ontrole remoto tipo liga-desliga (MEC059) Escrito por Newton C. Braga O tipo de sinal empregado, o que desejamos que o dispositivo controlado faa, o nmero de dispositivos controlados so alguns fatores que influem na escolha de um sistema de controle remoto. O tipo mais simples de controle o usado para ligar e desligar alguma coisa. justamente deste tipo de controle que falaremos neste artigo dando alguns circuitos prticos. Existem quatro formas de se atuar sobre um circuito remoto para lig-lo e deslig-lo. A primeira consiste num sistema em que o dispositivo controlado se mantm acionado somente enquanto estivermos atuando sobre o controle remoto. Quando tiramos o dedo do boto de controle, o circuito controlado desliga imediatamente. A segunda consiste num sistema com trava, onde ao apertarmos o boto do controle remoto, o circuito controlado liga e assim permanece, mesmo depois que tiramos os dedos do boto de controle. Para desligar o circuito preciso atuar sobre ele manualmente, desligando um interruptor que ele possua ou ainda sua alimentao. A terceira forma a temporizada, em que depois de apertarmos e soltarmos o boto de controle do transmissor, o circuito permanece ativado por um tempo pr-ajustado. Decorrido o tempo pr-justado o circuito desliga automaticamente e fica pronto para receber um novo comando. Finalmente temos o controle biestvel. Nele, ao apertarmos o boto no transmissor o circuito remoto liga e assim permanece, mesmo depois que deixamos de apertar o boto de controle. Para desligar o circuito, basta dar um novo toque no boto do transmissor. Os quatro sistemas so representados na figura 1, onde temos os grficos que mostram os modos de atuao do transmissor e do receptor.

Os quatros sistemas

Observe que os quatro tipos podem usar diversos meios de se transferir os sinais do transmissor para o receptor.

Controles por Luz O modo como o sinal vai do transmissor ao receptor pode variar muito, conforme dissemos no item anterior. Podemos usar fios, raios de luz, radiao infravermelha, ondas de rdio, ultrassons e at mesmo campos magnticos. A forma mais simples de se implementar estes quatro tipos de controle, usando-o para o acionamento de brinquedos, robs, automatismos diversos e alarmes atravs de um raio de luz. Nessa modalidade de controle, o transmissor se resume a uma simples lanterna de mo e no receptor podemos usar sensores de baixo custo como por exemplo um LDR,

conforme mostra a figura 2.

Usando o LDR

Dotando o LDR de recursos pticos apropriados, como por exemplo uma lente e um tubo opaco, o alcance de um sistema de controle com lanterna pode alcanar vrias dezenas de metros, desde que no haja uma interferncia muito grande da iluminao ambiente. Na figura 3 mostramos como posicionar o LDR e a lente num tubinho de papelo para aumentar a sensibilidade, diretividade e com isso o alcance de um sistema de controle remoto deste tipo. Partindo ento das quatro modalidades de funcionamento de um controle ptico simples, podemos sugerir as seguintes aplicaes prticas:

Abertura de portes de garagem ou acionamento da iluminao frontal de uma casa a partir de um pulso de luz do farol do carro. Ligar e desligar ventiladores de teto e comuns, eletrodomsticos comuns e at mesmo abrir fechaduras de portas. Controlar robs e outros modelos com uma lanterna Desativar sistemas de alarme por tempo suficiente para que o proprietrio entre na casa. Acionar remotamente uma campainha de chamada, para o caso de deficientes ou mesmo pessoas que cheguem a uma casa, pulsando o farol do carro. Ligar e desligar televisores, aparelhos de som e outros equipamentos eletrnicos que no possuam controle remoto. Ativar dispositivos de sinalizao para deficientes visuais.

Algumas dessas aplicaes so ilustradas na figura 3.

Sugestes de uso do sensor de luz

Circuitos Prticos Damos, a seguir, circuitos prticos das quatro modalidades de controla para o sistema por luz usando uma lanterna. Em outros artigos desta srie, medida que formos explicarmos outras tecnologias de controle remoto, aplicaremos os mesmos princpios controles remotos por rdio e usando outros recursos mais complexos como por exemplo, o controle de diversos canais e o controle proporcional.

a) Controle Simples Liga/Desliga Premente Na figura 4 temos o nosso primeiro circuito prtico de um controle remoto simples por feixe de luz usando uma lanterna e que pode ser usado em qualquer das aplicaes sugeridas no item anterior.

Diagrama eltrico do controle remoto simples

Quando pressionamos o interruptor S1, o rel fecha seus contactos, ligando ou desligando uma carga conectada aos seus terminais. Para ligar uma carga usamos os terminais comum (C) e normalmente aberto (NA). Para desligar uma carga usamos os terminais comum (C) e normalmente fechado (NF), conforme mostrado na figura 5.

Utilizando um rel para ligar ou desligar o fornecimento de energia.

A corrente mxima da carga controlada depende dos contactos do rel usado. O circuito pode ser alimentado com 6 V ou 12 V de pilha ou fonte, dependendo da aplicao. Ser recomendado o uso de uma fonte de alimentao se ele tiver de ficar permanentemente ligado, como por exemplo no controle de eletrodomsticos, automatismos ou aplicaes fixas. Na figura 6 damos um circuito de uma fonte que tanto pode fornecer 6 como 12 V dependendo apenas do circuito integrado regulador de tenso usado.

Fonte de 6 a 12 V.

Esse circuito dever ser dotado de um pequeno radiador de calor que nada mais do que

uma chapinha de metal dobrada em "U" fixada no seu invlucro com um parafuso. Na figura 7 damos a placa de circuito impresso para esse controle.

Placa de circuito impresso do controle

O potencimetro P1 serve para ajustar o ponto de maior sensibilidade ao disparo, em funo da iluminao ambiente. Fixe o sensor de modo que ele no receba iluminao direta que possa interferir no seu funcionamento e ajuste P1 usando uma lanterna comum como transmissor. O sensor pode ficar at uns 5 metros da placa de controle, no sendo necessrio usar fio especial para esta conexo. A finalidade de C2 evitar o disparo errtico com flashes de luz muito rpidos, como, por exemplo, os provocados por um relmpago. Seu v alor deve ser obtido experimentalmente na faixa de 100 nF a 10 F.

Semicondutores: Q1, Q2 - BC548 - transistores NPN de uso geral D1 - 1N4148 ou equivalente - diodo de silcio

Resistores: R1 - 100 x 1/8 W - marrom, preto, marrom P1 - 1 M - potencimetro ou trimpot

Capacitores: C1 - 100 F x 16 V - eletroltico C2 - 100 nA a 10 F - cermico ou eletroltico, conforme o valor - ver texto

Diversos: K1 - Rel de 6 ou 12 V com corrente de bobina de no mximo 50 mA - contactos conforme a carga controlada. LDR - LDR redondo comum de qualquer tamanho Placa de circuito impresso, caixa para montagem, fonte de alimentao, lente convergente, tubinho de papelo ou plstico, boto para o potencimetro, fios, solda, etc.

b) Controle de Funo nica com Trava Para o segundo tipo de controle remoto por raio de luz, temos o circuito da figura 8.

Controle remoto por raio de luz.

Um pulso de luz aplicado ao sensor faz com que o SCR dispare energizando o rel. O dispositivo ligado ao rel pode ento ser ligado ou desligado, conforme os contactos usados (NA ou NF), da mesma forma que no controle anterior. Este circuito tem uma trava, o que quer dizer que uma vez que ele dispare com um pulso de curta durao, o rel permanece energizado mesmo depois que a luz seja retirada do sensor. Para desligar ser preciso desligar a alimentao do circuito por um instante atuando-se sobre S1. Veja que novos pulsos de luz sobre o sensor no fazem efeito algum sobre o circuito pois ele se encontra travado. O SCR pode tanto controlar uma carga de at 3 A diretamente com a alimentao contnua ou um rel, caso o leitor deseje ligar um eletrodomstico ou outro equipamento alimentado pela rede de energia. Veja tambm que a alimentao do circuito feita com uma tenso aproximadamente 2 V maior do que a tenso do rel. Isso necessrio para compensar a queda de tenso que ocorre no SCR quando ele conduz. Na figura 9 temos uma sugesto de placa de circuito impresso para a montagem deste controle.

Placa de circuito impresso para o controle remoto.

O potencimetro P1 tambm serve para ajustar o ponto de sensibilidade mxima em funo da luz ambiente. A carga mxima controlada depende exclusivamente dos contactos dos rels e se for direta ser da ordem de 3 A para o SCR indicado.

Se uma carga de mais de 500 mA for controlada pelo SCR ele deve ser dotado de um radiador de calor. Para o caso de rels sensveis, o circuito pode ser alimentado por 6 pilhas comuns (verso com rel de 6 V).

Semicondutores: SCR - TIC106 ou MCR106 (qualquer sufixo) - diodo controlado de silcio D1 - 1N4148 - diodo de uso geral

Resistores: P1 - 100 k - potencimetro

Capacitores: C1 - 10 F x 16 V - eletroltico

Diversos: K1 - Rel de 6 ou 12 V com bobina de at 100 mA - contactos conforme a carga controlada. LDR - LDR redondo comum de qualquer tamanho ou tipo Placa de circuito impresso, fonte de alimentao, fios, solda, etc.

c) Controle Remoto Temporizado O segundo circuito que apresentamos aciona uma carga por um tempo que depende exclusivamente do capacitor C3. O tempo mximo, em funo do valor mximo que o potencimetro P2 pode atingir ser dado pela frmula:

t = 1,1 x P2 x C3

Onde: t o tempo em segundos P2 a resistncia mxima do potencimetro em C3 a capacitncia do capacitor usado em Farads

Com um potencimetro de 1 M e um capacitor de 1 000 F (valor mximo recomendado) o tempo ser da ordem de 11 minutos. Na figura 10 mostramos o controle remoto temporizado que tambm pode ser chamado de "monoestvel".

Diagrama eltrico do controle remoto temporizado.

Uma placa de circuito impresso para este controle mostrada na figura 11.

Placa de circuito impresso do controle remoto temporizado.

O potencimetro P1 controla a sensibilidade enquanto que o potencimetro P1 controla a sensibilidade. O rel deve ser de acordo com a tenso de alimentao.

Semicondutores: CI-1 - 555 - circuito integrado Q1, Q2 - BC548 ou equivalente - transistor NPN de uso geral D1 - 1N4148 ou equivalente - diodo de uso geral

Resistores: R1 - 10 k x 1/8 W - marrom, preto, laranja R2 = 47 k x 1/8 W - amarelo, violeta, laranja R3 - 2,2 k x 1/8 W - vermelho, vermelho, vermelho R4 - 1 k x 1/8 W - marrom, preto, vermelho P1, P2 - 1 M - potencimetros

Capacitores: C1 - 100 F x 16 V - eletroltico C2 - 470 nF - polister ou cermico C3 - 1 F a 1 000 F x 12 V - ver texto

Diversos: K1 - 6 ou 12 V - rel sensvel com bobina para no mximo 50 mA LDR - LDR comum redondo de qualquer tamanho Placa de circuito impresso, fonte de alimentao de 6 ou 12 V conforme o rel, fios, solda, etc.

d) Controle Remoto Biestvel Um pulso de luz faz com que o rel feche seus contactos e assim permanece at que um novo pulso de luz seja captado pelo sensor. O circuito da figura 12 funciona desta forma e pode ser usado numa das aplicaes sugeridas na introduo.

Controle remoto biestvel.

Neste circuito o monoestvel 555 garante que independentemente da durao do pulso de luz do transmissor seja sempre produzido um pulso de durao constante e nico para o biestvel. Este pulso faz com que o 4013 tenha um de seus flip-flops ligando e desligando o rel. A rede C4/R4 garante que ao ser estabelecida a alimentao o circuito ressete e com isso o rel esteja inicialmente desenergizado. A sensibilidade controlada no potencimetro P1. Uma sugesto de placa de circuito impresso para a montagem deste controle dada na figura 13.

Placa de circuito impresso do controle remoto biestvel.

Se houver uma tendncia ao disparo errtico sugerimos alterar o valor do capacitor C3.

Semicondutores: CI-1 - 555 - circuito integrado, timer CI-2 - 4013 - circuito integrado CMOS, duplo flip-flop D Q1, Q2 - BC548 ou equivalente - transistores NPN de uso geral D1 - 1N4148 ou equivalente - diodo de uso geral

Resistores: R1 - 10 k x 1/8 W - marrom, preto, laranja R2, R3 - 47 k x 1/8 W - amarelo, violeta, laranja

R4 - 100 k x 1/8 W - marrom, preto, amarelo R5 - 1 k x 1/8 W - marrom, preto, vermelho P1 - 1 M - potencimetro

Capacitores: C1 - 100 F x 16 V - eletroltico C2 - 470 nF - cermico ou polister C3 , C4 - 100 nF - cermico ou polister

Diversos: K1 - 6 ou 12 V - rel sensvel com bobina de no mximo 50 mA LDR - LDR redondo comum de qualquer tamanho Placa de circuito impresso, fios, solda, etc.

Concluso O que vimos so apenas alguns exemplos de circuitos simples de controles remotos por feixe de luz usando uma lanterna como transmissor. Em outros artigos vamos avanar com o sistema utilizando transmissores mais complexos e tambm outras modalidades que possibilitam o controle de mais de um canal. O entendimento de como funcionam os circuitos bsicos importante para que o leitor no futuro projete seus prprios circuitos. Efeito de som de motor (MIN063) Escrito por Newton C. Braga O movimento de braos mecnicos, robs e outros automatismos estudados em mecatrnica obtido atravs de motores silenciosos. Numa demonstrao pode ser interessante ter algum tipo de efeito sonoro que imite o rudo de um motor de forma mais forte, modo a dar mais realismo ao funcionamento de

tais dispositivos. O circuito que propomos simples e pode ser alimentado com tenses de 3 a 6 volts. O rendimento do circuito muito bom e o pequeno alto-falante pode ser embutido no automatismo ou instalado numa caixinha de apropriada. O circuito possui ainda um ajuste de frequncia que serve como acelerador para o efeito e que pode ficar ao alcance do operador ou mesmo ser acoplado a algum dispositivo de acionamento automtico. Basicamente o projeto consiste num oscilador onde a freqncia tanto determinada por C1 (que pode ser alterado) como pelo ajuste de P1 (que funciona como "acelerador"). Na figura 1 temos o diagrama completo deste aparelho.

Diagrama do aparelho

Na figura 2 mostramos a disposio dos componentes numa ponte de terminais que a verso mais simples e mais imediata principalmente para os iniciantes.

Montagem numa ponte de terminais.

Os transistores admitem equivalentes e inclusive Q2 pode ser um BD136 ou TIP32 e o circuito alimentado com 12 V para maior potncia. Neste caso, entretanto, a alimentao deve vir de fonte ou bateria, pois um simples conjunto de pilhas no teria condies de fornecer a energia exigida. O alto-falante pode ser de 5 a 10 cm com 4 ou 8 de impedncia. Os resistores so de 1/8 W ou maiores e o eletroltico para 12 V. Para testar o aparelho s ligar sua alimentao. Devem ocorrer estalidos em maior ou menor velocidade conforme ajustamos o potencimetro. Faa o ajuste para obter o som equivalente a um motor. Comprovado o funcionamento s instalar o conjunto numa caixa e usar o aparelho da melhor maneira, embutindo-o na sua montagem de robtica ou mecatrnica ou onde quiser.

Q1 - BC548 ou equivalente - transistor NPN de uso geral Q2 - BC558 ou equivalente - transistor PNP de uso geral FTE - 4 ou 8 - alto-falante pequeno S1 - Interruptor simples - opcional B1 - 3 ou 6 volts - 2 ou 4 pilhas - ver texto P1 - 1 M - potencimetro R1 - 10 k - marrom, preto, laranja R2 - 1 k - marrom, preto, vermelho C1 - 10 F/12 V - capacitor eletroltico

Diversos: Ponte de terminais, caixa para montagem, suporte para duas ou quatro pilhas (opcional), boto para o potencimetro, fios, solda, etc.

Metralhadora com rel (MIN003) Escrito por Newton C. Braga Este simples circuito imita o som de uma meralhadora e com um capacitor maior tambm produz som de uma pistola de repetio. Simples de montar ele usa poucos componentes, alguns dos quais obtidos de aparelhos fora de uso. Dentre as aplicaes podem ser indicados brinquedos, efeitos sonoros em montagens mecatrnicas e robs. O princpio de funcionamento o seguinte: quando pressionamos S1 o capacitor carregase mas instantaneamente abre seus contactos o rel interrompendo a alimentao pela atrao da bobina. Com a interrupo os contactos do rel no voltam imediatamente a sua posio de normal mas demoram uma frao de segundo que quanto o capacitor precisa para descarregar-se novamente pela bobina. Com a volta dos contactos condio inicial temos nova carga e o fenmeno se repete. Neste abre e fecha do rel circulam pulsos de corrente pelo alto-falante produzindo um rudo semelhante ao de arma. A velocidade dos tiros depende tanto do valor do capacitor como do tipo do rel usado (resistncia de sua bobina) devendo o leitor fazer experincia no sentido de obter o valor que d melhor efeito. Na figura 1 temos o diagrama completo do aparelho.

Diagrama completo

Na figura 2 temos a disposio dos componentes que podem ser instalados numa caixinha para melhorar a acstica.

Sugesto de montagem.

O rel pode ser de qualquer tipo com 6 V de bobina e corrente de no mximo 100 mA. Tipos econmicos de uso geral podem ser usados. O capacitor pode ter valores entre 100 F e 470 F. O interruptor S1 de presso e a alimentao feita com 4 pilhas comuns de qualquer tamanho. O alto-falante pode ser de qualquer tipo ou tamanho com potncia a partir de 1 W. Para testar o aparelho s pressionar S1. Se os tiros forem muito lentos diminua o capacitor C1.

B1 - 6 V - 4 pilhas comuns S1 - Interruptor de presso NA K1 - rel de 6 V sensvel - ver texto

C1 - 100 F a 470 F a partir de 6 V - capacitor eletroltico - ver texto FTE - 4 ou 8 - alto-falante pequeno Diversos: Suporte de pilhas, caixa para montagem, fios, solda, etc.

Biestvel Transistorizado (CIR656) Este circuito foi encontrado no Electronics Digest de 1984. O autor chama-o de biestvel mas tambm podemos cham-lo de flip-flop, consistindo na configurao tradicional para este tipo de circuito. Trata-se de um circuito que troca de estado conforme os pulsos aplicados a entrada.. Q1 e Q2 podem ser do tipo BC558. O circuito funcionar com tenses de 6 V a 12 V normalmente. O pulso de disparo positivo neste circuito. O disparo ocorre com pulsos negativos.

Biestvel Transistorizado

Flip-Flop R-S com Transistores (CIR655) Este circuito foi encontrado no Electronics Digest de 1984. O autor chama-o de biestvel R-S, consistindo na configurao tradicional para este tipo de circuito. Trata-se de um circuito que troca de estado conforme os pulsos aplicados s entradas. Q1 e Q2 podem ser do tipo BC558. O circuito funcionar com tenses de 6 V a 12 V normalmente. O pulso de disparo positivo neste circuito.

Flip-Flop com LEDs (CIR089) Pulsos negativos aplicado entrada fazem este flip-flop mudar de estado, o que ser indicado pelos LEDs ligados aos coletores dos transistores. Para disparo por toque pode ser usado um transistor comum resistor de 10 k no coletor e um resistor de 1M na base, ligada a um sensor. O circuito tem baixo consumo e pode ser alimentado por pilhas. Eventualmente, em caso de disparo errtico ou falta de sensibilidade os valores dos resistores de 10 k podem ser alterados na faixa de 4k7 a 47 k.

Chave de toque biestvel CMOS (CIR054) As sadas deste circuito comutam a cada toque no sensor. A sensibilidade depende de R2, cujo valor pode ser alterado segundo as necessidades. O sensor consiste em duas chapinhas prximas que devem ser tocadas simultaneamente. As sadas Q e Q/ so complementares, ou seja, quando uma est no nvel alto a outra estar no nvel baixo. A alimentao feita com o positivo no pino 14 e negativo no pino 7 do circuito integrado, utilizando-se tenses entre 5 e 12 V.

Chave de Toque Biestvel CMOS

Chave de Toque Transistorizada (CIR015) Esta uma chave de toque experimental transistorizada sensvel. Dois transistores so ligados na configurao Darlington e no emissor uma pequena lmpada de 50 mA x 6 V. No use lmpadas maiores. Pode-se aumentar a sensibilidade com a ligao da lmpada no coletor de Q2. O circuito pode ser alimentado com 6 ou 9 V, mas para 9 V deve ser utilizada uma lmpada para esta tenso. Os eletrodos so chapinhas de metal que devem ser tocadas simultaneamente. Podem ser dois fios que sero tocados, um por cada mo da pessoa que vai acionar o circuito. Para lmpadas de correntes maiores pode ser usado o BD135.

Chave de toque transistorizada.

Rel Eletrnico (MIN019) Escrito por Newton C. Braga Uma forma de se obter grande sensibilidade para um rel fazendo seu disparo por um circuito eletrnico. O circuito que apresentamos na figura 1 tem justamente essa finalidade.

Diagrama do Rel Eletrnico

Com ele, tenses mnimas de frao de volts e correntes da ordem de microampres podem acionar um rel comum de 6 V. Se o rel tiver dois contactos, poderemos usar o segundo para agregar um sistema de trava. Com o sistema de trava, um breve pulso na entrada fecha os contactos do rel mantendoo assim mesmo por tempo indeterminado. Para desarmar o rel ser preciso desligar por um momento a sua alimentao. Na figura 2 temos a maneira de se fazer a montagem usando uma matriz de contactos ou uma placa universal com o mesmo padro.

Montagem do Rel Eletrnico em matriz de contato.

Observe que foi usado um rel com base DIL semelhante a de um circuito integrado de 14 pinos. O que pode ser controlado por este circuito depende da capacidade dos contactos do rel usado. P1 deve ser ajustado para que o rel fique no limiar do disparo. Agregando o circuito mostrado na figura 3, o rel poder ser acionado por sinais de corrente alternada.

Acionando o circuito por corrente alternada.

O rel usado tem uma corrente de bobina at 100 mA e transistores equivalentes podem ser usados sem problemas. Tambm podem ser usados transistores PNP com a inverso de polaridade da alimentao e do diodo D1.

Q1 - BC548 ou equivalente - transistor NPN de uso geral D1 - 1N4148 - diodo de uso geral P1 - 100 k - potencimetro

R1 - 10 k x 1/8 W - resistor - marrom, preto, laranja R2 - 100 k x 1/8 W - resistor - marrom, preto, amarelo R3 - 2,2 k x 1/8 W - resistor - marrom, preto, vermelho K1 - Rel de 6 V at 100 mA B1 - 6 V - 4 pilhas ou fonte C1 - 100 F x 12 V - capacitor eletroltico

Diversos: Matriz de contactos ou placa de circuito impresso universal, suporte de pilhas, fios, solda, etc.