Para os colecionadores de qualquer coisa, proteger a sua coleção é a coisa mais importante do mundo. Para os que gostam de mexer com eletrônica, a possibilidade de se montar o próprio sistema de proteção para seus preciosos objetos, obtidos com tanto sacrifício, é algo que atrai. Mais do que isso, não é tão complicado, pois isso pode ser feito com componentes comuns e de baixo custo. Baseados na nossa ampla “coleção” de circuitos, escolhemos alguns que podem ser muito interessantes para você proteger os tão com tecnologia simples e sensores que podem até ser improvisados, podemos elaborar alarmes que, apesar disso, são extremamente eficientes. Os circuitos dados a seguir são apenas um pequeno exemplo do que pode ser feito. Muito mais pode ser encontrado no site e nos livros do autor.
Alarme Psicológico
O melhor meio de proteger alguma coisa nem sempre é um alarme que toca quando o ladrão já está de posse do objeto. Um meio alternativo que deve ser analisado, é desestimular qualquer ação de um ladrão evitando que ele tente qualquer coisa, por verificar que o objeto ou área se encontra protegido. Um “engana ladrão” que fará com que os amigos do alheio se afastem, é o que descrevemos como nosso primeiro projeto.
Mais vale prevenir do que remediar! Com esta frase resumimos a proposta de nosso projeto. Descrevemos a montagem de um circuito que consiste simplesmente num pisca-pisca de LEDs, mas colocado num local bastante visível, por exemplo, junto ao objeto a ser protegido, e que possui dois elos de ligação com esse objeto.
Evidentemente, o circuito não acionará alarme ou qualquer dispositivo de proteção real, mas dará a impressão visual de que ele protege e muito bem o objeto!
Observando o carro antes de uma ação, o ladrão terá a nítida impressão que o elo feito com fios comuns enlaçando o objeto, consistem em proteções reais. Os elos são simples de instalar, já que podem ser encaixados por meio de plugues e quando isso é feito, o circuito é ativado imediatamente fazendo com que os LEDs pisquem alternadamente. Na condição de espera, sem os elos (que podem ser retirados facilmente) o consumo é praticamente nulo e com os LEDs piscando o consumo é baixo, o que significa que ele pode ficar permanentemente ligado.
Para um intruso, tudo vai indicar que removendo este elo, o alarme vai disparar. É claro que o aparelho pode também ser usado em lojas para simular a proteção de objetos valiosos ou mesmo em passagens para desestimular a entrada de intrusos.
Como Funciona
O circuito funcionalmente consiste num multivibrador com dois transistores onde a freqüência é determinada pelos capacitores C1 e C2. O montador pode experimentar capacitores de 1 uF a 22 uF, de modo a obter a freqüência que desejar para as piscadas. Quando em funcionamento, os transistores conduzem alternadamente fazendo com que os LEDs ligados aos seus coletores pisquem.
Os resistores em série com os LEDs determinam a intensidade das suas piscadas e podem ser alterados, mas não muito para não elevar demais o consumo de energia do aparelho.
Montagem
Na figura 1 temos o diagrama completo do “engana ladrão”.
Figura 1 – Diagrama completo do alarme psicológico
A montagem pode ser feita numa placa de circuito impresso. Nesta montagem, o montador deve ter cuidado para não deixar os terminais dos componentes encostarem uns nos outros nos pontos em que eles se cruzam. Também é muito importante observar as posições dos transistores e as polaridades dos LEDs e capacitores eletrolíticos. Observe que a conexão dos elos de proteção é feita através de bornes. Na figura 2 temos a disposição dos componentes numa placa de circuito impresso.
A alimentação pode ser feita com 6 V de 4 pilhas comuns ou ainda por uma fonte de 6 V a 12 V com pelo menos 250 mA. No entanto, na versão com pilhas o circuito não deve ficar ligado permanentemente para não haver desgaste muito rápido da fonte de energia.
Para testar o aparelho ligue os elos de proteção e alimente o circuito com 12 V. Os LEDs devem piscar alternadamente. Se quiser modificar a freqüência das piscadas altere os valores dos capacitores C1 e C2.
Figura 2 – Montagem numa placa de circuito impresso
Lista de Material
• Q1, Q2, Q3 – BC548 ou equivalente – transistores NPN de uso geral
• LED1, LED2 – LEDs vermelhos ou de outra cor, comuns
• R1, R4, R5, R6 – 1 k ohms – marrom, preto, vermelho
• R2, R3 – 100 k ohms – marrom, preto, amarelo
• C1, C2 – 4,7 uF/16V – eletrolíticos
• C3 – 47 uF/16V – eletrolítico
Diversos:
• J1, J2, J3, J4 – bornes comuns isolados
• F1 – 250 a 500 mA – fusível
• Placa de circuito impresso ou ponte de terminais, caixa para montagem, suporte para o fusível, elos com plugues para proteção, fios, solda, etc.
Alarme de Passagem
Um projeto muito solicitado é o que detecta a passagem de objetos ou pessoas por um local. Com a passagem de alguém ou algo um alarme dispara, e assim permanece por um tempo que pode ser programado entre alguns segundos a diversos minutos. Se o leitor está a procura deste tipo de projeto a versão que damos é sensível e usa componentes comuns de baixo custo.
Descrevemos a montagem de um alarme foto-elétrico de passagem, ou seja, que detecta a passagem de um objeto por um local pela interrupção de um feixe de luz.
Bem ajustado e usando alguns recursos ópticos, o alarme pode proteger corredores, janelas ou outros locais. Outra aplicação para o circuito é na detecção de objetos que eventualmente passem entre os sensores, caso em que encontramos aplicações industriais para o circuito. A sensibilidade obtida é grande graças ao uso de um LDR como sensor, e a velocidade de resposta relativamente elevada possibilitando a detecção da passagem muito rápida de objetos entre a fonte de luz e o sensor.
O circuito pode funcionar tanto com alimentação de 6 V como 12 V conforme o relé, e seu consumo na condição de espera depende somente da fonte de luz usada. No nosso caso usamos uma pequena lâmpada de 6 ou 12 V, mas nada impede que uma lâmpada ligada à rede de energia seja usada. Pode também ser usado como emissor um LED infravermelho e assim o alarme trabalhará com uma fonte invisível.
Encontramos dois ajustes no projeto. O primeiro permite ajustar a sensibilidade do LDR de acordo com a luz ambiente e a distância que se encontra a lâmpada de referência. O segundo é o ajuste de tempo, que determina por quanto tempo o relé vai permanecer fechado depois da detecção.
Figura 3 – Interrompendo o feixe de luz
Como Funciona
O LDR permanece iluminado por uma fonte de luz remota. Se algum objeto ou pessoa interr
omper a luz que incide sobre o LDR, sua resistência aumenta por um instante e com isso, o transistor Q1 que se encontrava no corte conduz. A corrente de condução em função da resistência do LDR é ajustada em P1. Na figura 3 mostramos como o corte de luz pode ocorrer num alarme. Com a condução de Q1 a tensão no seu coletor cai por um instante fazendo com que o pino 2 seja momentaneamente aterrado via C1. Isso é suficiente para disparar o 555 que se encontra ligado na configuração monoestável.
Com o disparo, a saída do 555 vai ao nível alto por um tempo que vai depender do ajuste de P2 e do valor de C2. Com 100 uF obtemos tempos que podem chegar a um minuto. Se o leitor desejar maiores tempos pode aumentar C2 até 1 000 uF que é um valor razoável.
Ir ao nível alto, significa que a saída do 555 que tinha uma tensão de 0 V passa a apresentar uma tensão praticamente igual a da alimentação usada no circuito, 6 V ou 12 V. Essa tensão é suficiente para saturar o transistor Q2.
Saturado, o transistor aciona o relé ligado em seu coletor, fechando seus contactos. Nos contactos do relé podemos então ligar o dispositivo a ser controlado pela passagem: uma sirene, buzina ou outro dispositivo que pode ter alimentação independente.
Na figura 4 mostramos como podemos ligar ao relé uma campainha alimentada pela rede de energia ou ainda outra carga que será acionada pela passagem.
Figura 4 – Conectando o alarme a uma cigarra ou campainha
Montagem
O diagrama do Alarme de Passagem é mostrado na figura 5.
Figura 5 – Diagrama do alarme de passagem
Nessa figura não mostramos a fonte de alimentação, já que ela dependerá do relé usado. Uma sugestão de fonte de alimentação é mostrada na figura 6.Se for usada uma lâmpada ligada à rede de energia para iluminar o sensor, o alarme pode ser alimentado por pilhas comuns já que na condição de espera o seu consumo será muito baixo.
Figura 6 – Fonte de alimentação para o alarme
Figura 7 – Placa de circuito impresso para a montagem
A placa de circuito impresso para o alarme é mostrada na figura 7. O LDR é do tipo redondo comum e deve ser montado num tubinho opaco que ficará apontado para a lâmpada, conforme mostra a figura 8.
Figura 8 – Instalação do sensor
A lâmpada usada pode ser de 6 ou 12 V, conforme a tensão de alimentação. Lâmpadas de lanterna ou de carro com correntes de 50 mA a 500 mA podem ser usadas. É claro que, quanto mais potente a lâmpada maior a distância que pode haver até o sensor, mas também teremos um consumo maior.
Para provar basta alimentar o circuito e iluminar o LDR. O trimpot P2 deve estar na posição de mínima resistência. Em seguida vá ajustando P1 e ao mesmo tempo fazendo sombra sobre o LDR. No momento do disparo do relé percebemos isso pelo ruído de seus contactos. Depois dos ajustes o leitor verificará que sempre que fizer sombra no LDR o relé dispara e permanece dessa forma por alguns segundos. Atuando sobre P2 o tempo em que o relé permanece disparado aumenta.
Comprovado o funcionamento, os mesmos ajustes devem ser feitos quando o dispositivo for instalado no local definitivo de proteção.
Na figura 9 mostramos como usar o alarme para proteger uma passagem.
Figura 9 – Instalação do alarme
Lista de Material
• CI-1 – 555 – circuito integrado
• Q1, Q2 – BC548 ou equivalente – transistores • NPN de uso geral
• D1 – 1N4148 – diodo de uso geral
• R1, R4 – 10 k ohms – marrom, preto, laranja
• R2 – 22 k ohms – vermelho, vermelho, laranja
• R3 – 47 k ohms – amarelo, violeta, laranja
• R5 – 1 k ohms – marrom, preto, vermelho
• P1, P2 – 1M ohms – trimpots
• LDR – foto-resistor redondo comum
• C1 – 10 uF – eletrolítico
• C2, C3 – 100 uF – eletrolítico
Diversos:
• X1 – Lâmpada de 6 ou 12 V – ver texto
• K1 – 6 ou 12 V x 50 mA – relé sensível
• Placa de circuito impresso, fonte de alimentação, fios, solda, etc.
Alarme de uso Geral
O circuito de alarme que descrevemos neste artigo pode proteger os mais diversos tipos de patrimônios. Sua casa, os objetos de sua coleção, 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.
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 10.
Figura 10 – Protegendo um obejto de madeira
Ao serem interrompidos, o alarme é disparado. Os fios para os sensores podem ser bem longos, mas devem ser isolados.
Montagem
Na figura 11 temos o diagrama completo do alarme.
Figura 11 – Diagrama completo do alarme
A montagem pode ser feita com base numa placa de circuito impresso, conforme mostra a figura 12.
Figura 12 – Placa de circuito impresso para o alarme
O conjunto pode ser instalado numa pequena caixa plástica com pontes de parafusos para conexão dos sensores, conforme mostra a figura 13.
Figura 13 – Montagem em caixa com bornes
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. 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 14 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.
Figura 14 – Instalação do alarme
Lista de Material
• CI-1 – 4093 – circuito integrado CMOS
• Q1 – BC548 ou equivalente – transistor NPN de uso geral
• D1, D2, D3 – 1N4148 – diodos de uso geral
• R1, R2 – 1 M ohms x 1/8 W – marrom, preto, verde
• R3 – 100 k ohms x 1/8 W – marrom, preto, amarelo
• R4 – 4,7 k ohms x 1/8 W – amarelo, violeta, vermelho
• C1 – 100 uF 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.
