Libro 27 - Experiencia 3 - Página 1/8 ALARMA ANTIRROBO CON SIRENA Y CARGADOR DE BATERÍA Sistema de vigilancia y alerta para la prevención de robos, aplicable en inmuebles o en vehículos, con batería de acumuladores de 12 Vcc. El circuito normalmente se alimenta de la línea de 220 Vca, a través de un transformador, pero ante un corte del suministro eléctrico, continua funcionando gracias a la batería. Incluye cargador de batería. LISTA DE COMPONENTES RESISTENCIAS: R1=1,8 Kohms (Marrón-Gris-Rojo) R2=R21=100 Kohms (Marrón-Negro-Amarillo) R3=56 Kohms (Verde-Azul-Naranja) R4=R5=10 Kohms (Marrón-Negro-Naranja) R6=R15=R16=10 Kohms (Marrón-Negro-Naranja) R7=R8=R11=1 Kohm (Marrón-Negro-Rojo) R9=10 Mohms (Marrón-Negro-Azul) R10=3,9 Kohms (Naranja-Blanco-Rojo) R12=R20=1,5 Kohms (Marrón-Verde-Rojo) R13=4,7 Mohms (Amarillo-Violeta-Verde) R14=R23=1 Mohm (Marrón-Negro-Verde) R17=27 Kohms (Rojo-Violeta-Naranja) R18=820 Ohms (Gris-Rojo-Marrón) R19=2,2 Kohms (Rojo-Rojo-Rojo) R22=0,47 Ohms 1W R24=270 Ohms (Rojo-Violeta-Marrón) R25=2,7 Kohms (Rojo-Violeta-Rojo) R26=4,7 Kohms (Amarillo-Violeta-Rojo) P1=P2=P3=Preset 2,5 Mohms VARIOS (no se proveen) T1=Transformador 220 / 12 Vca, 2A Relé simple inversor 12 Vcc Parlante 8 ohms 15 W SEMICONDUCTORES: D1=D11 a D16=1N4007 D2 a D10=D17=D18=1N4148 T1=T3=T5=BC548 T2=MCR 100-6 T4=T6=BC 558 T7=TIP 41 IC1=CD 4011 IC2=LM 556 IC3=LM 317T CAPACITORES: C1=C2=100 µf 16V (Elec.) C3=1 µf 16V (Elec.) C4=C7=47 µf 16V (Elec.) C5=1 µf 50V (Elec.) C6=1 nf (Cerámico) C8=10 nf (Cerámico) C9=22 µf 16V (Elec.) C10=100 µf 16V (Elec.) C11=1000 µf 35V (Elec.) C12=470 µf 16V (Elec.) Los componentes provistos en Kits y Módulos podrán ser reemplazados por sus equivalentes
Libro 27 - Experiencia 3 - Página 2/8 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO: En condiciones de reposo el interruptor S1 se encuentra abierto, con lo cual tenemos nivel lógico superior en ambas entradas de la compuerta A del IC1, por consiguiente la salida de la misma tendría nivel lógico inferior o potencial de masa. En estas condiciones el diodo D8 bloquea al potencial impuesto a las entradas de la compuerta B, mediante el divisor formado por los resistores R23 y R9 junto con el diodo D17. El nivel de tensión mencionado se puede asimilar a un 1 lógico, o nivel superior, por lo tanto a la salida de la compuerta B tendremos un nivel de tensión próximo al de masa, con el cual se lleva al transistor T1 al estado de no conducción. El mismo potencial que se aplica a las entradas de la compuerta B se inyecta mediante el diodo D7 al terminal Nro.13 de IC1 (compuerta C), con lo cual se bloquen todos los pulsos de disparo. Para colocar al equipo en estado de vigilancia, solo basta con actuar sobre la llave S1 cerrándola. Con esto se conecta al borne negativo del capacitor C7 a masa a través del diodo D18, con lo cual comienza a cargarse este capacitor e impone al principo un nivel lógico inferior a las entradas de la compuerta A, por consiguiente a la salida de la misma se obtiene un potencial próximo a Vcc, el diodo D8 queda ahora polarizado en directa e impone un nivel lógico superior en las entradas de la compuerta B y provee la tensión que atraviesa el diodo D7 y se inyecta a una de las entradas de la compuerta C para bloquear a los sensores. Durante este instante se puede activar cualquier sensor y el circuito no se disparará, lo cual se utiliza para salir del recinto una vez encendido el sistema de vigilancia. Transcurrido un tiempo, que depende del valor ajustado por el preset P3, se habrá almacenado suficiente energía en el capacitor C7 como para provocar en sus armaduras una tensión, que las entradas de la compuerta A consideran 1 lógico, con lo cual la salida de la misma pasará inmediatemente a nivel lógico inferior, con lo que se elimina la tensión que ingresaba en las entradas de la compuerta B y bloqueaba al circuito de disparo. Las entradas de la compuerta B quedan ahora
Libro 27 - Experiencia 3 - Página 3/8 conectadas a nivel lógico inferior por medio del resistor R9. Esta compuerta entrega en su salida un nivel lógico de tensión próximo a Vcc con lo cual se satura al transistor T1, y, por consiguiente, se alimenta el sistema de conmutación que temporiza el encendido de la carga y la sirena. Además, al eliminarse la tensión sobre R9, el diodo D7 queda inversamente polarizado y ya no se bloquea a los sensores de disparo. En el terminal de entrada de la compuerta C (pata13 de IC1) se sigue manteniendo el nivel lógico superior que llega a través de todo el lazo de detección (todos los sensores N.C.) e ingresa a esta entrada por medio de D10. El sistema se encuentra ahora en condición de vigilancia y está listo para ser disparado. Al abrirse en algún lado el lazo de vigilancia, la tensión existente en el terminal Nro.13 de IC1 desaparece, conectándose la entrada de la compuerta a masa, por medio del resistor R13. Este pulso dispara al monoestable constituído por las compuertas C y D de IC1, el capacitor C4 y el preset P2. Este monoestable es el que nos otorga el tiempo necesario para, una vez dentro del recinto, desconectar el sistema actuando sobre S1. Este tiempo lo podemos variar mediante P2 entre 0 y 90 segundos, transcurrido este período se producirá un pulso que por medio de C3 se aplicará al divisor formado por las resistencias R6 y R7. Del punto medio de este divisor se toma la tensión de disparo que se aplicará a la compuerta del tiristor T2. Una vez disparado el tiristor se conectan a masa R1, R3 y el borne positivo de C, que tiene un potencial de + 12 Vcc con respecto a su terminal negativo, por lo tanto obtenemos en ese momento -12 Vcc con respecto a masa en la unión de los diodos D2 y D3, el resistor R2 y el borne negativo de C1. Al mismo tiempo el transistor T4 ha entrado en conducción con lo cual tenemos prácticamente 12 Vcc positivos en su colector y se aplica al preset P1, al diodo D4 y al divisor resistivo formado por R10 y R11, los que polarizan al transistor T5 saturándolo, con lo cual se cierra el circuito de polarización de base de T6, que al saturarse conmuta al relé y alimenta simultáneamente a la sirena. Mientras tanto, el nivel de potencial en el borne negativo del capacitor C1 va aumentando con una constante de tiempo que impone el valor ajustado en P1. Cuando la tensión en el borne negativo de C1 supera los 1,4 V, entra en conducción el transistor T3 que cortocircuita a masa la tensión existente en la compuerta de T2 y lo corta debido a
Libro 27 - Experiencia 3 - Página 4/8 la débil corriente de mantenimiento que lo atravesaba. T4 vuelve a cortarse, el borne positivo de C1 vuelve a cargarse a + 12 Vcc y también se cortan T5 y T6, se despega el relé y se anula la sirena. El sistema se reestablece automáticamente a la condición de vigilancia y testea el estado del lazo de detección, si este lazo continúa abierto, se vuelve a disparar el monoestable y se repite el aviso (relé activado y sonido de sirena). Si el lazo se ha cerrado nuevamente, el dispositivo solo continúa con la condición de vigilancia. FUENTE Y CARGADOR DE BATERÍAS: Se basa en la utilización de un transformador que rebaja el nivel de tensión de la red, a la vez que aísla al sistema de línea de suministro energético. Dicho trafo entrega en su secundario una tensión de 12 Vca y una corriende de 2 Amperes. La tensión ingresa a un puente rectificador de onda completa conformado por los diodos D13 a D16, se filtra mediante el capacitor C11 e ingresa a un regulador integrado (IC3) del tipo LM317 T. Las resistencias R24 y R25 fijan el nivel de tensión de salida, y el resistor R22 provoca la limitación de corriente máxima. El diodo D12 permite circular sólo desde el cargador hacia la batería y cuando ésta posee un nivel de carga inferior al entregado por el regulador. SIRENA: El principio de funcionamiento de la sirena se basa en la utilización de dos osciladores astables, el alma de estos osciladores se encuentra dentro del integrado IC2. Éste contiene en su interior dos integrados del tipo 555, por lo tanto se utiliza la mitad de IC2 para generar una rampa sobre el capacitor C9, ésta es de muy baja frecuencia y está determinada por los valores de C9, R16 y R26. Del borne positivo del capacitor C9 se toma, mediante el empleo de R19, un valor de tensión de la misma amplitud, y con él se modifica el nivel de tensión de referencia interna del segundo astable, formado por la segunda mitad de IC2, las resistencias R15 y R17
Libro 27 - Experiencia 3 - Página 5/8 y el capacitor C8. La frecuencia de este astable es de aproximadamente 2,5 Khz, pero se modifica constantemente para obtener el efecto de sirena tipo swat, de esta modificación se encarga la tensión inyectada a la pata 11 por medio de R19. A la salida del segundo astable se obtiene una serie de pulsos de frecuencia variable que se aplican a un divisor resistivo conformado por los resistores R18 y R20, que polarizan al transistor T7, produciendo que el mismo amplifique los pulsos y los entregue a una bocina de 10 W y 8 Ohms para obtener señal acústica. NOTAS DE MONTAJE: * Préstese especial atención en no confundir los circuitos integrados entre sí. Respete la orientación de diodos y capacitores polarizados (Electrolíticos). IC3. * El transistor T7 debe llevar un disipador térmico del tipo U ; lo mismo para * El sistema utiliza sensores del tipo NC. Se puede colocar cualquier tipo de sensor que tenga una salida NC. Si se va a conectar más de un sensor, éstos se deben conectar en serie como lo muestra el diagrama de conexiones. En el mismo se muestra como conectar 2 sensores. * El sistema entrega a la salida una señal capaz de excitar un relé de 12 Vcc. En el diagrama de conexiones se muestra como conectarlo. MODO DE UTILIZACIÓN: Para encender el sistema se cerrará la llave S1 y se ajustará mediante P3 el tiempo necesario para salir del recinto sin que se active la alarma (entre 0 y 90 segundos). Al reingresar al lugar se dispondrá de un tiempo X para desactivar el sistema. Esto se logra abriendo S1, luego de transcurrido el tiempo X comenzará a sonar la sirena, este tiempo se regula mediante el preset P2 entre 0 y 90 segundos.
Libro 27 - Experiencia 3 - Página 6/8 Diagrama de conexiones
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