Este circuito pode ser usado em projetos de alarmes de batidas e detector sonoro de obstáculos para robôs além de outras aplicações como sistemas de aviso, equipamentos de efeitos sonoros, etc. Ele gera um bip de curta duração quando passamos um imã se aproxima de um reed-switch ou quando o ativamos por um relé ou outro sistema sensor. O circuito também tem uma saída que faz o acionamento de sistemas de alarme externo, reversão ou parada de motores, etc. A potência do bip é elevada quando o alimentamos com 12V o que permite seu uso em aplicações que usem baterias de carro.
O bip produzido, quando passamos o imã perto de um sensor tem na verdade duas finalidades: serve para ativar o sistema e também serve para ativar um sistema de para ou reversão de motor. Se usarmos somente o bip num robô, o sistema de reversão ou controle pode até ser eliminado.
Outra aplicação do circuito como uma espécie de alarme (psicológico) como também para disparar um sistema real de proteção com um pulso sem repiques capaz de ativar um biestável, um relé ou outro dispositivo.
Também podemos citar outras aplicações incluem qualquer sistema de aviso que deva ser ativado por um sensor como, por exemplo:
a) Aviso de passagem de um carro por uma entrada colocando-se um micro-switch como sensor.
b) Aviso da ativação de algum tipo de dispositivo, retirara de um objeto ou abertura de alguma porta.
c) Aviso da execução de alguma operação que deva ser anotada. Entrada ou saída num local, por exemplo, utilizando um botão de campainha em lugar do sensor.
Simples de montar, ele pode ser alimentado com 12 V e até mesmo com 6 V, caso em que terá menor volume.
A temporização pode ser ajustada numa ampla faixa de valores, que dependem de componentes que facilmente podem ser alterados.
Todos os componentes usados neste projeto são de fácil obtenção.
Características:
• Tensão de alimentação: 6 a 12V
• Temporizações: 1 segundo a 1 minuto (ou mais)
• Corrente em repouso: menor que 5 mA
• Corrente máxima drenada: 800 mA
COMO FUNCIONA
Um circuito integrado 555 é ligado como monoestável disparado por um reed-switch que aterra por um instante o pino 2, ao ser fechado. O tempo em que a saída do 555 vai ao nível alto depende do ajuste de P1 e também do valor de C1.
Este tempo determinará a duração do toque ou bip produzido. O bip é gerado por um oscilador com dois transistores complementares cuja frequência depende tanto do ajuste de P2 como do valor de C2.
Na saída do 555 temos um pulso retangular de certa duração o que pode ser usado para ativar um alarme, conforme mostra o circuito da figura 1, que tem por base um circuito integrado CMOS 4013.
Com um primeiro pulso o relé fecha seus contatos e com um segundo pulso ele abre, desligando o sistema.
MONTAGEM
Na figura 2 temos o diagrama completo do aparelho,
Na figura 3 temos a disposição dos componentes numa placa de circuito impresso, caso a montagem seja independente. Para fazer parte de outro circuito, este layout pode ser incluído na placa do equipamento original.
O transistor Q2 deve ser montado num bom radiador de calor e o alto-falante deve ser de 8 ohms com pelo menos 10 cm de diâmetro, para maior rendimento. P1 e P2 são trimpots comuns e os resistores são todos de 1/8W de dissipação ou maiores.
Os capacitores eletrolíticos devem ter tensões de trabalho de pelo menos 16V. O fusível é importante se o circuito operar num carro ou robô com bateria de alta potência, ou ainda se houver necessidade de um sistema de proteção.
Se for usada fonte, ela deve ser capaz de fornecer uma corrente de pelo menos 1 ampere. O reed-switch é do tipo sensível usado em sistemas de alarmes. Este sensor pode ficar longe do circuito, ligado com fio comum isolado.
PROVA E USO
Para provar basta aproximar um imã de X1 por um instante e ajustar P1 e P2 para ser produzido um bip com a duração e tonalidade desejados. Dependendo da aplicação não será necessário usar um interruptor geral.
O circuito pode ser ativado de diversos pontos com diversos sensores, bastando que eles sejam ligados em paralelo. A conexão de sensores ou interruptores remotos pode ser feita com fios longos (até 100 metros) comuns, sem a necessidade de blindagem.
Num robô ou dispositivo mecatrônico os sensores podem ser ativados por alavancas com imãs ou outros dispositivos que possam atuar sobre o reed-switch. O reed swtich também pode ser substituído por micro-switches e outros tipos de sensores de contato momentâneo.
LISTA DE MATERIAL
Semicondutores:
CI-1 - 555 - circuito integrado, timer
Q1 - BC547 ou equivalente - transistor NPN de uso geral
Q2 - TIP32 ou equivalente - transistor PNP de potência
Resistores: (1/8W, 5%)
R1 - 47 k ohms - amarelo, violeta, laranja
R2, R3 - 10 k ohms - marrom, preto, laranja
R4 - 1 k ohms - marrom, preto, vermelho
P1 - 100 k ohms - trimpot
P2 - 47 k ohms - trimpot
Capacitores:
C1 - 10 uF/16V - eletrolítico
C2 - 47 nF - cerâmico ou poliéster
C3 - 100 uF/16V - eletrolítico
Diversos:
FTE - 8 ohms/10 cm - alto-falante
F1 - 2A - fusível
X1 - Reed-switch, ou outro tipo de chave de acionamento.
Placa de circuito impresso, soquete para o circuito integrado, radiador de calor para o transistor de potência, caixa para montagem, fios, solda, etc.
