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Alarme de presença (ART043)

Este circuito, que detecta a presença de luz disparando um oscilador de potência intermitente, tem muitas utilidades. Uma delas é como detector de intrusos ou aviso de chegada de pessoas produzindo um som tão logo a luz seja acesa. Outra utilidade é como despertador solar, disparando, ao nascer do sol. No artigo, falaremos de outras possíveis aplicações que justifiquem sua montagem. Este artigo faz parte do meu livro Projetos Práticos de Alarmes – esgotado .

Quando incide luz num sensor o circuito dispara e produz um tom intermitente num buzzer ou transdutor piezoelétrico de bom rendimento. O que pode ser feito com isso? Se esta é a pergunta que você faz mesmo tendo visto nossa introdução, sem encontrar ainda alguma utilidade para o circuito, então certamente lhe falta um pouco de imaginação. Algumas possíveis aplicações para o aparelho são dadas a seguir.
  * Deixando-o ligado sobre uma mesa, durante à noite, se alguém penetrar no recinto e acender a luz ou mesmo iluminar inadvertidamente o local com uma lanterna (no caso de um ladrão) o alarme dispara. Ele pode servir para avisá-lo da chegada, tarde da noite, de um filho(a) desobediente, pegando-o "no pulo" para uma "boa bronca"!
   * Junto a uma janela, ele o avisará quando amanhecer, disparando com a alvorada, como um despertador solar. Ele também pode servir para detectar relâmpagos, avisando-o da necessidade de fechar alguma janela ou recolher alguma coisa que tenha sido deixada fora.
   * Num ambiente escuro, ele pode disparar se alguma chama aparecer, detectando assim um início de incêndio.
   * Na oficina podemos usá-lo para detectar o acionamento de luzes indicadoras de um painel, quando estivermos numa posição desfavorável para sua visualização.

Enfim, as aplicações do nosso alarme dependem exclusivamente de imaginação e para isso não existem limites.


   Características:
   * Tensão de alimentação: 6 a 9 V
   * Corrente em repouso: menor que 1 mA
   * Corrente no disparo: 5 mA 9tip)
 


   COMO FUNCIONA

Mais uma vez, em projetos de alarmes, usamos como base o circuito integrado 4093B que, pela sua versatilidade e baixo custo oferece as melhores soluções práticas. Este circuito integrado é formado por 4 portas disparadoras NAND de 2 entradas que podem ser usadas de forma independente. A primeira delas (CI-1a) é ligada como um simples inversor, sendo acionada pelo sensor do circuito que consiste num LDR comum. P1 faz o ajuste do ponto de acionamento e portanto da sensibilidade. Desta forma, no escuro quando o LDR está com sua resistência elevada, a entrada do inversor se mantém no nível alto e com isso sua saída no nível baixo. Com a saída no nível baixo, o segundo bloco do aparelho que consiste em dois osciladores com as portas CI-1b e CI-1c se mantém desabilitados. Os osciladores em questão operam em frequências diferentes. O primeiro, formado por CI-1b opera numa frequência muito baixa, de fração de hertz, de modo a gerar bips que modularão o som final. O segundo, opera numa frequência de áudio da ordem de 7 kHz que corresponde ao ponto de maior rendimento da maioria dos transdutores cerâmicos comuns. Desta forma, quando incide luz no LDR, o nível de tensão na entrada da porta CI-1a muda, passando a ser interpretado como baixo, o que leva a saída ao nível alto, disparando os dois osciladores. Seus sinais são então combinados na quarta porta do circuito (CI-1d) que então entrega na sua saída, para o transdutor, bips compassados.  O transdutor usado pode ser do tipo comum piezoelétrico sem oscilador ou mesmo uma cápsula de microfone de cristal ou mesmo um tweeter piezoelétrico do qual tenha sido retirado o pequeno transformador interno. No entanto, se o leitor quiser um tom mais intenso, temos na figura 1 dois circuitos de potência de alta intensidade que podem ser agregados ao projeto original.

   O primeiro faz uso de um alto-falante comum e a alimentação do circuito pode ser feita com tensões de até 12V. O transistor, entretanto, deve ser montado num radiador de calor. Veja que tanto nesta versão como na próxima, o consumo de corrente aumenta no toque, exigindo uma fonte um pouco mais potente como bateria, pilhas médias ou grandes. A segunda versão faz uso de um FET de potência e um transdutor que será alimentado com uma tensão que pode superar os 300 V. Isso faz com que ele produza um som realmente intenso. Um tweeter piezoelétrico pode ser usado sem o transformador nesta versão.

   MONTAGEM
Na figura 2 temos o diagrama completo do aparelho.


A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 3.



Para o circuito integrado sugerimos a utilização de um soquete DIL de 14 pinos. O LDR é do tipo redondo comum de 1 ou 2,5 cm de diâmetro. Qualquer tipo serve, inclusive os aproveitados de televisores antigos que tenham controle automático de brilho. O transdutor nada mais é do que uma cápsula piezoelétrica, inclusive de fones ou microfones ou mesmo um tweeter piezoelétrico do qual tenha sido retirado o pequeno transformador interno.
Para a alimentação da versão básica podemos usar pilhas ou bateria e o potenciômetro P1 pode ser substituído por um trimpot de modo a se obter uma unidade mais compacta.

   PROVA E USO
Para provar a unidade, coloque-a em lugar pouco iluminado e, depois de ligar a alimentação, ajuste P1 para que ele não produza som algum. Acenda a luz ambiente ou então deixe entrar mais luz no local. O alarme deve disparar.
Para usar o aparelho, basta deixá-lo num local pouco iluminado mas que receba a luz do ambiente, se alguém entrar no local ou acender a luz principal.
Para detectar o acendimento de uma lâmpada indicadora num painel, basta apontar o LDR para o local. Para isso ele deve ser montado num tubinho opaco. Ajusta-se então P1 para que não haja som quando a luz estiver apagada.


 

   LISTA DE MATERIAL
   Semicondutores:
   CI-1 - 4093B - circuito integrado CMOS
   Resistores: (1/8 W, 5%)
   R1 - 1,5 M?
   R2 - 47 k?
   P1 - 1 M? - potenciômetro
   Capacitores:
   C1 - 470 nF - poliéster ou cerâmico
   C2 - 47 nF - poliéster ou cerâmico
   C3 - 100 ?F/12V - eletrolítico
   Diversos:
   LDR- Foto-resistor LDR comum
   BZ - Transdutor piezoelétrico - ver texto
   S1 - Interruptor simples
   B1 - 6 ou 9V- 4 pilhas ou bateria
   Placa de circuito impresso, caixa para montagem, botão para o potenciômetro, suporte de pilhas ou conector de bateria, fios, solda, etc.

 

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