Controle remoto tipo liga-desliga (MEC059)

Escrito por Newton C Braga

O tipo de sinal empregado, o que desejamos que o dispositivo controlado faça, o número de dispositivos controlados são alguns fatores que influem na escolha de um sistema de controle remoto. O tipo mais simples de controle é o usado para ligar e desligar alguma coisa. É justamente deste tipo de controle que falaremos neste artigo dando alguns circuitos práticos.

Existem quatro formas de se atuar sobre um circuito remoto para ligá-lo e desligá-lo.

A primeira consiste num sistema em que o dispositivo controlado se mantém acionado somente enquanto estivermos atuando sobre o controle remoto. Quando tiramos o dedo do botão de controle, o circuito controlado desliga imediatamente.

A segunda consiste num sistema com trava, onde ao apertarmos o botão do controle remoto, o circuito controlado liga e assim permanece, mesmo depois que tiramos os dedos do botão de controle.

Para desligar o circuito é preciso atuar sobre ele manualmente, desligando um interruptor que ele possua ou ainda sua alimentação.

A terceira forma é a temporizada, em que depois de apertarmos e soltarmos o botão de controle do transmissor, o circuito permanece ativado por um tempo pré-ajustado.

Decorrido o tempo pré-justado o circuito desliga automaticamente e fica pronto para receber um novo comando.

Finalmente temos o controle biestável. Nele, ao apertarmos o botão no transmissor o circuito remoto liga e assim permanece, mesmo depois que deixamos de apertar o botão de controle.

Para desligar o circuito, basta dar um novo toque no botão do transmissor.

Os quatro sistemas são representados na figura 1, onde temos os gráficos que mostram os modos de atuação do transmissor e do receptor.

 

Os   quatros sistemas
Os quatros sistemas

 

Observe que os quatro tipos podem usar diversos meios de se transferir os sinais do transmissor para o receptor.

 

Controles por Luz

O modo como o sinal vai do transmissor ao receptor pode variar muito, conforme dissemos no item anterior.

Podemos usar fios, raios de luz, radiação infravermelha, ondas de rádio, ultrassons e até mesmo campos magnéticos.

A forma mais simples de se implementar estes quatro tipos de controle, usando-o para o acionamento de brinquedos, robôs, automatismos diversos e alarmes é através de um raio de luz.

Nessa modalidade de controle, o transmissor se resume a uma simples lanterna de mão e no receptor podemos usar sensores de baixo custo como por exemplo um LDR, conforme mostra a figura 2.

 

Usando o   LDR
Usando o LDR

 

Dotando o LDR de recursos ópticos apropriados, como por exemplo uma lente e um tubo opaco, o alcance de um sistema de controle com lanterna pode alcançar várias dezenas de metros, desde que não haja uma interferência muito grande da iluminação ambiente.

Na figura 3 mostramos como posicionar o LDR e a lente num tubinho de papelão para aumentar a sensibilidade, diretividade e com isso o alcance de um sistema de controle remoto deste tipo.

Partindo então das quatro modalidades de funcionamento de um controle óptico simples, podemos sugerir as seguintes aplicações práticas:

 

 

 

 

Algumas dessas aplicações são ilustradas na figura 3.

 

Sugestões   de uso do sensor de luz
Sugestões de uso do sensor de luz

 

Circuitos Práticos

Damos, a seguir, circuitos práticos das quatro modalidades de controla para o sistema por luz usando uma lanterna.

Em outros artigos desta série, à medida que formos explicarmos outras tecnologias de controle remoto, aplicaremos os mesmos princípios à controles remotos por rádio e usando outros recursos mais complexos como por exemplo, o controle de diversos canais e o controle proporcional.

 

a) Controle Simples Liga/Desliga Premente

Na figura 4 temos o nosso primeiro circuito prático de um controle remoto simples por feixe de luz usando uma lanterna e que pode ser usado em qualquer das aplicações sugeridas no item anterior.

 

Diagrama   elétrico do controle remoto simples
Diagrama elétrico do controle remoto simples

 

Quando pressionamos o interruptor S1, o relé fecha seus contactos, ligando ou desligando uma carga conectada aos seus terminais.

Para ligar uma carga usamos os terminais comum (C) e normalmente aberto (NA). Para desligar uma carga usamos os terminais comum (C) e normalmente fechado (NF), conforme mostrado na figura 5.

 

Utilizando um relé para ligar ou desligar o fornecimento de energia.
Utilizando um relé para ligar ou desligar o fornecimento de energia.

 

A corrente máxima da carga controlada depende dos contactos do relé usado.

O circuito pode ser alimentado com 6 V ou 12 V de pilha ou fonte, dependendo da aplicação.

Será recomendado o uso de uma fonte de alimentação se ele tiver de ficar permanentemente ligado, como por exemplo no controle de eletrodomésticos, automatismos ou aplicações fixas.

Na figura 6 damos um circuito de uma fonte que tanto pode fornecer 6 como 12 V dependendo apenas do circuito integrado regulador de tensão usado.

 

Fonte de   6 a 12 V.
Fonte de 6 a 12 V.

 

Esse circuito deverá ser dotado de um pequeno radiador de calor que nada mais é do que uma chapinha de metal dobrada em "U" fixada no seu invólucro com um parafuso.

Na figura 7 damos a placa de circuito impresso para esse controle.

 

 

Placa de   circuito impresso do controle
Placa de circuito impresso do controle

 

O potenciômetro P1 serve para ajustar o ponto de maior sensibilidade ao disparo, em função da iluminação ambiente.

Fixe o sensor de modo que ele não receba iluminação direta que possa interferir no seu funcionamento e ajuste P1 usando uma lanterna comum como transmissor.

O sensor pode ficar até uns 5 metros da placa de controle, não sendo necessário usar fio especial para esta conexão.

A finalidade de C2 é evitar o disparo errático com flashes de luz muito rápidos, como, por exemplo, os provocados por um relâmpago. Seu v alor deve ser obtido experimentalmente na faixa de 100 nF a 10 µF.

 

 

Semicondutores:

Q1, Q2 - BC548 - transistores NPN de uso geral

D1 - 1N4148 ou equivalente - diodo de silício

 

Resistores:

R1 - 100 ? x 1/8 W - marrom, preto, marrom

P1 - 1 M? - potenciômetro ou trimpot

 

Capacitores:

C1 - 100 µF x 16 V - eletrolítico

C2 - 100 nA a 10 µF - cerâmico ou eletrolítico, conforme o valor - ver texto

 

Diversos:

K1 - Relé de 6 ou 12 V com corrente de bobina de no máximo 50 mA - contactos conforme a carga controlada.

LDR - LDR redondo comum de qualquer tamanho

Placa de circuito impresso, caixa para montagem, fonte de alimentação, lente convergente, tubinho de papelão ou plástico, botão para o potenciômetro, fios, solda, etc.

 

b) Controle de Função Única com Trava

Para o segundo tipo de controle remoto por raio de luz, temos o circuito da figura 8.

 

Controle   remoto por raio de luz.
Controle remoto por raio de luz.

 

Um pulso de luz aplicado ao sensor faz com que o SCR dispare energizando o relé.

O dispositivo ligado ao relé pode então ser ligado ou desligado, conforme os contactos usados (NA ou NF), da mesma forma que no controle anterior.

Este circuito tem uma trava, o que quer dizer que uma vez que ele dispare com um pulso de curta duração, o relé permanece energizado mesmo depois que a luz seja retirada do sensor.

Para desligar será preciso desligar a alimentação do circuito por um instante atuando-se sobre S1.

Veja que novos pulsos de luz sobre o sensor não fazem efeito algum sobre o circuito pois ele se encontra travado.

O SCR pode tanto controlar uma carga de até 3 A diretamente com a alimentação contínua ou um relé, caso o leitor deseje ligar um eletrodoméstico ou outro equipamento alimentado pela rede de energia.

Veja também que a alimentação do circuito é feita com uma tensão aproximadamente 2 V maior do que a tensão do relé.

Isso é necessário para compensar a queda de tensão que ocorre no SCR quando ele conduz.

Na figura 9 temos uma sugestão de placa de circuito impresso para a montagem deste controle.

 

Placa de   circuito impresso para o controle remoto.
Placa de circuito impresso para o controle remoto.

 

O potenciômetro P1 também serve para ajustar o ponto de sensibilidade máxima em função da luz ambiente.

A carga máxima controlada depende exclusivamente dos contactos dos relés e se for direta será da ordem de 3 A para o SCR indicado.

 

Se uma carga de mais de 500 mA for controlada pelo SCR ele deve ser dotado de um radiador de calor.

Para o caso de relés sensíveis, o circuito pode ser alimentado por 6 pilhas comuns (versão com relé de 6 V).

 

 

Semicondutores:

SCR - TIC106 ou MCR106 (qualquer sufixo) - diodo controlado de silício

D1 - 1N4148 - diodo de uso geral

 

Resistores:

P1 - 100 k? - potenciômetro

 

Capacitores:

C1 - 10 µF x 16 V - eletrolítico

 

 

Diversos:

K1 - Relé de 6 ou 12 V com bobina de até 100 mA - contactos conforme a carga controlada.

LDR - LDR redondo comum de qualquer tamanho ou tipo

Placa de circuito impresso, fonte de alimentação, fios, solda, etc.

 

c) Controle Remoto Temporizado

O segundo circuito que apresentamos aciona uma carga por um tempo que depende exclusivamente do capacitor C3.

O tempo máximo, em função do valor máximo que o potenciômetro P2 pode atingir será dado pela fórmula:

 

t = 1,1 x P2 x C3

 

Onde:

t é o tempo em segundos

P2 é a resistência máxima do potenciômetro em ?

C3 é a capacitância do capacitor usado em Farads

 

Com um potenciômetro de 1 M ? e um capacitor de 1 000 µF (valor máximo recomendado) o tempo será da ordem de 11 minutos.

Na figura 10 mostramos o controle remoto temporizado que também pode ser chamado de "monoestável".

 

 

Diagrama   elétrico do controle remoto temporizado.
Diagrama elétrico do controle remoto temporizado.

 

Uma placa de circuito impresso para este controle é mostrada na figura 11.

 

Placa de   circuito impresso do controle remoto temporizado.
Placa de circuito impresso do controle remoto temporizado.

 

 

O potenciômetro P1 controla a sensibilidade enquanto que o potenciômetro P1 controla a sensibilidade.

O relé deve ser de acordo com a tensão de alimentação.

 

 

Semicondutores:

CI-1 - 555 - circuito integrado

Q1, Q2 - BC548 ou equivalente - transistor NPN de uso geral

D1 - 1N4148 ou equivalente - diodo de uso geral

 

Resistores:

R1 - 10 k? x 1/8 W - marrom, preto, laranja

R2 = 47 k? x 1/8 W - amarelo, violeta, laranja

R3 - 2,2 k? x 1/8 W - vermelho, vermelho, vermelho

R4 - 1 k? x 1/8 W - marrom, preto, vermelho

P1, P2 - 1 M? - potenciômetros

 

Capacitores:

C1 - 100 µF x 16 V - eletrolítico

C2 - 470 nF - poliéster ou cerâmico

C3 - 1 µF a 1 000 µF x 12 V - ver texto

 

Diversos:

K1 - 6 ou 12 V - relé sensível com bobina para no máximo 50 mA

LDR - LDR comum redondo de qualquer tamanho

Placa de circuito impresso, fonte de alimentação de 6 ou 12 V conforme o relé, fios, solda, etc.

 

d) Controle Remoto Biestável

Um pulso de luz faz com que o relé feche seus contactos e assim permanece até que um novo pulso de luz seja captado pelo sensor.

O circuito da figura 12 funciona desta forma e pode ser usado numa das aplicações sugeridas na introdução.

 

Controle   remoto biestável.
Controle remoto biestável.

 

Neste circuito o monoestável 555 garante que independentemente da duração do pulso de luz do transmissor seja sempre produzido um pulso de duração constante e único para o biestável.

Este pulso faz com que o 4013 tenha um de seus flip-flops ligando e desligando o relé.

A rede C4/R4 garante que ao ser estabelecida a alimentação o circuito ressete e com isso o relé esteja inicialmente desenergizado.

A sensibilidade é controlada no potenciômetro P1.

Uma sugestão de placa de circuito impresso para a montagem deste controle é dada na figura 13.

 

Placa de   circuito impresso do controle remoto biestável.
Placa de circuito impresso do controle remoto biestável.

 

Se houver uma tendência ao disparo errático sugerimos alterar o valor do capacitor C3.

 

 

Semicondutores:

CI-1 - 555 - circuito integrado, timer

CI-2 - 4013 - circuito integrado CMOS, duplo flip-flop D

Q1, Q2 - BC548 ou equivalente - transistores NPN de uso geral

D1 - 1N4148 ou equivalente - diodo de uso geral

 

Resistores:

R1 - 10 k? x 1/8 W - marrom, preto, laranja

R2, R3 - 47 k? x 1/8 W - amarelo, violeta, laranja

R4 - 100 k? x 1/8 W - marrom, preto, amarelo

R5 - 1 k? x 1/8 W - marrom, preto, vermelho

P1 - 1 M? - potenciômetro

 

Capacitores:

C1 - 100 µF x 16 V - eletrolítico

C2 - 470 nF - cerâmico ou poliéster

C3 , C4 - 100 nF - cerâmico ou poliéster

 

Diversos:

K1 - 6 ou 12 V - relé sensível com bobina de no máximo 50 mA

LDR - LDR redondo comum de qualquer tamanho

Placa de circuito impresso, fios, solda, etc.

 

Conclusão

O que vimos são apenas alguns exemplos de circuitos simples de controles remotos por feixe de luz usando uma lanterna como transmissor.

Em outros artigos vamos avançar com o sistema utilizando transmissores mais complexos e também outras modalidades que possibilitam o controle de mais de um canal.

O entendimento de como funcionam os circuitos básicos é importante para que o leitor no futuro projete seus próprios circuitos.