Descrevemos neste artigo um sistema de indicador de direção (seta) sequencial para o seu carro que sem dúvida terá um efeito bastante atraente. Simples de montar e também de instalar, este sistema não exige conhecimentos profundas do leitor, quer seja em matéria de eletrônica ou do sistema elétrico de seu carro.
Obs.: este artigo é de 1979, podendo ser modernizado com o uso de LEDs em lugar das lâmpadas.
Com o sistema que descrevemos 3 ou 4 lâmpadas colocadas na parte traseira do seu carro piscarão em sequência indicando quando você vai entrar à esquerda ou à direita.
A maneira como as lâmpadas piscam acendendo em sequência permitem a obtenção de um efeito dinâmico que chama muito mais a atenção do motorista que vem atrás do que o tradicional sistema de pisca-pisca com uma lâmpada somente.
E, é claro, que as aplicações deste sistema não se limitam ao automóvel.
Você também poderá adaptá-lo a sua moto, e mesmo em casos especiais a barcos, outros veículos e em vitrines.
Em suma, onde quer que você deseje ter o efeito de um jogo de lâmpadas acendendo em sequência você pode usar este circuito, observando é claro que o projeto original prevê uma alimentação para as lâmpadas e para o circuito entre 6 e 12 Volts.
No carro o leitor terá a possibilidade de usar o dispositivo de pisca-pisca original, acrescentando apenas o sistema eletrônico de sequência, enquanto que eventualmente, em outros casos será necessário montar também o dispositivo pisca-pisca o que não é complicado e nem usa componentes difíceis de encontrar.
A seguir, explicaremos de uma maneira mais completa o princípio de funcionamento deste sistema sequencial para carros para que o leitor possa saber tudo o que deseja sobre ele antes de se propor a sua realização prática.
COMO FUNCIONA
Para que possamos fazer um conjunto de lâmpadas acender em sequência a partir de uma alimentação de 6 ou 12 V e numa determinada velocidade temos que levar em conta diversos fatores:
a) O primeiro fator é o tempo do ciclo completo de acendimento que no caso é determinado pelo dispositivo de pisca-pisca ou por um relê automático.
b) O segundo fator é o número de lâmpadas que deve acender e o tempo em que cada uma deve ficar acesa.
c) Temos finalmente como terceiro fator a potência destas lâmpadas que deve estar de acordo com a finalidade do projeto, ou seja, fornecer uma iluminação que permita seu uso como alerta de direção em carro.
Levando em conta tudo isso, partimos do diagrama de blocos da figura 1, por onde explicaremos como funciona este circuito.
O primeiro bloco representa o circuito de tempo que permite duas opções no caso: pode ser o próprio mecanismo do pisca-pisca do carro já existente que faz a lâmpada indicadora de direção piscar ou então pode ser substituído por um circuito eletrônico.
No primeiro caso temos de levar em conta o tempo do ciclo completo de acendimento da lâmpada que eventualmente deve ser prolongado para dar tempo para que todas as lâmpadas da sequência acendam todas antes dele desligar.
Para o segundo caso em que um circuito eletrônico é usado isto não se constitui em problema pois os circuitos deste tipo possuem uma faixa maior de ajuste.
O circuito de tempo alimenta o sequenciador que é formado por um certo número de SCRs ligados à lâmpadas comuns.
Como a primeira lâmpada pode ser acesa diretamente pelo circuito de tempo, sem retardo, portanto, para ela não precisamos de nenhum SCR.
Veja o leitor então que cada SCR ligado em seguida é responsável pelo tempo de retardo de acendimento da lâmpada seguinte. Se tivermos 3 lâmpadas no total teremos 2 SCRs e se usarmos 4 lâmpadas precisaremos de 3 SCRs.
Na figura 2 temos então mostrado como é ligado o primeiro SCR para fazer com que ele ligue a segunda lâmpada um ou dois segundos depois de acender a primeira.
O capacitor ligado a sua comporta (gate) se carrega lentamente até o instante em que a tensão de disparo é atingida quando então o SCR liga, acendendo a lâmpada.
O trimpot ligado em série com o capacitor permite que o tempo de retardo desta segunda lâmpada seja ajustado de maneira precisa.
Uma vez ligado o primeiro SCR, o capacitor que vai à comporta do segundo SCR começa também a se carregar até o instante em que ocorra o disparo daquele semicondutor e a terceira lâmpada acenda, conforme mostra a figura 3.
O trimpot ligado neste caso em série com o capacitor determina o intervalo de tempo entre o acendimento da segunda lâmpada e a terceira.
Para um sistema de 3 lâmpadas paramos por aqui, mas para 4 ou 5 lâmpadas basta acrescentar novos SCRs. O importante em tudo isso é que o sistema de tempo que controla este circuito permanece ligado por um certo intervalo. Todos os SCRs devem então disparar antes de terminar este intervalo de tempo.
Por exemplo, se tivermos 4 SCRs ligando cada um com 2 segundos, o circuito total deve ficar ligado por pelo menos 4 x 2 = 8 segundos para dar tempo de todas as lâmpadas acenderem.
Na figura 4 temos um gráfico mostrando o que deve ocorrer no caso.
É por este motivo que alertamos o leitor para a eventual necessidade de mexer no pisca-pisca original de seu carro para obter efeitos segundo o desejado, se pelo ajuste dos trimpots isso não for conseguido.
Veja também o leitor que não se pode ligar este circuito diretamente a bateria sem um temporizador porque se assim acontecer, em vista da alimentação em corrente contínua, os SCRs não desligam sozinhos depois de completado o ciclo.
É preciso que o próprio pisca-pisca ou o relê de tempo faca esta operação sincronizada com o sistema sequencial.
Em suma podemos dar o funcionamento do circuito por etapas da seguinte maneira:
Primeira etapa: o pisca-pisca liga e acende a primeira lâmpada
Segunda etapa: 1 ou 2 segundos depois acende a segunda lâmpada
Terceira etapa: 1 ou 2 segundos depois acende a terceira lâmpada
Quarta etapa: o pisca-pisca desliga apagando todas as lâmpadas.
Quinta etapa: o pisca-pisca liga novamente começando um novo ciclo.
A figura 5 mostra exatamente o que acontece.
OBTENÇÃO DOS COMPONENTES
Todos os componentes usados nesta montagem, tanto na parte sequencial como no circuito de tempo são facilmente encontrados nas boas casas de material eletrônico, admitindo-se inclusive diversos equivalentes que citaremos a seguir.
O principal componente desta montagem é o SCR (diodo controlado de silício).
Optamos pelo tipo C106 ou MCR106 para 50 V mas equivalentes como o lR106 e TIC106 também podem ser usados, mesmo que especificados para tensões maiores.
Na ligação deste componente o leitor deve tomar cuidado com a disposição de seus terminais e se as lâmpadas usadas forem de mais de 12 W (12 V) ou de mais de 6 W (6 V) caso em que a corrente será superior a 1 A, o SCR deverá ser dotado de um dissipador de calor que nada mais é do que um pedaço de metal preso ao corpo deste componente conforme mostra a figura 6.
As lâmpadas recomendadas para esta montagem dependem do tipo de aplicação a ser dada ao aparelho. Como principal objetivo indicamos a utilização do aparelho como seta sequencial para o carro ou outro veículo caso em que a alimentação é de 12 ou 6 V e se exige uma boa potência luminosa.
Assim, nestes casos podem ser usadas lâmpadas de 6 ou 12 V, conforme a tensão do carro com potências entre 2 e 12 W.
Para aplicações de menor potência podem ser usadas lâmpadas menores como, por exemplo, lâmpadas de lanterna (para 6 V), Philips 71210 (de 50 mA),etc.
A escolha da lâmpada fica, portanto, a cargo do leitor que sempre deve ter em mente a tensão disponível e as limitações do SCR, no caso, 4 ampères.
Os capacitores usados são todos eletrolíticos para uma tensão mínima de 16 V qualquer que seja a tensão da fonte. C1 é de 100 uF mas qualquer valor entre 47 e 220 uF por ser usado, enquanto que C2, C3, C4 são todos iguais com valores que dependem do intervalo de tempo do ciclo de acendimento.
O valor recomendado para aplicação como seta é de 10 uF mas para tempos maiores o leitor pode fazer experiências a vontade.
Os trimpots não oferecem qualquer dificuldade de obtenção. Como valor que permite uma boa faixa de tempos de disparo damos 220 k, mas o leitor pode perfeitamente usar trimpots de 470 k, 330 k, 270k, 150 k ou mesmo 100 k, como pequenas alterações na faixa de ajuste.
Temos finalmente os resistores que são componentes comuns que não devem se constituir em obstáculo para a montagem. Use resistores de 1/8 W, 1/4 W ou ½ W com qualquer tolerância.
Para o circuito de tempo o componente mais crítico é o relê. Deve ser usado um relê com bobina de acordo com a tensão da fonte e corrente de no máximo 100 mA.
Como alguns relês são especificados pela resistência do enrolamento, isso significa que para 6 V a resistência deve ser de pelo menos 60 ohms e para 12 V de pelo menos 120 ohms.
A corrente máxima de contacto será determinada pelo número de lâmpadas que devem ser alimentadas.
Os transistores do circuito de tempo são todos BC548 ou então seus equivalentes BC237, BC238, BC547, etc. que podem ser encontrados com facilidade.
Os demais componentes do circuito de tempo: diodo, capacitores e resistores são comuns não devendo oferecer problemas de obtenção para o leitor.
Os capacitores do circuito de tempo são responsáveis pela duração do ciclo de acendimento podendo ter seus valores alterados segundo as necessidades do projeto.
MONTAGEM
No caso do leitor pretender usar este circuito como seta sequencial para o carro não será preciso montar duas unidades, uma para as lâmpadas do lado direito e outra para as lâmpadas do lado esquerdo. Pode-se utilizar um único circuito que será acionado por uma chave que será a mesma do painel do veículo ou da direção, conforme mostra a figura 7.
É claro que, se forem utilizados dois circuitos tem-se uma vantagem adicional: a possibilidade de se colocar o sistema na própria parte traseira do carro, junto às lâmpadas com o sistema acionado pelo comando já existente no volante do carro sem qualquer necessidade de modificação do circuito.
As ferramentas usadas na montagem são as de sempre: ferro de soldar de pequena potência, solda de boa qualidade, um alicate de corte lateral, um alicate de ponta fina, chaves de fenda e material para a confecção da placa de circuito impresso e caixa.
Na figura 8 temos então o circuito completo do sistema sequencial.
Na figura 9 temos o circuito de tempo.
Para uma montagem em placa de circuito impresso o leitor deve orientar-se pelas figuras 10 e 11.
Para uma montagem em ponte de terminais o leitor deve seguir a disposição das figuras 12 e 13.
Veja que, se houver a. possibilidade de aproveitamento do próprio pisca-pisca do carro, o circuito de tempo pode ser omitido, o que não acontecerá se o aparelho for usado fora do carro.
Os principais cuidados a serem observados durante a montagem são os seguintes:
a) Comece a montagem com a soldagem dos SCRs observando com cuidado sua polaridade, ou seja, a disposição dos terminais já que, se houver qualquer inversão os mesmos poderão queimar. Evite o excesso de calor na operação de soldagem.
b) A seguir, solde os trimpots tomando cuidado para que os mesmos fiquem firmes em sua posição de funcionamento e para que o acesso ao seu cursos seja fácil para que não sejam encontradas dificuldades na operação de ajuste.
e) Para soldar os capacitores observe com cuidado sua polaridade, orientando-se pela marcação no próprio corpo do componente. Cuidado para não colocar C1 em lugar de C2, C3 ou C4.
f) Os resistores não têm polaridade certa para ligação não sendo, portanto, preciso tomar nenhum cuidado especial com sua instalação. Apenas não corte seus terminais muito curtos e nem aqueça-os demais na soldagem.
g) Complete a montagem deste módulo com a ligação dos fios que vão às lâmpadas e ao circuito de controle e alimentação.
Na figura 14 é mostrado a nossa sugestão para colocação deste módulo por trás as lâmpadas indicadoras, com apenas dois fios indo um para o chassi do carro e outro para o pisca-pisca ou módulo de tempo.
Damos a seguir a montagem do circuito de tempo.
O leitor tem duas opções para a fixação os tempos de acendimento e intervalo neste circuito. Pode trocar os capacitores eletrolíticos que terão então valores entre 22 uF e 250 uF (maior valor maior tempo) não sendo necessariamente os dois iguais ou pode ainda trocar os resistores fixos de 15 k e 47 k por trimpots de mesmo valor que serão ligados em série com resistores de 4,7 k, utilizando-se então capacitores de 100 uF.
a) Comece a montagem pela soldagem dos transistores, observando que estes componentes têm posição certa para ligação. Você poderá usar qualquer um dos transistores recomendados sem mudança de posição já que todos têm a mesma disposição de terminais.
b) Em seguida solde o relê e o diodo em paralelo com sua bobina. Na soldagem deste componente veja com cuidado quais terminais correspondem à sua bobina. Aqui o leitor tem diversas opções para a fixação posterior deste componente: pode prendê-lo por meio de uma braçadeira à caixa se fizer a montagem em ponte de terminais ou então fixá-lo pelos próprios terminais que serão soldados na placa de circuito impresso.
c) Para a soldagem dos resistores não é preciso nenhum cuidado especial devendo apenas o leitor ter cuidado com a identificação destes componentes já que seus valores são dados pelos anéis coloridos.
d) Os capacitores eletrolíticos têm polaridade o que quer dizer que o leitor deve verificar com cuidado a posição do (+) e (-) marcados nos seus invólucros fazendo com que esta marcação coincida com o diagrama ou desenho da placa.
e) Se utilizar os trimpots complete a montagem com a ligação deste componente.
f) Complete a montagem fazendo a ligação dos fios que vão aos contatos do relé para controle do circuito sequencial e também os fios para a alimentação. Observe bem a polaridade destas ligações usando fio vermelho para o (+), preto para (-) e qualquer outra cor para a saída.
Com os dois circuitos completos confira todas as ligações e antes de proceder à sua instalação faça uma prova de funcionamento seguindo as instruções dadas a seguir.
PROVA E INSTALAÇÃO
Começamos com a prova do sistema sequencial que pode ser feita com uma tensão de 6 ou 12 V da bateria ou de fonte. Na figura 15 damos uma fonte simples que pode ser usada para a prova do circuito desde que as lâmpadas usadas não exijam corrente maior do que 250 mA.
Na verdade antes de fazer a ligação do aparelho no carro com as lâmpadas definitivas o leitor pode fazer a comprovação do funcionamento do circuito usando lâmpadas de 6 V x 100 mA ou então 12 V x 50 mA que podem ser encontradas com facilidade.
A prova é feita da seguinte maneira, assim como o ajuste inicial:
Ligue a fonte de alimentação apenas o cabo negativo do circuito sequencial, deixando livre o polo positivo.
Coloque todos os trimpots na posição de mínima resistência, ou seja com o cursor todo para a esquerda.
Em seguida, toque com o fio vermelho do sequencial no polo positivo da fonte (já ligada). Todas as lâmpadas devem acender imediatamente. Se alguma não acender confira a montagem, observando o estado dos SCRs, os trimpots e as lâmpadas.
Com todas as lâmpadas acesas agora, desligue o fio do polo positivo. Então abra um pouco o primeiro trimpot girando-o um pouco para a direita.Encoste então o fio positivo na fonte e observe que a segunda lâmpada passa a acender um pouco depois da primeira juntamente com as demais. Ajuste este trimpot ligando e desligando com a mão o fio de alimentação até obter o tempo desejado do intervalo de acendimento.
A seguir, proceda do mesmo modo com os trimpots seguintes.
Com todos os trimpots ajustados o lei tor pode passar a prova do circuito de tempo.
Se no seu caso for aproveitado o circuito do pisca-pisca do carro você já poderá fazer a ligação do sistema sequencial ao mesmo, refazendo o ajuste dos trimpots para que se obtenha o acendimento de todas as lâmpadas durante o ciclo de funcionamento daquele dispositivo.
Conforme dissemos em alguns casos será preciso alterar o tempo de fechamento do pisca-pisca para que o funcionamento ideal do sequenciador seja obtido.
Se não houver esta possibilidade será preferível então que o leitor use o circuito eletrônico de tempo que sugerimos.
O circuito de tempo pode ser provado da seguinte maneira:
Ligue entre o cabo livre do circuito de tempo e a terra uma lâmpada de, 6 ou 12 V conforme a tensão optada para alimentá-lo.
A seguir, faça sua conexão à fonte de alimentação e observe as piscadas da lâmpada. O tempo de acendimento poderá então ser alterado pela troca dos capacitores ou ainda pelo ajuste dos trimpots.
Se o leitor observar que o relê faz um “pouco de ruído" mas não chega a fechar seus contatos é sinal que a resistência de seu enrolamento é muito baixa ou então que o mesmo não é especificado para a tensão exigida, devendo eventualmente ser feita sua troca.
Lista de Material
a) Circuito sequenciador:
SCR1, SCR2, SCR3 - MC106, C106, IR106 ou equivalente - diodo controlado de silício para 50 Volts.
P1, P2, P3 - trimpots de 220 k
R1, R2, R3 - resistores de 10 k x 1/8 W(marrom, preto, laranja)
C1 - 100 uF x 16 V - capacitor eletrolítico
C2, C3, C4 - 10uF x 16 V- capacitores eletrolíticos
L1, L2, L3, L4 - lâmpadas de 6 ou 12 V – ver texto
Diversos: fios, solda, placa de circuito impresso ou ponte de terminais, caixa para a montagem, parafusos, porcas, dissipadores para os SCRs, soquetes para as lâmpadas, etc.
b) Circuito de tempo
Q1, Q2 - BC547 ou BC548 - transistores
R1 - 470 ohms x 1/8 W (6 V) - resistor (amarelo, violeta, marrom) ou 820 ohms x 1/8 W (12 V) - resistor (cinza, vermelho, marrom)
R2 - 15 k x 1/8 W ( 6 V) - resistor (marrom, verde, laranja) ou
27 k x 1/8 W (12 V) - resistor (vermelho, violeta, laranja)
R3 - 47 k x 1/8 W (6 V) - resistor (amarelo, violeta, laranja) ou 82 k x 1/8 W(12 V) - resistor (cinza, vermelho, laranja)
C1, C2 -10 uFa100 uF x16 V- capacitor eletrolítico - valor médio em torno de 47 uF
D1 - IN4001 ou equivalente
K 1 - relê de 6 ou 12 V sensível (ver texto)
Diversos: placa de circuito impresso, ponte de terminais, caixa, fios, solda, parafusos, porcas, etc.
