Três interruptores de pressão devem ser acionados numa certa sequência, e num tempo pré-determinado, para que, por um instante, o relé feche seus contatos liberando por exemplo uma fechadura ou desarmando um alarme. Este é o princípio de ação desta chave de código de simples montagem baseada num único transistor.
Nota: Artigo da Eletrônica Total 65 de 1994
Um único transistor Darlington, cujo ganho mínimo é de 30 000 vezes, é a base deste interessante projeto que pode ser usado de diversas formas no lar, no carro ou em estabelecimentos comerciais.
? Ele pode ser usado para abrir uma porta com uma fechadura magnética somente quando o código programado for digitado. Qualquer outro código inibe sua ação e a porta não será aberta;
? Podemos usá-lo para desarmar, por um tempo determinado, um alarme, permitindo assim nossa entrada e o desligamento definitivo deste mesmo alarme;
? Podemos usar a chave como senha para identificar pessoas que entrem numa sala de reuniões, evitando assim a presença de intrusos. Uma luz verde acenderá deixando a pessoa passar somente se o código correto for digitado.
O circuito é muito simples de montar, e funciona tanto com alimentação de 6 V como de 12 V.
A carga acionada depende do relé, e se ele for do tipo com dois contatos reversíveis, os contatos não usados com a carga podem ser empregados como trava ou em outras finalidades. Na condição de espera o consumo do aparelho é extremamente baixo, o que permite o uso de pilhas na sua alimentação.
Características:
• Tensão de alimentação: 6 V ou 12V
• Consumo em repouso: inferior a 1 mA
• Consumo ativado: 43 mA a 92 mA, conforme alimentação de 12 V ou 6 V
• Carga máxima: 2 A
• Tempo de acionamento: 30 segundos a 2 minutos (adaptável)
COMO FUNCIONA
Na figura 1 temos o diagrama completo do aparelho.
Quando a alimentação do circuito é estabelecida, o capacitor C1 carrega-se lentamente através de R1, o que demora alguns minutos. Somente depois deste tempo é que o sistema estará liberado para funcionamento.
Pressionando S1 desviamos para C2 parte da carga de C1, de modo que a tensão neste segundo capacitor, em vista (Se seu valor, se mantém apenas um pouco abaixo da tensão de alimentação. Algo em torno de 5 V na versão alimentada com 6 V e algo em torno de 10 V para a versão alimentada com 12 V.
Esta tensão se mantém no capacitor por um bom tempo, mesmo depois que SI é solto. A seguir, devemos pressionar S2 para que parte da carga de C2 se transfira, via D2, para o capacitor C3. Dada a diferença de valores, obtemos urna tensão da ordem de 4 V (em C3) para a versão de 6 V e algo em torno de 8 V para a versão de 12 V.
Soltando S2 a tensão se mantém em C3, e o circuito estará pronto para o acionamento final. Este acionamento ocorre quando apertamos S3, e a tensão de C3 é usada para polarizar a base de Q1 via R2. Por um certo intervalo de tempo, em que C3 se descarrega pela base do transistor, flui uma forte corrente no coletor, já que o ganho do transistor é muito elevado, e esta corrente aciona o relé.
Se em lugar de S3 errarmos o código e acionarmos outra chave qualquer ocorre a descarga de C3, o que impossibilita o acionamento do relé.
O tempo que os capacitores mantêm a carga determina o intervalo que temos para o acionamento do sistema. Sem componentes que provoquem sua descarga este intervalo é grande, mas podemos reduzi-lo com a ligação de resistores de 100 kS2 a 1 MS2 em paralelo com cada capacitor de C1 a C3.
As chaves do teclado são interruptoras de pressão comuns, e o relé deve ser do tipo sensível, de 6 V ou 12 V, conforme a alimentação. Conforme o tempo desejado para o acionamento ou a sensibilidade do relé, o resistor. R2 pode ser alterado na faixa de 22 k? a 470 k?.
MONTAGEM
Na figura 2 temos a disposição dos componentes numa placa de circuito impresso.
Os diodos admitem equivalentes, como os 1N914. O relé pode ser o MCH2RC1, para 6 V, ou MCH2RC2, para 12 V, que admitem 2 A de corrente em seus dois contatos reversíveis.
Para maiores correntes podem ser usados QS G1RCI e G1RC2, que são para 10 A. O teclado pode ser improvisado com um conjunto de interruptores de pressão ou até aproveitado de alguma calculadora, desde que não seja do tipo matricial. Na figura 3 temos uma sugestão de fonte de alimentação, caso você não queira usar pilhas.
O transformador tem primário de acordo com a rede local e secundário de 9 V ou 12 V com corrente de 100 mA. Os fios ao teclado podem ser longos, assim como os de acionamento da carga.
No nosso projeto as chaves que fazem o acionamento estão na sequência S1, S2, S3, mas o leitor pode modificar isso com qualquer outra ordem. As que impedem o acionamento são S4 e S5, e sua quantidade é ilimitada: use todas as teclas não empregadas no código de acionamento.
Na figura 4 mostramos como fazer a ligação do relé de modo que ele trave o circuito no final do acionamento.
Os contatos adicionais do relé são usados para polarizar o transistor de modo que de se mantenha em condução. Para desligar o circuito devemos interromper a alimentação por um instante.
Para o acionamento temporizado maior temos o circuito da figura 5. Neste circuito, o potenciômetro ajusta o tempo em que o relé permanece acionado numa faixa de alguns segundos até 15 minutos.
PROVA E USO
Para provar o aparelho basta ligar sua alimentação e esperar alguns minutos até que C1 se carregue totalmente. Depois, digitando o código em sequência (S1, S2 e S3) deve ocorrer o acionamento do relé.
Na figura 6 temos uma sugestão de instalação para uma fechadura magnética. A alimentação deve ser compatível com as exigências da fechadura, assim como o seu tempo de acionamento. Um LED indicador pode ser usado para mostrar que o código correto foi digitado.
