Microcontroladores, como o nome já diz, são dispositivos destinados ao controle de dispositivos a partir de sinais externos como, por exemplo, de sensores. Os microcontroladores não são feitos para produzir sons. No entanto, existem momentos em que precisamos que um circuito que contenha um microcontrolador produza sons. Neste artigo daremos algumas sugestões interessantes de como fazer isso.
Se você está projetando um sistema de alarme, de aviso ou qualquer outra aplicação em que um microcontrolador deva acionar algum dispositivo sonoro, então você precisa de um shield de som.
Ligado à saída do microcontrolador, este shield produzirá o som que você precisa na intensidade desejada.
Temos em nosso acervo de circuitos e projetos uma enorme quantidade de circuitos de som que podem ser controlados por um microcontrolador, quer seja diretamente por suas saídas, ou através de relés.
Este shields a consistem em sirenes, osciladores de áudio de alta potência, muitos com efeitos muito interessantes que podem enriquecer seus projetos microcontrolados.
Observamos que em todos os casos, as etapas de controle devem ser alimentadas com a tensão do microcontrolador, normalmente 5 V, e as etapas de saída de potência podem ter alimentação separada, com tensão mais alta e nos casos em que não existem relés, com uma conexão comum de terra.
Os circuitos dados usam componentes comuns e, se o leitor desejar experimentar os efeitos eventualmente fazendo alterações, pode fazer a montagem numa matriz de contatos.
Sirene Pulsada
Este circuito saiu numa revista de 1980. A revista não mais existe, mas o circuito é atual pelos componentes que usa podendo ser usado como um shield de som. Este circuito é de uma sirene de alta potência usando um circuito integrado CMOS.
O transistor Q1 pode ser substituído pelo BC548. Os diodos também podem ser os 1N4002 ou mesmo 1N4004. Os demais componentes são comuns. A alimentação pode ser feita com tensões de 12 a 18 V e o transistor Q2 deve ser dotado de um bom radiador de calor.
Os capacitores C1 e C3 podem ser alterados para se mudar o efeito sonoro. Observe que o pino de controle é o 1 devendo ser ligado diretamente na saída do microcontrolador.
Para uma aplicação com relé controlando diretamente a alimentação, o CMOS de 5 V pode ser alterado com a alimentação do CI com tensão de até 12 V.
Sirene de Tom Variável
Este circuito é uma variação do anterior, tendo sido publicado na mesma revista de março de 1980. A revista não mais existe, mas o circuito é atual pelos componentes que usa.
Este circuito é de uma sirene de alta potência usando um circuito integrado CMOS. O transistor Q1 pode ser substituído pelo BC548. Os diodos também podem ser os 1N4002 ou mesmo 1N4004. Os demais componentes são comuns. A alimentação pode ser feita com tensões de 12 a 30 V e o transistor Q2 deve ser dotado de um bom radiador de calor. Os capacitores C1 e C3 podem ser alterados para se mudar o efeito sonoro.
Para usar como shield temos de interromper o circuito em A e alimentar o CI com os 5 V do microcontrolador. Se o controle for por relem então esta desconexão não é necessária.
Observe que tanto neste circuito como no anterior, o 2N3055 deve ser dotado de dissipador de calor e os diodos são 1N4002 ou equivalentes.
Sirene de Polícia Inglesa
Este circuito também foi encontrado numa antiga publicação que já não mais existe na sua forma impressa, mas o circuito é atual pelos componentes que usa. Este circuito é de uma sirene de potência usando um circuito integrado CMOS.
Esta sirene imita a sirene de polícia inglesa. Os diodos também podem ser os 1N4002 ou mesmo 1N4004. Os demais componentes são comuns. A alimentação pode ser feita com tensões de 12 a 15 V e o transistor Q1 deve ser dotado de um bom radiador de calor. Os capacitores C1 e C3 podem ser alterados para se mudar o efeito sonoro.
O controle direto é feito pelo microcontrolador através do terminal Ent, caso em que o diodo D1 deve ser retirado, sendo interrompido este ponto do circuito.
Os diodos são 1N4002 ou equivalente e o transistor Q1, também pode ser um TIP41, deve ser dotado de dissipador de calor. A sirene é habilitada com a entrada no nível alto (pino 4).
Sirene Americana
Este circuito é da mesma publicação que o anterior. A revista não mais existe, mas o circuito é atual pelos componentes que usa. Este circuito é de uma sirene de potência usando um circuito integrado CMOS. Esta sirene imita a sirene de polícia inglesa.
Os diodos também podem ser os 1N4002 ou mesmo 1N4004. Os demais componentes são comuns. A alimentação pode ser feita com tensões de 12 a 15 V e o transistor Q2 deve ser dotado de um bom radiador de calor. Q1 pode ser um BC558. Os capacitores C1 e C3 podem ser alterados para se mudar o efeito sonoro.
Para um controle por relé, diretamente na alimentação a Ent deve ser mantida no nível alto (ligada ao positivo). Para controle por microcontrolador, D1 deve ser retirado e este ponto mantido aberto.
Som de Sino
Este circuito saiu no Electronic Experimenter Handbook de 1980, uma publicação da Popular Electronics que não mais existe. O circuito mostra como elaborar um simples circuito gerador do som de apito de locomotiva.
O sinal deve ser aplicado à entrada de um amplificador de áudio. A alimentação deve ser feita com fonte de 15 V, mas o consumo é baixo, da ordem de algumas dezenas de miliampères. O ajuste da velocidade do efeito e, portanto da locomotiva é ajustado em R3. Os transistores admitem equivalentes. Para os transistores podem ser usados os BC548.
Para usar como shield, o sinal de controle do microcontrolador, um pulso de curta duração deve ser aplicado no ponto A. O diodo é de uso geral e alterações dos componentes podem ser feitas para se modificar o timbre do sino.
O ajuste do ponto de oscilação é feito em R7.
Sirene Intermitente
Este circuito é mais simples que os anteriores. Ele consiste num oscilador de áudio que é ligado e desligado automaticamente produzindo assim “bips” intervalados. A frequência dos bips é dada por C2 que pode ter valores entre 47 nF e 470 nF enquanto que a intermitência é dada por C1. O circuito conta com uma etapa amplificadora de áudio para excitar um alto-falante. Esta etapa pode ser alimentada por tensões maiores, mas Q1 deve ser dotado de radiador de calor, neste caso. Veja este circuito simulado em NE280.
O controle deste circuito é feito pelo pino 10. Observe que o nível deve ser tal que ao se manter sem acionamento o transistor não conduza para não haver consumo excessivo da fonte.
A etapa de potência pode ser alimentada com maior tensão, como nos demais casos e os pinos do CI são alimentados com 5 V.
Conclusão
Em nosso site, na seção Banco de Circuitos, o leitor encontrará uma grande quantidade de sirenes, circuitos de efeitos sonoros e osciladores que, como estes podem ser facilmente adaptados para controle direto pela saída de um microcontrolador ou ainda pelos contatos de um relé num shield intermediário de controle.
Lembramos que os microcontroladores não fazem tudo e que o uso de shields tanto de entrada como de saída, é fundamental. Assim, conhecer eletrônica básica e analógica é requisito para se poder trabalhar com projetos envolvendo microcontroladores.
A eletrônica analógica vem antes da eletrônica digital. Só domina a segunda quem conhece a primeira.
