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Otros usos del 555

El circuito integrado 555 me encanta. Es muy versatil y fácil de usar, trabaja en un gran rango de tensiones, tiene potencia de salida para alimentar un led, una pequeña lámpara, un relé, un altavoz etc. Sirve de temporizador, generador de pulsos bien sean únicos o cíclicos, rectangulares o en diente de sierrra... En la RED se encuentran multitud de circuitos y tablas para calcular los valores necesarios para su funcionamiento.

Para mí solo tiene dos inconvenientes; la salida "potente" corresponde al estado bajo (200 ma) y, funcionando como oscilador, el tiempo en estado bajo es inferior al alto (o como máximo igual). Ambas características se pueden arreglar con un transistor y un par de resistencias a la salida, pero podía haberse proyectado una versión con ese añadido.

Circuitos

En cuanto a los esquemas que encuentro en Internet, pienso que faltan algunas posibilidades que creo conviene añadir. Si ya están circulando, mejor, pero no estará de más repetirlas. Una de ellas corresponde a su uso como temporizador para tiempos largos, es decir, el circuito se pone en marcha y tras un tiempo se desconecta.

Temporizador

En este caso, cuando queremos tiempos muy largos, el condensador o las resistencias tienen valores tan grandes, que puede haber problemas por corrientes de fuga y la precisión disminuye.

Por este motivo es mejor usar el 555 como oscilador y aplicarlo a un circuito contador. Combinando la frecuencia del oscilador y la capacidad del contador se pueden conseguir temporizaciones tan largas como se quiera, una buena precisión y un costo bajo (los condensadores de gran capacidad son caros).


Control de servos

Uno de los usos del 555 puede ser para controlar un servo de radiocontrol, bien sea para estudiar su funcionamiento o para usarlo en algún montaje, como el que explico en "Webcam telecomandada" .En este caso hay que generara unos pulsos de una duración concreta para cada posición del servo. Lo más usual es que se le envie un pulso cada 20 milisegundos (o más). Si el pulso tiene una duración de 1.25 ms se coloca en la posición -90º, si la duración es de 1.50 ms se queda en la posición 0º y si el pulso dura 1.75 ms se mueve a los 90º. Algunos servos admiten ángulos algo mayores de los indicados y otros funcionan con otros valores, por lo que habrá que probar. Consultando tablas o fórmulas de las que se encuentran en Internet, se pueden calcular los valores adecuados, pero aquí dejo los de una página dedicada a servos (pcbheaven), donde se explica todo lo relativo a estos aparatitos (en inglés).


esquema2 (9K)   control servo (10K)

Esquema de bloques                   Aplicación al control de un servo


Los valores indicados dan, teoricamente, una duración de pulso variable entre 1'05 y 1'75 ms, por lo que puede que no cubran totalmente el recorrido del servo así que convendría que R2 fuera de 16 ó 17 k, pero como en los valores reales influyen las capacidades parásitas, las tolerancias de los componentes, es cuestión de probar para ver los valores más adecuados. Lo mismo pasa con la R1 que para mí debería ser de 270 k. En cualquier caso, teniendo en cuenta el precio de estos componentes, vale la pena pedirlos de calidad con lo que tendremos valores más exactos.

Patas infrautilizadas

El otro aspecto que quiero destacar es el de las "patas" no usadas en los circuitos habituales o la posibilidad de ampliar el uso de otras. Para explicar mejor el tema nos interesa ver un esquema por bloques del circuito. En él vemos que los contactos 2 y 6 están conectados a dos comparadores, el 2 a la entrada - de uno y el 6 a la + del otro. Cuando el condensador se va cargando a través de las resistencias 1 y 2, la tensión en las patas 2 y 6 aumenta hasta que el comparador de la 6 cambia de estado y hace bascular la salida del flip-flop y las patas 3 y 7 quedan en estado bajo. Esto conecta a masa el punto de unión de las dos resistencias y el condensador empieza a descargarse a través de la resistencia 2. Cuando la pata 2 alcanza la tensión de referencia de su comparador, este cambia de estado y el flip-flop bascula con lo que las patas 3 y 7 vuelven al estado alto y comienza de nuevo el ciclo.

Toda esta presentación me ayuda a explicar lo que sigue. Si la pata 5 se deja "al aire" la tensión de referencia en los dos comparadores es la resultante del divisor interno que proporciona 1/3 y 2/3 de la tensión de alimentación. Pero podemos conectar la pata 5 a una tensión V5 lo que hará que el segundo comparador tenga una tensión de referencia V5/2. Esta circunstancia hace que la frecuencia aumente en función de la tensión aplicada a la pata 5.

Algunos direis que esto también se consigue variando alguna de las resistencia 1 ó 2, pero la ¿ventaja? es que con el sistema descrito se mantiene la proporción entre el pulso alto y el bajo y esto puede ir bien en algún caso. La otra aplicación es que podemos controlar la frecuencia de oscilación o el tiempo de temporización con una tensión que, por ejemplo nos suministre otro circuito.

El reset

Otra pata que normalmente no se utiliza es la nº 4, reset. Se conecta al + de la alimentación para que no moleste, pero podemos utilizarla para mantener el circuito inactivo dandole una tensión próxima a 0. Puede usarse para reinicilizar el circuito y empezar una temporización o para controlar la oscilación con una señal exterior. Así, si usamos un circuito oscilador "lento" para controlar esta pata de un oscilador de frecuencia audible, aplicados a un altavoz, este dará una serie de pitidos.

Otra aplicación podría ser que un interruptor dejará el reset a masa y al abrirse el contacto se iniciara la oscilación que activa un altavoz. Con esto hemos creado un sistema de aviso para una puerta que al abrirse actue el interruptor.

Medir la frecuencia

A todo esto, si no tenemos un osciloscopio no se puede comprobar el correcto funcionamiento del circuito. Para "ver" si oscila, podemos colocar un led entre la pata 3 y Vcc (con la resistencia adecuada). Cuando la salida esté baja el led se iluminará. Esto por tanto sirve para bajas frecuencias. Otra solución consiste en colocar un altavoz, como los que llevan los PCs, que emitirá un zumbido en las frecuencias medias.

Y por último se puede colocar un divisor de frecuencia a la salida para que podamos medir los tiempos. Por ejemplo, si montamos un 4020 podremos obtener un frecuencia hasta 16.384 veces menor.

         4020 (4K)       Vcc 3-15 V, I salida menor de 1 ma

Se trata de conectar la salida 3 del 555 con la nº 10 del 4020 (reset a masa); si alimentamos la base del transistor con la salida Qxx del 4020 la salida tendrá una frecuencia 2^xx menor que la generada por el oscilador y podremos medir las veces que se enciende un led por minuto y por tanto calcular la frecuencia de oscilación (no los tiempos parciales en que la salida está alta o baja).

Y, si aun queremos medir frecuencias más altas se pueden colocar dos (o más) 4020 "en serie". La salida 3 del primero con la entrada 10 del segundo y así llegar a frecuencias de megaherzios. Que conste que yo no lo he probado por que tengo osciloscopio, pero en teoria funciona.

Medidor de capacidades

Me lio cuando tengo que interpretar el valor de un condensador. Me parece que cada fabricante usa una nomenclatura y que los picos y nanos se mezclan para liarme. Por eso compruebo los condensadores con un circuito oscilador con el 555. Eligiendo adecuadamente las resistencias se puede conseguir unos tiempos que se pueden medir con un cronómetro (los móviles suelen tener uno) y de esta forma me aseguro de que el valor es el correcto. La precisión no es muy buena, pero al menos sirve para saber si estás en el rango de unidades que crees.

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buzon...Fernando


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