Despertador fotoeletrônico. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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No artigo de Zh. Mikheeva "Despertador selecionador de cogumelos, também conhecido como cão de guarda"em "Rádio", 2002, nº 3, pp. 47, 48 falou sobre um design que emite um sinal sonoro quando a iluminação do sensor fotográfico aumenta. Em outras palavras, o dispositivo é um despertador fotográfico, conveniente para pescadores, caçadores, etc.

Um projeto semelhante pode ser feito em apenas um microcircuito e um transistor (Fig. 1). É composto por um fotodiodo VD1, que é um sensor de luz, um único vibrador nos gatilhos Schmitt DD1.1 e DD1.2, dois geradores nos gatilhos DD1.3, DD1.4 e um inversor em um transistor VT1.

No modo de espera, quando o fotodiodo está escurecido e sua resistência é relativamente alta, na entrada do gatilho DD1.1 - um nível próximo ao baixo (quase lógico 0). O gatilho DD1.2 está no estado zero, então o gatilho DD1.3 não funciona e sua saída (pino 10) é alta, o que fecha o transistor. Com isso, ocorre um nível baixo no coletor do transistor, o que impede que o gerador opere no gatilho DD1.4. O dispositivo pode ficar neste estado por um tempo arbitrariamente longo, consumindo uma corrente de uma fonte de alimentação de não mais que 2 μA.

Com o aumento da iluminação, a resistência do fotodiodo diminui e a tensão na saída superior do resistor R1 de acordo com o circuito aumenta. Ao atingir o valor limite, o gatilho DD1.1 muda para um estado em que sua saída (pino 3) é definida para um nível baixo. O capacitor C2 começa a carregar através dos resistores R2, R3. Apareceu nível alto na saída do gatilho DD1.2 inicia o gerador no gatilho DD1.3. Ele começa a produzir pulsos retangulares com uma taxa de repetição de cerca de 1 Hz.

Esses pulsos, invertidos pela cascata no transistor VTT, começam a iniciar periodicamente o gerador no gatilho DD1.4, que gera oscilações de 3 horas com frequência de cerca de 1500 Hz. O emissor piezo BF1 emite um sinal sonoro intermitente, anunciando a obtenção do valor limite de iluminação. O sinal irá parar quando a tensão na saída direita do capacitor C2 de acordo com o circuito atingir o limite de comutação do gatilho DD1.2.

A duração do alarme depende principalmente da capacitância do capacitor C2 e da resistência do resistor R3. Com as classificações das peças indicadas no diagrama, é cerca de 30 s. Ao final desse tempo, o gatilho DD1.2 comuta, um nível baixo aparece em sua saída, os geradores nos gatilhos DD1.3, DD1.4 param de funcionar. O aparelho também pode ficar nesse modo por muito tempo, mas o consumo de corrente aumenta várias vezes.

O alarme será reativado somente depois que o nível de luz cair abaixo do limite. Então a resistência do fotorresistor aumentará significativamente, um nível alto aparecerá na saída do gatilho DD1, o capacitor C2 descarregará rapidamente através do resistor R2 e do diodo VD1. O dispositivo entrará no modo de espera.

É permitido usar microcircuitos do tipo indicado das séries K564, KR1561 no projeto. É indesejável usar elementos lógicos 2I-NOT, pois eles não possuem uma histerese de tensão de entrada chaveada. Transistor - qualquer uma das séries indicadas no diagrama. O fotodiodo pode ser, além do indicado no esquema, FD-236, FD-256 ou similar. Diodo - qualquer silício de baixa potência. Resistores e capacitores - qualquer tamanho pequeno, é desejável usar o capacitor C2 com baixa corrente de fuga. Emissor Piezo BF1 - ZP-1, ZP-2, ZP-5, ZP-22 ou similar.

Os detalhes do despertador, exceto o fotodiodo e o emissor piezoelétrico, são montados em uma placa de circuito impresso (Fig. 2) feita de fibra de vidro de folha unilateral. O fotodiodo é colocado no corpo da estrutura para que a luz ambiente incida sobre ele.

Para ajustar a sensibilidade do fotodiodo, ele é coberto com um filme ou papel fino de densidade diferente, selecionando o limite de iluminação no qual o alarme deve disparar. O resultado desejado também é alcançado selecionando o resistor R1. Ao selecionar os resistores R4, R7, a frequência desejada de ativação do sinal sonoro e seu tom, respectivamente, são definidos.

Assim como o projeto mencionado acima, este é capaz de realizar muitas outras funções, por exemplo, ligar vários mecanismos e dispositivos em determinados momentos do dia. Mas para isso você precisa complementá-lo com uma cascata de controle de carga de transistor ou trinistor da potência apropriada.

Autor: I. Potvchin, Fokino, região de Bryansk

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