Uma aventura com nosso super-herói, o Professor Ventura que fez muito sucesso e ainda pode fazer é a que saiu com o nome Visitante Indesejável. Muito atual, ela ainda pode resultar numa brincadeira interessante para nossos Evil Genius (*), os “geninhos do mal” que colocam suas habilidade com a eletrônica a serviço das pequenas maldades que podem ser feitas com os amiguinhos e parentes.
Nota: Artigo publicado também na revista Mecatrônica Jovem
Nessa aventura, o professor desenvolve um projeto que ajuda Beto e Cleto a se livrar de um visitante indesejável que perturba todos com brincadeiras de mal gosto, fazendo uma que o deixa maluco.
Beto e Cleto colocam no quarto do visitante um circuitinho automático que emite o som de um grilo quando deixa de receber luz, ou seja, quando a luz é apagada. O visitante, não podendo dormir com o barulho, acende a luz para localizá-lo, mas o sensor o paralisa. Quando ele apaga a luz novamente, Pronto. O grilinho começa a cantar. Um projeto bastante irritante que acaba por espantar o amigo indesejável.
Você também pode montar seu grilinho e temos outro, o pinga-pinga maluco ou gotejador que imita uma torneira vazando com seu ruído irritante que, certamente não deixará ninguém dormir.
Dois projetos interessantes do professor Ventura para os que gostam de perturbar os outros. Vamos descrever os dois e mostrar as montagens em matriz de contatos. A montagem completa com mais detalhes se encontra no site nos links indicados.
Existem muitas maneiras de se ter o som de um grilo e de controlar com um sensor, de modo a ativar com um LDR. Ao longo dos anos publiquei diversos que estão nos links e até alguns que também podem ser usados em brincadeiras.
Vamos descrever o grilo e também dar o link do pinga-pinga para o artigo completo em nosso site para quem desejar mais informações sobre a montagem.
Os dois são muito interessantes tanto para aprender eletrônica numa oficina maker ou num curso de tecnologia como também pelas brincadeiras que podem ser feitas.
Vamos ao primeiro:
Grilo Eletrônico
Quer fazer uma brincadeira interessante com seus amigos ou irmãos? Coloque no quarto deles um "grilinho eletrônico” que só cantará quando a luz estiver apagada. Todas as vezes que seus amigos ou irmãos acenderem a luz para descobrir onde está o "bichinho" ele vai parar de cantar impossibilitando sua localização pelo som!
Obs. Este artigo faz parte do meu livro Brincadeiras e Experiências com Eletrônica de 1981, mas trata-se de projeto bastante atual, tanto pelos resultados como pela facilidade com que os componentes podem ser encontrados.
A introdução já permite que o leitor tenha uma ideia do divertimento que pode conseguir às custas do barulhinho intermitente, semelhante ao de um grilo, que este aparelho pode produzir.
Funcionando com apenas 2 pilhas pequenas e, sendo reduzidas suas dimensões, ele pode ser escondido em qualquer lugar, o que dificulta a sua localização na brincadeira.
O segredo deste “grilinho eletrônico"'que o faz cantar somente no escuro é um componente sensível à luz que o liga somente quando na falta de iluminação e o desliga na presença de luz.
Você, sem dúvida, pode imaginar o "desespero" de seus amigos tentando dormir com o canto do grilinho e todas as vezes que acenderem a luz, ele parar de cantar não sendo possível localizá-lo (figura 1).
Duas características importantes devem ter o circuito para esta brincadeira: ser pequeno o bastante para poder ser escondido com facilidade no quarto de seus amigos (num local em que a iluminação possa atingi-lo) e, ainda produzir um barulhinho que imite um grilo, mas que seja relativamente fraco, porém "incomodante" para não facilitar sua localização no escuro.
Os barulhos fracos impedem que o nosso senso de direção funcione normalmente o que dificulta a localização de sua fonte. Muitos dos nossos leitores são tentados a fazer o barulho forte para incomodar mais, mas isso não funciona, pois aí ele seria localizado facilmente.
Conforme o leitor verá, são poucos os componentes usados nesta montagem, que não exige nem técnicas especiais nem conhecimentos profundos dos montadores. Siga nossas instruções e logo seu grilinho estará cantando... no quarto dos outros, é claro!
COMO FUNCIONA
Na figura 2 temos um diagrama simplificado de nosso grilinho eletrônico, por onde, com palavras simples, procuraremos explicar seu funcionamento.
Temos então dois blocos que representam dois circuitos "osciladores". O primeiro produzindo os sons agudos do grilo e o segundo fazendo sua intermitência, ou seja, ligando-o e desligando-o em intervalos regulares de modo a dar os "bips" que caracterizam o aparelho.
Vejamos como funcionam os circuitos separadamente.
Para produzir o som de grilo, bem agudo, usamos um circuito chamado "oscilador" que usa dois transistores, representado conforme mostra a figura 3.
Este circuito chama-se oscilador porque produz "oscilações elétricas" que aplicadas a um alto-falante permitem obter som. O som produzido dependerá da frequência do oscilador, enquanto a frequência do oscilador depende fundamentalmente do capacitor C1 no circuito.
Isso quer dizer que, para fazer o som mais grave ou mais agudo, mudamos o valor deste componente. No nosso caso, pela utilização de um segundo componente, podemos fazer pequenos ajustes neste som, conforme o leitor verá.
Alimentado com 3 V (2 pilhas) este circuito oscilador pode produzir sons no nível que desejamos, num alto-falante pequeno. Como o grilo não canta continuamente, mas de modo intermitente, temos de fazer a interrupção do som de modo alternado, controlando o funcionamento do oscilador.
Isto é feito pelo circuito do segundo bloco que é denominado "multivibrador astável" e que é representado pelo circuito da figura 4.
Este circuito leva mais dois transistores como elementos básicos, e estes transistores são ligados de maneira que em cada instante somente um deles conduz. Assim, dependendo dos valores dos capacitores C1 e C2 deste circuito, podemos fazer com que um transistor conduza por um certo tempo determinado e o outro também.
No nosso caso, calculamos um capacitor para dar o intervalo entre os cantos do grilinho e o outro para dar a duração do canto. O leitor, se quiser, pode mudar à vontade os valores desses capacitores no projeto original e modificar com isso o funcionamento do grilinho. Na figura 5 damos um gráfico em que representamos os sinais deste circuito e do oscilador final.
Para controlar o multivibrador e, portanto, acionar o grilinho, existe no circuito oscilador um elemento sensível à luz, chamado LDR.
Este LDR consiste num componente que muda de resistência em função da luz. Quando a luz bate em sua superfície sensível feita de sulfeto de cádmio, elétrons são liberados e ele começa a conduzir a corrente. No escuro, os elétrons não são liberados e ele não conduz a corrente. Isso significa que o LDR apresenta uma baixa resistência no claro e uma elevada resistência no escuro.
No nosso circuito o LDR é ligado de tal modo que controla o funcionamento do oscilador. No escuro, ele permite o funcionamento do grilo e no claro, deixando passar uma corrente de certo modo, ele inibe o funcionamento do oscilador.
Tanto o multivibrador como o oscilador são alimentados com uma tensão de 3 V obtida de duas pilhas pequenas comuns. Conforme o leitor poderá constatar, o consumo de energia do "grilinho eletrônico" é tão baixo que ele poderá ficar ligado a noite inteira, sem haver desgaste apreciável das pilhas.
O MATERIAL
Todo o material empregado nesta montagem pode ser obtido com facilidade nas casas de material eletrônico e, inclusive, aproveitado de velhos aparelhos abandonados.
Nossa sugestão para a montagem é uma caixa conforme mostra a figura 6. Esta caixa tem as dimensões ideais para alojar a unidade desde que ela seja feita em placa de circuito impresso.
Para um curso maker ou montagem experimental podemos fazer a montagem numa matriz de contato e colocá-la numa caixinha de papelão ou plástico com abertura para o alto-falante. Qualquer alto-falante serve de 2 a 10 cm.
Os transistores são os componentes que o leitor deve adquirir em primeiro lugar, juntamente com o LDR. Veja que são usados três transistores do tipo NPN e um do tipo PNP.
Para o PNP damos como tipo básico o BC 557 ou BC558. Para o NPN damos como tipo básico o BC547 ou BC548. O LDR é do tipo pequeno médio cujo formato pode ser visto na figura 7.
O alto-falante, conforme já explicamos, pode ser praticamente de qualquer tipo podendo ser comprado ou aproveitado. de velhos rádios. Resistores e capacitores são todos comuns, não havendo problemas com sua obtenção e também eventual aproveitamento de velhos aparelhos.
Neste caso, veja bem os valores dos resistores que são determinados por seus anéis coloridos e certifique-se de que os capacitores estão em bom estado, principalmente os eletrolíticos.
Os potenciômetros não precisam ter necessariamente os valores recomendados na lista de material, admitindo estes componentes uma tolerância de 100%, o que significa que potenciômetros com a metade ou o dobro dos valores indicados poderão ainda funcionar perfeitamente.
Esta ampla faixa de valores permitidos facilitará um aproveitamento destes componentes de velhos aparelhos por parte dos leitores de menor posse. Como material adicional para a montagem o leitor ainda precisará de um suporte para duas pilhas pequenas, knobs (botões) para os potenciômetros, fios e solda.
Todo este material pode ser conseguido com facilidade, sugerindo-se que o suporte de pilhas e os knobs podem ser aproveitados de velhos rádios.
Para a montagem em placa de circuito impresso o leitor deve ter ainda os recursos para sua realização e se optar pela montagem em ponte deve adquirir uma ponte do tipo miniatura, conforme mostram os desenhos deste artigo.
MONTAGEM
Inicie a montagem de seu grilo preparando a caixa de acordo com as dimensões do alto-falante disponível e fazendo a furação para o LDR se a caixa for de material opaco, e os potenciômetros de controle.
De posse da placa de circuito impresso ou matriz de contatos, você pode soldar os componentes menores, mas para isso, deve tomar alguns cuidados importantes. Temos então na figura 8 o diagrama completo do grilo.
Na figura 9 temos a disposição dos componentes para a montagem em placa de circuito impresso.
Figura 9 - Placa para a montagem
A PROVA FINAL
Coloque as pilhas no suporte e ligue o interruptor geral (se for usado). Com o LDR iluminado, nada deve acontecer. Cubra o LDR e ajuste os dois potenciômetros até ouvir o barulhinho característico de um grilo. Deixe os potenciômetros ajustados nesta posição.
Descubra o LDR de modo que ele receba luz ambiente. Neste momento o grilo deve parar de "cantar". Verifique que quantidade de luz é preciso para fazê-lo parar de cantar para ter uma ideia de como usá-lo.
Se o grilo não oscilar, confira toda a sua montagem, principalmente a parte referente a posição dos transistores. Se possível, confira a montagem em ponte ou em placa pelo diagrama.
COMO BRINCAR
Se você quer brincar com algum amigo seu ou com seus irmãos, esconda o grilo no quarto em local que ele possa receber a luz da lâmpada do teto.
Só ligue o aparelho um pouco antes de seu amigo ou irmão deitar-se quando a luz do quarto ainda estiver acesa. Será conveniente fazer antes uma prova de funcionamento, apagando a luz para verificar se realmente o grilinho canta.
Lista de material
Q1, Q2, Q3 - BC237 ou equivalente (BC238, BC547, BC548)
Q4 - BC307 ou equivalente (BC308, BC557, BC558)
LDR - LDR comum
P1 – 220 k - potenciômetro
P2 – 470 k - potenciômetro
R1, R4 - 1,2 k x 1/8 W - resistor (marrom, vermelho, vermelho)
R2, R3 - 47k x 1/8 W - resistores (amarelo, violeta, laranja)
R5 – 10 k x 1/8 W - resistor (marrom, preto, laranja)
C1 - 47 µF à 1000 µF x 12 V - capacitor eletrolítico (maior valor, maior intervalo entre os cantos do grilo)
C2 - 22 µF ou 47 µF x 12 V - capacitor eletrolítico (determina a duração do Canto do grilo)
C3 - 22 nF ou outro valor próximo - capacitor de poliéster
C4 – 22 µF x 12 V - capacitor eletrolítico
FTE - alto-falante de 8 Ω
B1 - Bateria de 3 V - 2 pilhas pequenas
S1 - Interruptor simples (optativo)
Diversos: ponte de terminais ou placa de circuito impresso, caixa para a montagem, fios, solda, knobs para os potenciômetros, etc.
