Describimos el montaje de una simple alarma que detecta cuando algún movimiento brusco ocurre en una puerta, ventana, objeto que pueda ser robado o aún moto o bicicleta. En la condición de espera él presenta un consumo extremadamente bajo, pudiendo ser alimentado por pilas.
La alarma visualizada detecta cuando el sensor, una llave de contacto de péndulo se activa, aunque sea por fracción de segundo.
El pulso producido dispara el circuito que cierra los contactos de un relé y lo mantiene accionado por un tiempo que puede ser programado entre algunos segundos hasta cerca de 15 minutos. En nuestro prototipo, montado en matriz de contactos, el accionamiento es de un LED, pero en su lugar se puede conectar una bocina u otro dispositivo de advertencia.
En la condición de espera el consumo del aparato es de menos de 1 mA y en la condición de disparo el consumo es mayor, dependiendo sólo del relé usado.
El Circuito
Este circuito consiste en una aplicación directa del 555 en la configuración monoestable. Cuando su entrada de disparo (pino 2) es puesta a tierra por instante, la salida del 555 va al nivel alto permaneciendo en ese estado por un tiempo que depende de R y de C.
Los valores de R pueden quedar entre 1 k y 1 M típicamente, mientras que los valores de C pueden quedar entre 100 nF y 1000 uF típicamente. El tiempo de accionamiento puede calcularse mediante la fórmula:
t = 1,1 x R x C
Donde:
t se obtendrá en segundos
R se debe dar en ohms
C se debe dar en las farads
Para 100 k y 1 uF, por ejemplo, obtenemos aproximadamente 110 segundos, lo que teniendo en cuenta las tolerancias de los componentes resulta en aproximadamente 2 minutos.
La señal en el nivel alto obtenido en la salida del 555 sirve para saturar un transistor que tiene como carga de colector el relé. Recomendamos el uso de un relé sensible con una corriente máxima de 50 mA. El circuito podrá ser alimentado con tensiones de 6 V o 12 V según el relé usado o la fuente de alimentación.
En la figura 2 tenemos las formas de onda obtenidas en una simulación de ese circuito con el Multisim (Programa de Simulación y Proyectos de National Instruments).
Montaje
El circuito se puede montar en una placa de circuito impreso común, universal o incluso en una matriz de contactos. En nuestro caso, montamos ese circuito en una matriz, obteniendo la disposición de componentes mostrada en la figura 3.
Observe que se utilizó un relé DIL de Metaltex que encaja perfectamente en la matriz de contactos y que por lo tanto consiste en el componente ideal para el desarrollo de este tipo de proyecto. El sensor puede ser hecho con hilos desencapados y un pequeño peso, como muestra la figura abajo.
Observe que la argolla no se apoya en el hilo sensor, lo que ocurrirá sólo cuando esté sujeto a algún tipo de balance. Para probar el circuito basta conectar una carga a los contactos del relé, como muestra la figura 5 y luego conectarlo. Al balancear el sensor de modo que ocurra el contacto, debe haber el disparo del relé con el accionamiento de la carga por el tiempo determinado por R y C.
El mismo circuito también puede ser utilizado con sensores reed-switches, varios de ellos conectados en paralelo, protegiendo una instalación doméstica o comercial más amplia.
Los cables de conexión a los sensores pueden ser largos y en este caso se recomienda el uso de una fuente o batería para permitir que el sistema también alimente un sistema de aviso de mayor potencia.
Lista de material
CI-1 - 555 - circuito integrado
Q1 - BC548 - transistores NPN de uso general
D1 - 1N4148 - diodo de uso general
K1 - Relé de 6 o 12 V - según la alimentación - Metaltex ML2RC1 o ML2RC2 - ver texto
X1 - Sensor de péndulo - ver texto
R1 - 4,7 k ohms x 1/8 W - resistor - amarillo, violeta, rojo
R2 - 22 k ohms x 1/8 W - resistor - rojo, rojo, naranja
R - resistor - ver texto
R3 - 1,2 k ohms x 1/8 W - resistor - marrón, rojo, rojo
C1 - 220 nF - capacitor de cerámica o poliéster
C2 - 100 uF - capacitor electrolítico
C - capacitor electrolítico - ver texto
Varios:
Placa de circuito impreso o matriz de contactos, fuente de alimentación o pilas, hilos, soldadura, etc.