Libro 27 - Experiencia 2 - Página 1/8 ALARMA DOMICILIARIA Sistema de protección de casas, departamentos, fábricas,etc. CARACTERISTICAS: Dos zonas de disparo (Temporizada y pánico) Fuente incorporada con cargador de batería. El circuito trabaja con sensores NC, pero se puede adaptar para utilizar sensores NA LISTADO DE COMPONENTES: RESISTENCIAS: R1=100 ohms (Marrón-Negro-Marrón) R2=R6=R8=100 Kohms (Marrón-Negro-Amarillo) R3=2,2 Kohms (Rojo-Rojo-Rojo) R4=R14=2,2 Mohms (Rojo-Rojo-Verde) R5=R7=18 Kohms (Marrón-Gris-Naranja) R9=330 ohms (Naranja-Naranja-Marrón) R10=6,8 Kohms (Azul-Gris-Rojo) R11=R12=R15=R16=10 Kohms (Marrón-Negro-Naranja) R13=R17=270 ohms (Rojo-Violeta-Marrón) R18=R19= [ver modif. p/sensor NA] CAPACITORES: C1=220 µf 16 V (Electrolítico) C2=C4=C6=1µF 50 V (Electrolítico) C3=C7= [ver modif. p/sensor NA] C5=10 µf 16 V (Electrolítico) C8=100 µf 16 V (Electrolítico) C9=100 nf (Disco) C10=1000 µf 25 V (Electrolítico) VARIOS: T1=Transformador 220 / 15 V - 1 A (no se provee) S1=Llave interruptora simple RELE=Relé simple inversor 12 V, 10 A SEMICONDUCTORES: Q1=Q2=BC 558 Q3=BC 337 D1=D2=1N4148 D3 a D6=1N4007 DZ1=Zener 9,1 V / 500 mw TH1=TIC 106A IC1=1C2=LM 555/NE 555 IC3=LM 7812
Libro 27 - Experiencia 2 - Página 2/8 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO: Este circuito se basa en la utilización de dos timers (555) como osciladores monoastables. CIRCUITO INTEGRADO 555 CONFIGURACIÓN INTERNA: El encapsulado del circuito integrado 555 aloja una divisor resistivo compuesto por tres resistencias de 5K (de aquí su nombre), dos comparadores de tensión, un flip-flop RS con set y reset, un buffer negado y un transistor bipolar para la versión original de este integrado, o un transistor tipo MOS FET para la versión CMOS. La estructura interna puede observarse en la figura 1. Fig. 1 MULTIVIBRADOR MONOESTABLE: En la figura 2 presentamos un circuito monoestable que se utiliza esencialmente para conseguir en su salida un pulso positivo cada vez que en el terminal 2 (Trigger o disparo) ingresa un pulso negativo. Como el ancho de pulso de salida se puede variar a voluntad, modificando los valores del resistor R1 y del capacitor C1, este circuito resulta muy útil para convertir pulsos negativos estrechos en pulsos de mayor duración. Esto puede notarse con solo echar un vistazo a la figura 3. La fórmula para determinar el ancho de pulso entregado en la pata 3 del circuito integrado es la siguiente: T = 1,1 x R1 x C1
Libro 27 - Experiencia 2 - Página 3/8 Donde : T = ancho de pulso en segundos. R1 = valor Óhmico de R1 en Ohms. C1 = valor de capacidad de C1 expresado en Faradios. Si se quiere es obtener un tiempo determinado conociendo únicamente el valor del capacitor C1, se podrá calcular el valor de la resistencia R1 empleando la fórmula siguiente: C1=T / (1,1 x R1) Las magnitudes de la ecuación precedente son: R1[Ohms]; C1[Faradios] T[segundos]. Las tolerancias de los capacitores y resistencias incidirán sobre los tiempos calculados. Para mayores exactitudes recomendamos el empleo de capacitores de poliester o tantalio y preset en lugar de resistencias. Figura 2 Figura 3
Libro 27 - Experiencia 2 - Página 4/8 El CIRCUITO DE LA ALARMA Al encender el sistema desconectamos de masa al resistor de descarga R1 y los restablecimientos a 0 de los timers, con lo cual éstos se desbloquean y comienza a cargarse el condensador C1 a través de R2. Cuando la tensión sobre los bornes de C1 supera el valor de la tensión del zener éste entra en conducción, produciendo una caída de tensión sobre el divisor resistivo formado por R3 y R6.Del punto medio de éste divisor se toma la tensión de compuerta que dispara a TH1, con lo cual se habilita la zona temporizada. El sistema está ahora en posición de vigilancia. Con el tiristor ya disparado, Q1 pasa a ser la pieza vital para el disparo de la zona temporizada. Si se abre alguno de los sensores, desaparece el nivel positivo presente en su base con lo que se satura, enviando a masa al cátodo de TH1, quien como ya se encuentra disparado conecta el borne positivo de C2 a un nivel cercano a masa. Atravesando C2 se transforma en un pulso negativo que dispara al primer monoestable (IC1). Este timer entrega en su pata 3 un pulso positivo que queda aplicado a C4 y la duración de dicho pulso depende de R14 y C5. Una vez concluido el tiempo de carga del primer monoestable,éste volverá a entregar a su salida un nivel de masa y C4 es atravesado por un pulso negativo que dispara al segundo timer, que al cambiar su estado de salida, excita a Q3, el cual hace circular corriente por la bobina del relé y conecta la carga. Esta permanecerá conectada durante un tiempo que depende de R4 y C8. Luego el sistema se restablece al estado inicial. En caso de necesitar el disparo inmediato se utilizará la zona de pánico. Al abrirse el sensor, se satura Q2, con lo cual se dispara directamente el segundo monoestable. El diodo D2 aísla los disparos de las dos zonas, a fin de evitar que en caso de activarse la zona temporizada nos bloquee el sistema de disparo de la zona de pánico.d1 protege a Q3 de los transitorios de desconexión de la bobina del relé. La fuente de alimentación está incluida en el mismo circuito y consiste en el puente rectificador (D3 a D6), el capacitor de filtrado C10 y el regulador IC3 que nos entrega una tensión estabilizada de 12 V.
Libro 27 - Experiencia 2 - Página 5/8 NOTAS DE MONTAJE: * Colocar a IC3 un pequeño disipador U. * El tiempo en que queda activada la carga se puede modificar cambiando el valor de R4 o de C8 según las fórmulas vistas en el informe del 555. ZONA DE PANICO: MODOS DE OPERACION: El disparo por zona de pánico es inmediato al abrirse algún sensor. ZONA TEMPORIZADA: Permite al usuario abandonar el lugar después de haber conectado el sistema de alarma (unos 30 seg); luego la zona queda automáticamente protegida. También dispondrá de unos 30 seg para desconectar la alarma al reingresar al lugar. La señal de ingreso queda memorizada por el sistema y solo se dispara la alarma, si luego de dicho tiempo la alarma no se desconectó. DIAGRAMA DE CONEXIONES En el diagrama de conexiones se han conectado dos LEDs (LT y LP). Los mismos son opcionales. Sirven para indicar si alguno de los sensores de la zona temporizada o de la zona de pánico están abiertos. En caso de conectarse los mismos, habrá que agregarles en serie una resistencia de 3,3 Kohms (naranja-naranja-rojo). En el diagrama se muestra como se conectan más de un sensor NC por zona (en este caso 2).
Libro 27 - Experiencia 2 - Página 6/8 Diagrama de conexiones
Libro 27 - Experiencia 2 - Página 7/8 MODIFICACIONES PARA UTILIZAR SENSORES NA: - Se deben cambiar los transistores BC 558 (Q1 y Q2) por transistores BC 548, los cuales se colocarán al revés de lo que indica la serigrafía. - Colocar C3 y C7 (47 µf 25 V). - Colocar R18 y R19 (3,3 Kohms=Naranja-Naranja-Rojo) externas a la plaqueta. - R5 y R7 serán de 22 Kohms (Rojo-Rojo-Naranja). CONEXION DE ACTIVACION POR CONTROL REMOTO El receptor del control remoto se conecta en el modo 2 (un pulso activa la alarma y otro la desactiva). El circuito agregado es opcional y sirve para activar brevemente la carga en el momento de la activación y desactivación para indicar dicha acción. No olvidar conectar las masas de ambas plaquetas.
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