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Controle remoto usando lanterna (ART575)

Este é um projeto experimental muito interessante para cursos técnicos e de iniciação à tecnologia no nível fundamental e médio. Ele pode ser usado para treinamento no uso das matrizes de contactos e até mesmo em um projeto de robô ou outro dispositivo que possa ser controlado por um sistema de controle remoto. Numa aplicação doméstica prática ele pode ser usado para acionar um ventilador à distância, ou mesmo uma fechadura elétrica, usando como transmissor uma lanterna comum.

Descrevemos a montagem de um circuito biestável que é comutado por pulsos de luz produzidos por uma lanterna. Com um pulso o relé liga e com o pulso seguinte ele desliga.

O circuito tem excelente sensibilidade que pode ser aumentada com o uso de recursos ópticos junto ao receptor. Uma lente e um tubo opaco possibilitam o aumento da diretividade e sensibilidade, conforme mostra a figura 1.

 

Utilizando um tubo opaco.
Utilizando um tubo opaco.

 

Num local sem muita iluminação e com os recursos ópticos indicados o circuito pode ser acionado a várias dezenas de metros.

Uma aplicação interessante consiste num sistema de abertura de porta de garagem e acendimento da luz da varanda com uma piscada do farol do carro quando ele aponta para o sensor, conforme mostra a figura 2.

 

Exemplo de aplicação
Exemplo de aplicação

 

Evidentemente, deve-se prever a possibilidade de um acionamento aleatório com relâmpagos numa noite de tempestade ou ainda de carros que passem pela rua.

A potência do circuito controlado depende apenas da capacidade dos contactos do relé utilizado.

 

Funcionamento

Quatro das portas de um circuito integrado 4093 são configuradas de modo a formar um multivibrador biestável.

Partindo de uma situação inicial em que, ao ligar o circuito a saída pino 10 esteja no nível baixo, com um pulso aplicado nos pinos 2 e 5 ocorre a mudança de estado.

Com isso, a saída que estava no nível baixo passa ao nível alto acionando o transistor de excitação do relé.

Um novo pulso aplicado à entrada, muda novamente de estado o circuito, levando sua saída ao nível baixo. Nessas condições o relé deixa de ser energizado, desativando o circuito de carga.

A sensibilidade do circuito é ajustada em P1.

Obs: Pode-se modificar o comportamento do circuito de modo que ele seja acionado por sombra (passagem de um objeto diante do sensor) trocando de posição P1/R1 com o LDR.

O leitor também pode fazer experiências com foto-transistor, aumentando o trimpot ou potenciômetro de ajuste para 4,7 M?.

 

Montagem

Na figura 3 temos o diagrama completo do controle remoto por feixe de luz.

 

Esquema eletrônico
Esquema eletrônico

 

A montagem feita com base numa matriz de contactos é mostrada na figura 4.

 

Montagem na matriz de contatos
Montagem na matriz de contatos

 

Usamos um relé com base DIL, semelhante a de circuitos integrados comuns, de modo a permitir que ele se encaixe diretamente na matriz de contactos.

Para o potenciômetro de ajuste de sensibilidade soldamos fios em seus terminais os quais são conectados nos pontos apropriados da matriz.

Os demais componentes são comuns e a tensão de alimentação vai depender da tensão de acionamento do relé.

Observamos que o consumo maior do circuito ocorre quando o relé está energizado.

Para efeito de demonstração ligamos nos contactos do relé um LED indicador de acionamento. No entanto, na prática, qualquer circuito externo pode ser controlado.

 

Ajuste e Uso

Para ajustar o circuito vá pulsando uma lanterna sobre o LDR e ajustando P1 até obter a comutação do relé a cada pulso.

Não deixe que luz ambiente incida sobre o LDR para que ela não afete sua sensibilidade.

Para usar, basta posicionar o LDR de modo que ele receba luz da lanterna e ligar o circuito controlado aos contactos do relé.

Se houver tendência ao repique, ou seja, acionamento aleatório com liga/desliga intermitente, ligue em paralelo com o LDR um capacitor de 47 nF a 470 nF. O valor será obtido experimentalmente.

 

CI-1 - 4093 - Circuito integrado CMOS

Q1 - BC548 ou equivalente - transistor NPN de uso geral

D1 - 1N4148 - diodo de uso geral

LED - LED comum de qualquer cor

LDR - Foto-resistor comum

K1 - Relé de 6 ou 12 V com bobina de 50 mA

R1 - 4,7 k? x 1/8 W - resistor - amarelo, violeta, vermelho

R2 - R3 - 10 M? x 1/8 W - resistor - marrom, preto, azul

R4 - 2,2 k? x 1/8 W - resistor - vermelho, vermelho, vermelho

R5 - 1 k? x 1/8 W - resistor - marrom, preto, vermelho

P1 - 1 M? - trimpot ou potenciômetro

C1 - 220 nF - capacitor cerâmico ou poliéster

C2 - 100 µF x 16 V - capacitor eletrolítico

B1 - 6 ou 12 V - conforme relé - 4 pilhas comuns pequenas ou fonte de alimentação.


Diversos:

Matriz de contactos, suporte de pilhas ou fonte, recursos ópticos para o LDR, fios, solda, lanterna comum, etc.

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N° do componente 

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