Publicado pelo autor em 2008, este circuito simples de alarme utiliza um dos mais conhecidos e úteis de todos os circuitos integrados o 4093. Por este motivo, se trata de projeto simples, viável e de baixo custo que pode ser realizado por amadores, estudantes e mesmo pelos que desejam uma solução prática simples de um alarme de uso geral. O alarme pode ser usado no lar, em estabelecimento comerciais, no carro ou ainda para proteger objetos.
O circuito de alarme que descrevemos neste artigo pode proteger os mais diversos tipos de patrimônios. Sua casa, um objeto de valor ou veículo, ou simplesmente uma área que não deva ser invadida. Alimentado por pilhas ou bateria, ele incorpora o circuito de aviso, com um sinal de áudio de boa intensidade. Os sensores são do tipo NA ou NF e podem ser instalados em qualquer quantidade.
O alarme que descrevemos pode ser alimentado por pilhas ou bateria e na condição de repouso tem um consumo extremamente baixo. Quando disparado, ele aciona um relé, passando nessa condição a ter um consumo maior.
Os sensores podem ser do tipo reed-switch ativados por imãs ou ainda fios comuns para atuarem por interrupção. Também podem ser usados sensores NA (normalmente abertos) como micro-switches. O circuito não possui trava. Isso significa que, se o sensor for reativado o alarme para de soar.
A base do projeto é o circuito integrado 4093 que é composto de quatro portas disparadoras de uso independente, com a pinagem mostrada na figura 1.
Como Funciona
As etapas sensoras usam duas das portas disparadoras do 4093 operando como inversores/comparadores ativados pelos sensores.
A primeira porta tem sua saída indo ao nível baixo quando qualquer dos sensores normalmente fechados for aberto. Esses sensores podem ser fios finos enlaçados nos objetos a serem protegidos. Seu rompimento causa o disparo do alarme.
A segunda porta é ativada quando qualquer dos sensores normalmente abertos é fechado. A saída dessa porta vai ao nível baixo quando o disparo ocorrer.
Os sensores podem ser reed-switches, micro-switches ou chaves de outros tipos NA.
Veja então que temos dois conjuntos de sensores diferentes que podem ser usados à vontade conforme o tipo de proteção desejado.
Os sensores NF, por exemplo, podem ser fios colocados em portas e janelas, conforme mostra a figura 2.
Ao serem interrompidos, o alarme é disparado.
Quando qualquer dos blocos sensores é ativado com sua saída indo ao nível baixo, o sinal aplicado à terceira porta ligada como inversora, leva sua saída ao nível alto.
Isso é suficiente para acionar o transistor que tem por carga o relé capaz de controlar um circuito externo.
Os fios para os sensores podem ser bem longos, mas devem ser isolados.
Montagem
Na figura 3 temos o diagrama completo do alarme.
A montagem pode ser feita com base numa placa de circuito impresso, conforme mostra a figura 4.
A alimentação pode ser feita com 6 ou 12 V conforme o relé usado.
O conjunto pode ser instalado numa pequena caixa plástica com pontes de parafusos para conexão dos sensores, conforme mostra a figura 5.
Para uma alimentação por pilhas, recomenda-se o uso dos tipos médios ou grandes, dado o consumo maior quando o alarme é disparado. Na condição de espera, o consumo é muito baixo.
Para um projeto mais avançado, pode-se alimentar o circuito com pilhas ou baterias recarregáveis utilizando-se um sistema de carga permanente.
O circuito também pode ser alimentado por uma fonte, mas neste caso existe o perigo do intruso cortar a energia do local antes de sua invasão, justamente para desativar alarmes.
Prova e Instalação
Para provar o aparelho, basta manter aberto qualquer dos sensores ligados em série. O relé deve fechar seus contactos, ativando o circuito externo.
Comprovado o funcionamento, é só fazer a instalação definitiva. Na figura 6 damos uma sugestão de sistema de proteção doméstico usando este alarme.
Para rearmar o circuito basta desligar a alimentação e refazer a conexão dos sensores disparados.
Semicondutores:
CI-1 - 4093 - circuito integrado CMOS
Q1 - BC548 ou equivalente - transistor NPN de uso geral
D1, D2, D3 - 1N4148 - diodos de uso geral
Resistores: (1/8 W, 5%)
R1, R2 - 1 M ? x 1/8 W - marrom, preto, verde
R3 - 100 k ? x 1/8 W - marrom, preto, amarelo
R4 - 4,7 k ? x 1/8 W - amarelo, violeta, vermelho
Capacitores:
C1 - 100 µF x 16 V - eletrolítico
Diversos:
X1 a X6 - sensores NA e NF
K1 - Relé de 6 ou 12 V com bobina de 50 mA e contactos conforme o circuito externo controlado
Placa de circuito impresso, pilhas, bateria ou fonte de alimentação, caixa para montagem, fios, solda, etc.
