Eis uma montagem interessante para os leitores que gostam de circuitos que usem foto-sensores e também de pequenos transmissores de FM. Trata-se de um verdadeiro olho que emite um sinal a um receptor próximo quando alguém passa diante do sensor.
Obs. Se bem que ainda possa ser montado facilmente em nossos dias, este circuito admite modernizações como o acoplamento a microcontroladores e outras possibilidades. Os Makers podem criar coisas interessantes a partir dele.
Diversas são as utilidades para este interessante “olho eletrônico de FM”.
Podemos usá-lo como um vigilante sem fio, emitindo um tom audível para um rádio FM sempre que uma sombra for feita sobre seu sensor; como alarme sem fio protegendo uma entrada; ou ainda como anunciador de visitas.
Já em feiras de ciências este aparelho pode ser usado numa demonstração múltipla onde ao mesmo tempo se verifica o funcionamento dos foto-sensores e dos emissores de ondas de rádio.
O circuito é bastante simples, funcionando com pilhas comuns e tem um alcance de mais de 50 metros, dependendo da sensibilidade do receptor usado.
Como Funciona
O que temos são dois circuitos conjugados: um oscilador disparado por um fotossensor LDR e um transmissor de FM.
O oscilador faz uso de um transistor unijunção e sua frequência é determinada tanto pelo valor de C1 como pelos ajustes de P1 e P2.
P1 determina a tonalidade média do som, enquanto que P2 o ponto de disparo em função do grau de iluminação do sensor que é um LDR.
Conforme os leitores já sabem, um LDR (foto-resistor) consiste num componente que tem uma superfície sensível de sulfeto de cádmio, cuja resistência depende da intensidade da luz incidente.
No escuro o LDR apresenta uma resistência muito alta, da ordem de centenas de milhares ou mesmo milhões de ohms. Quando submetido à iluminação forte, esta resistência caí para algumas centenas de ohms.
Uma característica importante do LDR é a sua sensibilidade, já que diferenças de níveis de iluminação, que a própria vista humana não percebe, podem causar variações consideráveis da resistência deste componente.
O LDR é ligado de tal modo que, com certo nível de iluminação ele inibe a ação do oscilador de relaxação. Somente quando sombra incide sobre ele é que o oscilador dispara, produzindo então um sinal de frequência que pode ser ajustado previamente.
O oscilador de áudio com transistor unijunção envia seu sinal para um pequeno transmissor de FM que tem por base o transistor BF494.
A frequência deste transmissor é determinada por L1 e CV ficando na faixa de 88 a 108 MHz, ou seja, a faixa de FM.
Ajustando CV podemos escolher uma frequência Iivre desta faixa.
A antena consiste num pequeno pedaço de fio que não deve ter mais do que 15 cm de comprimento para não instabilizar o circuito e nem causar interferências em aparelhos próximos.
A alimentação do aparelho é feita com uma tensão de 6 V que pode ser obtida de 4 pilhas comuns.
Como o consumo de corrente é muito pequeno, sua durabilidade no projeto será enorme.
Montagem
Na figura 1 temos o diagrama completo do aparelho.
Na figura 2 temos a montagem realizada numa ponte de terminais.
Se bem que circuitos de alta frequência tendam a se instabilizar neste tipo de versão, se os leitores seguirem à risca a disposição mostrada, os problemas não chegarão a aparecer.
Na figura 3 temos a versão em placa de circuito impresso que inclusive é mais compacta.
Além dos cuidados normais com polaridade e posição de componentes, temos as seguintes recomendações a fazer:
a) O transistor unijunção deve ser o 2N2646 e sua posição é importante. O mesmo ocorre em relação a Q2 que tanto pode ser um BF494 como um equivalente como o BF495.
b) O LDR recomendado é do tipo redondo comum, de qualquer tamanho, podendo ser aproveitado de televisores que tenham controle automático de brilho. Para obter maior diretividade na ação, monte-o num tubo de papelão escuro.
c) Os resistores são todos de 1/8 ou ¼ W, conforme sua disponibilidade, e os capacitores cerâmicos. Valores próximos dos indicados podem ser experimentados na falta dos originais.
d) CV é um trimmer comum de qualquer tipo e L1 consta de 3 ou 4 inclusive ser voltas de fio comum sem núcleo com diâmetro de aproximadamente 1 cm. Use um lápis comum como fôrma.
e) Os potenciômetros são comuns, e seus valores podem ser alterados, principalmente de P2 em função do nível de iluminação médio em que o LDR operar. Podem ser feitas experiências com potenciômetros de 22 k a 220 k para P2.
Prova e Uso
Para provar seu aparelho você precisará de um rádio de FM que deve estar ligado num ponto livre da faixa em tomo de 100 MHz.
Acionando S1, coloque inicialmente P2 na posição com o cursor todo para cima e P1 num ponto intermediário. O LDR deve estar no escuro.
Ajustando então CV, em determinado instante, você deve captar o sinal do transmissor modulado pelo oscilador que deve estar em operação. Este sinal consiste num zumbido ou apito.
Ajuste o apito atuando sobre P1 e P2. Você poderá captar o sinal em mais de um ponto do ajuste. Procure o mais forte. Use para o ajuste uma chave plástica, já que chaves metálicas influem nesta operação.
Depois, é só deixar o LDR iluminado e ajustar novamente P1 e P2 para o ponto de maior sensibilidade. Este ponto ocorre quando qualquer pequena sombra sobre o LDR dispara o oscilador fazendo a emissão do som.
Veja que, quando o LDR estiver iluminado, o oscilador não opera, mas existe a emissão de sinal pelo transmissor, o qual aparece como uma espécie de “sopro“ que tampa o chiado de fundo que existe na faixa de FM.
Comprovado o funcionamento, é só instalar definitivamente o aparelho.
Feche-o numa caixa e depois coloque o LDR em posição de receber a sombra do intruso ou de uma pessoa que passe pelo local vigiado.
Experimente a localização que dê o melhor sinal no rádio.A antena, para melhor rendimento, deve ficar em posição vertical.
Na figura 4 temos a posição relativa do LDR em função da fonte de iuz para melhor desempenho do aparelha.
Uma lente pode ser colocada na parte frontal do tubo que aloja o LDR se o leitor quiser uma maior diretividade.
Lista de Material
Q1 - 2N2646 - transistor unijunção
Q2 - BF494 - transistor de RF
LDR - LDR comum redondo
S1 - Interruptor simples
B1 – 6 V - 4 pilhas pequenas
P1 – 100 k - potenciômetro simples
P2 – 47 k - potenciômetro simples
A - antena com 10 a 15 cm (Ver texto)
L1 - 3 a 4 voltas de fio comum em diâmetro de 1 cm sem núcleo
CV - trimmer comum
R1 - 470 ohms x 1/8 W – resistor (amarelo, violeta, marrom)
R2 - 47 ohms - resistor (amarelo, violeta, preto)
R3 - 4k7 - resistor (amarelo, violeta, vermelho)
R4 - 3k3 ~ resistor (laranja, laranja, vermelho)
R5 - 100 ohms - resistor (marrom, preto, marrom)
C1 - 100 nF (104) ~ capacitor cerâmico
C2 - 22 nF (223) - capacitor cerâmico
CS - 2n2 (222) - capacitor cerâmico
C4 - 5p6 - Capacitor cerâmico
CS - 100 nF (104) - capacitor cerâmico
Diversos: ponte de terminais ou placa de circuito impresso, suporte para 4 pilhas pequenas, fios, caixa para montagem, tubo para o LDR, botões para os potenciômetros etc.
