Alarme Residencial com Partida Temporizada (ART2160)

Apresentamos um simples, porém eficiente alarme que possui um sistema de partida automática permitindo assim a saídas das pessoas antes de ativar todos os sensores de uma residência. O circuito é alimentado por uma bateria de 12 Volts ou fonte e tem baixa corrente de consumo na condição de espera.

Um dos problemas de muitos sistemas de alarme é que estes precisam ser ligados do lado de fora de uma residência pois, a sua alimentação só deve ocorrer depois que o sensor colocado na porta principal estiver desativado.

O sistema de alarme que descrevemos possui um circuito de temporização que o liga depois de alguns minutos, dando assim tempo para que o proprietário saia de sua casa.

Desta forma, não havendo um interruptor externo para seu acionamento elimina-se o risco de que no momento de seu uso algum intruso escondido nas proximidades possa descobrir sua localização.

O nosso alarme é projetado para admitir sensores tanto do tipo de interrupção (fio fino ou reed) como normalmente abertos (reed ou interruptores).

O acionamento de um relé permite que diversos tipos de cargas externas sejam acionadas como, por exemplo: osciladores de áudio, acendimento de lâmpadas, pequenas sirenes, cigarras residenciais ou mesmo sirenes industriais de maior potência.

O acionamento do sistema é simples: basta ligar sua alimentação e ao sair, apertar por um instante o interruptor de temporização.

Por um tempo da ordem de alguns minutos o alarme ficará desativado dando assim a possibilidade de todos saírem e a porta ser fechada por fora.

Observamos que este sistema não possui temporização para disparo.

No entanto, um segundo interruptor oculto, conforme explicaremos, pode ser colocado do lado de fora para que seja feito o desarme no retorno, quando então haverá o mesmo tempo disponível para que a alimentação seja desligada. Este interruptor pode até ser do tipo magnético.

 

COMO FUNCIONA

Nosso alarme é formado por dois blocos: temporização e disparo.

O bloco de temporização leva por base um circuito integrado 555 que funciona como um monoestável onde o tempo de atuação é dado pelos valores de C1 e R2. Os valores de R2 podem ficar na faixa de 1M e 2M2, enquanto que C1 pode ficar entre 47 uF e 470 uF neste circuito.

Com esta faixa de valores teremos tempos da ordem de alguns minutos até mais de 20 minutos.

Quando a entrada do monoestável, que corresponde ao pino 2, é levada momentaneamente ao nível baixo, no caso pelo acionamento de S1 ou S3 a saída do integrado que corresponde ao pino 3 vai ao nível alto e assim permanece por um intervalo de tempo dado por R2 e C1.

Durante este intervalo de tempo o transistor Q1 é polarizado no corte não deixando assim passar a alimentação para o estágio seguinte.

Um LED, que pode ser ligado do lado externo da residência em local secreto (junto com S3) ficará aceso enquanto houver a temporização.

No final da temporização, a saída (pino 3) do 555 vai ao nível baixo apagando o LED e levando Q1 a saturação.

Nestas condições, a alimentação para a etapa seguinte é liberada.

A etapa seguinte consiste no sistema de alarme propriamente em que temos por base um SCR ligado a um relé.

Na porta do SCR (gate) temos dois circuitos de disparo. O primeiro formado por interruptores do tipo normalmente aberto (X1 a X3) que ao serem fechados polarizam o componente no sentido de haver seu disparo.

O segundo é formado por sensores do tipo normalmente fechado (sensores de interrupção) que, ao serem abertos permitem que o resistor R4 polarize a comporta do SCR no sentido de haver o disparo.

Com o disparo, o SCR conduz e a bobina do relé é energizada, ativando o sistema de aviso externo.

O circuito é projetado para funcionar com baterias como, por exemplo: os acumuladores de 12 Volts que são ideais, pelo seu tamanho e capacidade para a utilização em sistemas de alarme.

Para o caso deste acumuladores, um complemento importante do sistema de alarme é um carregador de baixa intensidade de corrente que o mantenha sempre em condições de funcionamento. Um circuito para esta finalidade é mostrado na figura 1.

 

Figura 1 – Circuito de carregador
Figura 1 – Circuito de carregador

 

Para o sistema externo de aviso, na figura 2 temos o projeto de uma excelente sirene.

 

Figura 2 – Sirene para o alarme
Figura 2 – Sirene para o alarme

 

Com um par de alto-falantes, um colocado do lado interno da residência e outro do lado externo, se pode fazer muito barulho e com isso alertar a vizinhança.

 

MONTAGEM

Na figura 3, temos diagrama completo de nosso alarme.

 

Figura 3 – Diagrama do alarme
Figura 3 – Diagrama do alarme

 

Na figura 4 temos a disposição dos componentes numa placa de circuito impresso.

 

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

 

O relé usado é do tipo G1RC1 de 6 Volts já que temos a considerar uma queda de 2 Volts no SCR e uma queda adicional de tensão no resistor R8, além do próprio transistor Q1.

O integrado deve ser dotado de um soquete apropriado e para o transistor, dada sua corrente de operação na condição de disparo da ordem de no máximo 100 mA, não há necessidade de radiador de calor.

O SCR que pode ser qualquer um da série 106 não necessita de radiador de calor.

Os resistores são todos de 1/8 W enquanto que os capacitores eletrolíticos devem ter uma tensão de trabalho de pelo menos 16 V.

Os interruptores S1 e S2 são de pressão. S2 é opcional já que ele serve para rearmar o sistema apenas no caso de disparo errático com todos os sensores em condição de espera.

Normalmente, o rearme pode ser feito desligando a alimentação e restabelecendo a condição de espera dos sensores.

S3 tanto pode ser um interruptor comum como um reed-switch oculto sob uma chapinha de plástico, por exemplo.

A aproximação de uma imã que o proprietário da residência levará no chaveiro provocará seu acionamento e a temporização que permite a entrada na residência sem o disparo do alarme, conforme mostra a figura 5.

 

Figura 5 – Usando um imã num chaveiro
Figura 5 – Usando um imã num chaveiro

 

Veja que isso é levado em conta no caso da porta de entrada haver um sensor.

O transistor Q1, pode ser substituído por alguns equivalentes de menor potência como o BD136 ou BD138 que, no entanto, têm disposição de terminais diferentes.

Todo o sistema pode ser instalado numa caixa plástica e evidentemente colocado em local de fácil localização por parte de intruso.

 

INSTALAÇÃO x PROVA

A prova de funcionamento é simples: basta ligar o circuito à alimentação depois de curto-circuitar os pontos de ligação dos disparos X4 e X5.

Ao ser ligada a alimentação o LED deve permanecer apagado e/ou o relé desativado.

Pressionando por um instante S1 o LED deve acender, ou se houver um multímetro na escala de tensões ligado ao pino 3, deve haver a indicação de uma tensão alta por um tempo dado pelo valor de R2 e Cl.

No final da temporização, se qualquer dos sensores de X1 for ativado ou os pontos de X4 e X5 desligados momentaneamente deve haver o fechamento dos contatos do relé.

Comprovado o funcionamento é só proceder a instalação.

Na figura 6, temos o modo de se fazer a instalação.

 

   Figura 6 – Modo de instalar
Figura 6 – Modo de instalar

 

Para janelas podem ser usados tanto interruptores do tipo normalmente fechados (reed Switches como imãs) como interruptores de pressão ou ainda fios finos para interrupção.

Também podem ser usados interruptores NA caso em que sua ligação será em paralelo.

Para o rearme pode ser usado um reed do tipo normalmente aberto ou então um interruptor de pressão.

A sofisticação do sistema com a ampliação do número de sensores, a utilização de outros tipos de sensores é possível.

Assim, na figura 7 temos um sistema adicional que consiste num sistema relé ligado ao carregador.

 

   Figura 7 – Sistema com carregador
Figura 7 – Sistema com carregador

 

Este relé disparará o sistema se houver um corte de energia, o que pode ocorrer se o intruso agir sobre a chave geral tentando desarmar o alarme antes de tentar uma invasão da residência.

Outra possibilidade interessante, mostrada na figura 8 consiste no acréscimo de um LDR em local estratégico o qual disparará o alarme se a luz da sala for acesa ou se o foco de uma lanterna for apontado para o sensor.

 

Figura 8 – Adicionando um LDR
Figura 8 – Adicionando um LDR

 

Evidentemente, o mesmo circuito é bastante flexível podendo ser empregado de diversas formas e com outras sofisticações.

Dentre elas também sugerimos a temporização do disparo para que a bateria não se esgote e a extensão a barreiras de luz, som, etc.

 

CI-1 - 555 - circuito integrado

SCR - TIC106 ou equivalente - diodo controlado de silício

Q1 - TIP32 ou equivalente - transistor de média potência

D1 - 1N4148 - diodo de silício de uso geral

LED - LED vermelho comum (opcional)

K1 - Relé econômico de 6 Volts

S1 e S2 - Interruptores de pressão NA

S3 - Interruptor de pressão NA ou reed-switch

X1 a X5 - sensores - ver texto

R1 – 10 k - resistor (marrom, preto, laranja)

R2 - 1M - resistor (marrom, preto, verde)

R3 - 1k2 - resistor (marrom, vermelho, vermelho)

R4 e R7 – 10 k - resistores (marrom, preto, laranja)

R5 e R6 – 1 k - resistores (marrom, preto, vermelho)

R8 - 10 ohms - resistor (marrom, preto, preto)

C1 e C2 - 100 uF - capacitores eletrolíticos

C3 - 470 nF - capacitor cerâmico ou poliéster

Diversos: caixa para montagem, acumulador chumbo-ácido de 12 V x

6 AH ou equivalente), material para a fonte de carga constante, sirene ou aviso sonoro, sensores, tios, imã para desativar o sistema, etc.

 

 


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