Liga Desliga Por toque (ART2039)

Escrito por Newton C Braga

Este simples circuito pode servir de base para dispositivos de automatização tanto em escala doméstica como industrial. Com um toque num interruptor ligamos o relé e com outro toque desligamos.

O relé pode ser substituído por outros dispositivos de acionamento e S1 por reed-Switches ou outros sensores.

Descrevemos um simples automatismo por toques curtos que liga num primeiro toque e desliga num segundo e que aciona um relé para controle de cargas externas.

O circuito pode facilmente ser modificado para outros tipos de acionamento quer seja a partir de sensores, quer seja ativando outros tipos descargas.

No sistema básico a ação é biestável, a alimentação pode ser feita com 6 ou 12 V conforme o relé e o consumo na condição de repouso é extremamente baixo, da ordem de 1 mA ou menos.

Apenas metade do 4017 foi usada nesta aplicação, o que quer dizer que a outra metade pode ser usada para um controle de equivalente de outro relé ou carga.

 

CARACTERÍSTICAS

Tensão de alimentação: 6 ou 12 V

Consumo em repouso: 1 mA

Carga máxima: 2 A (conforme os relés usados)

Corrente no sensor: inferior a 1 mA.

 

O circuito integrado 4013 consta de dois flip-flops que podem ser usados de modo independente, conforme mostra a figura 1.

 

Figura 1 – O 4013 -
Figura 1 – O 4013 -

 

 

No nosso caso temos em uso o flip-flop com saída no pino 1 e entrada no pino 3.

O pino do Reset é ligado a uma rede RC que garante que ao se ligar a alimentação a saída se mantenha no nível zero.

Isso é conseguido porque, ao se estabelecer a alimentação o pino 4 vai ao nível alto até que C2 se carregue, quando então predomina a ação do resistor, mantendo o pino no nível baixo.

Para mudar de estado é preciso pressionar S1, o que faz com que tenhamos por um instante nível alto na entrada.

Se o resistor usado para R2 tiver um valor suficientemente elevado (2,2 M ohms ou mais), podemos usar em lugar de S1 um sensor para toque resistivo.

O toque dos dedos leva então a entrada ao nível alto por um instante fazendo com que o circuito mude de estado.

O sinal de saída excita diretamente um transistor que ao ser saturado energiza a bobina do relé.

O relé tem por finalidade controlar a carga externa. Com o uso de um transistor de potência podemos controlar diretamente cargas de corrente contínua até 500 mA na tensão de 6 ou 12 V.

Para disparar um SCR temos o circuito da figura 2.

 

   Figura 2 – Circuito de disparo do SCR
Figura 2 – Circuito de disparo do SCR

 

Observe neste circuito a necessidade de termos um terra comum para o sensor de alta tensão e a alimentação de baixa tensão.

Na figura 3 temos o diagrama completo do circuito básico.

 

Figura 3 – Diagrama do circuito básico
Figura 3 – Diagrama do circuito básico

 

A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 4.

 

 Figura 4 – Placa para a montagem
Figura 4 – Placa para a montagem

 

O circuito integrado e o relé podem ser montados em soquetes DIL de 14 a 16 pinos respectivamente.

Para provar basta dar um toque em S1. O relé deve fechar seus contatos.

Com um novo toque em S1 o relé deve abrir seus contatos.

A carga controlada deve ser ligada aos contatos do relé e sua capacidade de corrente deve ser respeitada.

Se usar o sensor de toque não empregue de modo algum fonte de alimentação sem transformador.

 

 

Semicondutores:

Cl-1 - 4013

Q1 - BC548 ou equivalente

D1 - 1 N4148 ou equivalente

 

Resistores: (1/8 W, 5%)

R1, R4 - 2,2 k ohms

R2 - 100 k ohms

R3 - 100 k ohms

 

Capacitores: (eletrolíticos 6 ou 12 V ou mais)

C1 - 22 nF - cerâmico ou poliéster

C2 - 1 uF - eletrolítico V

C3 - 100 uF - eletrolítico

 

Diversos:

K1 – Relé de 6 ou 12 V