タイマーIC NE555

秋月電子で購入した、タイマーICとして有名なNE555を使ったときの記録である。データシートはこちら。

参考サイト

ここでは、#1の回路をほぼそのまま使って、マイコン（Arduino）有無で、NE555の動作を確認する。#2には、NE555の原理がわかりやすく説明されており、#3には、タイマー値の計算式が記載されている。

ピンアサイン

データシートより引用。

検証

回路関連は、falstad利用。

マイコンなし

下記は、タクトスイッチ押下後、しばらくの間、LEDが点灯し、その後消灯する回路。

また、上記回路を実施している様子が下記となる。

繰り返し回路例（ここではLEDの定期的なオンオフ）は下記のようなもの。（実演省略）

マイコンあり

タクトスイッチの代わりに、ArduinoのGPIOアウトプットをトリガーピン2（tr）に入力してみた。まずは、回路およびシミュレーションは下記のとおり。

わずかの間、トリガーピンを”Ｌ”にセットしている。下部に見えるのは、アウトプットピン3(out)の電圧の変化である。参考サイトで引用した#2のNE555の内部回路をみるとわかるとおり、内部にコンパレーターがあるので、電圧の変化は一瞬となる（矩形）。

次にArduinoから制御。

#define PIN_OUT   6
#define ANALOG_IN A0

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(PIN_OUT, OUTPUT);
  digitalWrite(PIN_OUT, HIGH);
}

void loop() {
  int val;
  float volt;
  if (Serial.available() > 0) {
    (void)Serial.readStringUntil('\n');
    val = analogRead(ANALOG_IN);
    volt = val * 5.0/ 1023.0;
    Serial.print("Start: "); Serial.println(volt);
    digitalWrite(PIN_OUT, LOW);
    delay(1);
    digitalWrite(PIN_OUT, HIGH);
    do {
      val = analogRead(ANALOG_IN);
      volt = val * 5.0/ 1023.0;
      Serial.println(volt);
      delay(20);
    } while (val >= 10);
  }
}

GPIOピン6をNE555のトリガーピンに接続、アナログピンA0をアウトプットピンに接続する。シリアル(PC)から入力があったときに、わずかな時間（ここでは1msでも十分だった）”Ｌ”にセットし、その時のアウトプットの電圧を測定するもの。結果は下記のとおり。

09:33:50.478 -> Start: 0.00
09:33:50.524 -> 4.35
09:33:50.524 -> 4.35
09:33:50.524 -> 4.35
09:33:50.570 -> 4.35
09:33:50.570 -> 4.35
09:33:50.570 -> 4.35
09:33:50.616 -> 4.35
09:33:50.616 -> 4.35
09:33:50.663 -> 4.35
09:33:50.663 -> 4.35
09:33:50.709 -> 4.35
09:33:50.709 -> 4.35
09:33:50.755 -> 4.35
09:33:50.755 -> 4.35
09:33:50.755 -> 4.35
09:33:50.802 -> 4.36
09:33:50.802 -> 4.36
09:33:50.849 -> 4.36
09:33:50.849 -> 4.36
09:33:50.896 -> 4.36
09:33:50.896 -> 4.36
09:33:50.942 -> 4.35
09:33:50.942 -> 4.35
09:33:50.942 -> 4.36
09:33:50.989 -> 4.36
09:33:50.989 -> 4.36
09:33:51.035 -> 0.00

タイマー満了後、すぐに電圧が変化している。オシロスコープの変化でも同様である。

参考までに、アウトプットピンに、LEDを接続したときの様子は下記のとおり。

期待どおりの結果が得られている。

終わりに

マイコンなしでも、タイマーとしては十分に使えることを理解。