Circuitos Temporizadores con 555 para Intervalos de 1-15 Minutos: Diseño, Construcción y Aplicaciones

Diagrama de Circuito Temporizador de 1 a 15 Minutos, Funcionamiento y Aplicaciones

En la era de la tecnología, todos recurren a las máquinas para simplificar su vida. Los circuitos temporizadores facilitan las tareas diarias de muchas formas al iniciar o realizarlas en un intervalo de tiempo definido. En otras palabras, si busca un dispositivo automatizado que funcione durante un período determinado y se apague tras el tiempo deseado, este Circuito Temporizador es la mejor opción.

En este proyecto, usamos el IC Temporizador 555 para crear varios circuitos temporizadores como temporizador de 1 min, 5 min, 10 min y 15 min. Aquí, con la ayuda del IC 555, eliminamos la necesidad de encender o apagar manualmente el dispositivo. Además, el Temporizador 555 se usa para generar un pulso oscilante. Esto significa que el pin 3 de salida del IC 555 está en condición "APAGADO" por un tiempo y vuelve a condición "ENCENDIDO" tras un intervalo de tiempo preestablecido. Podemos usar este comportamiento oscilante del IC 555 para crear circuitos temporizadores de diferentes retardos. Para crear el circuito temporizador para el intervalo deseado, simplemente cambie el valor de la resistencia R₁ o del Condensador C₁.

Podemos usar los diferentes circuitos temporizadores de distinto retardo para accionar una alarma, un dispositivo, motores, etc. en un intervalo de tiempo determinado. El papel principal en este circuito lo juega el IC Temporizador 555. Analizaremos los cuatro circuitos temporizadores (1 Min, 5 Min, 10 Min y 15 Min) uno a uno en este artículo. Antes, veamos brevemente el IC Temporizador 555.

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IC Temporizador 555

El IC Temporizador 555 se usa en aplicaciones de temporización, generación de pulsos y oscilador. El IC 555 puede configurarse principalmente en tres estados diferentes: Astable, Monoestable y Biestable.

Veamos la circuitería interna del IC 555 para entender mejor su principio de funcionamiento:

Hay tres resistencias de 5 kΩ conectadas internamente en serie. Esto produce una red divisora de tensión en el Pin 8 y Pin 1. Los dos comparadores producen una tensión de salida que depende de la diferencia de tensión en sus entradas. La diferencia de tensión está determinada por la red RC conectada externamente. La salida de ambos comparadores se conecta a la entrada del flip-flop para producir una salida lógica "Alta" o "Baja" basada en los estados de Entrada. La salida del flip-flop puede usarse para controlar una etapa de conmutación de alta corriente para accionar la carga conectada produciendo nivel Alto o Bajo en el pin de salida.

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Pinout del IC Temporizador 555:

• Pin 1- Tierra
• Pin 2- Disparo (Trigger)
• Pin 3- Salida
• Pin 4- Reset
• Pin 5- Tensión de Control
• Pin 6- Umbral (Threshold)
• Pin 7- Descarga
• Pin 8- Alimentación (4,5 - 15 V)

Aplicaciones del IC Temporizador 555:

El IC Temporizador 555 es un dispositivo de temporización de precisión útil que produce pulsos únicos o como oscilador produciendo una serie de formas de onda estabilizadas de cualquier ciclo de trabajo particular.

• Puede usarse en temporizadores monostables o de retardo para producir un retardo de tiempo.
• Puede usarse en LEDs o lámparas de flash para encender la lámpara por un tiempo especificado.
• Puede usarse en generación de tonos o relojes lógicos.
• Puede usarse en fuentes de alimentación y convertidores, etc.

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Componentes Necesarios

Reúna los componentes siguientes para diseñar el circuito temporizador de diferentes duraciones:

• IC Temporizador 555
• LED
• Condensador (1000 μF)
• Resistencia variable
• Pulsador
• Resistencia
• Fuente de alimentación
• Cables de conexión

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Diagrama de Circuito

El diagrama de circuito anterior es para el circuito temporizador de 1 minuto. Para 5 min, 10 min y 15 min solo tiene que cambiar el valor de la resistencia (R₁).

Circuito Temporizador de 1 Minuto:

Debemos configurar el Temporizador 555 en modo Monoestable para construir un temporizador. El Temporizador 555 inicia la temporización al encenderse. Tras un minuto de duración, el LED se encenderá automáticamente. Generalmente, la duración durante la cual el Pin 3 del IC 555 permanecerá alto, puede derivarse mediante la fórmula:

T = 1,1 × R₁ × C₁

Como se comentó, debemos cambiar el valor del condensador o la resistencia. Ahora, para hacer un circuito temporizador de 1 minuto, podemos calcular el valor de la resistencia usando la fórmula anterior:

60 s = 1,1 × R₁ × 1000 μF

R₁ = 60 / (1,1 × 1000 μF)

R₁ = 55 kΩ

Por tanto, ajuste el valor del potenciómetro a 55 kΩ y su temporizador estará configurado para 1 minuto. Ahora puede usar fácilmente las fórmulas anteriores para determinar el valor de la resistencia en circuitos temporizadores de 5, 10 y 15 minutos.

Nota: También puede usar la fórmula para hacer un circuito temporizador cambiando el valor del condensador y manteniendo constante el valor de la resistencia.

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Circuito Temporizador de 5 Minutos:

De forma similar, en el circuito temporizador de 5 minutos, usaremos la fórmula anterior para obtener la resistencia exacta del resistor.

T = 1,1 × R₁ × C₁

Ahora, el tiempo es 5 minutos e igual a (5 × 60) segundos. El valor del condensador permanecerá igual para todos los circuitos temporizadores.

Aquí,

T = 5 × 60

C₁ = 1000 μF

5 × 60 = 1,1 × R₁ × 1000 μF

Por tanto, R₁ = 272,7 kΩ

Por tanto, para diseñar un circuito temporizador de 5 minutos, cambie el valor de la resistencia a 272,7 kΩ. Y, tras 5 minutos el LED se encenderá. En cuanto el Pin 2 del IC 555 sea disparado, el temporizador iniciará la temporización y el LED se apagará. Tras 5 min de duración, el pin 3 del IC 555 volverá a ponerse bajo y el LED se encenderá.

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Circuito Temporizador de 10 Minutos:

Nuevamente, como se comentó, solo tiene que cambiar el valor de la resistencia R₁ para diseñar el circuito temporizador de 10 min. A continuación el cálculo para encontrar el valor de la resistencia:

T = 1,1 × R₁ × C₁

Ahora, el tiempo es 10 minutos e igual a (10 × 60) segundos. El valor del condensador permanecerá igual para todos los circuitos temporizadores.

Aquí,

T = 10 × 60

C₁ = 1000 μF

10 × 60 = 1,1 × R₁ × 1000 μF

Por tanto, R₁ = 545,4 kΩ

En este caso, el Pin 3 del IC 555 volverá a ponerse bajo y el LED se encenderá tras 10 min de duración.

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Circuito Temporizador de 15 Minutos:

Para configurar el temporizador a 15 minutos, cambie el valor de la resistencia R₁, usando la fórmula siguiente:

T = 1,1 × R₁ × C₁

Ahora, el tiempo es 15 minutos e igual a (15 × 60) segundos. El valor del condensador permanecerá igual para todos los circuitos temporizadores.

Aquí,

T = 15 × 60

C₁ = 1000 μF

15 × 60 = 1,1 × R₁ × 1000 μF

Por tanto, R₁ = 818,2 kΩ

Así, reemplazando el valor de la resistencia a 818,2 kΩ el LED se encenderá tras 15 min de duración.

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Funcionamiento del Circuito Temporizador

El IC Temporizador 555 funciona excelentemente para generar retardos de tiempo para un intervalo particular. Sin embargo, para generar retardos de más de 20 minutos, el 555 no es tan adecuado.

Aquí hemos usado lógica inversa con el LED. Esto significa que cada vez que el Pin 3 de salida del IC 555 está Bajo, el LED estará ENCENDIDO.

Del mismo modo, el LED estará APAGADO cuando el Pin 3 de salida del IC 555 esté en Alto. En los cálculos anteriores, el LED se encenderá tras la duración calculada. El Pin 3 de salida del 555 estará Bajo inicialmente. En cuanto el IC 555 es disparado, iniciará la temporización y el LED se apagará. Tras el retardo preestablecido, el LED se encenderá de nuevo al ponerse el Pin 3 en Bajo.

Arriba hemos calculado el valor de la resistencia para diferentes circuitos temporizadores como 1 min, 5 min, 10 min y 15 min.

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Aplicación

Los circuitos temporizadores de diferentes retardos son de gran utilidad en la vida real para automatizar una acción a realizar en el tiempo deseado sin intervención humana. Consulte la lista de aplicaciones de circuitos temporizadores en la vida diaria.

• Puede usarse en vehículos para controlar la velocidad del limpiaparabrisas estableciendo un tiempo definido para que el limpiaparabrisas esté en acción.
• Puede usarse en dispositivos para producir alarma tras un cierto intervalo de tiempo automáticamente.
• Puede usarse en reguladores de lámpara para encender el LED automáticamente tras un cierto intervalo.
• Puede usarse en circuitos donde se quiera producir una operación cíclica.
• En enfriadores de aire, hay bombas que llevan agua a la estera continuamente. Podemos usar el circuito temporizador para APAGAR la bomba cuando las esteras están mojadas y ENCENDER de nuevo cuando se sequen.

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Conclusión

En la discusión anterior, hemos diseñado los circuitos temporizadores de 1, 5, 10 y 15 minutos usando IC Temporizador 555. Los dispositivos de temporización son de gran utilidad en la vida diaria y son muy fáciles de diseñar. Podemos confiar en un IC 555 para generar retardos de 15-20 minutos. Esperamos que haya adquirido buenos conocimientos del IC 555 y diferentes circuitos temporizadores usando el mismo. Ahora, puede diseñar fácilmente diferentes circuitos temporizadores de 1, 5, 10 y 15 minutos usando IC 555 con facilidad.

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