catodo do SRCs em que isso ocorrer. R1 e R3 podem ser trocados por potenciômetros de mesmo valor para se obter um ajuste fino de freqüência. 

 

Pisca-pisca de duas lâmpadasEsquema de Efeitos Luminosos

Eis um projeto simples, para quem está aprendendo eletrônica e deseja treinar na confecção de placas de circuito impresso.Na figura 1, temos o circuito deste simples pisca-pisca para lâmpadas de 12 V que pode ser usado inclusive no carro como sinalizador ou de luz alerta.As lâmpadas são de 12 V com 2 W (lâmpadas de iluminação interna, por exemplo) ou de menor corrente para um sistema decorativo. Os capacitores C1 e C2 determinam a velocidade das piscadas podendo ser alterados.Os transistores devem ser dotados de radiadores de calor.

Na figura 2, temos a placa de circuito impresso para este projeto. Os resistores são de 1/8 W e com o uso de lâmpadas 6 V a alimentação do circuito pode cair para está tensão. Se for usada uma fonte, deve ter corrente de pelo menos 500 mA.

Pisca-pisca de 20 LEDs para árvore de natalEsquema de Efeitos Luminosos

Este circuito apresenta diversas características que o tornam muito interessante para está decoração. Uma delas é o custo já que ele não usa transformador nem componentes caros. O outro é a simplicidade já que utiliza-se de uma fonte sem transformador e as piscadas são determinadas por um oscilador muito simples com base em apenas dois transistores.O autor do projeto usou vários dias sem problemas e o consumo de energia é bastante baixo. Pela figura vemos que a freqüência do circuito é determinada basicamente pelos capacitores de 100 uF no multivibrador que podem ser alterados. Em cada serie são usados 20 LEDs que, pelas características de auto-limitação de corrente no circuito não precisam de resistores em serie. O maior cuidado com a montagem refere-se a escolha dos capacitores de 1,5 uF que devem ter uma tensão de isolamento de pelo menos 250 V e ser do tipo poliéster metalizado.

VU de leds com corrimentoEsquema de Efeitos Luminosos

Este efeito de luz aciona um conjunto de leds com um ritmo musica numa espécie de bargraph e ao mesmo tempo faz  com que as barras também corram, cuja velocidade, pode ser ajustada por um controle externo (P2) (figura).

O circuito é ligado a uma saída de amplificador de áudio (em paralelo com o alto-falante) e tem sua sensibilidade ajustada por P1.Os transistores Q1 e Q2 amplificam o sinal e aplicam a uma rede de escalonamento de diodos para acionamento posterior da 5 transistores que tem como carga as filas de leds.

Já o 55, fornece um trem de pulsos para o corrimento aplicados num 4017 que faz o acionamento das filas que devem acender.

Os transistores são todos comuns, bem como, os integrados e os leds são vermelhos para maior uniformidade de efeito. A alimentação com 12V permite que o aparelho seja usado no carro.

Para usar apenas 8 filas de leds, o pino 9 do 4017 deve ser ligado ao 15.

Sem está ligação podemos ampliar o sistema com 10 filas de leds.

Vu de Leds BicoloresEsquema de Efeitos Luminosos

Este circuito tem por base um LM3914 e opera na modalidade bargraph bicolor. O efeito é bem diferente, pois na ausência do sinal de áudio na entrada os LEDs

permanecem acesos numa cor.

Na presença de sinal os LEDs mudam em barra para outra cor. Podemos usar LEDs verdes e vermelhos, por exemplo. A mudança de cor é feita pela ação dos transistores que atuam sobre inversores do tipo 4069. O potenciômetro P1 serve para ajustar a sensibilidade do circuito. Sua entrada pode ser ligada diretamente a saída de um amplificador , nos terminais de ligação ao alto-falante.

O capacitor C1 determina a inércia do circuito e pode ser modificado conforme o efeito desejado. Lembramos que os pinos 7 e 14 do 4069 devem ser usados para alimentação destes integrados, e que o circuito opera com 6 V.

Com tensões maiores deve ser previsto um resistor limitador para a corrente dos LEDs e esse pode ser de 470º para 9 V 1kª para 12 V.

A FUNÇÃO DE CADA PINO  Pino 1  -  Terra O pino terra (ou comum) é conectado à grade de 0v – normalmente chamada de grade negativa ou TERRA. 

Pino 2 - Disparador Esse pino se conecta ao comparador inferior e é usado para ajustar o controle flip-flop. Quando ele é BAIXO torna a saída ALTA. Esse é o início da seqüência de timing para operação mono-estável. O disparo (triggering) é realizado tomando-se o pino abaixo de 1/3 da voltagem de grade – em termos digitais, isso é chamado LOW. A ação da entrada do disparador é sensível-a-nível, permitindo uma razão baixa de mudanças de onda, (bem como pulsos), para ser usado como origens do disparo. O pulso do disparador deve ser de duração mais curta do que o intervalo determinado por um R/C externo. Se este pino é mantido baixo por um longo período de tempo a saída vai permanecer alta até que a entrada do disparador seja ALTA novamente.

Se a entrada do disparador permanecer abaixo de 1/3 da voltagem de grade por mais tempo do que o ciclo de cronometragem, o timer vai se re-armar no final do primeiro pulso de saída. Quando o timer é usado em modo mono-estável com pulsos mais longos do disparador, a duração do disparo pode ser encurtada por um circuito externo.A menor largura de pulso para disparo confiável é de cerca de 10 µs.

Pino 3  - Saída  A saída do 555 vem a partir de um estágio totem (transistores “empilhados”) de alta-corrente. Isso provê corrente tanto de afundamento como de origem. A voltagem “high-state” de saída é de cerca de 1,7 v menor do que a da alimentação. Com 15 volts de alimentação o chip pode puxar 200mA com uma baixa saída de voltagem de 2 volts. O estágio ‘high-state’ é de 13,3 volts. Ambos os tempos de elevação e queda da onda de saída são muito rápidos, tipicamente alternando-se em 100 nS. Para tornar a saída ALTA o PINO DISPARADOR (pino 2) é momentaneamente levado de HIGH para LOW. Isso faz a saída ser ALTA. É o único modo de termos a saída HIGH. A saída pode ser devolvida ao estado LOW mudando-se o PINO LIMITE (Pino 6) de LOW para HIGH.A saída também pode ser convertida em LOW levando-se o PINO RESET a um estado LOW.

Pino 4  - Reset  Este pino é usado para tornar o PINO DE SAÍDA (pino 3) LOW. O pino reset deve ir abaixo de 0,7 volts e precisa de 0,1 mA para reiniciar o chip. O PINO RESET é uma função anuladora. Ele vai forçar o PINO DE SAÍDA a ir LOW, não importando o status do PINO DISPARADOR (Pino 2). Ele pode ser usado para terminar um pulso de saída prematuramente, para chavear as oscilações de LIGADAS para DESLIGADAS. O pino é ativado quando uma voltagem entre 0 e 0,4v é aplicada a ele. Quando não é utilizado, recomenda-se que seja ligado à grade positiva para evitar a possibilidade de reinicializações indesejadas.

Pino 5  - Controlador de Voltagem  Este pino permite acesso direto ao pondo de 2/3 do divisor de voltagem. Esse é o nível de referência para o comparador superior. Quando o timer 555 é usado em um modo de voltagem controlada, a operação varia de 1 volt abaixo da tensão da grade até 2 volts acima do terra (0v). Voltagens podem ser aplicadas com segurança fora desses limites, mas devem ser confinadas entre 0v e a voltagem de grade. Aplicando-se uma tensão a esse pino, é possível variar o timing do chip, independentemente da rede RC. O controle de voltagem pode variar de 45 a 90% de Vcc em modo mono-astável, tornando possível o controle da largura do pulso de saída independentemente de RC. Quando usado em modo astável, o controle de voltagem pode variar de 1,7v até Vcc total. Variando a voltagem no modo astável produz-se uma saída em freqüência modulada (FM). Se o pino de controle de voltagem não é usado, deve ser feito um bypass com o terra, com um capacitor de 10n para evitar a entrada de ruídos no chip. 

Pino 6  - Limitador  O pino 6 é uma entrada para o comparador superior (a outra é o pino 5). Ele torna o PINO DE SAÍDA LOW. Para tornar a saída LOW, o pino Limitador é levado de um NÍVEL BAIXO DE TENSÃO até um nível acima de 2/3 da voltagem de grade. Esse píno é sensível a nível, permitindo que mudanças de baixa razão nas ondas sejam detectadas.Uma corrente DC, nomeada corrente limite, também deve fluir por esse pino a partir do circuito externo. Essa corrente é tipicamente 0,1µA, e vai determinar o limite superior de resistência total permitido do pino 6 para a grade. Para funcionamento em 5v a resistência é de 16M. Para operação a 15v, a resistência máxima é de 20M.

Pino 7 - Descarga  Este pino é conectado ao coletor aberto de um transistor NPN. O emissor vai para o terra. Quando o transistor é “ligado” o pino 7 efetivamente entra em curto com o terra. O capacitor temporizador é conectado entre o pino 7 e o terra e é descarregado quando o transistor é

“ligado”. O estado de condução desse transistor é idêntico em tempo àquele do estágio de saída. Ele é “ligado” (baixa resistência para o terra) quando a saída é LOW e “desligado” (alta resistência para o terra) quando a saída é HIGH. A corrente máxima no coletor é limitada internamente pelo projeto de forma que qualquer tamanho de capacitor seja usado sem danificar-se o chip. Em certas aplicações, essa saída do coletor aberto pode ser usada como um terminal de saída auxiliar, com capacidades de afundamento de corrente similar à SAÍDA (Pino 3).

Pino 8 - Grade  Este pino (ao qual também nos referimos como  Vcc) é o pino de alimentação positivo para o 555. A faixa de voltagem de alimentação operacional é de +4,5 até +16 volts. O chip vai operar além dessa faixa de operação sem mudar o período de timing. A única mudança é a capacidade de saída, que aumenta em corrente à medida que a voltagem de alimentação aumenta. 

USANDO O 555Um 555 pode ser ligado:1. Como um TIMER (operação mono-astável – também chamado DELAY), 2. Como um OSCILADOR (também chamado de MULTIVIBRADOR - ou operação astável) 3. Como um ONE-SHOT (também chamado multivibrador astável).  O 555 é um CI extremamente popular. É muito simples de usar e é bastante robusto. Ele vem em acondicionamentos simples, duplo ou quádruplo com números de pela tais como LM555, NE555, LM556, NE556. É ideal para osciladores astáveis (funcionamento livre) bem como para o modo mono-astável. O 555 pode ser armado e reiniciado em ondas descendentes e a saída pode alimentar ou consumir até 200mA. A saída HIGH é de certa de 1,7 v menor do que a da alimentação. O NE555 opera de 3 a 16v DC.A freqüência máxima de operação é 500kHz.

O 75557555 é uma versão CMOS do 555. Ele é exatamente igual ao 555 mas consome menos energia. O 555 consome 10mA, enquanto que o 7555 consome 80µA (1/120). A versão CMOS vem com diferentes identificações de acordo com o fabricante.LMC555 ou LM555CN é feito pela National Semiconductors, TLC555 é feito pela Texas Instruments, ICM7555 é fornecido pela Philips,  ZSCT1555 vem da Zetex e ICM7555 é feito pela Maxim. A característica principal a notar-se é a inclusão do algarismo “7” ou da letra “C” para identificar a versão CMOS. Eles usam menos energia do que as versões antigas (555, NE555, LM555) e não necessitam de um capacitor no pino de controle. Embora a pinagem e a funcionalidade sejam compatíveis, os valores dos componentes podem diferir entre a versão CMOS e as mais antigas.O timer Exar XR-L555 é uma versão de micro-energia do 555 padrão, oferecendo um substituto direto, pino-a-pino, com a vantagem do funcionamento com menos energia. Ele é capaz de operar de 2,7 a 18v. A 5v o L555 vai consumir cerca de 900 microwatts, tornando-o idealmente adequado para circuitos operados a bateria. O esquema interno do L555 é similar ao do 555 padrão mas com filtragem contra picos de corrente, altas impedâncias nas junções, e melhor sistema de redução de ruídos.

USANDO O 7555 O ICM7555 é um timer CMOS que oferece desempenho significativamente aperfeiçoado sobre o timer padrão NE/SE 555, sendo ao mesmo tempo, um substituto direto na maioria das aplicações. Parâmetros aperfeiçoados incluem baixa alimentação, ampla faixa de voltagem de operação, baixas correntes de LIMITAÇÃO, DISPARADOR e RESET, ausência do efeito alavanca na corrente de alimentação durante transições de saída, desempenho em freqüências mais altas e não tem necessidade de desacoplar o CONTROLE DE VOLTAGEM para operação astável. O  ICM7555 é um controlador astável, capaz de produzir delays ou freqüências precisos.No modo mono-astável, a largura de pulso de cada duração é precisamente controlada pelo resistor e capacitor externos. Para operação astável como um oscilador, a freqüência de funcionamento livre e o ciclo de

trabalho são ambos controlados com precisão por dois resistores e um capacitor externos. Ao contrário do dispositivo bipolar  555, o pino de CONTROLE DE VOLTAGEM não precisa ser desacoplado com um capacitor. A saída pode alimentar ou consumir correntes altas o bastante para acionar cargas TTL ou prover o offset mínimo para acionar cargas CMOS. Máxima corrente de saída de  50 - 80mA. 

Exatamente equivalente na maioria das aplicações para NE/SE555 Baixa corrente de alimentação: 80µA (típica) Correntes de disparo, limite e reset extremamente baixas: 20pA (típica) Alta-velocidade de operação: 500kHz garantidos Ampla faixa de voltagem de alimentação: 3v to 16v  Função reset normal. Sem crowbar (alavanca) na alimentação durante transição de

saída. Pode ser usado com elementos de impedância mais alta do que o 555 bipolar por

constantes de tempo mais longas. Cronometragem de microssegundos a horas Opera tanto em modo astável como mono-astável Ciclo de trabalho ajustável Controlador de alimentação/consumo na saída pode acionar TTL/CMOS. Corrente

máxima de saída 50 - 80mA. Estabilidade típica de temperatura 0.005%/°C at 25°C Saídas de pólo a pólo

Um aperfeiçoamento do CMOS 7555 é o ZSCT1555 da Zetex. Ele tem funcionamento garantido até 0,9v com tecnologia bipolar. Foi projetado para aplicações portáteis, oferecendo funcionamento através de uma simples bateria. (Veja o final da Página 3 para uma dificuldade técnica em fazer

esse chip oscilar). Ele fornece as mesmas capacidades de cronometragem precisas do que seus predecessores (o 555 e o 7555), e tem a mesma pinagem de 8 pernas. Com o simples ajuste dos componentes passivos externos para ajustar a freqüência, a função do componente é exatamente a mesma, seja gerando atrasos ou oscilações precisas.Assumindo uma fonte de 5v, um CMOS típico vai consumir 170 µA enquanto que o novo puxa 140µA, e a 1.5v apenas 75µA. 

555 Versus 7555A escolha entre a versão padrão do 555 e a versão CMOS (7555) ou o ZSCT1555 vai depender do custo, disponibilidade, corrente de carga requerida e frequencia de funcionamento. E vai ser decidida principalmente pela forma de alimentação do projeto, pela rede ou por bateria. Normalmente, quando nós mudamos de um chip TTL para um chip CMPS, os valores do componente mudam por um fator de 10 ou 100 vezes. Isso porque os chips TTL são de impedância muito baixa e os CMOS de impedância muito alta. Mas, se um 555 é substituído por uma versão CMOS, os componentes de cronometragem permanecem os MESMOS! Isso é muito conveniente. Chips podem ser substituídos sem a necessidade de se alterar os componentes circundantes. A única mudança será o consumo de corrente do chip. Em geral, o consumo vai ser reduzido de cerca de 10 mA para 0,5 mA. (Um Voltímetro com LEDs pode fazer a seguinte comparação de circuito-corrente: usando 555 = 7mA, usando 7555 = 0.35mA). Isso é o normal de economia de corrente da versão CMOS. Este artigo cobre os tipos mais importantes e fornece uma série de comparações e substituições possíveis. Um circuito típico com  7555 é mostrado abaixo: