El accionamiento remoto de campanas residenciales no es sólo una comodidad, sino también una solución que evita la instalación de hilos por lugares no siempre fáciles. Los dos proyectos de naturalezas diferentes que presentamos a continuación pueden consistir en comodidad y solución para casos que pueden ayudar a los lectores.
Nota: el artículo es antiguo, maslos proyectos se pueden montar hoy pues los componentes usados todavía se encontran con facilidad.
Existen varias condiciones en las que necesitamos accionar un timbre de llamada residencial sin el uso de hilos propios de interconexión entre el punto de llamada y el dispositivo de aviso.
Estas condiciones generaron entonces dos proyectos que describimos en este artículo y que tiene las siguientes características:
a) El primer proyecto es para el caso de dificultades para instalar un cable de conexión entre el interruptor y el timbre, en cuyo caso se aprovecha la red local. Si los hilos de una red de energía están cerca, se pueden aprovechar para llevar la señal de una puerta, por ejemplo, hasta el interior de una residencia, como sugiere la figura 1.
Se trata, pues, de un accionador vía red o un timbre por control remoto vía red de energía.
b) El segundo proyecto es para uso desde el coche o incluso desde un punto distante a través de infrarrojos.
El uso de este sistema puede ser evaluado en la siguiente situación: llegamos a nuestra casa en un día de lluvia y la puerta del garaje está cerrada. No necesitamos bajar del coche para pedir ayuda, mojándonos al tocar el timbre, ella podrá ser accionada desde dentro del coche por control remoto!
Con eso, no sólo seremos atendidos, como también podemos encender las luces de entrada y otras comodidades. La figura 2 muestra esto. Es claro que el mismo comando también puede ser usado para desbloquear una cerradura eléctrica y accionar la propia luz de entrada temporizada.
Los dos proyectos son de montaje relativamente simple, ya que sólo utilizan componentes de fácil obtención en nuestro mercado y los ajustes no requieren equipos especiales.
En los dos circuitos la inmunidad a interferencias externas, así como la sensibilidad, son buenas, y los alcances atienden a las necesidades de las aplicaciones comunes.
CARACTERÍSTICAS:
Proyecto 1 - vía red
Tensión de alimentación: 110/220 V
Alcance: hasta 100 rn (depende de la instalación)
Frecuencia de funcionamiento: 15 a 40 kHz (ajustable)
Tipo de detección de señal: PLL
Consumo en reposo de la unidad receptora: 5 W (tip.)
Carga máxima accionada: 10 A
Proyecto 2 - infrarrojo
Tensión de alimentación del transmisor: 6 o 9 V
Alcance: 10 m (típico)
Frecuencia de funcionamiento: 15 a 40 kHz
Tensión de alimentación del receptor: 110/220 V
Consumo en reposo del receptor: 5 W (tip.)
Carga máxima accionada: 10 A
Tipo de detección de señal: PLL
PROYECTO 1
Comenzamos por el sistema vía red. Su desempeño está condicionado sólo a la no existencia de dispositivos inductivos en el trayecto de la señal, como transformadores, que pueden atenuar la señal, como también al hecho del receptor y transmisor estar en la misma línea de distribución de energía, como sugiere la figura 3.
Si los dos están en líneas diferentes, el trayecto hacia la señal puede aumentar sensiblemente y hasta encontrar obstáculos que dificultar su recepción.
Este sistema se utiliza simplemente conectando el transmisor en la red de energía en el punto más cercano del accionamiento, y el receptor, en la misma red, cerca del timbre.
Como el receptor utiliza relé, se pueden utilizar timbres de cualquier tipo.
COMO FUNCIONA
El transmisor consiste en un oscilador basado en un aspersor 555 que opera a una frecuencia entre 20 kHz y 40 kHz, determinada por los resistores R1 y R2 y el capacitor C4.
La señal de este transmisor se lleva a un transistor de potencia TlP31C y después de llegar a más de 1 W de potencia de salida se juega en la red de energía, a través de los capacitores C1 y C2.
Vea que el transmisor sólo entra en funcionamiento cuando se presiona el interruptor de accionamiento S1.
La frecuencia elevada ha sido elegida para evitar otros ruidos que puedan estar presentes en la red de energía y para obtener una buena separación de los 60 Hz que transmite.
El receptor consiste básicamente en un filtro PLL 567 que se sintoniza en la frecuencia del transmisor a través de P1.
La señal de la red amplificada por Q1 entra en el PLL a través del pino 3.
En la condición en que no hay reconocimiento de señal, el pasador 8 de salida permanece en el nivel alto y el transistor Q2 cortado.
En estas condiciones el relé permanece desenergizado.
Con el reconocimiento de la señal del transmisor, la salida 8 del PLL va al nivel bajo y el transistor O2 satura, activando el relé.
Entre los contactos del relé se conecta la campana.
Como este circuito debe permanecer constantemente encendido tenemos una fuente regulada de bajo consumo con un transformador.
Las señales de la red pasan a la entrada del circuito vía dos capacitores de alta tensión de aislamiento.
MONTAJE
El diagrama completo del transmisor para el sistema 1 - vía red, se muestra en la figura 4.
Este transmisor debe montarse en una placa de circuito impreso pequeña e instalado en una caja bien sellada, ya que debe quedar normalmente en lugar sujeto a la acción del tiempo.
Esta placa se muestra en la figura 5.
El transistor de potencia TlP31C debe estar dotado de un pequeño radiador de calor, aunque normalmente se le solicitará unos breves intervalos de tiempo.
El resistor R4 es de 2 W mientras que los demás son de 1/8 W con un 5%.
Los capacitores C1 y C2 deben ser de poliéster con una tensión máxima de trabajo de 400 V.
Para la red de 110 V se acepta el uso de capacitores de 250 V.
El transformador tiene primario según la red local y secundaria de 9 + 9 V o 12 + 12 V con 500 mA.
Los diodos admiten equivalentes y el electrolítico C3 debe tener una tensión de trabajo a partir de 25 V.
El interruptor S1 es de presión, de la propia campana residencial.
El receptor tiene su diagrama completo mostrado en la figura 6.
La disposición de los componentes en una placa de circuito impreso se muestra en la figura 7.
Los resistores son todos de 1/8 W y las tensiones de trabajo mínimas de los capacitores electrolíticos son las indicadas en la relación de material.
El relé admite el equivalente, pero eventualmente se debe modificar el diseño de la placa para su colocación.
Q1 no necesita radiador de calor.
El transformador tiene devanado primario según la red local y secundaria de 12 + 12 V o 9 +9 V con corriente de 300 a 500 mA.
PRUEBA Y USO
El único ajuste a realizar es el de la frecuencia del PLL en P1 del receptor. Conecte los dos aparatos en la misma red de alimentación y apriete S1.
Conecte como carga en A y B una lámpara y ajuste P, hasta que el relé atraque.
A continuación, coloque el transmisor más lejos, en otra toma y retoque el ajuste para obtener la máxima sensibilidad.
Después de instalar, haga un nuevo retoque para llevar el aparato al funcionamiento óptimo.
En la figura 8 tenemos el modo de hacer la instalación del aparato.
Un LED en serie con una resistencia de 1 k ohms puede ser conectado del positivo de la alimentación (6 V) al pin 8, para indicar el atraco del PLL.
En la dificultad de obtener el Cl 7806, sustituirlo por un 7805 con dos diodos en el terminal de ajuste, como muestra el diagrama de la figura 9.
PROYECTO 2
Nuestro segundo proyecto tiene un mando a distancia pequeño, para ser llevado en el coche o en el bolsillo y permite el accionamiento a una distancia de hasta aproximadamente 10 metros, de un timbre.
Junto con el timbre se pueden accionar otros dispositivos como una luz de tiempo, o una cerradura.
El transmisor es alimentado por pila o batería y el receptor permanece permanentemente conectado a la red de energía, con un bajo consumo.
La frecuencia de operación es suficientemente alta para impedir la actuación por ruidos, o incluso la posibilidad de accionamiento por algún otro dispositivo similar.
COMO FUNCIONA
El transmisor tiene como base un oscilador con un circuito integrado 555 que opera en frecuencia determinada por R1, R2 y C2, algo entre 15 kHz y 40 kHz.
La señal rectangular obtenida en el pin 3 del Cl, excita directamente un transistor de media potencia que tiene por carga dos LEDs infrarrojos conectados en paralelo.
Obtenemos de esta forma una señal infrarroja de buena intensidad.
El receptor es alimentado por una tensión de 6 V obtenida de la rectificación de 9 o 12 V de un transformador y posteriormente su filtrado, pasando por el circuito regulador de tensión.
Las señales infrarrojas del transmisor se captan mediante una foto-diodo BPW41 o equivalente y se llevan a la entrada de un comparador de tensión que opera como amplificador operacional de altísima ganancia y alta impedancia de entrada.
Obtenemos a la salida de este circuito un tono suficientemente intenso para excitar directamente la entrada de un PLL NE567.
Este circuito se sintoniza en la frecuencia de la señal emitida, de modo que su salida (pin 8) normalmente en el nivel alto, va al nivel bajo cuando la señal es reconocida.
Cuando esto ocurre O1 es saturado y el relé cierra sus contactos accionando el timbre u otros circuitos que el lector desee activar.
El sistema no es temporizado, pero la salida del pin 8 del 567 puede ser empleada para activar directamente un 555 monoestable.
El único ajuste que este circuito necesita es en P1, para obtener la sintonía de la frecuencia del transmisor.
MONTAJE
En la figura 10 tenemos el diagrama completo del transmisor infrarrojo.
La disposición de los componentes en una pequeña placa de circuito impreso se muestra en la figura 11.
Los LED pueden ser de cualquier tipo infrarrojo, usados ??en controles remotos de TV.
El transistor O, admite equivalentes como los BD136 o BF138, y los resistores son de 1/8 W.
C1 es para 12 V y C2 puede ser de poliéster o cerámico.
Una pequeña caja de control remoto de TV se puede utilizar para alojar este circuito, que tiene sólo un botón de comando.
El receptor tiene el diagrama completo mostrado en la figura 12.
La placa de circuito impreso para este receptor se muestra en la figura 13.
Los circuitos integrados Cl2 y Cl3 deben ser dotados de sockets y Cl, no necesita radiador.
El único electrolítico es C1, para una tensión de trabajo de 25 V.
Los demás capacitores pueden ser de poliéster o cerámicos.
El fotodiodo tiene polaridad correcta para la conexión, observándose que su superficie sensible debe quedar apuntada hacia la dirección de donde viene la señal, este componente se muestra en la figura 14.
El transformador no es crítico, debiendo tener primario conforme a la red local y secundaria de 9 a 12 V con corriente a partir de 300 mA.
El relé también admite el equivalente, pero el diseño de la tarjeta debe cambiar dependiendo de la base de este componente.
AJUSTE Y USO
Para ajustar, conecte el receptor, un LED en serie con una resistencia de 1 k ohms puede conectarse entre el positivo de alimentación (+6 V) y el pin 8 de salida del PLL / CI2, para detectar su bloqueo.
Después de pasar la señal infrarroja hacia el sensor, ajuste P1 para obtener su captura.
Cuando consiga, aleje el máximo posible con el transmisor y haga el ajuste fino.
Si el sensor tiene que alejarse del aparato, su conexión al circuito debe realizarse con un cable doble blindado.
La malla debe conectarse a la tierra del circuito.
Hecho el ajuste, coloque el aparato de la forma que permita recibir las señales del control remoto y haga la conexión del timbre, el uso de un tubo con una lente convergente mejora la directividad y la sensibilidad, como muestra la figura 15.
Observe que el uso de este sistema no impide el accionamiento normal por el interruptor en la entrada de la residencia.
Tenemos simplemente otra opción para activar este timbre con el control infrarrojo.
Si varias personas tienen que usar el sistema, monte varios transmisores,
pero en este caso sustituye R1 de cada uno por un trimpot de 47 k ohms en serie con una resistencia de 2,2 k ohms para hacer el ajuste individual de estos aparatos.
Proyecto 1 - Vía Red
a) Transmisor
Semiconductores:
Cl1 - 555 - circuito integrado
Q1 - TlP31C -transistor NPN de potencia
D1, D2 - 1N4002 - diodos de silicio
Resistores: (1/8 W, 5%)
R1, R2 - 4,7 k ohms
R3 - 1 k ohms
R4 - 100 ohms x 2 W
Capacitores:
C1, C2 - 10 nF 400 V - poliéster
C3 - 1 000 uF x 25 V - electrolítico
C4 - 2,2 nF - cerámico o poliéster
Varios:
S1 - Interruptor de presión
T1 - Transformador con primario según la red local y secundaria de 12 + 12 V x 500 mA o más, placa de circuito impreso, caja para montaje, radiador de calor para Q1, hilos, zócalo para CI1, soldadura, etc.
b) Receptor:
Semiconductores:
Cl1 - 7806 - regulador de tensión de 6 V
Cl2 - NE567 - circuito integrado PLL
Q1 - BC548 o equivalente - transistores PNP de uso general
O2 - BC558 o equivalente - transistores PNP de uso general
D1. D2 - 1N4002 - diodos rectificadores
D3 - 1N4148 - diodo de uso general de silicio
Resistores: (1/8 W, 5%)
R1 - 270 k ohms
R2 - 22 k ohms
R3 - 1 M ohms
R4, R5 - 10 k ohms
P1 - 100 k ohms - trimpot
Capacitores:
C1, C8 - 10 nF x 400 V - capacitores de poliéster
C2 - 1 000 uF. x 25 V - electrolítico
C3 - 1 000 uF x 12 V - electrolítico
C4 - C6 - 100 nF - poliéster o cerámico
C5 - C7 - 47 nF - poliéster o cerámico
Varios:
F1 - 500 mA - fusible
T1 - Transformador con primario según la red local y secundaria de 12 + 12 V x 300 mA o más.
K1 - relé de 6 V
Placa de circuito impreso, zócalo para el integrado, caja para montaje, hilos, soporte de fusible, soldadura, etc.
Proyecto 2
a) Transmisor de infrarrojos
Semiconductores:
Cl1 - 555 - circuito integrado
Q1 - BC636, BC638 o BC640 - transistores PNP, de media potencia
LED1, LED2 - cualquier LED infrarrojo
Resistores: (1/8 W, 5%)
R1 - 10 k ohms
R2 - 4,7 k ohms
R3 - 1,5 K ohms
R4, R5 - 22 ohms
Capacitores
C1 - 100 uF x 12 V - electrolítico
C2 - 4,7 nF - cerámico o poliéster
Varios:
B1 - 4 pilas pequeñas o batería de 9 V
S1 - Interruptor de presión
Placa de circuito impreso, caja para montaje, zócalo para el circuito integrado, hilos, soldadura, soporte de pilas o conector de batería, etc.
b) Receptor:
Semiconductores:
Cl1 - 7806 - circuito integrado regulador de tensión
Cl2 - NE567 - circuito integrado PLL
Cl3 - LM193 - circuito integrado - doble comparador de tensión
Q1 - BC558 - transistores PNP de uso general
D1, D2 - 1N4002 - diodos rectificadores de silicio
D3 - 1N4148 - diodo de uso general de silicio
D4 - BPW41 - Foto-diodo o equivalente
Resistores: (1/8 W, 5%)
R1 - R2 - 10 k ohms
R3 - 10 k ohms
R4, R5 - 4,7 M ohms
P1 - 100 k ohms - trimpot
Capacitores:
C, - 1 000 uF X 25 V - electrolítico
C2 - C5 - 100 nF - poliéster o cerámico
C3, C4, - 47 nF - poliéster o cerámico
C6 - 100 uF 12 V - electrolítico
Varios:
F1 - 500 mA - fusible
T1 - Transformador con primario según la red local y secundaria de 12 + 12 V x 500 mA
K1 - relé de 6 V - o equivalente
Placa de circuito impreso, caja para montaje, sockets para los integrados, hilos, soldadura, etc.