Circuit NE555 SMD

Le NE555 est le temporisateur le plus connu de l’électronique : un petit circuit de huit broches qui sait compter le temps, allumer une sortie pendant une durée choisie, ou produire un signal qui monte et descend sans fin. Il ne demande aucun programme, aucune bibliothèque, aucune carte : deux résistances et un condensateur suffisent à fixer tout ce qu’il fait, et il continuera de le faire tant qu’il est alimenté.

Celui-ci est la version montage en surface : le boîtier SOIC-8, huit pattes fines repliées sous le corps, prévu pour être soudé sur une carte imprimée et non planté dans une plaque d’essai. C’est la puce que l’on trouve aujourd’hui sur les cartes du commerce, sous la forme la plus compacte du NE555. Le circuit, lui, est exactement le même que celui du boîtier traversant : mêmes formules, mêmes broches, même comportement.

Caractéristiques techniques

Une réserve propre au montage en surface : un petit boîtier dissipe moins de chaleur qu’un boîtier traversant. Le NE555 sait sortir 200 mA, mais un SOIC-8 qui débite ce courant en permanence chauffe rapidement. Pour commander une LED ou une entrée logique, aucun souci ; pour alimenter une charge gourmande pendant longtemps, mieux vaut passer par un transistor ou un relais.

Brochage du boîtier SOIC-8

Vue de dessus, le repère d’orientation — un petit point ou un chanfrein sur le coin — désigne la broche 1. La numérotation descend le long du flanc gauche jusqu’à la 4, puis remonte le flanc droit de la 5 à la 8. La disposition est la même que sur le boîtier traversant, seuls les numéros changent de place sur la carte.

Comment le monter : le boîtier SOIC-8

C’est le point sur lequel on se trompe le plus souvent. Un SOIC-8 ne rentre pas dans une plaque d’essai : ses pattes ne font que 1,27 mm d’écartement et ne sont pas faites pour être pincées. Trois solutions, selon ce que vous avez sous la main.

Souder sur une carte à trous

La plus directe. Une carte à trous au pas de 2,54 mm sert de support : le NE555 est posé sur la face cuivrée, ses pattes sont étamées une à une, et une fine bande de cuivre ou un bout de fil nu relie chaque patte à la piste du montage. C’est aussi la méthode la plus courte pour un montage définitif : deux résistances, un condensateur, et le tour est joué. Comptez dix minutes et une panne fine.

Passer par une plaque d’adaptation

Il existe de petites cartes qui reportent un SOIC-8 sur huit broches au pas de 2,54 mm. On y soude le NE555, la carte prend alors la place d’un boîtier traversant et se plante dans la plaque d’essai. C’est la solution souple lorsque les valeurs de résistances et de condensateurs doivent être essayées plusieurs fois. Ces plaques ne figurent pas dans ce catalogue : un boîtier traversant revient moins cher si l’essai sur plaque est le seul objectif.

Échanger le circuit d’une carte existante

Le NE555 en SOIC-8 est souvent le composant qu’on remplace sur une petite carte de minuterie dont le circuit a rendu l’âme. Pour cela, la pince coupante et la tresse à dessouder sont vos alliées : coupez les pattes une à une, retirez le corps, nettoyez les pastilles, puis soudez le remplaçant. Le repère d’orientation est indispensable ici — un SOIC-8 posé à l’envers met l’alimentation en court-circuit dès la mise sous tension.

Écrire le temps : deux montages, deux formules

Tout ce que fait un NE555 tient dans deux branchements. Le reste — durée, fréquence, rapport cyclique — se règle uniquement par les valeurs de R1, R2 et C.

Montage monostable : une impulsion de durée choisie

Une pression sur la broche 2, et la sortie passe au niveau haut pour une durée décidée d’avance, puis retombe. C’est le montage de la minuterie : allumer une lampe pendant trente secondes, ouvrir un relais après cinq minutes, laisser passer un signal pendant deux secondes.

Montage astable : un oscillateur qui ne s’arrête pas

Les broches 2 et 6 sont réunies, un condensateur se charge et se vide sans fin, et la sortie clignote toute seule. C’est le montage du voyant qui bat, du générateur d’impulsions et de l’horloge d’un compteur.

Applications

• Minuterie d’éclairage — un appui, la lumière reste allumée quelques minutes, puis s’éteint seule.
• Voyant clignotant — une LED qui bat à la cadence choisie, sans une ligne de programme.
• Générateur d’impulsions — l’horloge d’un compteur, d’un registre à décalage ou d’un diviseur.
• Temporisation de relais — retarder la mise en route d’un appareil, ou couper une alimentation après un délai.
• Signal sonore — une note produite par un buzzer piézoélectrique, à une fréquence fixée par R et C.
• Anti-rebond — un signal propre à partir d’un contact mécanique qui tremble.
• Mesure de temps — convertir une résistance ou un capteur résistif en durée, donc en nombre mesurable.
• Remplacement à l’identique — le même boîtier pour réparer une carte en montage en surface dont le temporisateur est mort.

Mini-projet : un clignotant soudé, dont l’Arduino mesure la cadence

Nous allons monter le NE555 en oscillateur sur une petite carte à trous, avec une LED qui clignote, puis confier à l’Arduino une tâche que le NE555 ne sait pas faire : mesurer ce qu’il produit. L’Arduino ne commande rien ici, il observe — et c’est exactement le rôle que ce composant joue dans un montage plus grand, où il fournit le rythme et où le microcontrôleur s’occupe du reste. Comptez quarante minutes, soudure comprise.

Ce qu’il faut

Le câblage

Le montage tient en huit fils. Sur la carte à trous, soudez d’abord les deux extrémités du NE555 puis travaillez vers l’extérieur.

Avec R1 et R2 à 10 kΩ et C à 10 µF, la sortie reste haute environ 139 ms, basse 69 ms, soit une période de 208 ms : près de cinq clignotements par seconde. La formule donne f = 1,44 / ((10 000 + 20 000) × 0,00001), soit 4,8 Hz.

Le contrôle à faire avant de tout souder : alimentez, et regardez la LED. Si elle clignote, le montage est bon et vous pouvez passer au programme. Si elle reste allumée en permanence ou éteinte, la cause est presque toujours la broche 4 laissée en l’air, une masse oubliée entre la carte et l’Arduino, ou le condensateur placé à l’envers.

Le programme

À téléverser sur l’Arduino, puis à observer dans le moniteur série réglé à 9 600 bauds. Aucune bibliothèque n’est nécessaire : pulseIn() mesure la durée d’un niveau, et deux mesures donnent la période complète.

/*
 * Mesure de la cadence d'un NE555 en oscillateur astable
 * Le NE555 est en boitier SOIC-8, soude sur une carte a trous
 * Carte : Arduino Uno
 *
 * Composants, brochage et fiche complete : www.marocproduits.com
 */
const byte PIN_SIGNAL = 2;   // broche 3 (OUT) du NE555
void setup() {
  Serial.begin(9600);        // moniteur serie a 9600 bauds
  pinMode(PIN_SIGNAL, INPUT);
  Serial.println("Mesure de la cadence du NE555");
}
void loop() {
  // Duree du niveau haut, puis du niveau bas, en microsecondes.
  // Le troisieme argument est le delai d attente maximal : 1 seconde.
  unsigned long haut = pulseIn(PIN_SIGNAL, HIGH, 1000000UL);
  unsigned long bas  = pulseIn(PIN_SIGNAL, LOW,  1000000UL);
  if (haut != 0) {
    if (bas != 0) {
      unsigned long periode = haut + bas;
      Serial.print("Haut : ");
      Serial.print(haut / 1000.0);
      Serial.print(" ms   Bas : ");
      Serial.print(bas / 1000.0);
      Serial.print(" ms   Periode : ");
      Serial.print(periode / 1000.0);
      Serial.print(" ms   Frequence : ");
      Serial.print(1000000.0 / periode);
      Serial.print(" Hz   Rapport cyclique : ");
      Serial.print(100.0 * haut / periode);
      Serial.println(" pour cent");
    } else {
      Serial.println("Niveau bas jamais mesure : verifier la masse commune");
    }
  } else {
    Serial.println("Aucun signal sur D2 : verifier la sortie 3 et la broche 4");
  }
  delay(1000);
}

Comment ça marche

• pulseIn() attend un front, chronomètre le niveau demandé et rend son résultat en microsecondes. Un premier appel mesure le temps haut, un second le temps bas : leur somme est la période complète.
• Le troisième argument de pulseIn() est un délai de garde. Sans lui, un montage muet ferait attendre la fonction une seconde entière — ce qui est justement la valeur choisie ici, assez longue pour un signal de 208 ms et assez courte pour que la boucle reste réactive.
• Un résultat à zéro signale qu’aucun front n’a été vu : le programme distingue les deux cas, niveau haut absent et niveau bas absent, parce que les deux pannes n’ont pas les mêmes causes.
• La division par 1 000 transforme les microsecondes en millisecondes, et l’unité décimale oblige le compilateur à travailler en nombres à virgule : sans elle, il tronquerait le résultat à l’entier.
• Le rapport cyclique affiché tourne autour de 67 % : c’est la marque du montage astable, où la charge passe par R1 et R2 tandis que la décharge ne passe que par R2.
• La masse de la carte soudée et celle de l’Arduino doivent être communes. Sans ce fil, l’Arduino ne voit qu’un signal flottant et les mesures partent dans tous les sens.

Pour aller plus loin

• Changer la cadence au tournevis — remplacez R2 par un potentiomètre de 10 kΩ et l’Arduino affiche la nouvelle fréquence à chaque tour.
• Vérifier la formule par la mesure — doublez C et la période mesurée doit doubler. C’est la meilleure façon de comprendre ce que fait réellement chaque composant.
• Ajouter un bouton — un mini bouton poussoir entre la broche 4 et la masse bloque et relance l’oscillateur, et le moniteur série le voit immédiatement.
• Tester le montage monostable — retirez le fil entre les broches 2 et 6, ajoutez une résistance de 100 kΩ entre la broche 6 et la masse, et chaque appui sur la broche 2 produit une impulsion unique, mesurable à l’oscilloscope ou au moniteur série.
• Faire entendre le signal — en descendant C à 100 nF, la fréquence passe dans l’audible : un buzzer passif branché sur la sortie émet une note tenue, sans une ligne de programme supplémentaire.
• Commander une charge plus forte — la sortie du NE555 attaque directement un module relais 5 V, mais gardez en tête la limite de dissipation du boîtier SOIC-8 et préférez un transistor 2N2222 pour les charges continues.

Variante : le NE555 en boîtier traversant

Le même circuit existe en boîtier DIP-8, avec ses huit pattes au pas de 2,54 mm qui se plantent directement dans une plaque d’essai 830 points. C’est la version à choisir si le montage doit être essayé, modifié et remonté plusieurs fois : le NE555 en boîtier traversant est proposé dans ce catalogue. La version SOIC-8 de cette page est faite pour rester soudée, et c’est là qu’elle donne sa mesure : un montage compact et définitif, plus court de quelques millimètres sur une carte serrée.

Questions fréquentes

Puis-je le planter dans une plaque d’essai ?

Non, pas directement. Le SOIC-8 a des pattes au pas de 1,27 mm, faites pour être soudées à plat : elles ne s’insèrent pas dans les trous au pas de 2,54 mm d’une plaque d’essai. Deux solutions : une plaque d’adaptation SOIC-8 vers huit broches traversantes, ou le boîtier DIP-8 du même circuit si le montage doit rester démontable.

Comment souder un boîtier SOIC-8 sans abîmer le circuit ?

Trois gestes suffisent. Étamez une pastille, posez le circuit en alignant les huit pattes, soudez cette première patte pour tenir la pièce, puis reprenez les sept autres une à une. Un fer à panne fine, un fil de 0,5 mm et un peu de flux font tout le travail. Deux points de vigilance : ne chauffez pas une patte plus de deux secondes d’affilée, et vérifiez à la loupe qu’aucune soudure ne relie deux pattes voisines avant la mise sous tension.

La LED reste éteinte en permanence

Trois causes, dans l’ordre de fréquence. La broche 4 laissée en l’air : le NE555 la lit comme si on lui demandait de s’arrêter, la sortie reste bloquée. Une masse absente entre la carte soudée et l’Arduino. Ou le condensateur de minuterie placé à l’envers, s’il est électrolytique : il ne se charge plus, la broche 6 ne monte jamais, et le circuit ne recommence pas son cycle. Vérifiez aussi la pastille du circuit lui-même : une broche mal soudée se voit difficilement à l’œil nu, mais un multimètre en continuité la trouve en une seconde.

Puis-je l’alimenter en 3,3 V ?

Non pour cette version : le NE555 bipolaire demande au minimum 4,5 V pour fonctionner de façon fiable. Si votre montage est en 3,3 V, il existe des temporisateurs de la même famille en technologie CMOS — TLC555, ICM7555 — qui descendent sous 2 V et se comportent de la même manière, avec un brochage identique. Ce sont eux qu’il faut chercher, pas le NE555.

Est-ce le même circuit que le NE555 en boîtier traversant ?

Oui, la puce est identique : mêmes formules, mêmes broches, même comportement. La différence tient au boîtier, donc à trois choses pratiques : il se soude au lieu de se planter, il tient moins bien la chaleur, et il est bien plus compact. Sur un montage d’essai, le DIP-8 sera toujours plus agréable ; sur une carte définitive, le SOIC-8 est le bon choix.

Faut-il un condensateur sur la broche 5 ?

Rien ne s’y oppose et tout le conseille. La broche 5 fixe les seuils internes du circuit ; laissée en l’air, elle capte le bruit ambiant et la cadence peut varier légèrement. Un condensateur de 10 nF entre cette broche et la masse ne coûte rien et stabilise le montage. Sur une carte soudée, c’est un composant à poser une fois pour toutes.

À combiner avec

Pour le montage de cette page, il vous faut deux résistances de 10 kΩ et une résistance de 330 Ω en série avec la LED, une LED 5 mm rouge, une carte à trous 3 × 7 cm, de quoi souder — fer 40 W, fil à souder, pince coupante — et une carte Uno R3 avec ses fils mâle-mâle. Le Kit Arduino Uno maroc réunit déjà la carte, les fils et les résistances.

Si vous préférez un montage qui se démonte et se remonte, prenez plutôt le NE555 en boîtier traversant avec sa plaque d’essai 830 points : vous obtiendrez exactement le même clignotant, avec le confort de la plaque en plus.