Alarme sem fio via rede (ART1679)

Este alarme envia um sinal via rede de energia para um receptor remoto, avisando quando um dos sensores é violado. O circuito opera bem em locais que não tenham muita interferência e seu alcance se limita a uma mesma residência ou instalação comercial.

A idéia deste alarme é aproveitada em outros aparelhos como intercomunicadores via rede e transmissores de som remoto.

O que fazemos é enviar pela rede de energia uma portadora de alta frequência modulada com a informação desejada.

Esta portadora no nosso caso tem uma frequência de aproximadamente 40 Hz, sendo detectada por um receptor PLL para disparar o alarme.

Assim, quando um dos sensores do alarme é disparado a portadora é transmitida e ao ser detectada no receptor, dispara um alarme.

Pela baixa frequência de operação o circuito é simples, não necessitando de componentes especiais.

O circuito possui uma temporização de modo que, ao ser disparado, o alarme controlado pelo relé permanece soando por aproximadamente10 minutos.

Outra característica do alarme é que ele pode operar com um número ilimitado de sensores de diversos tipos.

Como Funciona

Na figura 1 temos o diagrama de blocos com as diversas funções da etapa transmissora.

Figura 1- Diagrama de blocos do circuito transmissor

Na entrada do circuito temos um bloco de sensores com disparo temporizado utilizando o circuito integrado 555.

Os sensores, conforme mostra a figura 2 podem ser diversos tipos.

Figura 2 – Os sensores utilizados

Podemos usar sensores NF, sensores de interrupção, LDRs e sensores do tipo normalmente aberto (NA) em qualquer quantidade.

Os sensores disparam o timer que, por sua vez ativa o bloco gerador do sinal de alta frequência, utilizando um outro circuito integrado 555.

Como o sinal do 555 tem intensidade insuficiente para se obter um bom alcance numa transmissão via rede, temos uma etapa comum transistor de potência.

Esta etapa aplica o sinal à rede de alimentação do local em que o aparelho é instalado.

Para receber o sinal temos um receptor cujo diagrama de blocos é mostrado na figura 3.

Figura 3 – Diagrama de blocos do receptor

Através de dois capacitores, o sinal de alta frequência do alarme é aplicado a um filtro passa-altas.

Passa para o bloco seguinte, o disparador, apenas a componente de alta frequência que é emitida pelo transmissor.

Esta componente dispara então o relé que controla o sistema externo de aviso.

Na figura 4 temos o ponto de ajuste do disparador para que ele opere apenas com os sinais do transmissor.

Figura 4 – O ajuste do sistema de disparo

Este é o único ajuste crítico do aparelho, o qual depende da distância entre as estações e do nível de ruído no local.

Na figura 5 temos um oscilador simples de aviso que alimenta um alto-falante com um sinal contínuo forte ao ser disparado.

Figura 5 – Sirene simples sem modulação

A frequência do sinal produzido deve ser ajustada no trimpot e o transistor TIP41 deve ser montado em dissipador de calor.

Montagem

Na figura 6 temos o diagrama completo do transmissor.

Figura 6 – Transmissor do alarme sem fio via rede

A placa de circuito impresso para o transmissor é dada na figura 7.

Figura 7 – Placa para o transmissor do alarme

O diagrama completo do receptor de alarme sem fio via rede é dada na figura 8.

Figura 8 – Diagrama do receptor do alarme

Para a montagem do receptor em placa de circuito impresso, sugerimos a disposição de componentes mostrada na figura 9.

Figura 9 – Placa para o receptor

Na montagem é importante observar alguns cuidados importantes como:

A posição de circuitos integrados e transistores assim como a polaridade de diodos e capacitores eletrolíticos devem ser observadas.

Os capacitores eletrolíticos têm tensão de trabalho de 16 V ou mais e os resistores são de 1/8 W com qualquer tolerância.

Transistores de potência e circuitos integrados reguladores de tensão das fontes devem ser dotados de dissipadores de calor.

C1 e C2 do transmissor e do receptor devem ser de poliéster com tensão de trabalho de pelo menos 400 V.

Os transformadores devem ter enrolamentos primários de acordo com a rede de energia e secundários de 12 + 12 v com pelo menos 500 mA de corrente.

O relé é de 12 V do tipo DIL com corrente de bobina de 50 mA.

Para provar o sistema, ligue o receptor e o transmissor na mesma tomada, através de um adaptador múltiplo.

Coloque P1 do transmissor na posição de tempo mínimo, ou seja, mínima resistência.

Vá disparando o alarme tocando com um fio entre os A e B e ajustando P1 para que o relé dispare.

Comprovado o funcionamento é só fazer a instalação definitiva do alarme.

Na figura 10 temos uma sugestão de sistema de proteção para uma residência pequena.

Figura 10 – Instalando o alarme

Se o local em que for instalado o transmissor for alimentado por fase diferente da alimentada pelo receptor, pode ser necessário acoplar as duas fases no relógio de entrada da instalação.

Isso é feito com o uso de um capacitor de 100 nF x 600 V de poliéster ligado entre as fases, conforme mostra a figura 11.

Figura 11