Describimos el montaje de una alarma de uso general que opera con sensores del tipo NA y que ya incorpora un sistema de aviso de baja potencia con transductor piezoeléctrico. Este transductor emite el sonido de sirena. Como el circuito tiene un consumo muy bajo que puede ser alimentado por pila o batería. Se trata de una alarma ideal para protección local como objetos, cajones, armarios y accesos.
Cuando el sensor de esta alarma se cierra por un instante, dispara el sistema de aviso que toca por un tiempo determinado por R2 y C2 en el circuito.
Los valores de estos componentes se pueden elegir para que este tiempo quede entre unos segundos hasta más de media hora.
Si el sensor se vuelve a abrir, la alarma continúa tocando hasta que el tiempo programado haya pasado.
Diversos sensores se pueden conectar en paralelo, y el cable que hace su conexión puede ser largo lo que posibilita el uso de la alarma en la protección de diversos locales al mismo tiempo.
Como el circuito es bastante compacto, se puede instalar también directamente en el lugar a ser protegido como un cajón, armario o en un objeto que no debe ser removido del lugar en que se encuentra, como sugiere la figura 1.
Como el consumo de la alarma en la condición de espera es muy bajo, menos de 1 mA, puede permanecer permanentemente encendido, e incluso las pilas durarán mucho tiempo.
Podemos utilizar la alarma para protección de:
• Armarios
• Cajones
• Pasajes
• Objetos
Cómo funciona
El sensor de tipo NA (normalmente abierto), se conecta a la entrada de disparo de un circuito integrado 555 en la configuración monoestable.
El sensor puede ser un reed-switch, microsswitch, péndulo o cualquier otro que cierre los contactos por un momento cuando se acciona.
Cuando el sensor se activa por un instante, el 555 dispara produciendo en su salida un nivel alto por un tiempo que depende de R2 y C1 según la siguiente fórmula:
T = 1,1 x R2 x C1
Donde R2 se da en ohms, C1 en farads y el tiempo obtenido en segundos.
Con el valor máximo recomendado tanto de R2 como C1 que sería 2,2 M ohmios y 1 000 uF tenemos tiempos que llegan cerca de una hora.
El nivel alto de la salida del 555 habilita dos osciladores elaborados alrededor de dos de los puertos disparadores de un circuito integrado 4093.
Uno de ellos produce un tono de audio cuya frecuencia es determinada por R3 y C2 y el otro produce la intermitencia que depende de R4 y C3.
Las dos señales se combinan en las otras dos puertas del circuito integrado que funcionan como un amplificador de búfer digital alimentando directamente el transductor piezoeléctrico que reproduce la señal.
Las formas de onda de las señales generadas por el circuito se muestran en la figura 2.
No se recomienda el uso de altavoz u otro tipo de transductor por el consumo y la capacidad de excitación del circuito integrado.
Montaje
En la figura 3 tenemos el diagrama completo de la alarma.
Su montaje se puede realizar en una matriz de contacto o placa universal con el mismo patrón. Para una placa de circuito impreso común, sugerimos la disposición mostrada en la figura 4.
El transductor es del tipo piezoeléctrico de alta impedancia. No sirven transductores de baja impedancia o con osciladores incorporados.
Un auricular sirve para esta aplicación.
En el montaje observe la polaridad de los condensadores electrolíticos y la batería y la posición de los circuitos integrados.
Los capacitores electrolíticos pueden tener cualquier tensión de trabajo a partir de 12 V, o según la alimentación.
Prueba y uso
En la figura 5 tenemos algunos tipos de sensores que se pueden utilizar con esta alarma.
Una vez completada el montaje y las conexiones, sujete por un momento un hilo en el otro en las entradas de P1, o active el sensor que está conectado en este punto.
La alarma se reproducirá durante unos segundos con los valores de R2 y C1 recomendados en el diagrama.
Si el tono no le agradece o la intermitencia, cambie los valores de R3 y R4 a voluntad.
No utilice componentes menores de 10 k para estas funciones.
Comprobado el funcionamiento es sólo instalar la alarma.
En la figura 6 mostramos una interesante aplicación en la que montamos el aparato con una alarma de péndulo dentro de un cajón que se sospechaba estar siendo violada.
Al abrir el cajón, el balance del péndulo dispara la alarma.
CI-1 - 555 - circuito integrado - temporizador
CI-2 - 4093 - circuito integrado CMOS - 4 puertos NAND disparadores
R1, R37 k ohms x 1/8 W - resistor - amarillo, violeta, naranja
R2 - 100 k ohms x 1/8 W - resistor - marrón, negro, amarillo
R4 - 470 k ohms x 1/8 W - resistor - amarillo, violeta, amarillo
C1 - 10 uF - capacitor electrolítico
C2 - 47 nF - capacitor de cerámica o poliéster
C3 - 2,2 uF - capacitor de poliéster
C4 - 100 uF - capacitor electrolítico
BZ - Transductor piezoeléctrico - ver texto
S1 - Interruptor simple - opcional
B1 - 6 o 9 V - pilas o batería
P-enchufe o terminales para la conexión de los sensores
Varios:
Placa de circuito impreso o matriz de contactos, soporte de pilas o conector de batería, sensores, cables, caja para montaje, soldadura, etc.
