Elo de proteção codificado por tom (ART549)

Este interessante circuito tem muitas utilidades práticas que vão desde sistemas de segurança, identificação por código, abertura de portas por segredo, alarmes, etc. Trata-se basicamente de um sistema composto por um transmissor e um receptor. A transmissão do sinal é feita por meio de um fio e na ausência do sinal ocorre o disparo do alarme.

Podemos dar um exemplo de aplicação para este sistema que é bastante curioso, embora na prática talvez não seja muito comum: uma pessoa transporta numa maleta documentos ou valores de que não pode se separar em instante algum.

Evidentemente, o meio mais simples de se conseguir isso é algemando a pessoa à maleta, conforme sugere a figura 1.

Maleta algemada para proteção.

Uma versão eletrônica da algema é levar no bolso, costurado ao paletó ou mesmo preso à cintura um pequeno transmissor. Este transmissor, conforme mostra a figura 2, é conectado por um jaque ao receptor na maleta.

Proteção eletrônica para uma maleta.

Se a maleta for separada da pessoa, o receptor deixa de receber o sinal e uma potente sirene ou sistema de aviso no interior desta maleta entra em funcionamento.

"Invertendo" a ação do aparelho, ele pode ser usado para liberar uma fechadura somente se o sinal da frequência previamente ajustada no transmissor for injetado num jaque, conforme mostra a figura 3.

Liberação de uma fechadura por código (freqüência).

Também podemos usá-lo em um elo de alarme bastante longo, enlaçando portas, janelas e outras entradas ou ainda passando por interruptores magnéticos que, se abertos, provocam o disparo do circuito. Uma característica importante do circuito é a sua sensibilidade, permitindo que até mesmo a passagem do sinal pelo corpo de uma pessoa seja suficiente para provocar o acionamento.

Assim, numa versão invertida podemos usar um transmissor fixo no carro e um contacto no receptor que libera a ignição. Desta forma, conforme mostra a figura 4, somente se for tocado o terminal do transmissor e do receptor ao mesmo tempo é que a ignição será liberada e a partida poderá ser dada.

Liberação da ignição por toque simultâneo.

Esta mesma aplicação é mostrada na figura 5 com base num teclado em que devemos tocar duas teclas pré-determinadas ao mesmo tempo para liberar o circuito de uma campainha, fechadura ou outro aplicativo.

Acionamento por toque simultâneo em duas teclas.

CARACTERÍSTICAS

Transmissor:

* Tensão de alimentação: 3 a 6 VDC

* Consumo: 0,5 mA (TLC7555) ou 5 mA (555 comum)

* Frequência de operação: 1000 Hz a 100 kHz

Receptor:

* Tensão de alimentação: 6 VDC

* Consumo:

20 mA (tip) com o relé desativado

120 mA (tip) com o relé ativado

* Frequência de operação: a mesma do transmissor

* Sensibilidade de entrada: 10 mV

COMO FUNCIONA

Uma característica importante deste projeto é a necessidade de termos um consumo muito baixo para o transmissor. Isso pode ser conseguido com o uso de um circuito integrado CMOS TLC7555 que é a versão de efeito de campo do conhecido circuito integrado 555. Este circuito tem um consumo extremamente baixo, o que será importante nas configurações alimentadas por pilhas. No entanto, se esta não for uma exigência para a aplicação visada, pode ser usado em seu lugar um 555 convencional (bipolar).

Este circuito gera um sinal cuja frequência depende de C2 e do ajuste de P1. Deve ser escolhido um valor apropriado para o tipo de aplicação, conforme o a interligação feita (tipo de cabo, fio longo ou curto, etc.).

O sinal gerado é retangular e via C3 se torna disponível num jaque para aplicação ao receptor. Sua amplitude é aproximadamente a mesma da tensão fornecida pela alimentação.

O receptor tem por base um circuito integrado 567 que consiste num PLL bastante popular. Este circuito "reconhece" sinais de uma determinada frequência que lhes sejam aplicados via pino 3. O ajuste da frequência a ser reconhecida é feito em P1 e depende também de C5.

Quando a frequência do sinal recebido coincide com a frequência ajustada, a saída (pino 8) vai ao nível baixo.

No nosso caso, como desejamos o acionamento de um relé quando o sinal desaparece (deixa de ser reconhecido), o que significa que a saída vai ao nível alto, usamos como driver para o relé um transistor NPN.

Para uma operação "invertida" basta usar um transistor PNP que deve ser ligado da forma mostrada na figura 6.

Acionamento pela chegada de tom.

É claro que os contactos NF do relé poderiam ser usados para esta finalidade, mas o consumo de um relé energizado é muito maior, o que não ocorre com a outra versão.

Como a sensibilidade do 567 é muito grande, pois ele possui uma alta impedância de entrada, o ele de ligação entre os dois aparelhos pode ser muito longo e até usar elementos intermediários de alguma resistência.

É o caso do uso dos dedos, fazendo com que o sinal passe pelo corpo, como na versão citada para liberar a ignição de um carro. O circuito também pode ser alimentado por fonte, mas lembramos que a tensão máxima no pino 4 do 567 é de 9 Volts.

A tensão no pino 8, entretanto pode ser maior, o que permite a utilização de um relé de 12 volts, que pode ser excitado diretamente por um transistor ligado a este ponto.

MONTAGEM

O diagrama completo tanto do transmissor como do receptor são mostrados na figura 7.

Diagrama do sistema.

Para o receptor e para o transmissor temos as placas de circuito impresso mostradas na figura 8.

Placa de circuito impresso.

Será interessante usar soquetes para os circuitos integrados, garantindo-se assim maior segurança para estes componentes. Os resistores são comuns de 1/8W ou maiores e os capacitores eletrolíticos devem ter uma tensão de trabalho de 6V ou mais. Os demais capacitores podem ser de qualquer tipo.

Os trimpots são comuns e para B1 podemos usar pilhas do tipo botão ou ainda, numa aplicação com tensão maior, bateria ou fonte.

Para B2 precisamos de pilhas comuns alcalinas ou ainda do tipo recarregável já que a corrente exigida pelo relé no disparo é algo elevada.

O relé admite equivalentes como os MCH2RC1 que tem dimensões menores que o relé do tipo G, mas que só pode controlar cargas de 2A. Modificação no desenho da placa deve ser feita se o relé for substituído, isso conforme sua pinagem.

PROVA E USO

Para provar o aparelho basta interligar o transmissor ao receptor e ajustar tanto P1 como P2 para que o relé desarme. Um LED pode ser ligado em paralelo com a bobina do relé para monitoração (o LED deve ter um resistor de 1 k ? em série para limitar sua corrente). Tome cuidado ao fazer o ajuste para não sintonizar harmônicas do sinal (sinais de frequências múltiplas). Isso pode ser verificado com a redução gradual do sinal aplicado por meio de um atenuador. Na figura 9 mostramos como usar um potenciômetro para se obter o ajuste fino do receptor.

Um controle de intensidade do sinal para ajuste de sensibilidade.

Com a redução gradual da intensidade do sinal à medida que o ajuste é feito, consegue-se a sintonia perfeita e o ponto de máxima sensibilidade.

Para usar o aparelho temos as diversas opções indicadas na introdução.

No caso de um sistema de proteção por remoção do sinal, pode ser preparado um plugue para cada aparelho, com um cabo que não precisa ser blindado.

Na figura 10 mostramos como pode ser aproveitada uma ligação à terra para utilização de fio único, por exemplo num sistema muito amplo de alarme.

Usando fio único como link.

No sistema por toque simultâneo, as ligações à terra ou pontos de 0V dos dois circuitos devem ser interligados.

Comprovado o funcionamento da versão montada é só colocá-la em funcionamento.

Para o acionamento de sirenes simples ou alarme é conveniente usar alimentações separadas para estes dispositivos.