Alarme de presença (ART1033)

Você deixa este aparelho ligado em alguma passagem e a quando alguma pessoa que se aproximar ele vai emitir uma série de bips e acender alguns LEDs que piscarão por alguns segundos. Trata-se de uma montagem ideal para ser colocada na entrada de lojas, escritórios anunciando a presença de clientes ou mesmo em locais para os quais se deva chamar a atenção dos passantes. Aplicações profissionais incluem o alerta para a entrada em locais restritos ou perigosos junto à máquinas e outros dispositivos. O circuito é simples e alimentado por pilhas comuns.

Dispositivos que sejam acionados automaticamente pela presença de pessoas podem ser usados em muitas aplicações práticas importantes.

Numa loja, por exemplo, ele pode ser colocado junto a um balcão de ofertas, atraindo a atenção dos clientes que passarem nas proximidades.

No quarto de crianças, sem dúvida, ele vai significar um divertimento a mais e até uma espécie de alarme, pois ele vai fazer barulho à noite se alguém levantar ou entrar e acender a luz.

E é claro, existem as aplicações profissionais indicadas na introdução.

O aparelho é alimentado por pilhas comuns ou bateria de 9 V e seu consumo de corrente na condição espera (repouso) é muito baixo. A montagem é simples pois usa componentes comuns e os poucos ajustes necessários não necessitam de instrumentos especiais.

O circuito tem duas modalidades de operação que podem ser programadas pelo modo como o sensor é ligado: pelo corte/diminuição da intensidade de luz ou pela presença/aumento da intensidade de luz.

Características:

* Tensão de alimentação: 6 a 9 V

* Consumo em repouso: 0,5 mA (tip)

* Consumo em ação: 15 mA

* Temporização: 2 a 20 segundos

COMO FUNCIONA

O sensor é um LDR (foto-resistor) que pode ser ligado em série com um potenciômetro de duas formas. Na forma original, mostrada no diagrama, ele dispara um monoestável 555 quando a intensidade de luz ambiente aumenta. No entanto, se ligarmos este sensor conforme mostra a figura teremos o acionamento pelo corte de luz ou pela diminuição de sua intensidade.

Modificação para operação com sombra ou escuro.

O potenciômetro P1 fará o ajuste da sensibilidade do aparelho em função da iluminação ambiente.

O circuito integrado 555 ligado como monoestável tem uma temporização dada pelo capacitor C2 e ajustada em P2. Este circuito vai determinar por quanto tempo teremos os bips e o acendimento dos LEDs quando o circuito sensor detectar alguma coisa.

O capacitor C2 pode ser alterado na faixa de 10 µF a 220 µF de modo a se obter outros tempos de acionamento, conforme à vontade de cada montador.

Quando ocorre o disparo do monoestável 555, sua saída que corresponde ao pino 3 vai ao nível alto. Com isso os LEDs correspondentes ao sistema indicador acendem de modo contínuo pelo tempo programado.

Para um acendimento de forma intermitente (piscadas) podemos excitar os LEDs com transistores ligados ao pino 4 do circuito integrado 4093, conforme mostra a figura 2.

Acionamento piscante.

Ao mesmo tempo que os LEDs acendem, duas portas do circuito integrado 4093 (CI-1a e CI-1b) são ativadas de modo a entrarem em oscilação. O primeiro oscilador gera um tom de áudio (bip) determinado por R2 e C3, enquanto que o segundo gera a intermitência dada por R3 e C4. Estes componentes podem ser alterados numa ampla faixa de valores de modo a se modificar o tipo de som emitido.

Os dois sinais são combinados nas outras duas portas do circuito 4093 que atuam como buffers-amplificadores digitais e que entregam o sinal a um transdutor piezoelétrico um sinal pulsante para reprodução.

Para operar com um nível de áudio mais elevado (mas também maior consumo) podemos excitar um alto-falante com o circuito mostrado na figura 3.

Excitação de alto-falante.

Neste circuito, o transistor de potência deve ser montado num radiador de calor. Também podem ser usados FETs de potência que devem ser igualmente montados em radiadores de calor.

Tipos como o IRF640, IRF620 ou qualquer equivalente de canal N podem ser usados nesta etapa amplificadora.

Para este caso, se o uso for em publicidade, será interessante alimentar o circuito com uma fonte pois o consumo é maior. Uma fonte para esta finalidade é mostrada na figura 4.

Fonte de alimentação para o alarme.

Neste caso, a quantidade de LEDs alimentada pelo circuito sugerido na figura 2 pode ser sensivelmente aumentada.

MONTAGEM

Na figura 5 temos o diagrama completo do aparelho.

Diagrama do aparelho.

A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 6.

Sugestão de placa para o alarme

Para os circuitos integrados será interessante usar soquetes se o montador não for muito experiente. O LDR pode ser do tipo redondo comum, pequeno ou grande.

Os LEDs são vermelhos comuns ou de outra cor e os resistores são todos de 1/8 W ou maiores.

Os eletrolíticos devem ter tensões de trabalho mínimas indicadas na relação de material. O transdutor é do tipo piezoelétrico cerâmico ou mesmo uma cápsula de microfone ou fone cerâmico.

Observe que o LDR deve ficar no interior de um pequeno tubo opaco de modo a captar as alterações de luz da passagem de uma pessoa somente na sua frente.

A utilização de uma lente convergente na frente deste tubo aumenta a sensibilidade e diretividade do aparelho. A lente deve ser posicionada de modo que o sensor (LDR) fique em seu foco, obtendo-se assim a condição de maior diretividade e sensibilidade.

PROVA E USO

Para ajustar o aparelho ligue a alimentação e coloque P2 na posição de mínima temporização (menor resistência).

Na versão que opera pelo aumento da luminosidade (reflexo) que é a básica aponte o tubo com o LED para uma parede ou objeto escuro (uma cartolina preta, por exemplo) e ajuste P1 até obter o limiar do disparo.

A passagem de um objeto mais claro diante do sensor, uma pessoa de roupa clara por exemplo, deve provocar o disparo do circuito que piscará e emitirá bips.

Na versão que dispara com o escuro, aponte o tubo para uma parede clara ou cartolina branca e faça o ajuste de P1 para obter o limiar do disparo.

Depois de obter o disparo nas duas versões, ajuste P2 para a temporização desejada, ou seja, a duração do tempo de emissão dos bips.

Se quiser modificar os bips, altere C3 e C4 ou ainda R2 e R3. Comprovado o funcionamento é só instalar o aparelho apontado para o local claro ou escuro, refazer o ajuste para as condições de disparo locais conforme a versão e deixá-lo funcionar.