Que tal colocar no seu automóvel um interruptor automático fotossensível que liga as lanternas ao escurecer do ambiente? Projetado com um sistema de desligamento retardado que evita incidência de luz, o farauto utiliza componentes comuns em nosso mercado e oferece um ótimo desempenho. Confira!
Nota: Artigo publicado na Revista Saber Eletrônica 229 de 1992.
Projetos eletrônicos para aplicações automotivas são sempre sugeridos pelos nossos leitores, principalmente aquelas que não "pesam" muito no custo final. Tentando conciliar a novidade de aplicação, o custo baixo e a garantia de um ótimo aparelho, criamos o farauto.
Este interruptor fotossensível detecta quando a luminosidade ambiente atinge um certo ponto de insuficiência e aciona um relé, que por sua vez, faz com que as lâmpadas externas do seu automóvel permaneçam acesas ou apagadas, dependendo da situação.
Com isso, você não vai mais ter que preocupar com os faróis ligados pela manhã (por algum esquecimento qualquer), pois o circuito impede que as lâmpadas fiquem ligadas com o carro desligado, ou com luminosidade ambiente forte.
Essa queda de luminosidade pode ser causada tanto por fatores naturais (anoitecer, tempestade forte, eclipse), como por fatores artificiais (passagem por um túnel, viadutos). Em qualquer dessas situações, o circuito reage instantaneamente, dentro de sua sensibilidade ligando as lâmpadas.
Mas, conforme dissemos na introdução, o desligamento das lanternas, apesar de automático, não é imediato, isto porque quando o automóvel está transitando ao escurecer existem ocasiões em que os feixes de luz são temporários sobre o fotossensor, por exemplo, a luminosidade dos postes, um outro veículo com faróis posicionados para os seus, ou outras fontes de luz externas, são fatores que não poderiam atrapalhar (e não atrapalham) no funcionamento do aparelho. Isso porque eles possuem uma incidência de feixes luminosos não contínuos, ou seja, que só acontecem por um tempo.
O efeito retardado do circuito, faz com que as lâmpadas só sejam apagadas, quando houver uma luminosidade contínua no fotossensor por um tempo superior a um minuto, ou próximo disso.
Pelo fato do circuito atuar em paralelo com a chave dos faróis, ele não impede seu funcionamento normal, ou seja, você poderá ligar as lanternas quando quiser. Porém, a necessidade e a criatividade do leitor determinam inúmeras outras aplicações para o farauto. Por exemplo, você pode utilizá-lo como controle de sinalização noturna, chave automática das luzes externas, acionamento e desacionamento de anúncios luminosos, alarme contra falta de luminosidade e muitas outras.
COMO FUNCIONA
Na figura 1 temos o diagrama completo do aparelho e através dele acompanhe a explicação.
O circuito utiliza um amplificador operacional, CI-1 como comparador de tensão. O resistor R3 e o diodo zener DZ1 fornecem a tensão regulada à entrada inversora do 741. Com isso temos sempre uma tensão fixa de referência independente das variações de tensão na bateria. Na entrada não inversora (pino 3), R2 em conjunto com R1 e 01 constituem a etapa sensora.
O fototransistor Q1 apresenta alta resistência entre suas junções quando não há luminosidade sobre ele, nesse caso, a tensão em cima do zener DZ1 é aplicada a entrada não inversora de Cl-1 e, consequentemente, sua saída (pino 6) apresenta nível alto (12 V).
Com isso, o capacitor CI carrega-se e o transistor Q2 conduz, levando nível alto à base de Q3. Aí então Q3 satura e o relé K1, é operado, provocando o acendimento das lâmpadas. Quando houver luminosidade suficiente sobre o fotossensor, ele apresentará baixa resistência e manterá o pino 3 de CI-1 em nível baixo. Isso, provoca a comutação da saída do amplificador operacional para nível baixo (0 V), ocasionando o corte do diodo D1.
Em seguida, C1 que estava carregado começa a descarregar-se por R4, R5, pela junção de Q2, pelo diodo zener DZ2 e por R6, (figura 2).
Depois de um certo tempo, a tensão na base de Q3 cai abaixo de 0,7 V e, então ele corta, provocando a desoperação do relé K1.
Com o relé desoperado, as lâmpadas ficam desligadas. O diodo D1 evita que o capacitor C1 de descarregue pelo C1 741. Sem ele, o capacitor C1 não iria provocar o retardamento necessário, e o circuito ficaria com funcionamento instável quando o automóvel estivesse em movimento, (fig. 3). O capacitor C2 filtra a tensão proveniente da bateria e o diodo D2 evita que os semicondutores próximos do rele, corno Q3, sejam danificados durante a comutação do relé K1.
MONTAGEM
Na figura 4 temos a disposição dos componentes numa placa de circuito impresso.
Os resistores são todos de 1/4 W e os capacitores são eletrolíticos para 25 V ou mais. Os diodos D1 e D2 são do tipo 1N914, 1 N4148 (comutação rápida), mas na sua falta diodos 1 N4001 podem ser usados.
Os transistores Q2 e Q3 são NPN de uso geral, como BC548, BC549, enquanto 01 é um fototransistor TTL78. Cuidado com suas posições na soldagem, pois se forem colocados invertidos, o farauto não funcionará.
Utilize soquetes para o circuito integrado e, se possível, para o relé que é o MC2RC1012 que suporta até 10 A. DZ1 é um diodo zener BZX79C7V5 e DZ2 é da mesma família, mas com uma tensão de operação de 5,1 V.
F1 é um fusível de 500 mA que serve de proteção e deve ser adquirido com seu suporte e S1 é uma chave operacional para o aparelho. Na soldagem do fototransistor utilize cabo blindado para evitar interferências e procure fixá-lo no para-brisa com fita isolante, deixando somente sua parte central visível.
PROVA E USO
O esquema de ligação do farauto está ilustrado na figura 5. Procure algum ponto positivo da bateria que seja controlado pela chave do carro e ligue-o ao positivo da placa.
Logo após conecte o negativo a qualquer parafuso em contato com a carcaça. Uma sugestão para o ponto positivo citado anteriormente é ligá-lo ao fusível da buzina ou do para-brisa, já que geralmente eles só funcionam com o carro ligado. Os pontos de ligação do relé devem ser ligados em paralelos com a chave de ligação das lanternas. Para isso, utilize fios grossos devido a alta corrente das lâmpadas.
O próximo passo é a sensibilidade do circuito. Com o carro ligado num ambiente aberto, espere um grau insuficiente de luminosidade e atue em TP1. Caso as lanternas estejam acesas, espere um minuto aproximadamente até que elas se apaguem. Em seguida, com uma lanterna manual sobre o fotossensor, deixe a luz, incidir por mais de um minuto e verifique se após este período as lâmpadas apagam. Agora desligue a lanterna manual: as lâmpadas devem acender imediatamente. É aconselhável colocar esmalte ou parafina derretida em cima do trimpot para evitar que trepidações do automóvel variem seu valor. Caso você queira retirar o retardo no desligamento do farauto, retire o capacitor C1.
Se desejar aumentá-lo, aumente o valor de Cl ou de R5 e para diminuí-lo basta fazer o processo inverso.
