Este aparelho encontra algumas aplicações domésticas e recreativas bastante interessantes. Basicamente ele aciona por um tempo determinado qualquer dispositivo elétrico ou eletrônico quando um feixe de luz de curta duração incide num elemento sensível. Podemos dispará-lo com o acender de um fósforo, com o flash de uma lanterna ou mesmo de urna máquina fotográfica.
Nota: Artigo publicado na revista Eletrônica Total 25 de 1990
O projeto original deste aparelho, foi realizado com uma finalidade interessante, mas não única: deixando as luzes de sua garagem apagadas, ao chegar e apontar os faróis de seu carro para a entrada, uma simples piscada faz com que as luzes da garagem sejam acessas e assim permaneçam por um intervalo de tempo de 5 a 10 minutos, o suficiente para você entrar em sua casa no claro. Após esse tempo, a luz apaga-se automaticamente.
Inclusive, o acendimento das luzes da garagem nestas condições, e até mesmo mais alguma luz interna, pode levar algum assaltante que esteja nas proximidades e observando, a pensar na presença de outras pessoas á espera, desistindo de qualquer ação.
Outras aplicações possíveis para este sistema podem ser: Alarme de luz, detectando flashes ou acendimentos indevidos.
• Controle remoto acionado por um farolete ou mesmo acendimento de um isqueiro
• Como base para o projeto de um tiro-ao-alvo eletrônico, onde a arma dispara um pulso de luz focalizado.
A montagem é simples e a versão original será analisada tendo em vista a aplicação como acionador de luz para uma garagem. As variações são simples de serem realizadas.
COMO FUNCIONA
O coração deste projeto é um circuito integrado 555, um "timer“ ou temporizador que pode funcionar tanto na configuração monoestável como astável.
Na configuração monoestável, ele é ligado como mostra a figura 1, e o tempo que ele permanece no estado instável (saída em nível alto, ou c om tensão) é dado pela fórmula:
t = 1,1 x R x C
Onde: t é o tempo em segundos (s)
C é o valor em capacitor em fara ds (F)
R é a resistência em ohms (Ω)
Veja que num cálculo típico, em que usamos um capacitor de 100 µF e um resistor de 1M, estes valores devem ter suas unidades "convertidas" o que nos leva à:
C = 100 µF = 100 x 10-6 F
R = 1M = 106 M
Portanto: t = 1,1 x 100 x 10-6 x 106
t = 110 segundos
Veja que o disparo é feito por uma variação de tensão no pino 2 que deve ir de + Vcc, ou seja, tensão positiva de alimentação, para 0 Volts para obtermos o disparo por meio da luz, basta ligar entre o pino 2 e o negativo da alimentação (0 V), um LDR.
Quando a luz incidir no LDR, sua resistência vai diminuir a ponto de fazer a tensão do pino 2 do 555 cair a um ponto que possibilite o seu disparo. (Na realidade, o disparo vai ocorrer quando a tensão no pino 2 chegar a 1/3 da tensão de alimentação ou 1/3 de Vcc).
A sensibilidade do circuito poderá ser ajustada em um potenciômetro (P1) colocado para esta finalidade. A saída ativa um relé, o qual pode controlar qualquer tipo de aparelho, desde que sua corrente não exceda a capacidade dos contatos que é de 2A. Isso corresponde a aproximadamente 200 watts na rede de 110V ou então 400W na rede de 220V.
No circuito original, o tempo de acionamento é da ordem de 6 minutos, mas pode ser dobrado (12 minutos) com a utilização de 1 000 µF para C2 ou então IM para R3. Dobrando ambos, isto é, C2 = 1 000 µF e R3 = 1M, teremos um tempo de 24 minutos aproximadamente. Observamos que, valores exatos de tempo não serão obtidos dada a própria tolerância dos componentes usados que chega a 20%.
Como o aparelho foi projetado para uso fixo, uma fonte de alimentação com entrada para 110V ou 220V foi prevista, mas nada impede que sejam utilizadas pilhas em caso de uso móvel.
MONTAGEM
Na figura 2 mostramos o diagrama completo deste aparelho. Na figura 3 temos a montagem realizada numa placa de circuito impresso. Observe que o transformador não é fixado na placa, mas sim na caixa empregada para montagem.
Alguns cuidados importantes garantem o sucesso da montagem:
Use um soquete DIL de 8 pinos para o integrado o observe cuidadosamente a sua instalação. Um soquete do mesmo tipo pode ser usado para o relé (MC2RC I da Metaltex) mas do tipo com 14 pinos. Se forem usados relés equivalentes (6V x 100 mA) deve ser feita a devida alteração no desenho da placa; de modo que possa recebê-los.
O LDR pode ser de qualquer tipo redondo, devendo ser instalado num tubo de papelão ou outro material para receber a luz de uma única direção. O comprimento do fio usando a ligação do LDR ao aparelho, vai depender do posicionamento que dê o melhor funcionamento. O potenciômetro de ajuste deve ter acesso no painel da caixa, e o diodo D1 tem polaridade certa para ligação. Pode ser usado um diodo 1N4148 ou 1N914. D2 e D3 são retificadores de Silício como o 1N4002 ou equivalentes.
O transformador da fonte de alimentação deve ter enrolamento primário de acordo com a rede de alimentação de sua localidade, ou seja, 110V ou 220V, e secundário de 6 + 6V com corrente de pelo menos 100 mA. Os resistores são de 1/8 ou 1/4W e os capacitores eletrolíticos devem ter tensões de trabalho a partir de 9V.
Na entrada está previsto um fusível de proteção de 500 mA ou IA e além disso temos um plugue tipo P2 que vai fazer o controle da lâmpada junto ao interruptor já existente, conforme explicaremos. Este plugue só será utilizado na versão de controle a luz de uma garagem ou varanda. Na figura 4 temos o aspecto final da montagem, observando-se que os fios têm comprimentos que vão depender do modo como o aparelho vai ser instalado.
PROVA E INSTALAÇÃO
Para provar o aparelho, basta ligá-lo à rede e ajustar P1 para que o LDR, estando na sombra não haja disparo do relé. Ao ligar o aparelho pode ocorrer o disparo, mas basta ajustar P1 para o mínimo tempo e esperar que o relé vai desarmar sozinho. Com o potenciômetro P1 no mínimo você não vai precisar esperar diversos minutos até que o relé desarme. Com o relé desativado faça incidir flashes de luz (com uma lanterna, por exemplo) sobre o LDR, ajustando o controle de sensibilidade (P2) de modo a obter o disparo mais fácil. Uma vez ocorrido o disparo, o relé deve ficar ativado por um tempo que depende do ajuste de. P1.
Comprovado o funcionamento, você deve pensar na instalação definitiva, se sua aplicação for a sugerida como base. Na figura 5 mostramos o modo de instalação, no caso específico do autor, no controle da iluminação de sua garagem.
Em paralelo com o interruptor da parede, interno à resistência, ligue o jaque P2 para a conexão do pino P2: Este jaque deve ser do tipo que fica embutido totalmente, sem um dos polos na parte externa, para se evitar problemas de choques em caso de toque. É fácil perceber que, estando o interruptor normal desligado, o relé do acionador passará a controlar a lâmpada da garagem, quando o plugue P2 estiver conectado.
A alimentação do aparelho é obtida de uma tomada nas proximidades e o sensor é fixado do lado interno da janela da residência, de modo que, ao entrar na garagem, o foco do farol do' carro (basta uma piscada para acioná-lo) incida no LDR. Veja que deve ser evitado um posicionamento em que a luz dos veículos que transitam normalmente possa causar o disparo.
Ao sair de casa, basta deixar S1 ligada e pronto: ao chegar, um toque na luz alta do veículo, e a luz da garagem acenderá e assim permanecerá pelo tempo ajustado em P1.
