O alarme padrão que descrevemos usa sensores que tanto podem ser pedaços de fios finos que sejam rompidos no caso de uma invasão (para serem colocados em locais em que o acesso seja pouco frequente tais como alçapões, passagens, etc.) como interruptores magnéticos do tipo reed-swiches (para serem colocados em locais de passagem ou abertura constante como janelas, portas, portões, etc.).
Este alarme possui uma temporização e um sistema de pré-operação que permite que ele só entre em funcionamento depois de um certo tempo de ligado, dando assim tempo para que o morador saia (ou entre) ativando os sensores somente depois.
A alimentação é feita pela rede de energia, mas também pode ser usado o sistema de iluminação de emergência, descrito neste livro, com sua bateria que se mantém em carga constante.
Na saída do sistema de alarme podemos ligar diversos tipos de dispositivos, como por exemplo, campainhas sirenes, ligados tanto na rede de energia como alimentados por bateria.
COMO FUNCIONA
Na figura 1 temos o diagrama completo do alarme.
Figura 1 – Diagrama completo do alarme.
Neste alarme, temos diversos circuitos integrados do tipo 555 operando como temporizadores. A versatilidade deste integrado facilita bastante o projeto deste tipo de alarme.
O primeiro circuito integrado funciona como um timer que mantém a alimentação do alarme cortada por um intervalo de tempo que depende do ajuste de P1.
Esta temporização pode ficar entre alguns segundos e alguns minutos. Este recurso permite que o morador saia sem disparar o alarme, que só se aramará novamente depois que a porta de entrada (onde existe um sensor) for fechada.
No final do tempo determinado por este bloco, o relé desenergiza e com isso o restante do circuito é habilitado, recebendo sua alimentação normal.
Os sensores são ligados no segundo circuito integrado 555 que também funciona como um temporizador. O tempo de atuação deste circuito é de alguns segundos (5 a 20) e consiste na pré-temporização do alarme.
Com ele, evita-se que o alarme toque logo que uma entrada for violada, possibilitando assim a fuga do intruso. Se o alarme tocar quando ele já estiver dentro, o intruso será “pego de surpresa”.
Quando um dos sensores é ativado (pelo corte da corrente), o transistor no pino 2 deste CI conduz e gera uma transição negativa que o dispara. A saída de CI vai então ao nível alto durante o intervalo de tempo ajustado.
No final desta pré-temporização, a saída do CI-2 volta ao nível baixo ocorre o disparo do terceiro timer, que consiste do CI-3, também um 555.
Este circuito fecha então os contactos de um relé através de um transistor excitador, isso por um intervalo de tempo que pode variar entre alguns minutos até perto de meia hora.
Este bloco alimenta uma sirene externa ou qualquer outro sistema de aviso.
Veja que, mesmo os sensores sendo rapidamente religados, se o intruso os localizar ao tocar o alarme, o sistema não é inibido, continuando a cumprir as diversas etapas da programação, sem problemas.
Somente cortando a alimentação é que é possível inibir a ação do alarme, mas se ela estiver em local inacessível ou escondida, será difícil para o intruso realizar este tipo de ação.
MONTAGEM
Na figura 2 temos a placa de circuito impresso que não é crítica, mesmo com a utilização de muitos componentes, inclusive três circuitos integrados.
Figura 2 – Placa de circuito impresso para a montagem do alarme.
Para maior segurança os circuitos integrados devem ser montados em soquetes DIL de 8 pinos. Os relés admitem equivalentes, como por exemplo, tipos reed ou mesmo de maior corrente.
O relé mais crítico é K2, que deve ter contatos capazes de suportar a corrente do dispositivo de aviso que deve ser acionado. O tipo G1RC2 recomendado originalmente pode controlar correntes de até 10A.
Os resistores são todos de 1/8W ou mais, e os capacitores eletrolíticos têm as tensões mínimas de trabalho especificadas na lista de material.
O trimpot P1 é comum e serve para ajustar o tempo que o operador tem para sair de casa antes que o alarme seja rearmado sozinho.
Nos pontos A e B são ligados os sensores, em qualquer quantidade e usando fios comuns de comprimento total de até 100 metros.
O interruptor S1 é do tipo de pressão NA, para desarme momentâneo (temporização de saída) e deve ficar conectado ao aparelho em local acessível, porém escondido. Uma opção para o montador é usar um reed-switch que será acionado por um pequeno imã (que pode ser o mesmo do chaveiro que desarma o alarme do seu carro).
O transformador de alimentação tem enrolamento primário conforme a rede de energia e enrolamento secundário de 12+12V com uma corrente de pelo menos 500 mA.
O alarme pode ser facilmente montado numa caixa de metal, de plástico ou madeira, com a bateria do lado de fora (de for usada). Essa bateria será ligada nos pontos C e D da figura correspondente ao diagrama para fornecer energia ao sistema em caso de corte, o que pode ser tentado pelo intruso antes da invasão.
PROVA E UTILIZAÇÃO
Para testar o alarme, antes de sua instalação, o procedimento é o seguinte: inicialmente interligamos os pontos A e B por meio de um pedaço de fio comum e ligamos a alimentação do aparelho, conectando-o a uma tomada de energia.
Como carga para K2 pode ser usada uma lâmpada comum de 5 a 100 watts. Para monitorar o acionamento de K1 será interessante ligar um multímetro na escala de tensões (0-15V) em sua saída de modo a verificar a tensão de habilitação dos blocos seguintes. Uma pequena lâmpada de 12V x 200 mA também serve para se fazer esta monitoração.
Pressionando S1 por um momento, o relé K1 deve fechar seus contatos, o que será monitorado pelo multímetro ou lâmpada de 12V com a queda de tensão neste ponto (a lâmpada apaga ou o multímetro indica zero).
O relé deve ficar ativado por um intervalo de tempo que depende do ajuste de P1. Este é o tempo que o morador tem para deixar sua casa antes que o alarme seja armado.
Depois deste tempo, K1 desliga e o alarme estará ativado, a lâmpada de monitoração acende ou o multímetro indica uma tensão entre 12 e 16V. Se o alarme tender a disparar sozinho ao ser ligado, ligue dois capacitores e dois resistores nos pinos de controle dos circuitos integrados CI-2 e CI-3, conforme mostra a figura 3.
Figura 3 – Usando capacitores nos pinos de controle.
Agora, desligando por um momento o fio entre A e B, deve haver o disparo de CI-2. Esse disparo pode ser verificado pela ligação de um multímetro na escala de tensões apropriada na sua saída (pino 3). A tensão deve subir neste ponto e assim permanecer por um intervalo de tempo.
Quando essa tensão cair, o que deve ocorrer depois da pré-temporização, ocorre o disparo de K2, e portanto do alarme, com a lâmpada de saída sendo acesa. O alarme deve permanecer disparado por um tempo que depende dos valores de R7 e C4. No caso dos valores sugeridos no projeto, esse tempo é da ordem de 15 minutos.
Comprovado o funcionamento é só fazer a instalação definitiva. Os sensores podem ser fios finos ou chaves magnéticas e sendo ligados em série, em qualquer quantidade, conforme mostra a figura 4.
Figura 4 – Ligando os sensores.
Use fio encapado, mesmo que fino, e tome cuidado para não encostar em qualquer ponto “vivo” da instalação que possa causar interferência no funcionamento. O fio de ligação, assim como os sensores, devem ficar invisíveis.
A habilitação por meios inteligentes e a ligação numa central de controle será analisada no final do livro.
