Cuando alguien entra en un ambiente iluminado, su presencia provoca pequeños cambios en las reflexiones de luz. Estos cambios pueden ser captados por sensores y procesados para el disparo de una alarma. Esta es justamente la finalidad de este circuito.
La gran ventaja de este sistema en un sistema de alarma está en su facilidad de montaje e instalación, ya que utiliza un sensor único y opera con la propia luz ambiental.
Su área de cobertura es grande y sirve para la protección de diversos tipos de ambientes.
Nuestro sistema opera por la pequeña variación de la luminosidad general de un ambiente que ocurre por la presencia de una persona.
El color del traje, por ejemplo, no importa si es claro o oscuro cambia el patrón de luz de un local, aunque de forma insignificante, es suficiente para ser detectado por este circuito sensible.
El aparato es alimentado por fuente propia y por batería de tal forma, que si hay un corte de energía, la batería puede continuar alimentándolo.
Los componentes utilizados son comunes de bajo costo y el montaje no requiere muchos ajustes especiales.
Como funciona
En la figura 1 tenemos un diagrama de bloques que representa la alarma.
El primer bloque es el fundamental del proyecto, consistente en un comparador de ventana elaborado en torno a dos de los comparadores de un circuito integrado LM339.
Lo que este circuito hace es mantener la salida en el nivel alto sólo cuando la luz que incide en un sensor está en un estrecho intervalo de valores.
Este intervalo se ajusta en los trimpots P1 y P2, mientras que P1 ajusta la sensibilidad del circuito.
La figura 2 muestra el gráfico del comparador.
Así, cuando cualquier objeto o persona entra en el ambiente iluminado para el cual el sensor está señalado, un pequeño cambio de luz que ocurra hace que la entrada del comparador salga del intervalo ajustado.
Con ello el circuito conmuta y el 555 dispara por un intervalo de tiempo determinado por el ajuste de P4.
Este será el tiempo de disparo de la alarma que ya incorpora una sirena.
La sirena es elaborada en torno a un circuito 4093 que contiene cuatro puertas disparadoras.
La primera se utiliza como modulador, la segunda genera el tono y las otras funcionan como un amplificador digital.
El sonido intermitente obtenido en la salida del circuito se aplica a un FET de potencia que tiene por carga un altavoz.
En su lugar se puede utilizar un TIP31 sin necesidad de modificar el circuito.
Montaje
En la figura 3 tenemos el diagrama completo de la alarma de presencia.
Una sugerencia de placa de circuito impreso para el montaje se muestra en la figura 4.
En el montaje, observe las posiciones de los circuitos integrados, diodos y transistores.
Los capacitores electrolíticos son para 16 V o mas y los resistores de 1/8 W de disipación.
El transformador tiene un secundario de 12 + 12 V con corriente de 2 a 4 A.
El altavoz debe ser del tipo pesado de 4 a 8 ohms con al menos 10 cm de diámetro.
Los demás componentes deben ser de acuerdo con lo especificado en la lista de materiales.
En la figura 5 damos una opción para accionar un relé en lugar de activar la sirena.
Se puede utilizar un transistor común de potencia en lugar de Q2, sin cambios en el circuito original.
Ajuste y uso
El ajuste se realiza en el lugar donde se utilizará la alarma, como se muestra en la figura 6.
Cierre las cortinas del local y lo ilumina de forma normal con la luz de la lámpara de techo.
Desconecte S2 para cortar el sonido en la sirena, que deberá probarse posteriormente.
Ajuste entonces P2 y P3 y luego P1 para obtener el punto de equilibrio, o sea el punto en que el LED indicador se apaga.
A medida que hace este ajuste coloca en las proximidades del sensor un objeto claro o oscuro para obtener su accionamiento.
Una pequeña hoja de papel blanco de unos 5 x 5 cm sirve y también una hoja de papel negro.
El ajuste debe reajustarse varias veces hasta obtener la máxima sensibilidad.
Una vez que se alcance el punto de disparo con el LED apagado, accionamos S2 para probar la sirena.
Comprobado el funcionamiento de la sirena es sólo utilizar la alarma dejándolo conectado.
La modificación del patrón de luz del ambiente, como la colocación o retirada de objetos, requerirá nuevos ajustes.
CI-1 - LM193, 293 o 393 - circuito integrado
CI-2 - 555 - circuito integrado
CI-3 - 4093 - circuito integrado
CI-4 - 7808 o 7812 - circuito integrado
Q1 - BC558 - transistores PNP de uso general
Q1 - IRF640 o equivalente - MOSFET de potencia
LED1 - LED común de cualquier color
D1, D2, D3 - 1N5402 - diodos de silicio
R1 - 4k7 ohms x 1/8 W - resistor - amarillo, violeta, rojo,
R2, R5 - 10 k ohms x 1/8 W- resistores - marrón, negro, naranja
R3, R8 - 1 k ohms x 1/8 W - resistores - marrón, negro, rojo
R4 - 22 k ohms x 1/8 W - resistor - rojo, rojo, naranja
R6 - 27 k ohms x 1/8 W - resistor - rojo, violeta, naranja
R7 - 1 M ohms a 2,2 M ohms - resistor
R9 - 1 M ohms x 1/8 W - resistor - marrón, negro, verde
R10 - 100 k ohms x 1/8 W - resistor - marrón, negro, amarillo
P1 - 1 M ohms - potenciómetro
P2, P3 - 100 k ohms - trimpots
P4 - 1 M ohms - trimpot
LDR - LDR Redondo común
C1 - 10 uF - electrolítico
C2 - 100 uF - electrolítico
C3 - 47 nF - cerámico o poliéster
C4 - 470 nF - cerámico o poliéster
C5 2 200 uF - electrolítico
S1, S2 - Interruptores simples
FTE-4 o 8 ohms - Altavoz - ver texto
T1 - Transformador - ver texto
F1 - Fusible de 3 A
Varios:
Placa de circuito impreso, caja para montaje, disipador para el transistor, cables, cable de fuerza, soldadura, etc.