Luz Rítmica para o Robô

Escrito por Newton C. Braga


Este circuito pode ser usado para dar um efeito especial ao robô falante fazendo com que uma lâmpada pisque no acompanhando as palavras. Os projetos de mecatrônica que tenham som também podem usá-lo assim como diversos tipos de sistemas de som, inclusive no carro, onde um conjunto de lâmpadas de 12 V vai piscar ao rítmo da música. Para o som doméstico ou projetos de mecatrônica, uma fonte de 6 a 12 V pode ser usada (conforme a lâmpada) e as lâmpadas coloridas podem ser instaladas num painel produzindo um efeito de caleidoscópio acionado pelo som.
Luzes r¡tmicas são sistemas de efeitos decorativos muito interessantes para sistemas que reproduzam sons em geral. Para o robô podemos fazer com que lâmpadas no lugar dos olhos pisquem ao mesmo tempo que ele fala acompanhando as palavras. No carro, podemos fazer um painel com uma ou mais lâmpadas que piscarão de acordo com o rítmo da música.
Mesmo no som doméstico, do tipo de carro usado com fonte, podemos montar uma caixa com muitas lâmpadas dando um efeito diferente.
O circuito utiliza transistores comuns e pode pode operar com até 1 ampere de corrente o que significa até 5 lâmpadas do tipo usado na iluminação interna de carro de200 mA [pde, ser alimentadas.
Para um sistema estéreo podemos montar duas unidades iguais e ligar uma em cada saída de som. A conexão ao aparelho de som é direta não havendo necessidade de recursos especiais.
Outra aplicação é ligar o circuito no amplificador de escuta de um robô de modo que uma lâmpada pisque indicando que ele está "ouvindo" ou seja, seu microfone está captando uma ordem.

Características:
* Tensão de alimentação: 6 a 12 V
* Corrente máxima 1 ampere
* Número de transistores: 2
* Potência mínima de entrada: 100 mW

COMO FUNCIONA
O sinal do amplificador de áudio é retirado do próprio alto-falante do sistema reprodutor e levado a um transformador que tanto serve para fazer um melhor casamento de impedâncias como para proporcionar um isolamento entre os circuitos.
Um resistor limita a potência aplicada ao circuito que é de grande sensibilidade. Este resistor Rx depende da potência do aparelho de som e com que a luz rítmica deve funcionar segundo a seguinte tabela:

Potência = Rx
0 a 5 W = 10 Ω x 1 W
5 a 20 W = 22 Ω x 2 W
10 a 50 W = 47 Ω x 2 W
50 a 100 W = 100 Ω x 2 W
acima de 100 W = 220 Ω x 2 W

O sinal do transformador excita diretamente a base de um transistor PNP que atua como driver para um transistor NPN de maior potência.
O transistor NPN, do tipo TIP31 ou equivalente, deve ter um radiador de calor, e serve para controlar diretamente as lâmpadas. Assim, com as variações de sinal o transistor Q2 conduz a corrente fazendo a lâmpada piscar.

MONTAGEM
Na figura 1 temos o diagrama completo de um canal da luz rítmica sem sua fonte de alimentação.




Como são usados poucos componentes o leitor pode realizar a montagem com base numa pequena placa de circuito impresso com a disposição mostrada na figura 2.



O transformador T1 tanto pode ser um transformador de saída para transistores (encontrado em rádios antigos fora de uso) com o enrolamento de baixa impedância ligado a Rx, como também pode ser um pequeno transformador de alimentação com primário de 110 V e secundário de 9 ou 12V e corrente entre 100 e 500 mA ligado ao resistor Rx. (veja que o transformador nada tem a ver em termos de tensão com a tensão que vai alimentar o circuito, pois sua função é apenas acoplamento).
Os transistores admitem equivalentes e a lâmpada de 6 a 12 V, conforme a alimentação pode ter correntes entre 50 e 500 mA e no m ximo podemos ter um total com corrente de 1 A.
Para melhorar a reposta do circuito, evitando assim que a lâmpada pisque demais podemos ligar um eletrolítico de 1 a 22 µF entre o emissor e a base do transistor Q1. Este capacitor deve ter o positivo no emissor de Q1.
O conjunto pode ser alojado numa pequena caixa plástica e a lâmpada conectada por fios comuns. Se tiver de ficar longe da fonte de som (amplificador) este fio pode ter até alguns metros. na figura 3 temos uma sugestão para a montagem.





Na figura 4 temos uma sugestão de fonte de alimentação para o circuito caso o leitor queira usar o sistema com som doméstico ou numa montagem de mecatrônica fixa que admita a alimentação pela rede de energia. A fonte indicada serve para dois aparelhos com duas lâmpadas de 500 mA numa versão estéreo.






O transformador tem enrolamento primário de acordo com a rede local e secundário de 12 V x 1A.

PROVA E USO
A ligação do aparelho na saida do sistema de som é feita conforme mostra a figura 5.






Para operar o aparelho basta ligar o som e a alimentação. Com determinado volume a lâmpada deve piscar acompanhando o rítmo da música. Não existem ajustes, mas se o leitor julgar necessário pode colocar um potenciômetro entre o emissor e a base de Q1. este potenciômetro será de 10 k Ω.


Lista de Materiais:

Semicondutores:
Q1 - BC558 ou equivalente - transistor PNP de uso geral
Q2 - TIP31 - Transistor NPN de potência

Resistores:
Rx - ver texto
R1 - 1 k Ω x 1/8 W - marrom, preto, vermelho

Diversos:
T1 - Transformador - ver texto
X1 - 12 V - lâmpadas - ver texto
C1 - 100 µF/ 16 V - capacitor eletrolítico
Ponte de terminais, caixa para montagem, radiador de calor para o TIP31, fios, solda, etc.



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