Basteln mit Elektronik
(Wechsel-) Blinkerschaltungen mit dem NE555
Ohne großen Aufwand lässt sich mit dem Timer-IC NE555 eine einfache Blinkerschaltung aufbauen. Neben einer Leuchtdiode oder einer Glühlampe sind nur wenige gängige Bauteile zum Aufbauen der Blinkerschaltung notwendig. Die Blinkfrequenz kann durch das Verändern der Widerstandswerte sowie der Kapazität des Elkos in weiten Bereichen verändert werden.
Die Diode und ihre Funktion in dieser Schaltung
In der Standardbeschaltung sind allerdings die Zeiten des Aufleuchtens und der dazwischen liegenden Pausen verschieden. Die Leuchtpausen sind nur etwa halb so lang wie die Leuchtdauern der LED. Eine zusätzliche Diode (im Schaltbild bereits eingezeichnet) sorgt dafür, dass beide Phasen die gleiche Dauer haben. Die Diode bewirkt, dass während des Aufladens des Elektrolytkondensators der Widerstand R2 quasi überbrückt wird. Dadurch wird erreicht, dass das Aufladen und das Entladen des Elkos nun jeweils die gleiche Zeit dauert. Dies ist aber nur dann der Fall, wenn die Widerstände R1 und R2 gleiche Widerstandwerte besitzen. Der Stützkondensator C2 mit 100 Nanofarad (0,1 Mikrofarad) sollte möglichst nahe am IC angeschlossen werden. Er dient dazu, Fehlfunktionen der Schaltung durch kurzzeitige Spannungseinbrüche zu verhindern.
Die Berechnung der Ein- und Ausschaltzeiten der LED
Die Blinkfrequenz der Schaltung lässt sich folgendermaßen berechnen:
0,7 x R (Ohm) x C (Farad)
In dem hier gezeigten Beispiel würde das folgendermaßen aussehen:
0,7 x 15000 x 0,00047 = 4,94 Sekunden pro Leuchtphase und ebenso lange für die Leuchtpause.
Verzichtet man auf die Diode in der Schaltung, lassen sich die Zeiten für die Leuchtdauern und die Leuchtpausen separat festlegen. Die Dauer der Leuchtphase der LED ist von beiden Widerständen (R1 und R2) sowie der Kapazität des Kondensators C1 abhängig. Sie berechnet sich nach folgender Formel:
0,7 x C x (R1 + R2)
Beispiel: 0,7 x 0,00047 x (15000 + 15000) = 9,87 Sekunden
Die Leuchtpause ist abhängig von der Kapazität von C1 sowie dem Widerstand R2 und berechnet sich so:
0,7 x C x R2
Beispiel: 0,7 x 0,00047 x 15000 = 4,94 Sekunden
Diese Berechnungen bestätigen, dass bei einer Schaltung ohne die Diode die Leuchtdauer doppelt so lange dauert wie die Leuchtpause, wenn zwei gleiche Widerstandwerte verwendet werden. Natürlich können Sie aber auch unterschiedliche Widerstände für R1 und R2 einsetzen. Probieren Sie doch einfach mal unterschiedliche Widerstände und (Elektrolyt-) Kondensatoren aus. Beachten Sie aber, dass der Widerstand R1 einen Widerstandswert von mindestens 100 Ohm haben sollte, damit das IC nicht überlastet wird.
Ein Testaufbau der Blinkerschaltung auf einer Steckplatine ermöglicht das Herumexperimentieren mit unterschiedlichen Widerstands- und Kapazitätswerten.
Aus Blinker mach Wechselblinker
Mit geringem Aufwand kann die Schaltung auch zu einem Wechselblinker "aufgerüstet" werden. Lediglich ein zusätzlicher Widerstand sowie eine weitere Leuchtdiode sind dafür notwendig. Der Ausgang des ICs NE555 schaltet nämlich zwischen Plus und Masse hin und her, um es mal einfach zu sagen. Während der Einschalt- bzw. Leuchtphase liegt dieser auf Pluspotential. In der Leuchtpause bzw. Ausschaltphase wird er auf Masse geschaltet. Schließt man nun eine weitere Leuchtdiode mit Vorwiderstand so an, wie im zweiten Schaltbild gezeigt, werden beide Schaltzustände des Ausgangs jeweils durch eine LED signalisiert.
