ALARME DE SEGURANÇA COM TEMPORIZADOR

 UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

PROJETOS EM ELETRÔNICA ANALÓGICA

ANNA LUISA DAMASCENO SILVA

CAROLINA LETICIA DOS SANTOS

GUSTAVO GUILHERME FERREIRA

JOAO PEDRO LIMA E SILVA

LUCAS HENRIQUE SILVA RABELO

INTRODUÇÃO

    Um alarme de segurança é um dispositivo eletrônico ou sistema projetado para detectar e alertar sobre a presença de uma possível ameaça, perigo ou violação de segurança em uma determinada área. O objetivo principal de um alarme de segurança é proteger pessoas, propriedades e ativos, bem como prevenir, roubos, invasões, incêndios ou outras situações indesejadas.

    Existem diversos tipos de alarmes de segurança, cada um deles destinado a atender a diferentes necessidades e cenários específicos, alguns dos tipos mais comuns incluem: alarmes de intrusão, de incêndio, de gás, de pânico, de monitoramento médico.

    Além dos tipos mencionados, há no mercado outras variações de sistemas de alarme de segurança, cada um com características e funcionalidades específicas. Esses alarmes operam de forma independente, emitindo um alarme sonoro localmente, ou podem ser conectados a serviços de monitoramento profissional, em que uma central de atendimento recebe as notificações de alarme e toma as ações necessárias, como entrar em contato com as autoridades ou com o proprietário da propriedade.

    Um temporizador é um dispositivo ou ferramenta que permite medir e controlar o tempo decorrido entre um evento inicial e um evento final ou para definir um intervalo de tempo predefinido. Os temporizadores são amplamente utilizados em diversas aplicações, desde equipamentos domésticos até dispositivos industriais e sistemas de controle automatizados.

    Existem dois tipos principais: 

• Temporizador mecânico: é um dispositivo físico que utiliza mecanismos mecânicos, como engrenagens e molas, para contar o tempo e acionar um evento após um período determinado, um exemplo comum é o "timer" de cozinha, utilizado para definir um período de tempo para cozinhar alimentos.
• Temporizador eletrônico: é uma forma mais moderna de temporizador que utiliza componentes eletrônicos, como circuitos integrados, para contar o tempo com precisão.

    Os temporizadores podem ser configurados para contem regressiva ou progressiva dependendo da aplicação específica. Têm uma ampla gama de usos, desde simples tarefas do dia a dia, até aplicações mais complexas em processos industriais, automação e sistemas de controle.

OBJETIVO

    Desenvolver um alarme de segurança com temporizador eletrônico utilizando circuitos integrados (CIs) e um laser com acionamento contínuo.

METODOLOGIA

MATERIAIS

• Temporizador NE555;
• Protoboard;
• Contador HEF40193B;
• Decodificador 4511;
• Resistores de 100 Ω e 1000 Ω;
• Capacitor 10μF;
• Buzzer ativo;
• Push botton;
• Potenciômetro 100KΩ;
• Laser vermelho;
• LDR;
• Transistor do tipo NPN;
• Display BCD de 7 segmentos do tipo catodo comum;
• Jumpers e fios;
• Fonte 5V.

FUNCIONAMENTO

        O dispositivo referido, comporta-se conforme mostrado no vídeo abaixo:

ESTRUTURA

    Para a montagem do circuito, utilizou-se uma protoboard, em que cada um dos componentes foi inserido. Visando o funcionamento apropriado dos circuitos integrados empregados neste projeto, consultou-se o datasheet de cada um deles, o resultado final da montagem do protótipo é o mostrado nas figuras que se seguem.

Figura 1 - Montagem final do circuito na protoboard.

Figura 2 - Laser com feixe contínuo apontado para o LDR.

Figura 3 - Funcionamento da porta LE do display BCD.

Figura 4 - Funcionamento da porta LT do display de 7 BCD.

Figura 5 - Funcionamento da porta BI do display BCD.

Figura 6 - Forma de conexão das portas do CI 4511 para obter os números em decimal no display BCD.

Figura 7 - Configuração do decodificador 4511.

Figura 8 - Configuração do contador HEF40193B.

Figura 9 - Pinagem do contador HEF40193B.

Figura 10 - Buzzer ativo.

Figura 11 - Laser vermelho.

Figura 12 - LDR.

Figura 13 - Transistor do tipo NPN.

Figura 14 - Capacitor.

Figura 15 - Resistor.

Figura 16 - Display BCD de 7 segmentos do tipo catodo comum.

Figura 17 - Datasheet do display BCD.

RESULTADOS

    Conforme exposto no vídeo que detalha o funcionamento do alarme, ao interromper o feixe do laser o timer é acionado por 10 segundos, tempo esse que é visualizado por meio do display, posteriormente, um alarme sonoro é disparado pelo buzzer que pode ter o seu disparo desligado após pressionar o push botton.

CONCLUSÃO

    

    Hodiernamente, a segurança é um dos itens essenciais ao cotidiano, um sistema de alarme de segurança permite a garantia de percepção de possíveis invasões que podem trazer prejuízos tanto materiais quanto físicos aos proprietários, sendo assim, atesta-se a importância do desenvolvimento deste projeto. Ademais, esse aparato pode ser dimensionado para ser aplicado em diferentes edificações, ao mesmo tempo que, pode ser alterado com o fito da incorporação de novas funcionalidades.

REFERÊNCIAS

ALARME A LASER COM E SEM ARDUINO. Eletrogate, 2023. Disponível em: <https://blog.eletrogate.com/alarme-a-laser-sem-e-com-arduino/>. Acesso em: 22 de jul. de 2023.

CIRCUITOS INTEGRADOS 10: USANDO UM DISPLAY DE 7 SEGMENTOS. Eletrônica para artistas, 2017. Disponível em: <https://eletronicaparaartistas.com.br/circuitos-integrados-10-usando-um-display-de-7-segmentos/>. Acesso em: 22 de jul. de 2023.