Calculateur 555

Circuit intégré 555 — référence complète

Le temporisateur 555 (NE555 / LM555) est l’un des circuits intégrés les plus utilisés en électronique. Cette référence couvre le brochage, les formules des modes astable et monostable, le rapport cyclique et les applications courantes pour concevoir des circuits à base de 555.

Brochage du 555 {#pinout}

Le NE555 / LM555 est un CI à 8 broches en boîtier DIP ou SOIC. Chaque broche a une fonction précise.

Broche	Nom	Description
1	GND	Masse, reliée au rail négatif.
2	TRIG	Déclenchement : un front descendant sous 1/3 Vcc met la sortie à HIGH et démarre le cycle.
3	OUT	Sortie : commute entre GND et Vcc, peut fournir ou absorber jusqu’à 200 mA selon la version.
4	RESET	Réinitialisation active à LOW ; reliez à Vcc si elle n’est pas utilisée.
5	CTRL	Tension de contrôle : règle le seuil interne, normalement 2/3 Vcc. Ajoutez 0,01 µF vers GND si inutilisée.
6	THR	Seuil : quand cette broche dépasse 2/3 Vcc, la sortie repasse à LOW.
7	DIS	Décharge : transistor interne vers GND lorsque la sortie est LOW, déchargeant le condensateur.
8	Vcc	Alimentation, typiquement 5 à 15 V DC.

Les versions CMOS fonctionnent à plus basse tension et consomment beaucoup moins, ce qui les rend adaptées aux circuits sur batterie.

Formules du mode astable {#astable-formula}

En mode astable, le 555 oscille sans état stable. Le condensateur C se charge via R1 + R2 puis se décharge via R2 seul, produisant une onde carrée continue.

t_high = 0.693 × (R1 + R2) × C
t_low  = 0.693 × R2 × C
Période T = t_high + t_low = 0.693 × (R1 + 2·R2) × C
Fréquence f = 1 / T = 1.44 / ((R1 + 2·R2) × C)

La constante 0,693 est ln(2), liée à la charge et décharge exponentielles du condensateur entre 1/3 Vcc et 2/3 Vcc.

Exemple

Avec R1 = 1 kΩ, R2 = 10 kΩ et C = 10 µF :

• t_high = 0,693 × (1 000 + 10 000) × 0,00001 = 0,07623 s
• t_low = 0,693 × 10 000 × 0,00001 = 0,0693 s
• T = 0,14553 s
• f = 1 / 0,14553 ≈ 6,87 Hz
• Rapport cyclique ≈ 52,4 %

Formule du mode monostable {#monostable-formula}

En mode monostable, le 555 produit une seule impulsion de durée fixe à chaque impulsion de déclenchement négative sur la broche 2. Après l’impulsion, la sortie revient à LOW.

t = 1.1 × R × C

t est en secondes, R en ohms et C en farads. La constante 1,1 vient de −ln(1/3) ≈ 1,0986, le temps de charge de 0 à 2/3 Vcc.

Exemple

Pour générer une impulsion de 1 seconde avec C = 10 µF :

• t = 1,1 × R × C → R = t / (1,1 × C)
• R ≈ 90 909 Ω, donc une résistance de 91 kΩ convient

Pour des impulsions sous environ 10 µs, les capacités parasites et inductances de broches deviennent importantes ; envisagez un CI one-shot dédié comme le 74HC123.

Rapport cyclique {#duty-cycle}

Le rapport cyclique est le pourcentage d’une période pendant lequel la sortie est HIGH. Pour le montage astable standard :

Rapport cyclique = t_high / (t_high + t_low) × 100%
                 = (R1 + R2) / (R1 + 2·R2) × 100%

Comme le condensateur se charge via R1 + R2 mais se décharge via R2 seul, le montage standard produit toujours un rapport supérieur à 50 %. Pour descendre sous 50 %, ajoutez une diode en parallèle avec R2 afin de séparer le chemin de charge et de décharge.

Applications courantes {#common-circuits}

Clignoteur LED (astable)

Connectez une LED avec une résistance de limitation d’environ 470 Ω entre la broche 3 et GND. R1 = 10 kΩ, R2 = 100 kΩ et C = 10 µF donnent environ 0,65 Hz, soit un clignotement toutes les 1,5 secondes.

Générateur de tonalité (astable)

L’audition humaine couvre environ 20 Hz à 20 kHz. Pour une tonalité autour de 1 kHz, ajustez R1, R2 et C puis connectez un buzzer piézo ou petit haut-parleur à la broche 3 via le circuit adapté.

Anti-rebond de bouton (monostable)

Les interrupteurs mécaniques rebondissent pendant 5 à 50 ms. Déclenchez un 555 monostable avec le signal brut et réglez l’impulsion sur 50 à 100 ms : la sortie propre est garantie sans rebond.

Contrôle PWM de moteur

Pilotez la grille d’un MOSFET depuis la broche 3. Avec une diode de dérivation, le rapport cyclique peut être réglé indépendamment de la fréquence pour contrôler un moteur DC.

Détecteur d’impulsion manquante

Réglez la durée monostable légèrement plus longue que l’intervalle attendu entre impulsions. Chaque impulsion reçue redéclenche le 555 ; si une impulsion manque, la sortie change d’état et signale un défaut.

Outils associés {#related-tools}

• Calculateur de loi d’Ohm — tension, courant, résistance et puissance
• Calculateur de résistance LED — choisir la résistance de limitation d’une LED
• Calculatrice scientifique — calculs avec trigonométrie et logarithmes