NE555: interessante Fakten zum Timer-Chip und Anwendungsbeispiele

In den Rubriken links im Menü finden Sie verschiedene Anwendungsbeispiele für das Timer-IC NE555, die ich nach und nach hier veröffentlicht habe. Dabei handelt es sich größtenteils um recht einfach aufzubauende elektronische Schaltungen, die großen Freiraum für das Experimentieren und Ausprobieren lassen und damit Platz zum Entwickeln eigener Schaltungen bieten sollen. Hier ist nur ein kleiner Auszug aus den möglichen Anwendungsgebieten des NE555:

• Zeitschaltung mit optischem Ausgang
• Einstellbare (Kurzzeit-) Schaltuhr
• Sensortaste
• Akustischer Schalter
• Blinker und Lauflicht
• Tonsignalgeber
• Sirene
• Drehzahlsteuerungen für Gleichstrommotoren

Der NE555, auch einfach "555" genannt, wurde 1972 von Hans R. Camenzind entwickelt und ist ein integrierter Schaltkreis, der als Timer oder Oszillator dient. Seine Grundfunktion besteht darin, Zeitspannen zu generieren oder Signale zu erzeugen, basierend auf elektrischen Eingangssignalen. Dabei kann er in verschiedenen Modi arbeiten, darunter als monostabil, astabil oder Schmitt-Trigger. Dies macht den NE555 äußerst vielseitig.

Der Timerbaustein NE555 ist so vielseitig einsetzbar wie kaum eine andere integrierte Schaltung. So gut wie jeder Hobbyelektroniker dürfte schon einmal etwas von diesem IC gehört haben. Der NE555 gilt als die am häufigsten verkaufte integrierte Schaltung der Welt.

Entwickelt wurde der Timerbaustein bereits in den Jahren 1970 und 1971 vom Hersteller Signetics, genauer gesagt von einem Schweizer Ingenieur mit dem Namen Camenzind. Fast wäre es aber gar nicht zur Konstruktion dieses genialen Chips gekommen. Warum? Lesen Sie weiter.

Anfangs war man sich gar nicht so sicher, ob ein spezieller Timerbaustein wie der NE555 überhaupt benötigt würde, wurden bis dato entsprechende Schaltungen häufig mit Operationsverstärkern aufgebaut. Außerdem wurde bezweifelt, ob überhaupt ein Markt für spezialisierte ICs bestünde und befürchtet, die integrierte Schaltung NE555 würde den Verkauf der Operationsverstärker mindern.

Glücklicherweise wurde die bekannte integrierte Schaltung letzten Endes doch realisiert und auch hergestellt. Die Massenfertigung begann im Jahre 1972. Trotz der anfänglichen Skepsis übertraf die Nachfrage nach dem Baustein alle Erwartungen. Bereits im ersten Quartal nach dem Startschuss wurden mehr als in halbe Million Exemplare des NE555 verkauft.

Schließlich begriffen auch die anderen Halbleiterhersteller, dass mit einem solchen Timerbaustein große Gewinne gemacht werden konnten und bauten den NE555 nach.

Etwa ein halbes Jahr nach dem Erscheinen des Originals gab es Kopien des Bausteins bereits von acht verschiedenen Herstellern; zum Teil mit anderen Typenbezeichnungen wie etwa LM555, KA555, SN72555 oder auch MC1455. Sogar in der ehemaligen Sowjetunion wurden Nachbauten hergestellt.

Die schnelle Verbreitung des NE555 zeigt nicht nur seine technische Relevanz, sondern auch seine wirtschaftliche Bedeutung. Es ist bemerkenswert, wie ein einst so skeptisch betrachtetes Projekt zu einem der bekanntesten und am häufigsten verwendeten Timer-Chips in der Elektronikwelt wurde. Heute ist der NE555 in zahllosen elektronischen Anwendungen zu finden und hat seinen Platz in der Geschichte der Halbleitertechnologie fest etabliert. Auch die Elektronikbastler setzen seit vielen Jahren auf den Chip, wenn es um das Steuern von anderen Bauteilen geht.

An dieser Stelle möchte ich einige technische Daten zum NE555 nennen:

- Betriebsspannung: 4,5 bis 15 Volt

- Stromaufnahme bei 5 Volt: 3 bis 6 mA

- Stromaufnahme bei 15 Volt: 10 bis 15 mA

- maximaler Ausgangsstrom an Pin 3: 200 mA

- maximale Frequenz: 500 kHz

- Arbeitstemperatur: 0 bis70 °C

Hinweis: Die technischen Daten der CMOS-Versionen (z. B. ICM7555 o. TLC555) weichen zum Teil ab.

Die integrierte Schaltung mit der Bezeichnung NE555 wurde von Anfang an mit einem DIP-Gehäuse (DIP = Dual in-line package) hergestellt. Anfangs gab es die integrierte Schaltung auch in einem runden Metallgehäuse des Typs TO-78, welches heute allerdings nicht mehr üblich ist. Vereinzelt findet man diese Bausteine aber noch in älteren Geräten aus der damaligen Zeit.

Der NE555 wurde sogar mit Keramikgehäusen hergestellt. Später folgten verschiedene Gehäuse, wie diese für die SMD-Technik (Surface Mounted Device = oberflächenmontierte Bauteile) benötigt wurden. Die entsprechenden Gehäusebezeichnungen lauten SOIC, SSOP und TSSOP.

Wurden bzw. werden mehrere Treiberbausteine in einer Schaltung benötigt, so kann auch auf integrierte Schaltungen mit mehreren NE555 in einem Gehäuse zurückgegriffen werden. Die Bezeichnung für die integrierte Schaltung mit zwei Timern lautet NE556, die Bezeichnung für die Variante mit vier Schaltungen NE558.

Auch Schaltungsvarianten in der CMOS-Technik wurden auf den Markt gebracht. Diese integrierten Schaltungen lassen sich übrigens genauso einsetzen wie die anderen Exemplare mit der Bipolartechnik, bieten aber den Vorteil eines deutlich geringeren Stromverbrauchs. Allerdings sind die Ausgangsströme der CMOS-Bauteile auch etwas geringer.

Typische Typenbezeichnungen der CMOS-Bauteile lauten LMC555, ICM7555 oder TLC555. Auch Varianten mit zwei Timerschaltungen in einem Gehäuse sind mit CMOS-Technik erhältlich, so beispielsweise der Baustein mit der Bezeichnung ICM7556.

Kommen wir nun zu den praktischen Anwendungen für den Timer 555. Ein paar davon haben Sie bereits am Anfang des Beitrags kennengelernt. Hier sind noch einige weitere Anwendungsmöglichkeiten. Das zeigt schon die Vielseitigkeit des Timer IC 555.

Einer der häufigsten Verwendungszwecke des NE555 ist die Pulsweitenmodulation (PWM). Mit diesem Timer-Chip lassen sich präzise Steuersignale für Motoren und andere Verbraucher erzeugen, um deren Geschwindigkeit oder Helligkeit zu regeln. Die PWM ist ein Verfahren zur Steuerung der Leistung von elektrischen Verbrauchern wie Motoren, LEDs oder Heizelementen. Statt die Spannung kontinuierlich zu ändern, werden kurze Pulsimpulse erzeugt. Diese Impulse haben eine einstellbare Breite, daher der Name "Pulsweitenmodulation". Durch die Änderung der Pulsbreite kann die durchschnittliche Leistung, die an den Verbraucher geliefert wird, gesteuert werden.

Der NE555 ermöglicht diese PWM-Steuerung, indem er einen der grundlegenden Betriebsmodi, den sogenannten "Astabilbetrieb", verwendet. In diesem Modus erzeugt der NE555 eine kontinuierliche Abfolge von rechteckigen Impulsen, bei denen die Dauer der "An"-Phase und der "Aus"-Phase unabhängig voneinander einstellbar ist.

Das bedeutet, dass Sie mit dem NE555 präzise Steuersignale für Motoren erzeugen können. Indem Sie die Pulsbreite entsprechend anpassen, regeln Sie die Geschwindigkeit eines Gleichstrommotors. Wenn die Pulsweite erhöht wird, dreht sich der Motor schneller, und wenn sie verringert wird, verlangsamt sich der Motor. Dies ist besonders nützlich in Anwendungen wie Roboterbau oder Modellbau, bei denen die genaue Kontrolle der Bewegungsgeschwindigkeit erforderlich ist.

Der IC-Timer wird auch dort eingesetzt, wo es darum geht, die Helligkeit von LED-Scheinwerfern zu regeln. Außerdem ist die Pulsweitenmodulation in der Regelung von Heizungen und Lüftern weit verbreitet. Viele NE555-Projekte werden in diesem Bereich umgesetzt.

Für alle Musikliebhaber und Hobbybastler gibt es eine weitere Möglichkeit: die Welt der Klänge und Melodien. Warum also nicht den Timerchip als Tongenerator einsetzen?

Die Verwendung des Timers 555 als Tonsignalgenerator ermöglicht es Ihnen, eigene DIY-Musikinstrumente zu erschaffen. Dieser Anwendungsbereich ist nicht nur auf Technikbegeisterte beschränkt, sondern spricht auch Musiker und Kreative an, die nach neuen klanglichen Möglichkeiten suchen.

Die Grundidee hinter der Verwendung des ICs zur Klangerzeugung besteht darin, die Fähigkeit des Timer-Chips zu nutzen, periodische Impulse zu erzeugen. Durch die Variation der Frequenz und der Pulsweite dieser Impulse können Sie Töne unterschiedlicher Art erzeugen, auch mit mehreren Timer-ICs im Zusammenspiel.

Wenn Sie ein einfaches DIY-Synthesizer-Experiment durchführen, können Sie den NE555 verwenden, um verschiedene Tonhöhen zu erzeugen. Durch Anpassen der Widerstände und Kondensatoren im Schaltkreis können Sie die Frequenz und damit die Tonhöhe steuern. Dies ermöglicht die Erzeugung von Monophonsynthesizer-Klängen.

Darüber hinaus können Sie den Chip auch in Verbindung mit anderen Bauteilen wie Potenziometern, Schaltern und Lautsprechern verwenden, um verschiedene Klangerzeugungsprojekte zu realisieren.

Für diejenigen, die sich mit der Welt der Soundeffekte beschäftigen, ist der NE555 ebenfalls von unschätzbarem Wert. Er kann verwendet werden, um Effekte wie Sirenen, Klingeltöne oder Alarmsignale zu erzeugen.

Die meisten von uns haben den NE555 in Form von Blinklichtern gesehen. Dies ist eine der klassischen Anwendungen, die für Anfänger leicht zugänglich sind. Natürlich geht das nicht nur mit LEDs. Wenn Sie wollen, können Sie auch Glühlampen blinken lassen, also einen NE555-Blinkgeber aufbauen.

Der (LED-) Blinker ist eine klassische Anwendung des Timers, die vielen von uns bekannt ist. Wahrscheinlich ist die Erzeugung von Blinklichtern auch eine Anwendung, welche die meisten Elektronikbastler mit dem IC realisieren. Dabei ist das nicht nur eine einfache Übung für Anfänger, sondern auch eine äußerst vielseitige Anwendung.

Ob Sie LEDs oder Glühlampen zum Blinken bringen möchten, der NE555 kann dies mühelos bewerkstelligen. Die Blinkfrequenz kann je nach Bedarf angepasst werden, was diese Anwendung für eine Vielzahl von Projekten geeignet macht. Sie können kreative Beleuchtungseffekte, Warnsignale oder Dekorationen erstellen.

Die Automatisierungstechnik ist ein Bereich, in dem Präzision und Zuverlässigkeit von größter Bedeutung sind. Der NE555 findet hier seinen Platz, da er präzise Zeiterfassung und Steuerung ermöglicht. In industriellen Anlagen überwacht und regelt der NE555 Prozesse, um sicherzustellen, dass sie effizient ablaufen. Die Genauigkeit der Zeiterfassung ist entscheidend, um Produktionslinien zu synchronisieren und die Produktion effektiv zu steuern.

In der Hausautomation wird der NE555 verwendet, um Aufgaben wie das Schalten von Lichtern und Geräten zu automatisieren. Die einstellbare Zeitspanne des NE555 ermöglicht es, bestimmte Abläufe in einem Smart Home zu programmieren, wodurch Energie gespart und der Wohnkomfort erhöht wird. Der Timer 555 ist somit in der gesamten Automatisierungstechnik ein unverzichtbares Werkzeug.

Modellbauer schätzen den Timer 555 für seine Vielseitigkeit und die Fähigkeit, realistische Lichteffekte zu erzeugen. In der Welt des Modellbaus, insbesondere bei Modellzügen, werden oft Lichter benötigt, um eine realistische Szenerie zu schaffen. Der NE555 wird verwendet, um Scheinwerfer von Modellzügen zu steuern, sodass sie möglichst realitätsnah aufleuchten oder bei Bedarf wieder erlöschen. Dies verleiht dem Modellzug eine beeindruckende Realitätsnähe und schafft eine faszinierende Miniaturwelt.

Die Sicherheit ist ein Bereich, in dem Zuverlässigkeit von größter Bedeutung ist, und Alarmsysteme verlassen sich auf den NE555, um im Ernstfall Signale auszusenden und Alarme auszulösen. Ob es sich um ein Sicherheitssystem für Ihr Zuhause handelt oder um komplexe industrielle Überwachungssysteme, der NE555 wird verwendet, um Alarme zu aktivieren, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind.

Dies kann das Auslösen von Sirenen, das Senden von Benachrichtigungen oder das Schließen von Sicherheitstüren beinhalten. Der NE555 spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Sicherheit von Menschen und Vermögenswerten.

Der NE555 Timer-Chip spielt eine entscheidende Rolle in der Elektronikausbildung und ist ein ideales Lehrmittel, um die Grundlagen der Zeitsteuerung und Schaltungsentwicklung zu vermitteln. Dieser Baustein eignet sich sehr gut dafür, angehenden Elektronikern einige der wichtigsten Konzepte und Fähigkeiten beizubringen, die für die Entwicklung von Schaltkreisen und elektronischen Geräten erforderlich sind.

In der Ausbildung werden angehende Elektroniker oft mit dem IC 555 vertraut gemacht, um die Funktionsweise von Oszillatoren, Monoflops und anderen grundlegenden Schaltungen zu verstehen. Sie lernen, wie er als Zeitgeber verwendet wird, um periodische Signale zu erzeugen. Außerdem lernen sie, wie er in verschiedenen Betriebsmodi arbeitet, um unterschiedliche Zeitspannen und Signale zu generieren.

Der NE555 hilft den Schülern, Konzepte wie Pulsweitenmodulation (PWM), Takt- und Pausensteuerung sowie die Berechnung von Zeitkonstanten zu begreifen. Das praktische Experimentieren mit dem Timer-IC ermöglicht es den Studierenden, ihre theoretischen Kenntnisse in die Praxis umzusetzen und Schaltungen zu entwerfen und zu testen. Dies fördert das Verständnis für Elektronik und weckt die Kreativität, da die Schüler in der Lage sind, eigene Projekte zu entwickeln und zu realisieren.

In der Elektronikausbildung lehrt der NE555 also nicht nur die technischen Fähigkeiten, sondern auch die Fähigkeit, Lösungen zu entwickeln. Er ist ein unverzichtbares Werkzeug, um angehende Elektroniker auf ihre Karriere in der Elektronik- und Ingenieurbranche vorzubereiten.

Selbst in der anspruchsvollen Umgebung des Weltraums hat der NE555 schon seine Anwendungen gefunden. Er wurde für diese anspruchsvollen Anwendungen in Keramikgehäusen eingebaut.

Der NE555 erfreut sich seit Jahrzehnten großer Beliebtheit, und das aus guten Gründen. Seine Vielseitigkeit, einfache Handhabung und die kostengünstige Verfügbarkeit machen ihn zu einem Allrounder in der Elektronikwelt. Ob Anfänger, Hobbybastler oder Profis – der NE555 hat für jeden etwas zu bieten.

Er ist auch bekannt als der "universelle Timer-Chip" und genießt seit Jahrzehnten einen bemerkenswerten Ruf. Seine Popularität ist leicht zu erklären. Es gibt eine Vielzahl von Gründen, warum dieser Timer-Chip in der Elektronikwelt so beliebt ist, und diese sind eng mit seiner Vielseitigkeit, Benutzerfreundlichkeit und kostengünstigen Verfügbarkeit verbunden. Hier sind die wichtigsten Gründe dafür:

- sehr vielseitig einsetzbar

- einfache Handhabung

- kostengünstig und leicht verfügbar

- bewährt und zuverlässig

- für Anfänger und fortgeschrittene Elektroniker geeignet

Einer der Hauptgründe für die Popularität des NE555 ist seine außergewöhnliche Vielseitigkeit. Der NE555 kann in einer breiten Palette von Anwendungen eingesetzt werden, angefangen bei Zeitsteuerung und Impulsbildung bis hin zur Frequenzmodulation und Impulsweitenmodulation. Er kann als Oszillator, Frequenzteiler, Impulszähler und als Tonsignalgenerator dienen. Diese Vielseitigkeit ermöglicht es, den NE555 in verschiedenen elektronischen Projekten und Schaltungen einzusetzen, von einfachen LED-Blinkern bis hin zu komplexen Steuerungssystemen.

Ein weiterer entscheidender Faktor für die Beliebtheit des NE555 ist seine Benutzerfreundlichkeit. Selbst für Anfänger in der Elektronik ist der NE555 relativ leicht zu verstehen und zu verwenden. Die grundlegenden Betriebsmodi und Schaltungskonzepte sind einfach zu erlernen, und es gibt zahlreiche Ressourcen, Schaltpläne und Tutorials, die den Einstieg erleichtern. Dies macht den NE555 zu einer ausgezeichneten Wahl für Bildungszwecke und als Einstieg in die Welt der Elektronik.

Der NE555 ist nicht nur vielseitig und einfach zu handhaben, sondern auch äußerst kostengünstig. Er gehört zu den preisgünstigsten integrierten Schaltungen auf dem Markt. Die niedrigen Kosten machen den NE555 für Hobbybastler und Bildungseinrichtungen besonders attraktiv, da er erschwinglich ist und sich in vielen Projekten ohne großen finanziellen Aufwand einsetzen lässt.

Der NE555 hat sich über Jahrzehnte hinweg als äußerst zuverlässig erwiesen. Die Tatsache, dass er immer noch weit verbreitet und relevant ist, spricht für seine Langlebigkeit und Robustheit. Dies macht ihn zu einer vertrauenswürdigen Wahl in vielen Anwendungen, bei denen eine konsistente und genaue Zeitsteuerung erforderlich ist.

Egal, ob man ein Anfänger, Hobbybastler oder Profi in der Elektronik ist, der NE555 bietet für alle Erfahrungsstufen etwas. Anfänger können die Grundlagen der Zeitsteuerung und Schaltungsentwicklung erlernen, während Fortgeschrittene und Profis komplexe Projekte und innovative Anwendungen realisieren können. Die Vielseitigkeit des NE555 ermöglicht es, die Elektronikkenntnisse schrittweise zu erweitern.

Der NE555-Timerchip ist eine zeitlose Komponente in der Elektronikwelt, die durch ihre Vielseitigkeit, einfache Handhabung und kostengünstige Verfügbarkeit unzähligen Elektronikbegeisterten und Fachleuten gleichermaßen dient. Seine anhaltende Popularität zeugt von seiner anhaltenden Relevanz und seinem Beitrag zur Förderung von Kreativität und Innovation in der Elektronik.

Trotz der technologischen Fortschritte und der Einführung modernerer Bauteile behält der NE555 seinen Platz in der Elektronikwelt. Mit neuen Anwendungen, die ständig entstehen, und der Anpassungsfähigkeit des NE555, wird dieser Timer-Chip weiterhin eine wichtige Rolle in zukünftigen Projekten spielen.

Obwohl die Technologie ständig voranschreitet und immer komplexere elektronische Bauteile auf den Markt kommen, ist es erstaunlich, dass der bescheidene Timer-Chip nach wie vor seine Relevanz und seinen Platz in der Elektronikwelt behält. Diese anhaltende Beliebtheit hat verschiedene Gründe:

Erstens spielt die bewährte Leistung und Zuverlässigkeit des NE555 eine entscheidende Rolle. Die Tatsache, dass dieser Timer-Chip seit Jahrzehnten erfolgreich im Einsatz ist, spricht für seine Qualität und Langlebigkeit. Elektronikenthusiasten verlassen sich auf den NE555, weil sie wissen, dass er bei geringen Kosten gute Ergebnisse liefert. Die bewährte Erfolgsbilanz des NE555 hat ihn zu einem vertrauenswürdigen Baustein gemacht, der in vielen Anwendungen nicht so leicht ersetzbar ist.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Vielseitigkeit. Obwohl es ein verhältnismäßig einfaches Bauteil ist, kann das Bauteil in einer breiten Palette von Anwendungen genutzt werden. Vielleicht aber auch gerade aus diesem Grund. Die Elektronikwelt hat sich weiterentwickelt, aber der NE555 spielt immer noch eine Rolle.

Der Timerchip 555 ist ein ausgezeichnetes Lehrmittel. Seine einfache Handhabung und seine Möglichkeiten erleichtern das Verständnis für grundlegende elektronische Konzepte. Dies trägt dazu bei, das Interesse an der Elektronik zu wecken und die nächste Generation von Elektronikexperten auszubilden.

In einer Zeit, in der komplexe Mikrocontroller und digitale Schaltungen dominieren, beweist der Timer 555, dass Einfachheit und Zuverlässigkeit nach wie vor von Bedeutung sind. Mit seiner langen Geschichte und einer vielversprechenden Zukunft wird dieser Timer-Chip sicherlich weiterhin eine wichtige Rolle in der Elektronikwelt spielen. Wir können gespannt sein, welche neuen und aufregenden Anwendungen er in den kommenden Jahren hervorbringen wird.

Der NE555 Timer-Chip ist ein wahrer Alleskönner in der Elektronik. Von einfachen Blinklichtern bis hin zu komplexen Robotern und Raumsonden – seine Einsatzmöglichkeiten sind schier endlos. Seine Beliebtheit ist nach wie vor ungebrochen, und sein Potenzial in der Zukunft ist vielversprechend.

Was ist der NE555 Timer-Chip?

Der NE555 ist ein integrierter Schaltkreis, der in der Elektronik zur Zeitmessung und Signalerzeugung verwendet wird.

Wie funktioniert der NE555?

Der NE555 kann in verschiedenen Betriebsmodi arbeiten, um Zeitspannen zu generieren oder Signale zu erzeugen, basierend auf Eingangssignalen.

Welche Einsatzmöglichkeiten hat der NE555?

Der NE555 findet Verwendung in Bereichen wie Elektronik, Automobiltechnik, Robotik, Haushalt, Uhrentechnik, Medizintechnik und vielen anderen.

Ist der NE555 veraltet?

Nein, der NE555 bleibt trotz modernerer Bauteile nach wie vor relevant und wird weiterhin in vielfältigen Anwendungen eingesetzt.

Gibt es verschiedene Varianten des NE555?

Ja, es gibt verschiedene Varianten des NE555 mit leicht unterschiedlichen Spezifikationen und Funktionen. Mehr Infos dazu finden Sie in diesem Beitrag.

Wie finde ich den richtigen NE555 für mein Projekt?

Die Wahl des passenden NE555 hängt von den Anforderungen Ihres Projekts ab. Konsultieren Sie das Datenblatt und experimentieren Sie.

Kann ich den NE555 selbst programmieren?

Der NE555 ist ein analoger IC und wird nicht programmiert. Stattdessen wird er durch externe Bauteile konfiguriert.

Gibt es Alternativen zum NE555?

Ja, es gibt andere Timer-ICs auf dem Markt, aber der NE555 bleibt aufgrund seiner weitverbreiteten Verfügbarkeit und Einfachheit eine beliebte Wahl. Außerdem ist er sehr preisgünstig zu haben.

Gibt es einen 555 Timer Calculator?

Möchten Sie verschiedene Kapazitätswerte und Widerstände testen, um etwa die Blinkfrequenz eines einfachen 555-Blinkers zu bestimmen? Eine Möglichkeit besteht darin, einen Online-555 Calculator zu verwenden wie dem im Link.

Fotos und Texte in dieser Rubrik: Gerd Weichhaus