Um circuito de alarme contra roubo ultrassônico é um dispositivo eletrônico que transmite ondas ultrassônicas para detectar o movimento de uma pessoa intrusa. As ondas ultrassônicas atingem o intruso e as ondas refletidas são captadas pelo circuito. Essas ondas refletidas são usadas para ativar um alarme alto que alerta o proprietário sobre a presença de um intruso ou um ladrão em potencial.

Em nosso circuito ultrassônico de alarme contra roubo, é usado o versátil circuito integrado de circuito fechado LM567.

As principais especificações técnicas do CI são apresentadas a seguir.

Faixa de tensão de alimentação 3,5 V a 8,5 V
Faixa de tensão de entrada 20 mV RMS a VCC (+0,5)
Frequência de entrada 1 Hz a 500 kHz
Corrente de saída máx. 15 mA

Para mais informações sobre o IC, você pode consultar o seguinte post:

Folha de Dados IC LM567

Em nosso projeto de alarme ultrassônico atual, o IC LM567 implementa duas funções juntas.

Ele funciona como um circuito decodificador de tom que liga a saída em resposta a uma frequência de tom específica vinculada ao LM567 no pino 3.

Além disso, o LM567 funciona como um transmissor de tom, produzindo o tom de frequência exato do pino 5 que o estágio do receptor deve receber e detectar.

Ou seja, o pino 5 gera um tom com uma frequência específica e, quando essa mesma frequência é fornecida de volta ao pino 3, o IC liga seu pino 8 de saída. Se qualquer outra frequência for detectada no pino 3, o IC não responde e sua saída permanece inativa.

Portanto, isso implica que o conjunto de frequência a ser gerado a partir do pino 5 deve ser detectado exatamente no pino 3 para que a saída se torne ativa. Se as frequências do pino 5 e do pino 3 não corresponderem, a saída nunca será ligada.

O estágio do sensor do circuito pode ser construído com apenas alguns transistores externos e algumas outras peças. A seção transmissora do circuito usa o alto-falante piezo para transmitir um sinal de áudio de alta frequência.

O sinal de tom refletido é detectado pelo captador do receptor, que é um sinal microfone de eletreto dispositivo, e é então enviado para o transistor Q1 para amplificação. O sinal é então transferido para a entrada do LM567 após ser amplificado.

Conforme ilustrado no diagrama, as unidades de alto-falante e microfone piezo são colocadas de 3 a 6 polegadas de distância, voltadas para o alvo que pode ser um possível intruso.

O circuito liga o dispositivo de alarme de saída sempre que algo é movido na frente do microfone e do alto-falante, o que reflete o suficiente do sinal de volta ao microfone. O circuito pode ser configurado para detectar itens de algumas polegadas a mais de um metro de distância.

Descrição do circuito

Referindo-se ao diagrama de circuito de alarme ultrassônico acima, podemos entender o funcionamento do circuito com a seguinte explicação

C1 e R5 determinam a frequência interna do oscilador do LM567. Não importa qual seja a faixa de frequência de operação, desde que esteja entre 14 e 20 kHz.

A sensibilidade do microfone de eletreto será diminuída e seu alcance operacional se deteriorará se a frequência for ajustada muito alta. O circuito pode operar em frequências muito mais baixas se você não se importar em ouvir o som de alta frequência continuamente emitido.

No pino 5, o oscilador interno do LM567 gera uma saída de onda quadrada. Q2 opera como um seguidor de emissor para isolar este sinal do LM567 e o alimenta para o alto-falante piezo.

R8 controla o volume de saída do alto-falante. O transistor amplificador emissor comum Q1 é usado para aumentar o sinal de tom refletido para uma magnitude na qual os circuitos de entrada do LM567 podem detectar e travar.

Como configurar

Configurar e ajustar o circuito é simples.

Escolha o tipo e o tamanho desejados de qualquer coisa que você deseja detectar e coloque-o diretamente na frente do alto-falante e do microfone, até que o alarme de saída comece a soar.
Agora ajuste R8 para ajustar o alcance da detecção. A faixa de operação é determinada principalmente pelo tipo de item escolhido como refletor. Por exemplo, qualquer objeto com superfície plana será detectado melhor do que objetos com superfície cilíndrica.

Este circuito é ótimo para amadores e pesquisadores de eletrônica. Substituindo R5 por um potenciômetro de 20 Kohm, a frequência de operação pode ser ajustada. O valor de C1 também pode ser alterado. Valores menores de qualquer um dos componentes podem reduzir a frequência de operação, enquanto valores maiores ajudarão a aumentá-la.

Calculando a Frequência Operacional

Conforme explicado anteriormente, a frequência ideal para transmissão e detecção pode ser em torno de 14 kHz. Esta frequência é determinada por C1 e R5.

A fórmula para calcular esta frequência é a seguinte:

fo = 1 / (1,1 × R1 × C1)

“tabela verdade do decodificador hexa para 7 segmentos ”

Aqui, R1 deve estar em Ohms e C1 deve estar em Farads. A frequência será então em Hertz.

Lista de peças

RESISTENTES
(Todos os resistores são unidades de 1/4 watt, 5%, salvo indicação em contrário.)
R1, R2 - 2,2K
R3 - 1K
R1 - 470 ohms
R5 - 10K
R6 - 100 ohms
R7 - 22K
R8 - potenciômetro 1K
CAPACITORES
C1 - 0,02 uF, disco cerâmico
C2, C3 - 0,01 uF, disco cerâmico
C4, C5 - disco cerâmico de 0,22 uF
SEMICONDUTORES
IC1 - decodificador de tom LM567, circuito integrado
Q1 - 2N3904 NPN transistor de silício
Q2 - 2N2907 PNP transistor de silício
Q3 - Transistor TIP127 PNP Darlington
LED1 - Diodo emissor de luz, qualquer tipo ou cor
Diversos
Campainha Piezo
Electreto MIC