miércoles, 10 de septiembre de 2008

Alarma laser con el 555

Este es un proyecto de alarma de barrera laser de bajo costo usando el timer 555 en su configuración de monostable el tiempo de activación de la alarma esta dado por los valores de R4 y C1 usando T = 1.1 RC en segundos ,la cuenta se inicia cuando la entrada del pin 2 que inicialmente está en alto se pone a tierra por un pulso corto de bajada , esto hace que la salida 3 se ponga alto dé un voltaje de salida aproximada al voltaje de alimentación y active al transistor Tr2 el cual cierra el relay que puede alimentar a una sirena.

El sensor se consigue mediante un sencillo fotoresistor marcado como LDR1 , como sabemos un fotoresistor tiene alta resistencia en oscuridad y muy baja cuando una luz como la del laser o un haz infrarrojo incide en él , el potenciometro R1 , la resistencia R2 y el fototransistor forman un divisor resistivo que polariza al transistor R1 en corte saturación donde R3 es la carga de colector , dispuesto como en la figura para activar la alarma antes de conectar la alimentación al circuito el haz del laser debe estar incidiendo ya sobre el fototransistor , con esto su resistencia será baja y la entrada de base cae casi a cero , el transistor estará en corte , por tanto el colector y al mismo tiempo la entrada en el pin 2 estará alta.

Cuando una persona u objeto cruza por la barrera de luz laser , por un momento se interfiere la luz que incide al fototransistor , este adquiere gran resistencia por la oscuridad y deja que la corriente de R1 y R2 se vayan a la base del transistor disparandolo , el colector se pone a cero y se dispara el 555 el tiempo programado no importando si el haz se vuelve a habilitar.

Antes de probarlo con el laser verificar el correcto funcionamiento del monostable uniendo la pata 2 (R3) con tierra mediante un cablecito ,esto dispara el monostable , en la salida se puede poner un led en serie con una resistencia de 1K el led debe encenderse y apagarse luego del tiempo programado, la pata 5 puede ir al aire , la pata 4 va a positivo , poner los condensadores de desacoplamiento entre + y - de la alimentación para evitar los disparos indeseados.El tiempo de activacion se calcula ensayando valores de R4 y C1 .Verificar todas las conexiones si no funciona , alimentarlo con pilas en las pruebas.

Lista de componentes Capacitores: C1: 100 µF. 25V C2: 220 µF. 25V. Resistores: R2: 100K R1: 2.2M (pot.) R3: 47KΩ R4: 100KΩ (Para un tiempo de monostable de 11 segundos) R5. 330 Ω Semiconductores: IC1: 555 TR1-TR2: BC548 D1: 1N4002 Otros: LDR1: Fotoresistencia FR-27 o equiv. K1: Relay de 6 ò 12V

LASER de 1.0 mW. modelo 4300097 o un puntero laser

Para evitarnos fastidios en cuanto a configurar el diodo laser que siempre necesita un lente de enfoque podemos usar un puntero de llavero de los chinos , son baratisimos y traen sus pilas y su resistencia limitadora de corriente,aqui se describe las partes de un puntero láser chino, que emite luz roja de 680 nm, ya desmontado: Puede observarse: 1. Conexión del polo negativo de las baterías 2. Pulsador de encendido 3. Resistencia limitadora de corriente de 47 Ohmios 4. Carcasa del diodo láser 5. Muelle de ajuste de la lente con tornillos 6. Lente de convergencia del haz 7. Tornillo de ajuste de la lente El diodo láser usado tiene una caída de tensión de 2,3 V, y una resistencia limitadora de 47 Ohmios. Al estar alimentado con 3 pilas de botón de 1,5 V (4,5 V en total) circula una corriente de 47 mA en continuo aumentando o disminuyendo la resistencia de 47 ohm aumenta o disminuye la intensidad de laser aumentando su alcance pero tambien disminuyendo su vida util .

El siguiente video es la implementación de esta alarma por Jamin Cifuentes Pino en Chile se usó un buzzer para simular una sirena de mayor potencia

video

Podemos tener una mayor potencia en la salida si usamos el relay para conectar una sirena de potencia , hay que alimentarlo con bateria o de lo contyrario con una fuente de voltaje regulada y cuya salida mçaxima sea al menos el doble de la pedida por la sirena de lo contrario al exigirse la fuente puede contraerse y apagar el circuito aqui esta el esquema de conexion: Una modificación reciente ante la consulta de uno de nuestros lectores acerca de disparar el monostable con un pulso de luz sobre el sensor se muestra en el siguiente circuito ,no es necesario el transitor ni sus asociados , el LDR se puede colocar en la pata 2 del 555 , quizas sea necesario aumentar un poco el valor de R3 para que haga mejor el divisor de tensión , si el sensor va en un tubito negro aislado de la luz ambiente tendremos mejores resultados porque asi tendra mucho mas resistencia , cuando el LDR no esté iluminado por el laser su resistencia es muy alta y la pata 2 del 555 esta en alta (cerca a +V ) y el monostable esta en posiciòn de espera , sin embargo al incidir el haz del laser sobre el LDR este toma un valor cercano a los 500 ohmios o menos y hace que la entrada del pin 2 se vaya casi a tierra obteniendo un pulso de bajada que dispara al 555 , es recomendable aislar bien al LDR de la luz ambiente para no subir mucho el valor de R3 de todas maneras esos ajustes se hacen en la practica . El detalle del relay se muestra en la figura, se descartan dos terminales probando con el multimetro el relay sin alimentación antes de conectarlo al circuito , donde se encuentre unos cientos de ohms seran los terminales de la bobina que va entre colector y fuente , quedan 3 terminales si probamos con el multimetro veremos que dos de ellas estan unidas , es decir su resistencia es cero , el pin que esta al centro del relay unido al otro pin es el llamado "comun" , veremos que el otro terminal estará al "aire" no conectado con nada , ese será el terminal de salida , se unira recien al "comun" cuando se energice el relay , alli soldaremos la entrada + del la bocina , la otra estará a tierra, los 12 voltios de la bateria o fuente se sueldan al "comun" por tanto cuando la bobina no tiene alimentacion no llega voltaje a la sirena y estara silenciada , cuando se energice el relay se unirá el comun con el pin de salida y la sirena se activará. en la figura se pueden observar estos pines