Quando alguém entra num ambiente iluminado, sua presença provoca pequenas alterações nas reflexões de luz. Estas alterações podem ser captadas por sensores e processadas para o disparo de um alarme. Esta é justamente a finalidade deste circuito.
A grande vantagem deste sistema num sistema de alarme está na sua facilidade de montagem e instalação, já que ele usa sensor único e opera com a própria luz ambiente.
Sua área de cobertura é grande e ele serve para a proteção de diversos tipos de ambientes.
Nosso sistema opera pela pequena variação da luminosidade geral de um ambiente que ocorre pela presença de uma pessoa.
A cor do traje, por exemplo, não importando se seja claro ou escuro altera o padrão de luz de um local, mesmo que de forma insignificante, é suficiente para ser detectada por este sensível circuito.
O aparelho é alimentado por fonte própria e por bateria de tal forma, que se houver um corte de energia, a bateria pode continuar alimentando-o.
Os componentes utilizados são comuns de baixo custo e a montagem não exige muitos ajustes especiais.
Como Funciona
Na figura 1 temos um diagrama de blocos que representa o alarme.
O primeiro bloco é o fundamental do projeto, consistindo num comparador de janela elaborado em torno de dois dos comparadores de um circuito integrado LM339.
O que este circuito faz é manter a saída no nível alto somente quando a luz que incide num sensor está num estreito intervalo de valores.
Este intervalo é ajustado nos trimpots P1 e P2, enquanto que P1 ajusta a sensibilidade do circuito.
A figura 2 mostra o gráfico do comparador.
Assim, quando qualquer objeto ou pessoa entra no ambiente iluminado para qual o sensor está apontado, uma pequena alteração de luz que ocorra faz com que a entrada do comparador saia do intervalo ajustado.
Com isso o circuito comuta e o 555 dispara por um intervalo de tempo determinado pelo ajuste de P4.
Este será o tempo de disparo do alarme que já incorpora uma sirene.
A sirene é elaborada em torno de um circuito 4093 que contém quatro portas disparadoras.
A primeira é usada como modulador, a segunda gera o tom e as outras funcionam como um amplificador digital.
O som intermitente obtido na saída do circuito é então aplicado a um FET de potência que tem por carga um alto-falante.
Em seu lugar pode ser usado um TIP31 sem necessidade de se modificar circuito.
Montagem
Na figura 3 temos o diagrama completo do alarme de presença.
Uma sugestão de placa de circuito impresso para a montagem é mostrada na figura 4.
Na montagem, observe as posições dos circuitos integrados, diodos e transistores.
Os capacitores eletrolíticos são para 16 V ou mas e os resistores de 1/8 W de dissipação.
O transformador tem secundário de 12 + 12 V com corrente de 2 a 4 A.
O alto-falante deve ser do tipo pesado de 4 a 8 Ω com pelo menos 10 cm de diâmetro.
Os demais componentes devem ser de acordo com o especificado na lista de material.
Na figura 5 damos uma opção para acionar um relé em lugar de ativar a sirene.
Pode-se utilizar um transistor comum de potência em lugar de Q2, sem alterações no circuito original.
Ajuste e Uso
O ajuste é feito no local em que o alarme vai ser utilizado, conforme mostra a figura 6.
Feche as cortinas do local e o ilumina d forma normal com a luz da lâmpada de teto.
Desligue S2 para cortar o som na sirene, que deverá ser testada posteriormente.
Ajuste então P2 e P3 e depois P1 para obter o ponto de equilíbrio, ou seja o ponto em que o LED indicador apaga.
À medida que fizer este ajuste coloca nas proximidades do sensor um objeto claro ou escuro para obter seu acionamento.
Uma pequena folha de papel branco de uns 5 x 5 cm serve e também uma folha de papel preto.
O ajuste deve ser refeito várias vezes até se obter a máxima sensibilidade.
Uma vez que se consiga o ponto de disparo com o LED apagado, acionamos S2 para testar a sirene.
Comprovado o funcionamento da sirene é só utilizar o alarme deixando-o ligado.
A modificação do padrão de luz do ambiente, como a colocação ou retirada de objetos, exigirá novos ajustes.
CI-1 – LM193, 293 ou 393 – circuito integrado
CI-2 – 555 – circuito integrado
CI-3 – 4093 – circuito integrado
CI-4 – 7808 ou 7812 – circuito integrado
Q1 – BC558 – transistor PNP de uso geral
Q1 – IRF640 ou equivalente – MOSFET de potência
LED1 – LED comum de qualquer cor
D1, D2, D3 – 1N5402 – diodos de silício
R1 – 4k7 Ω x 1/8 W – resistor – amarelo, violeta, vermelho,
R2, R5 – 10 k Ω x 1/8 W- resistores – marrom, preto, laranja
R3, R8 – 1 k Ω x 1/8 W – resistores – marrom, preto, vermelho
R4 – 22 k Ω x 1/8 W- resistor – vermelho, vermelho, laranja
R6 – 27 k Ω x 1/8 W- resistor – vermelho, violeta, laranja
R7 - 1 M Ω a 2,2 M Ω – resistor
R9 – 1 M Ω x 1/8 W – resistor – marrom, preto, verde
R10 – 100 k Ω x 1/8 W- resistor – marrom, preto, amarelo
P1 – 1 M Ω – potenciômetro
P2, P3 – 100 k Ω – trimpots
P4 – 1 M Ω – trimpot
LDR – DR Redondo comum
C1 – 10 µF – eletrolítico
C2 – 100 µF – eletrolítico
C3 – 47 nF – cerâmico ou poliéster
C4 – 470 nF – cerâmico ou poliéster
C5 2 200 µF – eletrolítico
S1, S2 – Interruptores simples
FTE- 4 ou 8 Ω – alto-falante – ver texto
T1 – Transformador – ver texto
F1 – Fusível de 3 A
Diversos:
Placa de circuito impresso, caixa para montagem, dissipador para o transistor, fios, cabo de força, solda, etc.
