Las Alarmas de Paso, Las Barreras de Luz o incluso La Alarma Fotoeléctrica son circuitos muy útiles en la elaboración de sistemas de alarma. Este es un Ejemplo práctico que el lector puede montar. Cuando se interrumpe el rayo de luz de cualquier fuente, se activa un relé, durante un tiempo que se puede ajustar entre unos segundos y varios minutos. El simple circuito de montaje es parte del libro Proyectos Prácticos de Alarmas que está agotado. Esta barrera es lo que enseñamos a los lectores a montar en este artículo. 

Uno de los tipos de alarmas más comunes es lo que hace uso de sensores fotoeléctricos para detectar el paso de los intrusos. Estos sistemas fotoeléctricos están formados por una fuente de luz (que puede ser invisible - infrarrojo) y por un sensor. Mientras el sensor recibe la luz, la alarma permanece apagada, pero si la viga se interrumpe, la alarma se dispara, como se muestra en la figura 1.

 


 

 

 

En otros proyectos de esta selección describimos el montaje de sofisticados módulos de alarma cronometrados y módulos de luz infrarroja. En este artículo nos enfocamos en una versión más simple con luz visible y un sensor con LDR que también puede ser utilizado en varios de los proyectos que publicamos en varias ocasiones.

Evidentemente, el proyecto también se puede utilizar de forma independiente. Para ello, le daremos una versión con sincronización y disparo de un relé. El tiempo puede llegar a más de 15 minutos, y el relé usado puede controlar las cargas que dependen exclusivamente de sus contactos. Como en la condición de espera el circuito tiene un consumo muy bajo (sin considerar la fuente de emisión que se puede conectar a la red de energía), su alimentación se puede hacer de pilas ordinarias o batería. Varias unidades se pueden conectar en paralelo para la protección de ambientes grandes.

 

 

 

CÓMO FUNCIONA

Una lámpara común, encerrada en una caja y con una abertura para la salida de luz dirige un rayo luminoso a un sensor. Con el uso de una lente convergente la viga puede ser suficientemente estrecha para excitar el sensor en las distancias de hasta más de 10 metros y con esto se convierte también difícil su observación Lado. En figura 2 tenemos el diagrama de la versión completa (con el tiempo) que puede funcionar tan independiente o acoplado a otros sistemas de alarma.

 


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El LDR forma con P1 un divisor de tensión que está conectado a la base de un transistor. De esta manera, la tensión en el colector de transistor depende de la intensidad de la luz incidente en el sensor. El colector de transistor se conecta a través de C1 al percutor de un circuito integrado 555 conectado en la configuración monoestable. El resistor R3 polariza este pasador para mantenerlo en alto nivel, y por lo que el circuito integrado permanece en estado de espera. Si, por un instante, se corta la luz que se enfoca en el LDR, el divisor de tensión tiene sus características alteradas y el transistor conduce.

Con su conducción, las caídas de la tensión del colector y la carga C1 vía el transistor, causan un pulso negativo aplicado al pino 2 del circuito integrado. Este pulso desencadena el circuito, llevando su salida al nivel alto para un intervalo de tiempo que depende de la configuración de P2 y el valor de C2. La salida del circuito integrado estará entonces en el nivel alto, independientemente de la longitud del corte de luz en el LDR.

En el nivel alto, la salida de CI - 1 polariza el transistor Q2 de modo que conduzca y energiza el relé responsable de controlar la carga externa. Para la versión que funciona con alarmas externas (módulos u otros circuitos) no es necesario utilizar el circuito de temporización. Sólo el pulso de corte de luz obtenido del colector Q1. Tenemos entonces, para esta aplicación, un circuito mucho más simple. En la condición de reposo, el circuito requiere una corriente muy pequeña, lo que permite su corriente por medio de pilas. Sin embargo, es posible elaborar una fuente relativamente simple para su operación, como se muestra en la figura 3.

 

 


 

 

 

Montaje

La placa de circuito impreso para el circuito de la figura 2 se da en la figura 4.

 


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Para el relé y el circuito integrado se recomienda el uso de zócalos DIL. para relés de corrientes más grandes con diferentes bases, es necesario cambiar la placa. El sensor es un LDR común pequeño o grande redondo. Para una mayor sensibilidad y directividad será interesante montarla en un tubito opaca con una lente convergente, de modo que este componente esté muy por delante del foco, como se muestra en la figura 5.

 

 


 

 

 

En esta posición tenemos la máxima concentración de luz en el sensor en toda la superficie sensible del componente, lo que no ocurriría si estuviera posicionado en el foco. En el enfoco la concentración sería en punto único, con menor rendimiento. Para el emisor, se puede utilizar una lámpara incandescente común de 5 a 40 watts y su luz se puede concentrar con la ayuda de un tubo con una lente convergente. En la figura 6 tenemos el circuito a utilizar en la activación de otras alarmas, muchas de las cuales se publican en esta selección y que son compatibles.

 


 

 

 

Nota: en la época en que el artículo fue escrito, no habían LEDs infrarrojos. Hoy son una buena opción como fuente de luz para este circuito.

 

En este circuito cuando se corta el foco de la luz, el punto A va momentáneamente al nivel bajo y puede disparar el tipo monoestable 555 o los circuitos del CMOS.

La alimentación de este módulo se puede obtener a partir de la misma alarma con la que funcionará o después de las pilas, ya que su consumo es muy bajo.

 

 

PRUEBA Y USO

Para probar el aparato (versión de relé) coloque el trimpot P2 en la posición de resistencia más baja (menor tiempo) e ilumine el LDR. Alimente el circuito con 6V de pilas o una fuente. Vaya ajustando lentamente el P1 hasta que consiga el disparo, con el cierre de los contactos del relé. Gire la configuración P1 hacia atrás un poco y espere a que el relé se abra. Corta la luz que se enfoca en el LDR para ver si está disparando.

Si no es así, devuelva un poco la configuración P1. Habremos obtenido el punto más delicado. Ahora, pasando la mano delante del LDR rápidamente, con el fin de cortar la luz ambiental, debe haber el disparo. El relé debe cerrar sus contactos durante unos segundos. Compruebe que funciona, simplemente instale el sistema como se muestra en la figura 7.

 


 

 

 

 

Una idea interesante se muestra en la figura 8, donde con el uso de un solo módulo, y la ayuda de espejos ( 1 y 2), podemos proteger tres pasajes diferentes al mismo tiempo.

 


 

 

 

 

Después de la instalación, la configuración de P1 debe ser rehecho para una mayor sensibilidad y también de P2 para el tiempo deseado. Una forma de entrar en el rayo de luz invisible es usando un filtro delante de la lámpara o incluso empleando una lámpara infrarroja. Se produce, sin embargo, que la sensibilidad de los LDRs en la escala infrarroja es menor. Para la conexión de varios módulos de sensor en paralelo tenemos la opción mostrada en la figura 9.

 


 

 

 

Cada módulo debe tener su propia fuente de alimentación que se puede obtener de las pilas o retirada del sistema de alarma principal con el que debe funcionar. La fuente de las alarmas es alimentada por la red eléctrica, ya que es una lámpara ordinaria, lo que significa que, si el sistema está alimentado por batería y hay un corte de energía, la disparo será inevitable. Un sistema de relé puede desactivar el circuito del sensor si hay corte de corriente para que los otros sensores de alarma permanezcan funcionando con la batería.

 

 

 

LISTA DE MATERIAL

a) Sistema completo

Semiconductores:

CI - 1 - 555 - circuito integrado, timer

Q1, Q2 - BC548 o equivalente - transistores NPN de propósito general

D1 - 1N4148 o equivalente - diodo de propósito general

Resistores: (1/8W, 5%)

R1 - 1 k ohms

R2 - 22K ohms

R3 - 47 k ohms

R4 - 10 k ohms

R5 - 4.7 k ohms

P1, P2 - 1 M ohms - trimpots

Capacitores (electrolíticos para 12V)

C1 - 10 uF - electrolítico

C2 - 470 uF a 1 000 uF - electrolítico

C3 - 100 uF - electrolítico

Varios:

K1 - Relé de 6 V

LDR - LDR (foto resistor) redondo común de cualquier tipo o tamaño

X1 - 5 a 40W - Lámpara incandescente común de 110 o 220V

Placa de circuito impreso, zócalos para integrado y relé, caja para montaje, hilos, soldadura, etc.

 

b) Módulo de sensor

Semiconductores:

Q1 - BC548 o equivalente - transistor NPN de uso general

Resistores: (1/8W, 5%)

R1 - 1 k ohms

R2 - 22K ohms

P1 - 1 M Ohm - Trimpot

Capacitor:

C1 - 1 000 uF/12V - electrolítico

Varios:

LDR - LDR común de cualquier tipo o tamaño

X1 - 5 a 40W - Lámpara incandescente común de 110 V o 220V

S1 - Disyuntor simple

B1 - 6 V - 4 pilas o fuente

Placa del circuito impreso, caja para el montaje, hilos, soldadura, etc.