Alarme Doméstico (ART2106)

Este simples circuito corn um único circuito integrado é muito eficiente na proteção de seu patrimônio. Se qualquer dos sensores for ativado o relé entra em funcionamento intermitente, ativando uma carga externa. Um eficiente sistema de trava, mantém o alarme ativado, mesmo que o intruso tente desativar os sensores.

Na atualidade todos estão preocupados com a segurança de seu patrimônio e a eletrônica pode ajudar muito a reduzir estas preocupações.

Sistemas de alarmes de todos os tipos são utilizados, mas às vezes sistemas simples, podem atender as necessidades de proteção de um ambiente a um custo muito baixo.

O circuito que propomos neste artigo é simples, mas por outro lado bastante eficiente.

Trata-se de um sistema de alarme que utiliza sensores reed do tipo normalmente aberto ou fechado, micro-switches ou então sensores de interrupção, tudo dependendo do modo de como o leitor pretenda fazer uma proteção específica.

O circuito pode ser alimentado por pilhas ou bateria, evitando assim o desarme se o intruso atuar sobre a caixa de força, e o seu relé controla sistemas de aviso de potências elevadas.

A característica principal do sistema é a trava que o mantém ativado mesmo se os sensores forem rearmados. Na condição de repouso ou de espera o consumo de energia é extremamente baixo, o que permite o uso de pilhas comuns que durarão muitos meses.

CARACTERÍSTICAS

Tensão de alimentação: 6 ou 12 V

Consumo em repouso: 1 mA

Tipo de acionamento: intermitente

Carga máxima: 2 ampères

COMO FUNCIONA

O circuito é totalmente elaborado em torno de 4 portas disparadoras existentes no versátil circuito integrado 4093.

A primeira porta atua como elemento de disparo tendo sua entrada acoplada aos sensores.

A saída desta porta (Cl-1a) que funciona como um inversor se mantém normalmente no nível baixo, isto e, quando a sua entrada corresponde ao pino 2 se mantém no nível alto.

Isso ocorre somente quando X1 e X2 estão fechados ou então X3 e X4 abertos.

Se X1 ou X2 for aberto, ou ainda X3 ou X4 for fechado, então a entrada irá ao nível baixo e a saída de Cl-1a irá ao nível alto.

A etapa seguinte consta de uma segunda porta (Cl-1b) que funciona como uma trava e um oscilador de baixa frequência.

Quando o nível do pino 5 deste circuito integrado está baixo, a porta tem sua saída no nível alto e não ocorre oscilação alguma.

No entanto, se um dos sensores for ativado, a entrada desta porta (pino 5), vai ao nível alto e ela entra em oscilação numa frequência determinada por R4 e C1.

No nosso caso esta frequência é da ordem de 0,5 a 1,5 Hz, o que vai ser usado para comandar o relé.

As duas últimas portas do circuito integrado (CI-1c e d), são usadas como amplificadores digitais e inversores.

Pela sua ação a base do transistor se mantém no nível baixo na condição de repouso e o diodo D2 polarizado no sentido inverso.

No entanto, quando o circuito é ativado, a base do transistor vai alternadamente ao nível alto e baixo, saturando-o e desligando e com isso fazendo com que o relé abra e feche seus contatos de modo intermitente.

Nos curtos intervalos em que a base vai ao nível alto, o diodo D2 também é polarizado no sentido direto, realimentando assim a entrada da porta osciladora através da carga de C3 de modo a mantê-la ao nível alto, mesmo se os sensores forem rearmados e a saída de CI-1 a for ao nível baixo.

Se os sensores forem rearmados para inibir o toque do alarme é preciso descarregar o capacitor C3 o que é conseguido pressionando-se por um instante S1.

O resistor R6 evita que a saída de CI-1 c e d, sejam colocadas em curto, quando S1 for pressionando e o nível no local for alto.

MONTAGEM

Na figura 1 temos o diagrama completo deste sistema de alarme.

Figura 1 – Diagrama do alarme

A placa de circuito impresso é mostrada na figura 2.

Figura 2 – Placa para a montagem

O circuito integrado pode ser montado num soquete DIL de 14 pinos o que facilita a sua troca e ainda evita o calor do processo de soldagem.

O relé depende tanto da corrente da carga, como da tensão de alimentação.

Os diodos são de uso geral de silício, 1N4148, 1N914 ou qualquer equivalente. S1 é um interruptor de pressão e os capacitores eletrolíticos são para 12 V ou mais.

Os resistores são de 1/8 W ou mais com 5% ou mais de tolerância.

X1 e X2 são sensores do tipo normalmente fechado. Mostramos apenas dois no circuitos, mas podem ser usados tantos quantos o leitor quiser para a proteção de sua casa.

O mesmo ocorre em relação a X3 e X4 que são do tipo normalmente abertos.

Podem ser ligadas muitas outras unidades em paralelo.

Os fios de conexão aos sensores não precisam ser blindados e nem grossos, podendo ser empregados fios bem finos de capa plástica.

Para a fonte de alimentação existem diversas opções, como por exemplo, 4 pilhas grandes ou recarregáveis em série numa versão de 6 V ou ainda uma bateria de 12 V com sistema de recarga a qual também pode alimentar uma buzina de automóvel, quando ocorrer o disparo.

Para as pilhas grandes será interessante montar um oscilador potente, como por exemplo, o mostrado na figura 3.

Figura 3 – Oscilador potente

Neste circuito o tom gerado pode ser ajustado em P1. O alto-falante deve ser de pelo menos 10 cm e montado numa caixa acústica para se obter um bom volume.

O transistor de potência Q2 deve ser montado num radiador de calor.

Mesmo com alimentação de 6 V o som produzido por este oscilador é muito bom para uma aplicação em alarme.

O conjunto poderá ser alojado numa caixa plástica que ficará bem escondida na residência a ser protegida.

INSTALAÇÃO E USO

Para a prova podemos usar uma fonte de alimentação de acordo com a tensão do relé e os sensores não precisam ser empregados.

Basta ligar os pontos correspondentes a X1 e X2 por um fio, conforme mostra a figura 4 e deixar em aberto os pontos X3 e X4.

Figura 4 – Conexão para prova

Ativando o circuito nada deve ocorrer. Se o alarme disparar, aperte por um instante S1. Se ele não parar, ao soltar S1 aumente o valor de C3.

Com o circuito desativado basta encostar por um instante os terminais de X2 e X3 um no outro, utilizando-se um pedaço de fio. O alarme deve disparar. Comprovado o funcionamento é só fazer a instalação definitiva.

Na figura 5 temos uma sugestão de sistema de proteção usando tanto as entradas NA como NF.

Figura 5 – Sugestão de sistema

Os fios podem ser tão longos, quanto o leitor necessite para a proteção de um ambiente.

Se houver tendência a disparo errático após a instalação devido a interferência elétricas, reduza R2.

O valor mínimo recomendado é 1 M ohms. Se ainda assim, o problema persistir, ligue em paralelo um capacitor de 1 uF a 10 uF x 12 V, com o resistor R2.

Na figura 6 temos o modo de se fazer a conexão do sistema de aviso.

Figura 6 – Conexão do sistema de aviso