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Desarme Magnético de Alarmes (ART1836)

Nos projetos de alarmes de diversos tipos, um dos problemas que ocorrem é a obtenção de um circuito para o desarme através de um pequeno ímã, de modo a dar tempo ao proprietário para entrar e desativar o circuito. O circuito que propomos neste artigo não só pode ser usado com esta finalidade como também para acender a luz de uma varanda ou ainda ativar um sistema interno de aviso. O circuito usa relé, o que permite sua utilização com qualquer alarme ou aplicativo, independentemente da tensão de alimentação.

Muitos leitores montam ou instalam seus próprios sistemas de alarmes com maior ou menor grau de sofisticação.

Em muitos destes casos, entretanto não existe um sistema de desarme pelo lado de fora ou ainda um sistema de ativação, o que exige que, uma vez entrando no local o usuário deve correr para desligá-lo e depois, ao fechar a porta ligá-lo novamente.

O mesmo ocorre em relação a alguns tipos mais simples de alarmes de carro que, por este motivo, disparam com frequência, produzindo barulho bastante desagradável sem necessidade.

Na verdade, os disparos de alarmes de carros são tão frequentes que, hoje em dia, uma buzina tocando deforma intermitente, não atrai mais a atenção de ninguém.

O circuito que propomos serve para desarmar alarmes ou ativar qualquer tipo de dispositivo por um intervalo de tempo determinado, a partir do campo magnético de um pequeno ímã.

Este imã pode ser carregado num chaveiro ou em outro objeto, com facilidade.

A alimentação pode ser feita com tensões de 6 ou 12 V, bastando apenas observar a tensão do relé.

Os intervalos de tempo de desarme podem ser programados para valores entre alguns segundos e vários minutos em função dos valores de um resistor e de um capacitor.

O sensor é um reed-switch comum e para o disparo deste sensor, temos a aproximação de um pequeno ímã permanente que pode ser obtido de pequenos motores ou de um alto-falante.

 

Características:

Tensão de alimentação: 6 ou 12 V

Corrente em repouso: 5 mA

Corrente máxima (ativado): 50 mA (12 V) ou 100 mA (6 V)

Faixa de temporização: 2 segundos a mais de 10 minutos

 

Como funciona

A base deste projeto é o conhecido circuito integrado 555, que opera na “configuração de monoestável, ou seja, 'em que a saída permanece no nivel alto por um tempo determinado.

Para disparar o 555 nesta configuração, seu pino 2 deve ser momentaneamente aterrado; então a saída passará a apresentar uma tensão da mesma ordem que a tensão de alimentação.

O tempo em que a saída fica ativada depende de R2 e C1.

Depois do tempo determinado por estes componentes, a tensão na saída (pino 3) volta a zero.

O tempo em que a saída fica ativada pode ser calculado pela fórmula:

 

t=1,11 X R2 X C1

 

Com as faixas de valores indicadas no projeto podemos ter tempos que vão de alguns segundos a mais de to minutos.

Com a saída do integrado no nível alto (com tensão), o transistor Q1é polarizado até a saturação.

Com isso, o relé ligado no seu coletor tem sua bobina energizada e fecha seus contatos ativando ou desativando uma carga externa.

Para a configuração mostrada, o acionamento do relé provoca o acendimento de um LED indicador.

Se o circuito externo trabalhar com tensão diferente da usada na alimentação do desarme, a ligação A deve ser desfeita e o LED indicador deve ser retirado, ou conectado em série com um resistor cujo valor dependerá das características do circuito externo controlado.

Para ativar o circuito usamos um reed-switch que, como os leitores sabem, consiste num interruptor de lâminas que fecha seus contatos pela ação de um campo magnético.

O reed-switch X1 é ligado entre o pino 2 do circuito integrado e o terra.

Quando um imã permanente é aproximado deste componente, suas lâminas se tocam; fechando o contato elétrico, conforme mostra a figura 1.

 

 

   Figura 1 – Ação do reed-switch
Figura 1 – Ação do reed-switch

 

 

O resistor R1 tem por função manter a entrada do circuito integrado positiva (pino 2), quando X, estiver aberto, pois sem isso pode ocorrer o disparo errático.

 

MONTAGEM

O diagrama completo do sistema de desarme magnético é mostrado na figura 2.

 

   Figura 2 – Diagrama completo do desarme de alarmes
Figura 2 – Diagrama completo do desarme de alarmes

 

 

Evidentemente, como este circuito se destina a operar com outros, estes podem ser incluídos em sua placa, mas para uma montagem independente damos a sugestão de disposição de componentes numa placa separada na figura 3.

 

 

Figura 3 – Placa de circuito impresso para a montagem
Figura 3 – Placa de circuito impresso para a montagem

 

 

Neste circuito, a fonte e a carga controlada, assim como X1 são externos.

Os resistores são de 1/8 W com 5% ou mais de tolerância e os capacitores eletrolíticos devem ter uma tensão de trabalho um pouco maior do que a usada na alimentação.

O LED (opcional) pode ser vermelho comum e o relé admite diversas opções para 6 e 12 V.

O reed-switch X1 pode ser qualquer um NA (normalmente aberto) de uso geral.

O diodo D1 admite equivalentes.

 

PROVA E USO

Ligue a alimentação e aproxime de X1 um imã. O relé deve fechar seus contatos por um tempo determinado por R2 e C1.

Alguns tempos com os valores de R2 e C1 correspondentes são dados na tabela 1.

 

 

 


 

 

 

Os tempos são aproximados, já que temos de levar em consideração as tolerâncias principalmente dos capacitores usados.

Não recomendamos o uso de resistores maiores que 1 M ohms e capacitores maiores que 1 000 uF, pois as fugas deste último componente podem causar instabilidades de funcionamento.

 

UM CIRCUITO APLICATIVO

Na figura 4 temos um circuito de alarme residencial em que o sistema de desarme magnético é empregado.

 

 

   Figura 4 – Alarme residencial com o sistema
Figura 4 – Alarme residencial com o sistema

 

 

Os sensores Xa, X4, e XC são reed-swifches que devem permanecer fechados quando os imãs ficam próximos.

Estes imãs estarão presos em portas e janelas de tal forma que, quando ocorrer seu afastamento, são abertos os contatos desses reed-switches e com isso o SCR dispara.

O disparo do SCR alimenta a cigarra ou sirene e para desativar o sistema deve-se desligar S1.

Com a aproximação de um imã em X1 do desarme magnético (a esquerda do diagrama), o relé que controla a cigarra é desativado e também o circuito de alarme, pelo tempo programado.

Isso significa que, se os reeds do alarme forem ativados, nada acontece, permitindo assim que o usuário entre e rearme estes sensores.

Veja que, uma vez acionada S1, o transformador mantém alimentado tanto o circuito de desarme como o próprio alarme.

No entanto, o consumo dos dois setores na condição de espera é muito baixo, o que significa que não precisamos nos preocupar com um aumento na conta de energia.

O número de sensores ligados ao SCR é ilimitado e o fio de ligação desses sensores não precisa ser blindado.

Se houver dificuldade para o disparo, devido a uma sensibilidade menor do SCR usado, reduza o resistor de 100 k ohms para 47 k ohms ou mesmo menos, porém nunca um valor inferior a 10 k ohms.

 

 

Semicondutores:

CI-1 - 555 - circuito integrado

Q1 - BC548 - transistor NPN de uso geral

LED - LED vermelho comum

D1 – 1N4148 – diodo de uso geral

 

Capacitores:

C1 – 10 uF a 470 uF – eletrolítico – ver texto

C2 – 100 uF – eletrolítico – ver texto

 

Resistores: (1/8 W, 5%)

R1 - 47 k ohms

R2 - 100 k ohms a 1 MQ - ver tabela 1

R3 - 4,7 k ohms.

R4 - 1,2 k ohms:

 

Diversos:

Placa de circuito impresso, caixa para montagem, fonte de alimentação, fios, solda, etc.

 

K1 - Relé de 6 ou 12 V - ver texto

 

 

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N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

 

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