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Pisca-pisca eletrônico de pequena potência (ART4058)

O presente circuito trata de um dispositivo que pode servir para as mais diversas finalidades. Dois diodos fotoemissores ('LED') se constituem na fonte luminosa; estes dois 'LED, de cores diferentes, acendem a intervalos regulares, que podem ser ajustados — enquanto um 'LED' está apagado, o outro está aceso, e reciprocamente — fornecendo resultados impressionantes, fazendo com que o dispositivo possa ser utilizado em sistemas indicadores de situação de alerta, jogos, brinquedos, alarmas, enfeites, etc., isto é, em qualquer situação onde houver necessidade ou propósito de chamar a atenção de alguém sobre algo. Um mesmo circuito pode ser usado para comandar diversos 'LED, possibilitando desta forma um maior número de disponibilidades para o circuito.

Nota: este artigo foi publicado original num livro do autor de 1982. Como o 555 é um componente ainda atual, podemos dizer que o projeto pode ser montado com facilidade em nossos dias e não perdeu sua utilidade.
Para baixar o livro "O Superversátil CI 555" do autor - clique aqui.

 

Originalmente este dispositivo foi idealizado e utilizado como um alarma antifurto, de efeito psicológico, em veículos automotores, com a finalidade de manter afastados do veículo certos "curiosos"! Uma pequena lâmpada incandescente foi usada com o intuito de iluminar uma legenda alusiva ao alarma, tal como: "ALARMA ELETRONICO EM OPERAÇÃO", "ALARMA ELETRÔNICO", "ALARMA ANTI-ROUBO", "ALARMA ON", entre outras legendas "convincentes"; ora, esta legenda ficando bem visível e com o par de diodos eletroluminescentes, de cores diferentes, a piscar alternadamente, o "Sr. Ladrão", com plena certeza, pensará que o automóvel estará provido de um sistema de segurança algo fenomenal; no entanto... Com a instalação de uma antena telescópica presa à caixa do dispositivo e com alguns fios saindo da mesma, devidamente espalhados pelos vidros do carro, o dispositivo se tornará mais realista! Poderão, ainda, ser incluídos dois ou mais botões ('Knobs') na caixa que, assim como os diversos fios que dela partem, exceto os da alimentação, não têm qualquer finalidade a não ser a de impressionar o eventual "gatuno", que certamente passará a "atacar" outro veículo, temendo alguma reação do dispositivo antifurto, se é que assim pode ser chamado!

Com a mesma finalidade, o circuito poderá ser utilizado para a proteção de residências ou apartamentos; neste caso, teremos de instalar em lugares "estratégicos" os dois 'LED' e a frase alusiva ao alarma.

Certamente o leitor encontrará mais de uma dezena de aplicações para este simples, porém eficiente circuito.

 

O CIRCUITO

O esquema do dispositivo encontra-se na Fig.1; uma simples inspeção nos informa que o integrado está operando como um estável, cuja frequência de oscilação pode variar, dependendo da posição do cursor do potenciômetro-miniatura (trimpot) P1, entre aproximadamente 3 Hz e 7 Hz, de acordo com o material solicitado. A lâmpada LEP1, optativa, permanecerá constantemente acesa, porém o 'LED' 1 só emitirá luz quando o nível lógico da saída do integrado (pino 3) for baixo, porque nestas circunstâncias a corrente circulará por 'LED' 1 e R1, indo para o "—" da fonte de alimentação através do pino 3 do C.I.; o 'LED' 2 só emitirá luz em caso contrário, já que um nível alto na saída do integrado fará com que o 'LED' 1 se encontre inversamente polarizado e ao mesmo tempo alimentará adequadamente o 'LED' 2, pois a corrente de alimentação deste 'LED' circulará a partir do potencial alto de saída do C.I. através de R3 e dele próprio, fechando a malha através do "—" da fonte 81; concluímos assim que os 'LED' 1 e 2 estão defasados de 180° entre si, ou seja: um acende quando o outro estiver apagado e vice-versa. Os resistores R1 e R3 são limitadores de corrente para cada um dos dois diodos fotoemissores.

 


 

 

 

 

Fig. 2 — Circuito de uma fonte para alimentar o circuito da Fig. 111-1 a partir da rede elétrica.
Fig. 2 — Circuito de uma fonte para alimentar o circuito da Fig. 111-1 a partir da rede elétrica.

 

A frequência dos piscados pode ser determinada através dos valores de R2, R4, Cl e posicionamento do cursor de P1.

Devido ao valor ôhmico de R4 ser muito menor que o valor de R2, concluímos que o tempo em que o 'LED' 1 permanece aceso é praticamente o mesmo em que o 'LED' 2 também permanecerá emitindo luz, ou seja, os tempos: tL e t? do sinal de saída do C.I. são praticamente iguais entre si.

A fonte de alimentação B1 pode ser qualquer uma, desde que apresente uma tensão contínua de saída entre 6 volts e 12 volts, permitindo a utilização do dispositivo em automóveis, de qualquer marca ou modelo, realizando, por exemplo, a função de alarma antirroubo de efeito psicológico. No entanto, quando dispusermos da energia da rede elétrica domiciliar, sugerimos a construção de uma fonte de alimentação tal qual mostra a Fig. 2, juntamente com a lista de material; poderemos ainda utilizar uma fonte mais simples, tal como a apresentada pelo circuito da Fig. 3. No entanto, devido ao baixo consumo do circuito, o mesmo poderá ser alimentado através de uma única bateria formada pela associação de quatro a oito pilhas comuns de 1,5 volt, principalmente se a lâmpada LP1, optativa, não for empregada no dispositivo; aliás, a tensão nominal de funcionamento desta lâmpada deve ser a mesma que a tensão da fonte de alimentação adotada.

A chave CH1 (Figs. 1, 2 e 3), optativa, permite desligar o circuito quando ele não for utilizado.

 

A MONTAGEM

A montagem do protótipo foi realizada numa parte de uma placa de circuito impresso universal semiacabada; estas placas apresentam a vantagem de serem furadas, podendo comportar até, inclusive, circuitos integrados, sem a necessidade de qualquer furação adicional, sendo indicadas para o principiante. A Fig. 4 mostra, em tamanho próximo do normal, a placa padronizada utilizada no protótipo com os cinco respectivos cortes realizados em alguns filetes de cobre; na Fig. 5 temos o 'layout', ou seja, a distribuição dos componentes nesta placa; observemos a existência de algumas conexões, em número de cinco, realizadas com fio ('jumper').

 

 

 

Fig. 3 — Fonte de alimentação (retificação de meia onda) simples, destinada à alimentação do circuito do alarma.
Fig. 3 — Fonte de alimentação (retificação de meia onda) simples, destinada à alimentação do circuito do alarma.

 

Evidentemente, se o leitor dominar a técnica de elaboração de placas de fiação impressa (circuito impresso), poderá obter uma montagem mais interessante e mais compacta; a título de sugestão, a Fig. 6 mostra, em tamanho natural, o desenho da fiação na placa, enquanto a figura seguinte mostra o 'layout'. Como foi dito no primeiro capítulo desta obra, deveremos adquirir primeiramente todo o material exigido pelo circuito antes de confeccionar a placa, pois, devido a uma possível diferença na dimensão dos componentes, poderá ser preciso fazer a placa com medidas um pouco diferentes das indicadas na figura.

 

Fig. 4 — Plaqueta semiacabada para a montagem do alarma, vista pelo lado cobreado, mostrando as interrupções a serem realizadas.
Fig. 4 — Plaqueta semiacabada para a montagem do alarma, vista pelo lado cobreado, mostrando as interrupções a serem realizadas.

 

Notamos que em nenhuma das duas sugestões apresentadas foi incorporada a lâmpada LP1 ou a chave CH1 (Fig. 1) — elas são optativas — o mesmo ocorrendo com o fusível Fl.

Da mesma forma, também não foi incluída a fonte de alimentação, cabendo ao interessado escolher a fonte que mais lhe aprouver dentre as sugestões expostas no texto e, portanto, terá de construí-la independentemente do resto do circuito ou fazer as devidas modificações na placa de circuito impresso, visando a sua incorporação nessa placa.

Uma outra sugestão é adquirir um eliminador de baterias para rádios, gravadores minicassete, etc., facilmente encontrável no mercado. De qualquer forma, só iremos detalhar a montagem do circuito propriamente dito. Inicialmente confeccionaremos a placa de circuito impresso conforme o método apresentado no primeiro capítulo desta obra; se utilizarmos uma placa universal, a primeira providência será a de cortar os filetes de cobre obedecendo à Fig. 4, tomando o cuidado para evitar, devido às rebarbas produzidas pelas interrupções, que duas ou mais veias (pistas) de cobre entrem em curto.

 

Fig. 5 — Distribuição dos componentes na plaqueta semiacabada.
Fig. 5 — Distribuição dos componentes na plaqueta semiacabada.

 

Estando devidamente preparada a placa, iniciamos a montagem soldando à mesma os resistores e o capacitor (este, por não ser eletrolítico, não apresenta polaridade); logo após soldaremos o trimpot no seu devido lugar, obedecendo à distribuição mostrada pela Fig. III-7.

Finalmente soldamos o soquete do integrado na sua posição correspondente, tomando cuidado para orientar o chanfro ou a marca nele contida em conformidade com o 'layout' mostrado no chapeado da Fig. 7. Se quisermos soldar diretamente à placa o C.I., as recomendações acima também são válidas, porém a soldagem dos pinos deve ser a mais rápida possível, sem aquecer em demasia o integrado — sugerimos alternar os pontos de solda a fim de provocar uma menor concentração de calor em um mesmo lado ou região do C.I., além de facilitar a dissipação de calor.

 

Fig.6 — Plaqueta, em tamanho natural, vista pelo lado cobreado, a ser confeccionada por aqueles que desejarem uma montagem compacta.
Fig.6 — Plaqueta, em tamanho natural, vista pelo lado cobreado, a ser confeccionada por aqueles que desejarem uma montagem compacta.

 

 

Fig. 7 — Distribuição dos componentes na montagem em versão compacta.
Fig. 7 — Distribuição dos componentes na montagem em versão compacta.

 

 

Para encerrar, soldamos os fios, previamente cortados no tamanho adequado, que irão interligar o circuito aos dois 'LED' e à bateria, e, caso tenhamos optado, à lâmpada LP1. Tanto a bateria, ou fonte, B1, como os 'LED' apresentam polaridade; assim sendo, é necessário respeitá-la para obtermos sucesso na montagem: os 'LED' usualmente apresentam em um dos lados um pequeno achatamento ou um dos seus terminais é menor que o outro (Fig. 8); é justamente este terminal o correspondente ao "—" indicado no esquema, ou seja, catodo.

ATENÇÃO: A inversão de polaridade da fonte de alimentação (Bi) danificará irremediavelmente o circuito integrado!

Os leitores que optarem pela montagem em placas semiacabadas também devem seguir o procedimento descrito, só que neste caso as figuras de referência passam a ser 4 e 5.

 

AJUSTES

Terminada a montagem, fazemos uma conferência geral na mesma, guiando-nos pelo circuito e pelo respectivo chapeado. Verificamos também se não existem soldas "frias", ou contatos indevidos, entre terminais de componentes, principalmente entre pinos do integrado que, por estarem muito próximos entre si, são os mais propensos a esta eventualidade.

Estando tudo justo e perfeito, colocamos o C.I. no seu soquete, obedecendo à orientação do seu chanfro, ou marca, com a do soquete e ligamos a fonte de alimentação.

Ajustamos o 'trimpot' de forma que os 'LED' vermelho e verde comecem a piscar na cadência desejada: aumentando a resistência introduzida pelo mesmo, a cadência diminui, e aumentará em caso contrário.

 

INSTALAÇÃO

Como o protótipo montado foi utilizado no carro como um alarma de efeito psicológico, será esta a instalação a ser descrita, mas daqui poderão ser extraídas ideias que certamente irão facilitar outros tipos de instalação.

Ao circuito foi incorporado, além da chave liga-desliga, um fusível (500 mA) visando proteger a fiação do veículo contra possíveis curtos. A chave que liga e desliga o dispositivo foi instalada num pequeno buraco existente no painel do veículo.

Todo o protótipo foi alojado no interior de uma pequena caixa plástica, que em tempos idos prestou ótimos serviços como... saboneteira! Com a ponta (quente) do ferro de soldar fizemos cinco furos nesta "caixa": dois deles se destinaram aos 'LED', outro para a lâmpada LP1 do tipo miniatura, outro para o porta-fusíveis do tipo de rosca e, finalmente, o último para a saída dos dois fios de alimentação e os fios "voadores" que não têm a mínima utilidade a não ser a de impressionar!

 

Fig. 8 — Identificação dos terminais dos 'LED' utilizados no dispositivo.
Fig. 8 — Identificação dos terminais dos 'LED' utilizados no dispositivo.

 

 

Fig. 9 — Aspecto final da montagem, vendo-se os dois botões (sem qualquer finalidade), os 'LED', a lâmpada LP1, assim como o porta-fusíveis e a frase alusiva ao alarma.
Fig. 9 — Aspecto final da montagem, vendo-se os dois botões (sem qualquer finalidade), os 'LED', a lâmpada LP1, assim como o porta-fusíveis e a frase alusiva ao alarma.

 

Ainda para tornar o dispositivo aparentemente mais sofisticado, foram colados dois botões na parte frontal da "caixa"! A distribuição dos 'LED', lâmpada e botões na caixa obedeceu ao croqui da Fig. 9.

A frase alusiva ao alarma ("ALARMA E LETRÔNICO"), também disposta na parte frontal da "caixa" (Fig. III-9), foi confeccionada, através de um rotulador do tipo "Dymo", em fundo vermelho que, conjuntamente à cor amarela da caixa, chama ainda mais a atenção; a lâmpada-miniatura, para 12 volts, deve possibilitar a leitura desta legenda, mesmo de noite, a uma certa distância do veículo.

Todo o dispositivo foi instalado no painel do carro, bem próximo ao para-brisa dianteiro e bem à vista dos curiosos; os fios "voadores" foram espalhados pelo interior do veículo, principalmente em volta dos vidros fixos, de modo a ficarem relativamente visíveis pelo lado de fora, sem, no entanto, incomodar a visão dos passageiros ou motorista do automóvel.

Outra ideia é instalar uma antena telescópica ao dispositivo, dando a impressão de que o mesmo é comandado por meio de rádio!

Os leitores que desejarem poderão instalar outro circuito no vidro traseiro do carro que, assim, estará protegido tanto contra os "ataques" frontais como os de retaguarda!

 

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