Projeto 5 - Alarme de luz com LDR (KIT001

Os circuitos eletrônicos são comandados por pessoas, assim eles devem interagir com o mundo exterior de alguma forma. Para esta finalidade temos os interruptores que servem para ligar e desligar, os potenciômetros e trimpots que servem para controlar e uma categoria muito importante de dispositivos que são os sensores.

A finalidade de um sensor é “sentir” alguma coisa que ocorre no mundo exterior e informar o circuito, de modo que ele faça alguma coisa. Podemos ter, por exemplo, sensores que sentem a luz e por isso podem comandar um circuito a partir dela. Podemos ter sensores que sentem a presença de líquidos ou mesmo do toque de uma pessoa e a partir disso comandam alguma coisa.

Neste projeto vamos montar um circuito que comanda um LED a partir de luz ou sombra usando um sensor especial denominado LDR.

Os LDRs “sentem” a luz e com ela mudam de resistência, podendo assim comandar a corrente elétrica num circuito. Controles que se baseiam na presença ou ausência de luz como alarmes, controle de brilho de LEDs e muitos outros usam este tipo de sensor. Vamos usá-lo nesse projeto.

Explicação

Este projeto mostra a ação de um LDR (Foto-Resistor ou Light Dependent Resistor) controlando um transistor a partir da luz que ele recebe. O LDR possui uma superfície sensível de Sulfeto de Cádmio (CdS) que apresenta a propriedade de reduzir a resistência quando recebe luz, conforme estudamos no bloco teórico.

Ligado à base do transistor, o transistor amplifica a corrente que passa através do LDR e com isso ele controla a corrente no LED. Neste circuito, a corrente no transistor aumenta com a intensidade da luz de modo que o LED acende quando o LDR recebe luz. Tampe o LDR e o LDR apaga. Descobrindo-o de modo que receba luz, o LED acende.

Montagem

Na figura 1 temos o circuito completo para esta demonstração.

Figura 1 – Diagrama completo do sensor de luz

A montagem em matriz de contatos é mostrada na figura 2.

Figura 2 – Montagem em matriz de contatos | Clique na imagem para ampliar |

Para acessar a simulação no Tinkercad, acesse - https://www.tinkercad.com/things/kSp3HQZlJ90-p05-alarme-de-luz

Na montagem, observe a posição do transistor e do LED e do transistor. Fique atento para os valores dos resistores dados pelas faixas coloridas, conforme a relação de materiais.

Somente ligue as pilhas depois de terminais a montagem e conferir as ligações.

Na figura 3 temos a foto da montagem pronta.

Figura 3 – A montagem pronta | Clique na imagem para ampliar |

Procedimento

Depois de conferir a montagem, ligue o suporte das pilhas ao circuito.

Recebendo a luz ambiente, o LED deve aceder. Cobrindo o LED de modo que não receba luz, o LED deve apagar.

Coloque o LED dentro de um tubinho e faça o seu acionamento à distância usando uma lanterna. Com isso você terá um controle remoto para seu LED, funcionando segundo o mesmo princípio dos controles remotos de TV.

A diferença está no fato de que os controles remotos de TV usam LED que emitem infravermelho, que não podemos ver.

Se o circuito ficar pouco sensível, use um valor maio para R4.

Lista de Material

Q1 – BC548 – transistor
LED – LED comum
R1 – 1 k ohms – resistor – marrom, preto, vermelho
R2 – 100 k ohms – resistor – marrom, preto, amarelo
R3 – 22 ohms – resistor – vermelho, vermelho, preto
R4 – 4k7 ohms – resistor – amarelo, violeta, vermelho
LDR – LDR redondo comum
B1 – 4 pilhas – 6 V
Diversos: Matriz de contatos, suporte de pilhas, fios, etc.

Obs.: Você também pode fazer a configuração do Projeto 4 para controlar dois LEDs ao mesmo tempo. Quando a luz incide no sensor, um LED acende e o outro apaga.

Desafio

- Agregar um controle de sensibilidade com o potenciômetro

- Tornar o circuito direcional usando uma lente

- Montar um radar para cegos

Questionário

- Como você ligaria neste circuito um potenciômetro para controlar sua sensibilidade?

- Qual é a finalidade de R2?

- Como podemos obter diretividade para este circuito, ou seja, fazendo com que ele dispare com luz que venha apenas de uma direção?

Desafio

- Ligue um segundo LED em série com um resistor de 1k entre o coletor e o emissor do transistor e explique o comportamento do circuito. No que alterou?