Com um simples toque num sensor ativamos um relé por um tempo que pode ser ajustado entre alguns segundos e até perto de meia hora. O circuito pode ser usado em controles, alarmes e diversos sistemas de automação.
O circuito pode ser alimentado por pilhas ou fonte, e tem um consumo extremamente baixo na condição de espera.
Utilizando um .circuito CMOS equivalente ao conhecido 555, o TLC7555, este projeto se caracteriza pela enorme sensibilidade e pelo baixo consumo na condição de repouso (relé desativado).
Tocando no sensor, a carga elétrica do corpo de uma pessoa ou mesmo o retomo que este corpo provoca no circuito é responsável pelo disparo.
O integrado na versão monoestável ativa então um relé por um tempo fixo que pode ser ajustado numa ampla faixa de valores através de um potenciômetro.
Características:
Tensão de alimentação: 6 V ou 12 V
Corrente em repouso: 0,1 mA
Corrente máxima: 100 mA (6 V), 50 mA (12 V)
A base do projeto é o circuito integrado TLC7555, a versão CMOS do conhecido 555, que se caracteriza pelo baixo consumo e sensibilidade muito maior nas entradas de disparo.
De fato, sendo utilizados elementos CMOS neste componente, a resistência da entrada de disparo (pino 2) é altíssima, da ordem de milhares de megohms, o que faz com que o simples toque dos dedos seja suficiente para se obter a comutação.
Ligamos então o circuito integrado na versão monoestável, onde a temporização é dada pelo ajuste de P1 e pelo capacitor usado (C1).
Levando então momentaneamente a entrada (pino 2) ao nível baixo, a saída vai ao nível alto e assim permanece por um intervalo de tempo ajustado em P1.
Com a saída no nível alto, o transistor é saturado e o relé atraca, alimentando ou desligando uma carga extrema, conforme os contatos usados.
O sensor pode ser uma simples chapinha de metal, e a sensibilidade pode ser ajustada em função dos valores de R1 e R2.
Na figura 1 temos o diagrama completo da chave de toque.
A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 2.
O layout desta placa prevê a utilização de um relé com base DIL de 6 V ou de 12 V, com contatos de 10 A, no entanto ele pode ser alterado para utilização de relés do tipo com correntes de contatos de 2 A, mas com dois contatos reversíveis em lugar de apenas um.
O transistor e o diodo admitem equivalentes, e o trimpot é do tipo vertical, para montagem em placa.
O sensor é uma chapinha de metal de 2,5 x 2,5 cm, e seu fio de ligação não deve ter mais do que 20 cm. Se usarmos tio maior ele deve ser blindado com a malha ligada ao positivo da alimentação.
A sensibilidade muito grande do aparelho impede que objetos metálicos muito grandes sejam usados com sensores, como carros, bicicletas, motos etc.
A ligação à terra em T, feita com uma garra jacaré em qualquer objeto em contato com o chão, visa aumentar a sensibilidade.
Para provar o aparelho ligue a alimentação e uma carga aos contatos do relé. ajuste P1 inicialmente para temporização mínima.
Depois, toque em X1. O relé deve fechar seus contatos. Se isso não ocorrer, toque ao mesmo tempo em X2 e no ponto de terra.
Comprovado o funcionamento instale o aparelho. Se o toque em X1 não causar o fechamento dos contatos do relé, então ligue um fio terra a T.
Se houver o disparo errático, mesmo sem a ligação à terra, diminua os valores dos resistores R1 e R2.
Semicondutores:
Cl1 - TLC7555 - circuito integrado CMOS
O1 – BC54 - transistor NPN de uso geral
D1 - 1N4148 - diodo de uso geral
Resistores (1/8 W, 5%):
R1, R2 - 10 M ohms
R3 - 10 k ohms
R4 - 4,7 k ohms
P1 - trimpot ou potenciômetro de 1 M ohms
Capacitores:
C1 -10 uFa 1000 uF- eletrolítico de 6 V - ver texto
C2 - 100 uF - eletrolítico de 6 V
Diversos:
K1 - Relé de 6 V ou 12 V, se a alimentação for de 12 V
S1 - Interruptor simples
X1 - Sensor - ver texto
B1 - 6 V - 4 pilhas ou fonte
Placa de circuito Impresso, caixa para montagem, soquete para o circuito integrado, suporte de pilhas ou fonte, fios, solda etc.
