Circuito Piscante 24V: Projeto com Timer 555 para Aplicações Industriais e Automotivas

Diagrama do Circuito Piscante 24V Usando Timer 555

Dispositivos de controle de nível industrial como CLP, IHM, etc., têm tensão de operação de 12V ou 24V. As cargas (indicador LED) e sensores, que são usados para interfacear com um CLP, também têm tensão nominal de operação de 24 V. Além disso, alguns chicotes de fiação de automóveis também operam em 24V. Existem também lâmpadas de 24V usadas em lanternas traseiras ou faróis de automóveis. O circuito em discussão "o circuito piscante 24V" também é um circuito usado em automóveis para uma função que encontramos diariamente. O "circuito relé piscante 24V" é usado nas luzes indicadoras de nossos automóveis. Este relatório explicará um dos usos do circuito piscante que é usado em indicadores de automóveis.

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Componentes Necessários

1. Lâmpada 24V
2. CI Regulador 7805
3. Relé 5V
4. CI Timer 555
5. Transistor BC547
6. Diodo 1N4007
7. Resistor – 1k, 470k
8. Capacitor – 10uf, 0,1uf
9. Fonte de alimentação 24V

Circuito Piscante 24V Diagrama do Circuito

O diagrama completo do circuito para o circuito relé piscante de lâmpada 24V junto com os valores calculados corrigidos é dado abaixo.

Um circuito piscante de lâmpada é um circuito muito comum que a maioria de nós encontra de tempos em tempos. Em automóveis, quando o indicador é sinalizado, junto com o piscar há também um som de clique que é ouvido junto com o piscar periodicamente. O som é devido ao relé que está sendo ligado e desligado, que por sua vez completa e quebra o circuito fazendo a lâmpada piscar. O circuito de tique-taque será projetado neste projeto usando um timer 555.

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CI Timer 555

CI timer 555 foi introduzido em 1972, é basicamente usado para geração de pulso e aplicação oscilador. O diagrama de pinos do CI Timer 555 é dado abaixo.

CI Timer 555
Nº do Pino	Nome do Pino	Finalidade
1	GND	Tensão de referência de terra
2	TRIG	Controla saída
3	OUT	É levado a ~1,7V abaixo de Vcc ou à terra
4	RESET	Reseta um intervalo de tempo
5	CTRL	Fornece acesso ao divisor de tensão interno
6	THR	Atua como limite para quando parar o intervalo de tempo
7	DIS	Saída coletor aberto para descarregar capacitor
8	Vcc	Tensão de alimentação positiva

Existem três modos de operação do CI Timer, que são bistável, monoestável e astável.

• No modo bistável, o circuito produz sinais de 2 estados estáveis que estão em estados baixo e alto. Os sinais de saída de estados baixo e alto são controlados por reset e ativação dos pinos de entrada.
• No modo monoestável, o circuito gera apenas um pulso único quando o timer recebe uma indicação da entrada do botão de gatilho.
• No modo astável, o circuito do CI produz um pulso contínuo com frequência exata baseada no valor dos dois resistores e capacitores conectados no circuito externo.

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CI Regulador 7805

Circuitos que têm fontes de tensão neles podem ter flutuações resultando em não fornecer saídas de tensão fixa. Um dos CIs populares para este propósito é o CI Regulador 7805, que é um membro de reguladores de tensão linear fixos usados para manter tais flutuações. Existem muitas aplicações onde o 7805 desempenha papel muito importante:

1. Regulador de saída fixa
2. Regulador positivo em negativo
3. Regulador de saída ajustável
4. Regulador de corrente
5. Regulador de tensão CC ajustável
6. Fonte dupla regulada
7. Circuito de proteção de reversão de polaridade de saída
8. Circuito de projeção de polaridade reversa

CI Regulador de Tensão LM 7805
Nº do Pino	Nome do Pino	Finalidade
1	Entrada	Aplique uma tensão não regulada para obter saída regulada
2	Terra	Conectado à terra
3	Saída	Saída é um sinal de tensão regulada

O CI quando recebe uma tensão de entrada de 7,2V, atinge sua eficiência máxima.

No CI regulador de tensão 7805, muita energia é dissipada na forma de calor. A diferença no valor da tensão de entrada e tensão de saída vem como calor. Então, se a diferença entre a tensão de entrada e a tensão de saída for alta, haverá mais geração de calor. Então, este CI também fornece provisionamento para um dissipador de calor.

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Transistor BC547

BC547 é um transistor de junção bipolar NPN. Principalmente é usado para propósito de comutação, bem como para processos de amplificação. A menor quantidade de corrente na base é usada para controlar a maior quantidade de correntes no coletor e emissor também. Suas aplicações básicas são comutação e amplificação. Abaixo está o pinout para o transistor BC547.

O funcionamento do transistor é direto. Quando a tensão de entrada é aplicada em seus terminais, alguma quantidade de corrente começa a fluir da base para o emissor e controla a corrente no coletor. A tensão entre a base e o emissor é negativa no emissor e positiva no terminal de base para sua construção NPN.

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Diodo 1N4007

1N4007 é um diodo retificador de junção PN. Estes tipos de diodos permitem apenas o fluxo de corrente elétrica em uma direção. Então, pode ser usado para conversão de potência CA para CC. 1N4007 tem diferentes aplicações da vida real, ex: aplicações de diodos de roda livre, retificação de propósito geral de fontes de alimentação, inversores, conversores etc. O pinout para o diodo dado é dado abaixo.

Diodo 1N4007
Nº do Pino	Nome do Pino	Carga
1	Ânodo	+ve
2	Cátodo	-ve

O diagrama acima mostra a representação simbólica do 1N4007. A compreensão de qualquer componente de um circuito elétrico é vastamente melhorada quando as características elétricas daquele dispositivo são conhecidas. As características elétricas do diodo 1N4007 estão tabuladas abaixo.

Características Elétricas do 1N4007
Parâmetro	Valores	Unidades
Tensão direta a 1,0 A	1,1	V
Corrente reversa a 25°C	5	uA
Capacitância total a 1,0 MHz	15	pF
Corrente reversa de carga total máxima a 75°	30	uA
Corrente direta retificada média	1	A
Tensão de pico reversa repetitiva	1000	V

As características do diodo 1N4007 são as seguintes:

• Baixa corrente de fuga
• Baixa queda de tensão direta
• Alta capacidade de surto direto

Este diodo tem muitas aplicações da vida real em sistemas embarcados, algumas das principais aplicações associadas ao diodo particular são dadas abaixo:

1. Conversores
2. Para propósitos de comutação em sistemas embarcados
3. Aplicações de diodos de roda livre
4. Inversores
5. Retificação geral de fontes de alimentação
6. Para evitar corrente reversa e proteger microcontroladores como Arduino ou PIC.

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Relé

Um relé é um interruptor operado eletricamente. O interruptor pode ter qualquer número de contatos em múltiplas formas de contato, como contatos de fechamento, contatos de abertura ou combinação destes dois. Relés são usados para controlar um circuito por um sinal de baixa potência independente, ou onde vários circuitos devem ser controlados por um sinal. Os relés antigos têm eletroímã para abrir e fechar os contatos, mas agora outros princípios operacionais foram inventados como relé de estado sólido. Basicamente, usa propriedades de semicondutores para controlar sem depender de partes móveis. O pinout de um relé 5V que é usado na construção do circuito é dado abaixo.

Relé 5V
Nº do Pino	Nome do Pino	Descrição
1	Extremidade da bobina 1	Usado para acionar o relé
2	Extremidade da bobina 2	Usado para acionar o relé
3	Comum(COM)	Conectado a uma extremidade da carga
4	Normalmente fechado (NF)	Se a outra extremidade estiver conectada a este terminal, a carga permanece conectada antes do acionamento
5	Normalmente aberto(NA)	Se a outra extremidade estiver conectada a este terminal, a carga permanece desconectada antes do acionamento

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Funcionamento do Circuito Piscante 24V

Conecte os componentes corretamente como mostrado no diagrama do circuito dado. As extremidades positivas das lâmpadas são unidas e conectadas ao relé. As extremidades positivas das lâmpadas são unidas e conectadas à fonte de 24V, para comutar as lâmpadas, as extremidades negativas são conectadas a um relé. O pino comum do relé é conectado ao Relé e o pino normalmente aberto (NA) é conectado à extremidade negativa de uma das lâmpadas e o pino normalmente fechado (NF) do relé é conectado à extremidade negativa da outra lâmpada. Dessa forma, apenas uma lâmpada será ligada a qualquer momento.

O relé precisa ser ligado e desligado periodicamente. Esta função será cuidada por um timer 555. Usamos o Timer 555 no modo astável para produzir um pulso com tempos de ligado e desligado predefinidos. Em nosso circuito, uma das lâmpadas estará LIGADA no estado LIGADO e a outra estará LIGADA no estado DESLIGADO. A fonte de tensão que temos é de 24V, mas o timer 555 aceita uma tensão de operação muito menor. Então, usamos o regulador de tensão 7805 que regulará a entrada de 24V para 5V que pode ser usada para alimentar o timer e o relé. O transistor NPN BC547 (ou 2N2222) é usado para ligar ou desligar o relé de acordo com os pulsos dados pelo timer. Mas a saída de corrente do timer 555 não é suficiente para ligar ou desligar o relé, usamos um transistor entre eles através de um resistor de base. Este circuito é chamado de circuito driver de relé. O circuito finalizado junto com todas as conexões corretas e valores dos componentes deve dar um circuito piscante 24V funcional.