Descrevemos a montagem de um simples alarme que detecta quando algum movimento brusco ocorre numa porta, janela, objeto que possa ser roubado ou ainda moto ou bicicleta. Na condição de espera ele apresenta um consumo extremamente baixo, podendo ser alimentado por pilhas.
O alarme apresentado detecta quando o sensor, uma chave de contacto de pêndulo é ativado, mesmo que por fração de segundo.
O pulso produzido dispara o circuito que fecha os contactos de um relé e o mantém acionado por um tempo que pode ser programado entre alguns segundos até perto de 15 minutos. No nosso protótipo, montado em matriz de contactos, o acionamento é de um LED, mas em seu lugar pode ser ligada uma buzina ou outro dispositivo de aviso.
Na condição de espera o consumo do aparelho é de menos de 1 mA e na condição de disparo o consumo é maior, dependendo apenas do relé usado.
O Circuito
Esse circuito consiste numa aplicação direta do 555 na configuração monoestável.
Quando sua entrada de disparo (pino 2) é aterrado por instante, a saída do 555 vai ao nível alto permanecendo nesse estado por um tempo que depende de R e de C.
O valores de R podem ficar entre 1 k e 1 M tipicamente, enquanto que os valores de C podem ficar entre 100 nF e 1000 uF tipicamente. O tempo de acionamento poderá ser calculado pela fórmula:
t = 1,1 x R x C
Onde:
t será obtido em segundos
R deve ser dado em ohms
C deve ser dado em farads
Para 100 k e 1 uF, por exemplo, obtemos aproximadamente 110 segundos, o que levando-se em conta as tolerâncias dos componentes resulta em aproximadamente 2 minutos.
O sinal no nível alto obtido na saída do 555 serve para saturar um transistor que tem como carga de coletor o relé. Recomendamos o uso de um relé sensível com uma corrente máxima de 50 mA.
O circuito poderá ser alimentado com tensões de 6 V ou 12 V conforme o relé usado ou a fonte de alimentação.
Na figura 2 temos as formas de onda obtidas numa simulação desse circuito com o Multisim (Programa de Simulação e Projetos da National Instruments).
Montagem
O circuito pode ser montado numa placa de circuito impresso comum, universal ou mesmo numa matriz de contactos. No nosso caso, montamos esse circuito numa matriz, obtendo a disposição de componentes mostrada na figura 3.
Observe que foi usado um relé DIL da Metaltex que se encaixa perfeitamente na matriz de contactos e que portanto consiste no componente ideal para o desenvolvimento desse tipo de projeto.
O sensor pode ser feito com fios desencapados e um pequeno peso, conforme mostra a figura 4.
Observe que a argola não encosta no fio sensor, o que vai ocorrer somente quando ele for sujeito a algum tipo de balanço.
Para testar o circuito basta ligar uma carga aos contactos do relé, conforme mostra a figura 5 e depois ligá-lo. Ao se balançar o sensor de modo que ocorra o contacto, deve haver o disparo do relé com o acionamento da carga pelo tempo determinado por R e C.
O mesmo circuito também pode ser usado com sensores reed-switches, diversos deles ligados em paralelo, conforme mostra a figura 5, protegendo uma instalação doméstica ou comercial mais ampla.
Os fios de ligação aos sensores podem ser longos e nesse caso recomenda-se o uso de uma fonte ou bateria para permitir que o sistema também alimente um sistema de aviso de maior potência.
Lista de Material
CI-1 – 555 – circuito integrado
Q1 – BC548 – transistor NPN de uso geral
D1 – 1N4148 – diodo de uso geral
K1 – Relé de 6 ou 12 V – conforme a alimentação – Metaltex ML2RC1 ou ML2RC2 - ver texto
X1 – Sensor de pêndulo – ver texto
R1 – 4,7 k ohms x 1/8 W – resistor – amarelo, violeta, vermelho
R2 – 22 k ohms x 1/8 W – resistor – vermelho, vermelho, laranja
R – resistor – ver texto
R3 – 1,2 k ohms x 1/8 W – resistor – marrom, vermelho, vermelho
C1 – 220 nF – capacitor cerâmico ou poliéster
C2 – 100 uF – capacitor eletrolítico
C – capacitor eletrolítico – ver texto
Diversos:
Placa de circuito impresso ou matriz de contactos, fonte de alimentação ou pilhas, fios, solda, etc.
