Controle remoto por raio de luz

Escrito por Newton C. Braga
Qui, 14 de Abril de 2011 15:17

Este artigo é de 1997 mas absolutamente atual, pelas finalidades diudáticas que tem e pelos componentes de baixo custo e fácil obtenção que utiliza. Um projeto que atpé hoje, em nossos dias, recomendamos para ser usado em cursos de iniciação tecnológica nos níveis fundamental e médio e mesmo em cursos técnicos, como tarefa prática dos primeiros anos.

Introdução
Este projeto consiste num sensor que ao receber luz aciona um alarme, relé ou outro tipo de dispositivo. Este projeto pode ser utilizado pelos acadêmicos para mostrar o princípio de funcionamento de um foto-sensor, muito utilizado em portas automáticas, alarmes e mesmo em controle remotos.
Com este projeto é possível acionar um alarme ou fechadura elpetrica com um simples farolete, ou aind uma fósforo.
Uma aplicação prática interessante para este circuito é como alarme que acionará alguma campainha quando alguém iluminar o sensor ou acender uma luz. Outra aplicação é como despertador, acionando um rádio quando amanhecer.
Enfim, trata-se de um circuito que ativa um relé quando o sensor é iluminado.

COMO FUNCIONA
O mais interessante deste projeto é que o sensor é improvisado com um transistor 2N3055 do qual tenhamos tirado o invólucro. Este fato permite ao leitor mostrar que as junções eletrônicas dos transistores são sensíveis à luz.
Assim, quando as junções do transistor recebem luz elas liberam, portadores de carga que significam uma pequena corrente. Esta corrente é amplificada por dois outros transistores sendo um deles de alto ganho, denominado Darlington, de tal maneira que adquire intensidade para acionar o relé.
O relé nada mais é do que um interruptor magnético. Quando percorrida por uma corrente a bobina do relé cria um forte campo magnético que atrai lâminas de metal. Estas lâminas encostam umas nas outras de modo a deixar passar a corrente.
O relé usado no projeto original pode controlar cargas de até 10 ampères, mas equivalentes podem ser experimentados. Pode-se até substituir este relé por uma lâmpada pequena que vai acender sempre que o sensor foi iluminado. Esta substituição pode ser interessante se o aparelho for usado apenas em demonstrações.
O circuito é alimentado por pilhas comuns.

MONTAGEM
Na figura 1 temos o diagrama completo do aparelho usado nesta experiência.



A disposição dos componentes principais numa ponte de terminais é mostrada na figura 2.



O relé pode ser qualquer tipo econômico e sensível para 6 Volts.
A finalidade do potenciômetro ou trimpot P1 é fazer o ajuste de sensibilidade e o transistor Q2 deve ser obrigatoriamente um Darlington. O transistor Q1 admite equivalente e o foto-transistor FT tanto pode ser um 2N3055 com a junção exposta como um foto-transistor "de verdade" de qualquer tipo.
O 2N3055 pode ser obtido principalmente em televisores antigos. Retire o transistor com cuidado e depois remova sua capa protetora, nunca tocando na pastilha de silício. Se o transistor aproveitado estiver bom o aparelho funcionará.
Nos pontos A, B e C são ligados os aparelhos controlados. Temos com o relé indicado a possibilidade de ligar ou desligar os aparelhos conforme sejam usados os contactos C e NF ou C e NA.

PROVA E USO
Para provar o aparelho, basta ajustar P1 para que o relé fique prestes a disparar. Depois, iluminando FT devemos ter o acionamento do relé com a produção de um pequeno estalo.
Ligue na saída do relé aparelhos como l6ampadas, motores ou outros para mostrar como eles podem ser ligados e desligados.
Para obter maior sensibilidade e diretividade monte FT num tubinho opaco com uma lente. A posição da lente deve ser experimentada até se obter o melhor desempenho.

O QUE EXPLICAR
Explique o princípio de funcionamento dos foto-sensores de silício e mostre como a corrente que passa por um sensor aumenta quando ele é iluminado.
Explique que este tipo de sensor pode ser usado em alarmes, sistemas de abertura de portas e controles remotos.
Se você usar um LED infravermelho pode mostrar que este tipo de sensor, além de mais sensível que o olho humano, pode "ver" luz de comprimentos de onda que nós não podemos. Assim, os foto-sensores deste tipo podem ser usados com a radiação infravermelha.

SUGESTÕES DE TRABALHOS
Monte um stand em que o foto-sensor fique apontado para o local em que passam os visitante e para onde também seja apontado o foco de uma lâmpada comum. Quando passar alguma pessoa com roupa clara que reflita mais luz, o sensor vai captar esta luz e disparar o circuito tocando um alarme.
Se tiver dificuldades em obter o transistor Darlington use dois transistores BC548 ligados de modo a formar um par Darlington.

Lista de Componentes:

Semicondutores:
FT - 2N3055 sem invólucro - transistor de potência - ver texto
Q1 - BC548 ou equivalente - transistor NPN d euso geral
Q2 - BC517 - transistor Darlington NPN
D1 - 1N4148 - diodo de uso geral

Diversos:
P1 - 1 M Ω - trimpot ou potenciômetro
K1 - Relé de 6 V x 100 mA
S1 - Interruptor simples
B1 - 6 V - 4 pilhas pequenas, médias ou grandes
Ponte de terminais, suporte de pilhas, terminais tipo parafuso, caixa para montagem, fios, solda, etc.


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