Desvendando o Clássico: Como Funciona o Pisca-Pisca com CI 555 (Modo Astável)

Introdução

Se você está iniciando no mundo da eletrônica ou do desenvolvimento de sistemas embarcados, certamente já ouviu falar do lendário CI 555. Ele é o “canivete suíço” dos chips e, na imagem que analisaremos hoje, ele está configurado em seu modo mais popular: o Multivibrador Astável.

Mas o que isso significa? Basicamente, o circuito gera uma onda quadrada contínua na saída, fazendo com que o LED pisque em uma frequência determinada pelos resistores e pelo capacitor. Vamos dissecar esse esquema passo a passo.

O Circuito em Detalhes

Observando o diagrama esquemático anexado, identificamos os seguintes componentes principais conectados ao Timer 555:

• Alimentação (VCC): 5V (Entrada de energia).
• Resistor R1 (1KΩ): Conectado entre o VCC e o pino 7.
• Resistor R2 (8.2KΩ): Conectado entre o pino 7 e os pinos 2/6.
• Capacitor C1 (100µF): O “tanque” de energia que define o tempo, conectado ao terra.
• Saída (Pino 3): Conectada a um resistor limitador de 1kΩ e um LED Vermelho.

Como Funciona a “Mágica” (Ciclo de Carga e Descarga)

A configuração Astável significa que o circuito não tem um estado estável; ele fica alternando eternamente entre LIGADO (High) e DESLIGADO (Low). O segredo está na interação entre os resistores e o capacitor eletrolítico de 100µF.

1. Carga (LED Aceso): A energia flui de +5V, passa por R1 e R2 e começa a encher o capacitor C1. Enquanto a voltagem no capacitor não atinge 2/3 da alimentação, a saída (Pino 3) permanece em nível ALTO (5V), mantendo o LED aceso.
2. Gatilho e Descarga (LED Apagado): Assim que o capacitor atinge a carga limite, o pino 6 (Threshold) avisa o chip para mudar de estado. A saída (Pino 3) vai para 0V (apaga o LED) e o pino 7 (Discharge) abre um caminho para o terra.
3. O Ciclo: O capacitor agora se esvazia através apenas de R2 até chegar a 1/3 da carga. O pino 2 (Trigger) percebe isso e reinicia o ciclo.

Análise Matemática: Qual a frequência da piscada?

Para estudantes de desenvolvimento de sistemas e engenharia, não basta ver a luz piscar, precisamos calcular a frequência. As fórmulas para o 555 Astável são:

$$f = \frac{1.44}{(R1 + 2 \cdot R2) \cdot C1}$$

$$T = 0.693 \cdot (R1 + 2 \cdot R2) \cdot C1$$

Aplicando os valores do nosso esquema:

• R1 = 1000 Ω
• R2 = 8200 Ω
• C1 = 0.0001 (100μF)

Cálculo do Período (T):

$$T = 0.693 \cdot (1000 + 16400) \cdot 0.0001$$

$$T \approx 1.20 \, \text{segundos}$$

Resultado Prático:

O LED irá completar um ciclo (acender e apagar) aproximadamente a cada 1,2 segundos. Isso resulta em uma frequência de cerca de 0,83 Hz. É um ritmo lento, visível a olho nu, ideal para sinalizadores de alerta.

A Proteção do LED

Note que na saída (Pino 3), temos um resistor de 1kΩ. Isso é crucial. Se ligássemos o LED direto na saída do 555, ele queimaria instantaneamente.

Pela Lei de Ohm ($I = V/R$), com uma alimentação de 5V e considerando a queda de tensão do LED (aprox. 2V para vermelho), temos:

$$I = \frac{3V}{1000\Omega} = 3mA$$

O LED acenderá com um brilho suave e seguro.

Conclusão

Este circuito é a base para entender osciladores e temporizadores. A partir daqui, você pode alterar o valor do Capacitor (C1) para 10µF e ver o LED piscar freneticamente, ou aumentar para 1000µF e vê-lo acender lentamente como um semáforo.

Gostou da análise? Tente montar esse circuito em uma protoboard e compartilhe o resultado!