Este projeto é especialmente indicado para os iniciantes de eletrônica, estudantes de escolas técnicas ou de nível médio que já tenham conhecimento de como soldar. Além da aplicação recreativa e experimental, ele pode ensinar muito sobre radiocomunicações e até ser utilizado numa competição interessante. Este projeto, assim como outros do mesmo tipo, podem ser encontrados no livro Projetos Para Feiras de Ciências e Educação Tecnológica de minha autoria.
O pequeno transmissor de rádio que descrevemos emite bips que podem ser captados por qualquer radinho de FM numa freqüência livre. Se escondermos o transmissor num objeto que deva ser vigiado, podemos localiza –lo depois pelo sinal emitido. Uma possibilidade interessante de uso é numa brincadeira em que o sinalizador é escondido e os participantes, cada qual munido de um rádio, deve localizá-lo pelos seus sinais. Também podemos usá-lo em robótica para indicar a posição de um robô, facilitando sua localização.
No artigo mostramos como fazer a montagem de um transmissor de FM com uns 100 a 200 metros de alcance capaz de transmitir sinais na forma de bips numa freqüência livre da faixa escolhida. O circuito é alimentado por pilhas comuns que o mantém em funcionamento durante algumas horas. Desta forma, ele pode ser escondido em objetos que devam ser vigiados, ou ainda ser usado numa brincadeira de localização. Também podemos usar o circuito como um alarme remoto substituindo o interruptor geral S1 por um sensor que o dispara fazendo-o emitir então o sinal de alerta para um receptor de FM.
Os componentes usados na montagem são comuns e não existem elementos críticos que possam dificultar sua realização pelos menos experientes. Tudo que o leitor precisa saber é fazer placas de circuito impresso segundo o padrão que damos neste projeto.
Características:
Tensão de alimentação: 6 ou 9 Volts
Alcance: 100 a 200 metros
Freqüência de emissão: 88 a 108 MHz
COMO FUNCIONA
Para gerar os bips em intervalos regulares usamos dois osciladores com base em duas portas NAND do circuito integrado disparador 4093.
A primeira porta gera o tom de áudio cuja freqüência é determinada basicamente por R1 e C1. O leitor poder alterar estes componentes numa ampla faixa de valores de modo a escolher o tom que seja mais agradável. A segunda porta gera os intervalos entre os bips que são determinados pelo resistor R2 e pelo capacitor C2. Estes componentes também podem ter seus valores alterados conforme o desejo do leitor, e isso numa ampla faixa de valores. Os sinais dos dois osciladores são combinados nas outras duas portas do circuito integrado que funcionam como amplificadoras. Obtemos na saída pulsos ou bips que servem para modular a etapa transmissora. A etapa transmissora consiste basicamente num transistor que gera um sinal cuja freqüência depende de L1 e CV. Ajustamos CV para que o circuito opere numa freqüência livre da faixa de FM. A realimentação que mantém o circuito em oscilação é obtida pelo capacitor de 4,7 pF. Os sinais gerados pela etapa transmissora são irradiados pela antena e do comprimento desta antena depende do alcance do transmissor. Podemos usar pedaços de fio de 10 cm a 40 cm ou então uma antena telescópica. Não será conveniente usar antena maior para não instabilizar o circuito.
MONTAGEM
Na figura1 damos o diagrama completo do transmissor sinalizador.
Figura 1 - Circuito completo do transmissor sinalizador.
A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 2.
Figura 2 - Montagem do transmissor numa placa de circuito impresso.
Os resistores são todos de 1/8W e os capacitores devem ser cerâmicos salvo indicações que permitam também o uso de tipos de poliéster. A bobina é formada por 4 espiras de fio 22 ou mesmo mais grosso com diâmetro de 1 cm sem núcleo. Para a alimentação podem ser usadas pilhas médias ou grandes em suporte apropriado. Não será conveniente usar bateria de 9V pois o consumo do aparelho faria com que ela se esgotasse rapidamente. O transistor BF494 pode ser substituído por equivalentes como o 2N2222 e até de maior potência como o BD135, caso em que o circuito pode ser alimentado com tensão de até 12 V.
AJUSTE E USO
Para ajustar o aparelho basta ligar nas proximidades um receptor de FM sintonizado numa freqüência livre. Depois, cuidadosamente, ajustamos CV para que o sinal mais forte do transmissor seja captado. Devemos ter cuidado nesta operação para não confundir sinais espúrios, ou harmônicas, que são mais fracos, com o sinal fundamental que é mais forte. O sinal espúrio some logo quando nos afastamos com o receptor. Se o leitor não gostar da tonalidade dos bips produzidos pode alterar os componentes associados conforme explicamos. Uma vez comprovado o funcionamento o aparelho pode ser fechado numa caixa de plástico ou madeira para uso.
Competição:
Caça à Raposa - Esta é uma brincadeira que pode ser implementada com este transmissor, principalmente em escolas, nos cursos que possuam atividades em Educação Tecnológica. Depois de explicar como funcionam os transmissores e de que modo pode-se ter uma diretividade na recepção conforme a posição da antena, o professor combina com os alunos para que cada um traga um radinho de FM de pilhas (não digital). Depois, escondendo o transmissor em algum lugar na escola (no pátio, por exemplo), os alunos devem procurar seu sinal e uma vez sintonizado, devem localizar o transmissor escondido. Uma prenda pode ser colocada junto ao transmissor como, por exemplo, uma caixa de doces!
Premiar o que tiver maior alcance.
LISTA DE MATERIAL
Semicondutores:
CI-1 - 4093B - circuito integrado CMOS
Q1 - BF494 ou equivalente - transistor de RF
Resistores: (1/8W, 5%)
R1 - 39k ohms - laranja, branco laranja
R2 - 2,2 M ohms - vermelho, vermelho, verde
R3 - 10 k ohms - marrom, preto, laranja
R4 - 6,8 k ohms - azul, cinza, laranja
R5 - 47 ohms - amarelo, violeta, preto
Capacitores:
C1 - 47 nF - cerâmico
C2 - 2,2 uF/16V - eletrolítico
C3 - 10 nF - cerâmico
C4 - 2,2 nF - cerâmico
C5 - 4,7 pF - cerâmico
C6 - 100 nF - cerâmico
CV - trimmer - ver texto
Diversos:
L1 - Bobina - ver texto
S1 - Interruptor simples
B1 - 6 V - 4 pilhas pequenas ou médias
A - antena - ver texto
Placa de circuito impresso, soquete para o circuito integrado, suporte para pilhas, caixa para montagem, fios, solda, etc.
