Alarme de Presença (ART1961)

Escrito por Newton C Braga

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 interessantes que justificam sua montagem.

Quando incide luz num sensor o circuito dispara e produz um tom intermitente num buzzer de bom rendimento.

O que pode ser feito com isso?

Se esta é a pergunta que você está fazendo, sem ver nenhuma utilidade para o aparelho, então certamente lhe falta um pouco de imaginação.

Algumas possíveis utilidades para o aparelho são dadas a seguir:

Deixando-o ligado sobre uma mesa, durante a noite, se alguém penetrar ao recinto e acender a luz, ou mesmo iluminar o local com uma lanterna (no caso de um ladrão), o alarme toca.

Ele pode servir para avisá-lo da chegada tarde da noite de algum 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 diferente.

Num ambiente escuro ele pode disparar se alguma chama aparecer, detectando assim o início de incêndios.

Na oficina podemos usá-lo para detectar o acionamento de luzes indicadoras num painel, quando estiver numa posição desfavorável a sua visualização.

Enfim, as aplicações do aparelho dependem exclusivamente da imaginação de cada um.

 

Características

 

Mais uma vez, em projetos de nossa autoria, usamos como base o circuito integrado 4093 pela sua versatilidade e baixo custo.

Este circuito integrado é formado por 4 pontas NAND disparadoras Schmitt de 2 entradas.

A primeira delas (CI1a) é ligada como um inversor, sendo acionada pelo sensor do circuito, que consiste num LDR. P1 faz o ajuste de sensibilidade.

Desta forma, no escuro, quando o LDR está com sua resistência elevada, a entrada do inversor está no nível alto e a saída no nível baixo.

Com a saída no nível baixo, o segundo bloco do aparelho, que consiste em dois osciladores com as portas CI1b, e CI1c estão desabilitados.

Os osciladores em questão operam em frequências diferentes. O primeiro, formado por Cl1b, opera numa frequência de fração de Hz, o que dá a cadência aos bips sonoros que serão produzidos.

O segundo opera numa frequência de áudio em torno de 7 kHz, que é a ressonância dos buzzers comuns e corresponde aos bips.

Desta forma, quando incide luz no LDR o nível de tensão na entrada de CI1a muda, passando a baixo, e a saída vai ao nível alto, o que dispara os dois osciladores.

Seus sinais são então combinados na quarta porta do circuito integrado (CI1d), produzindo-se então bips que são reproduzidos pelo transdutor.

O transdutor usado é do tipo piezoelétrico com bom rendimento, mas pode ser que o leitor queira um tom muito mais intenso.

Para esta finalidade, na figura 1 temos dois circuitos de potência de alta intensidade que podem ser agregados ao projeto original.

 

Figura 1 – Etapas de potência
Figura 1 – Etapas de potência

 

O primeiro faz uso de um alto-falante comum, e a alimentação do circuito pode ser feita com tensões de até 12 V.

O transistor, entretanto, precisará de um radiador de calor.

Veja que tanto nesta versão de potência como na próxima, o consumo de corrente aumenta no toque, exigindo uma fonte um pouco mais potente, como pilhas médias ou grandes.

A segunda versão faz uso de um FET de potência e um buzzer que será alimentado com urna tensão que pode superar os 300 V. Isso faz com que ele produza um som realmente intenso.

Na figura 2 temos o diagrama completo do aparelho.

 

Figura 2 – Diagrama completo do aparelho
Figura 2 – Diagrama completo do aparelho

 

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

 

Figura 3 – Placa de circuito impresso para a montagem
Figura 3 – Placa de circuito impresso para a montagem

 

Para o circuito integrado sugerimos a utilização de um soquete DIL de 14 pinos.

O LDR é do tipo redondo comum, de 1 a 2,5 cm de diâmetro. Qualquer tipo serve.

O buzzer nada mais é do que um transdutor cerâmico piezoelétrico podendo ser usada uma cápsula de fone de cerâmica.

Para a alimentação desta versão básica podemos usar pilhas ou bateria, e o potenciômetro P¡1pode até ser substituído por um trimpot.

Para provar, coloque o aparelho 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 em local pouco iluminado mas que receba luz do ambiente se alguém entrar no local ou acender a luz principal.

Para detectar o acendimento da luz de um painel, basta apontar o LDR para o local (para isso ele pode ser dotado de um tubinho) e ajustar P1 para que não haja som sem luz.

 

Semicondutores:

Cl1, - 40933 - circuito integrado CMOS

 

Resistores (1/8 W, 5%):

R1 - 1,5 M ohms

R2 - 47 k ohms

P1 - potenciômetro de 1 M ohms

 

Capacitores:

C1- 470 nF a 1 uF - poliéster

C2 - 47 nF - poliéster ou cerâmico

C3 - 100 uF - eletrolítico de 12 V

 

Diversos:

LDR - Fotorresistor LDR comum

BZ - Transdutor piezoelétrico

S1 - Interruptor simples

B1 -6 ou 9 V – 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.