Monostabile con integrato 555 e pulsante normalmente aperto
Lo schema rappresenta un semplice circuito
monostabile, ossia un circuito che
normalmente è in uno stato elettrico stabile
e, dopo un opportuno impulso, si porta in
uno stato elettrico non stabile per un
determinato tempo per poi ritornare allo
stato originario. Trova applicazione, ad
esempio, in quei dispositivi che permette
l’accensione delle luci delle scale di un
condominio per poi spegnerle dopo un
determinato intervallo di tempo. Vediamo il
funzionamento di tale circuito. Il riquadro in
rosso delimita l’integrato NE555. Lo studio del circuito può essere fatto distinguendo il caso a
“riposo” e il caso in cui il pulsante viene azionato.
Caso 1: Circuito a riposo
Normalmente il LED deve risultare spento. Questo comporta che l’uscita negata del FF deve essere
alta (1). In questo caso il transistore è in saturazione (ON) e cortocircuita a massa il ramo elettrico
costituito dal condensatore e dal trimmer di 500K. Il condensatore, pertanto, risulta scarico. Il
pulsante N.O. non risulta premuto e, quindi, sul PIN 2 dell’integrato arriva un segnale alto, dovuto
alla resistenza da 15K. In questo caso il segnale di Set S è 0 ed il segnale di Reset è 0. Il circuito
rimane “fermo” non generando alcuna forma d’onda.
Caso 2: Azionamento del pulsante
Supponiamo che viene premuto il pulsante e quindi rilasciato. Si
genera un impulso negativo, nel senso che per un breve istante la
tensione ai capi del pulsante scende a è zero e subito ritorna a livello
alto, come si osserva dalla figura qui a lato in cui è riportato la
tensione al PIN 2 per il tempo prima-durante-dopo la pressione sul
tasto Ts.
In questo modo, un segnale di 0 Volt viene applicato al PIN 2
dell’integrato 555. Il segnale S si porta a livello alto mentre l’uscita
negata del FF si porta a livello basso. L’uscita PIN 3 si porta a livello
alto (+5 Volt) permettendo al LED di accendersi.
Contemporaneamente all’accensione del LED il transistore si porta in interdizione (OFF)
permettendo al condensatore di caricarsi con una ben precisa costante di tempo. Nel momento in cui
il pulsante viene rilasciato, il segnale S si riporta a livello basso, senza cambiare l’uscita del FF. Il
condensatore continua a caricarsi e si carica fino a quando non supera il livello di 2/3 di Vcc. Nel
momento in cui ciò avviene il segnale R si porta a livello alto. Il FF commuta la sua uscita per cui
l’uscita Q negata si porta a livello alto. In questo caso il LED si spegne e il transistore si portata in
saturazione scaricando il condensatore.
Nella fase di scarica, quando la tensione del condensatore scende al di sotto di 2/3 Vcc, il segnale R
si porta a livello basso lasciando inalterato l’uscita del FF. Nella fase di scarica del condensatore il
diodo risulta polarizzato direttamente per cui tale favorisce la scarica del condensatore velocemente.
La regolazione del trimmer permette di controllare la durata del monostabile, ossia il tempo in cui il
monostabile deve trovarsi nello stato non stabile.
Che cosa fare
1) In laboratorio di deve realizzare il circuito elettrico del monostabile
2) Verificare che variando il trimmer o il valore del condensatore cambia il tempo del
monostabile, riportando i valori in una tabella.
3) Eseguire il disegno elettrico con CircuitMaker
4) Effettuare una relazione con Word in cui deve essere fatta la descrizione del funzionamento
del circuito, riportando lo schema elettrico realizzato
Si riporta di seguito la piedinatura dell’integrato LM555 della National.
(www.national.com)
