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Cafeteira automática (ART060)

Descrevemos um automatismo simples que liga pela manhã sua cafeteira elétrica quando a claridade do dia aumenta. Com isso, ao se levantar, você já encontra seu café pronto. Evidentemente, isso é válido para os que se levantam logo após o nascer do sol. O circuito é simples de montar e tem um baixo consumo, podendo ficar ligado durante à noite, pois deve ser acionado antes de você ir dormir.


  O bom deste projeto é que você vai acordar e já sentir o cheirinho do café preparado, mesmo que você não tenha uma empregada doméstica para fazê-lo. Um automatismo bastante interessante para sua casa. A idéia é simples: acoplado a uma cafeteira automática comum, que é mantida ligada e pronta para a funcionar, o dispositivo descrito, a alimenta logo que sensoriar a luz do amanhecer, de modo que algum tempo depois, o café estará preparado. Como o circuito mantém energizada a cafeteira, o café permanece quente até que você o tome.

Assim, basta deixar o pó e a água prontas no dia anterior, para que o automatismo descrito se encarregue de ligar a cafeteira no momento certo, como sugere a figura 1.



Figura 1 – A cafeteira é acionada com a luz do dia.

O aparelho descrito também pode ser usado em outros automatismos como, por exemplo, um sistema de aquecimento automático para deixar o pão quente na hora do café, ligar uma torradeira de pão, etc. Muito simples de montar, o automatismo usa como sensor um LDR comum, que tem boa sensibilidade e na condição de espera apresenta um consumo muito baixo.



Como Funciona
Na figura 2 temos o diagrama completo do automatismo.



Figura 2 – Diagrama completo do aparelho.


Neste circuito, o que temos é um LDR ligado à base de um transistor NPN. A carga do coletor do transistor é um relé cuja finalidade é controlar a alimentação da cafeteira. No escuro, o LDR apresenta uma resistência muito alta, da ordem de milhões de ohms, o que impede que ele forneça a corrente capaz de polarizar o transistor, levando-o à condução. A pequena corrente que aparece nestas condições é desviada para o terra do circuito pelo trimpot de ajuste de sensibilidade. Quando o LDR é iluminado, o que vai acontecer no raiar do dia, sua resistência diminui, e com isso a corrente de polarização aumenta, excitando o transistor. O resultado é que em determinado momento, quando a luz atinge determinada intensidade, a corrente se torna suficiente para levar o transistor à excitação do relé. O relé sendo ativado, alimenta o circuito externo da cafeteira. Um capacitor em paralelo com a base do transistor impede que surtos de luz de curta duração provoquem o acionamento do relé, com um funcionamento intermitente. Isso poderia ocorrer se à noite ocorresse uma tempestade com raios, Os relâmpagos poderiam ser confundidos pelo circuito com a luz do amanhecer. A alimentação do circuito é proporcionada por uma fonte simples. Neste caso, dada a simplicidade do circuito, a fonte não precisa ser regulada.



Montagem
A montagem dos componentes eletrônicos pode ser feita numa placa de circuito impresso, conforme mostra a figura 3.



Figura 3 – Montagem numa placa de circuito impresso.


O desenho da placa foi elaborado em função de um relé com base DIL. Para outros tipos de relé, o desenho da placa deve ser alterado. Para o LDR, podemos usar qualquer tipo comum de 0,5 a 1 cm. Com sorte, o leitor pode encontrar um componente deste tipo num controle automático de brilho de televisor abandonado. Os demais componentes não são críticos. O transformador possui enrolamento primário conforme a rede de energia e secundário de 12 + 12 V com 200 mA ou mais de corrente. Pode ser usado relé de 6 V se o relé usado for para esta tensão. Será importante ter um fusível de proteção na entrada, e para a cafeteira pode ser utilizada uma tomada embutida na caixa que alojará o automatismo. O LDR deverá ser instalado num tubinho opaco que apontará para a janela ou local que receba a luz do amanhecer.



Ajuste e Uso
Para provar, ligue como carga uma lâmpada pequena (5 W incandescente) e aponte o LDR para um local que tenha uma iluminação indireta, por exemplo, uma parede clara. Ajuste o trimpot para que a lâmpada acenda. Colocando a mão na frente do LDR, levando-o ao escuro, a lâmpada deve apagar. Uma feitos os ajustes, é só usar o aparelho. Para isso, à noite, antes de se deitar, coloque o pó e a água na cafeteira, na quantidade costumeira. Depois ligue-a à tomada e ajuste P1 para que, quando a luz for apagada, a cafeteira fique sem alimentação. Aponte o LDR para o local que receba a luz do amanhecer e pronto. A figura 4 mostra como isso deve ser feito.



Figura 4 – Disposição dos elementos do automatismo para funcionamento.


Feito o café, desligue o automatismo, para que a cafeteira não fique ligada, a não ser que você deseje manter o café aquecido por mais tempo.

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