Maîtriser le timer 555 : guide complet sur les circuits monostables one-shot

On peut dire que le timer 555 est l'une des puces les plus courantes utilisées dans l'électronique DIY aujourd'hui. Elles sont petites, pratiques et faciles à utiliser une fois que vous comprenez mieux comment elles fonctionnent. Ci-dessous, nous partagerons avec vous ce qu'est un timer 555 et vous donnerons une compréhension approfondie de leur théorie électronique ainsi que des principes de circuits.

(L'oscillateur original de type 555)

1. Qu'est-ce qu'un timer 555 ?

Les timers 555 one-shot tirent leur nom des trois résistances internes de cinq kΩ utilisées pour générer les tensions de référence pour les deux circuits comparateurs. L'un des dispositifs de temporisation de précision les plus populaires et précieux sur le marché peut être utile soit comme minuteur simple, soit pour générer des impulsions simples et de longs délais temporels.

Les gens utilisent ces minuteurs dans l'électronique de base depuis une longue période.

https://cn.depositphotos.com/427109546/stock-photo-eight-pin-electronic-chip-rendering.html (555 One-shot)

2. Circuit one-shot 555 – Diagramme de blocs du timer 555

(Diagramme de circuit interne d'un 555)

• Broche 1 : C'est la broche de masse car elle connecte les timers 555 au rail d'alimentation négatif.
• Broche 2 : Ces broches sont aussi appelées broches de déclenchement (trigger). En réponse à une impulsion négative sur cette broche, la bascule interne passe d'un état « BAS » à un état « HAUT » lorsque la tension tombe en dessous d'un tiers de Vcc.
• Broche 3 : C'est notre broche de sortie. Le « driver » de tout circuit TTL est la broche de sortie, car elle peut absorber ou fournir jusqu'à 200 mA. Votre impulsion de déclenchement d'entrée est plus courte que votre impulsion de sortie.
• Broche 4 : La broche de réinitialisation (Reset). La broche 4 aide à réinitialiser la bascule interne qui contrôle la sortie de temporisation (broche 3). Généralement connectée au niveau logique « 1 » lorsqu'elle n'est pas utilisée, cette entrée est une entrée active basse.
• Broche 5 : C'est la broche qui contrôle la tension. Le niveau de remplacement du diviseur de tension est de 2/3 Vcc. La tension appliquée à cette broche peut changer la largeur du signal de sortie indépendamment du réseau de temporisation RC. Un condensateur de 10 nF se connecte à la broche 1 lorsqu'il n'est pas utilisé pour s'assurer qu'il n'y a pas d'interférence de bruit.
• Broche 6 : C'est la broche de seuil (threshold). En atteignant une tension dépassant 2/3 Vcc, vous réinitialisez la bascule, et la sortie passe de l'état « HAUT » à l'état « BAS ».
• Broche 7 : Aussi connue comme la broche de décharge (discharge). Lorsque la tension de sortie, broche 3, passe à l'état bas, le condensateur se décharge vers la masse à travers le collecteur du transistor NPN interne.
• Broche 8 : C'est votre broche d'alimentation et Vcc. C'est la broche qui fournit l'énergie, qui pour les timers 555 à usage général a une tension d'alimentation entre 4,5V et 15V.

3. Circuit one-shot 555 – Le timer 555 monostable

(Diagramme d'un circuit multivibrateur monostable)

La bascule change sa sortie d'un état « BAS » à un état « HAUT » lorsqu'une impulsion négative s'applique à l'entrée de déclenchement, également connue sous le nom de broche 2, du circuit du timer monostable. En supprimant le court-circuit à travers le condensateur de temporisation externe, vous éteignez le transistor de décharge connecté à la broche de décharge. Cela élimine le court-circuit et assure une immunité au bruit. Les produits à courant continu et à courant alternatif les contiennent. Saviez-vous que le circuit électrique AC est la relation fondamentale entre la tension, le courant et la résistance dans un circuit AC ?

En d'autres termes, ce processus permet au condensateur de temporisation de se charger via la résistance. Jusqu'à ce que la tension atteigne son seuil, dicté par la broche 6, la sortie du comparateur passe d'un état « HAUT », allume le transistor « ON », et décharge le condensateur via la broche de décharge.

Il y a actuellement deux circuits ouverts et fonctionnels sur le timer monostable. La sortie veut une autre impulsion de déclenchement pour redémarrer le processus de temporisation une fois que la sortie revient à un état stable, « BAS ». Essentiellement, cela signifie qu'il n'y a qu'un seul état stable pour le multivibrateur monostable à ce moment exact.

4. Circuit one-shot 555 – Les équations du circuit monostable

(L'équation pour un timer monostable)

« T » est la longueur de la sortie électrique en secondes

« R » est la résistance de la résistance en Ohms

« C » est la capacité du condensateur en Farads

Comme vous pouvez le voir dans l'équation ci-dessus, vous pouvez augmenter la sortie électrique en utilisant des résistances ou des condensateurs plus grands qui peuvent supporter beaucoup plus d'électricité les traversant. Vous pouvez également raccourcir l'équation. Utilisez des condensateurs et des résistances plus petits pour une sortie électrique plus petite.

(Illustration vue de dessus 555 Timer avec Arduino)

Disons, par exemple, que vous avez la broche 1 et la broche 3 connectées à une LED entre les deux broches. Cela signifie que le courant s'enfonce ou s'absorbe dans la borne de sortie du timer 555. La LED sera allumée, et la sortie sera « Basse ».

Dans un autre circuit, vous avez la broche 3 et votre broche de masse qui se connecte à votre LED. Cela signifiera que le courant sortira, ou fournira, dans la borne de sortie. La LED sera allumée lorsque la sortie sera « Haute ».

Il est possible pour les timers 555 d'absorber et de fournir une charge de sortie simultanément. Cette réaction entraînera les deux LED connectées à la même borne de sortie simultanément, et elles s'allumeront simultanément. En d'autres termes, vous avez la puissance d'un circuit supplémentaire, mais vous n'utilisez qu'un seul circuit de courant.

Réflexions finales

Un circuit one-shot 555 a une impulsion one-shot. Le circuit minuteur est le cœur du circuit. Dans le circuit, vous aurez aussi un interrupteur relais. Le relais se connecte à la sortie du CI. Vous pouvez ensuite connecter n'importe quel appareil de circuit électrique AC ou DC à votre circuit minuteur one-shot.