9-montajes y circuitos de alarmas

MM O N TO N T A J E SA J E S D ED E CC I R C U I T O SI R C U I T O S YY SS I S T E M A SI S T E M A S D ED E AA L A R M AL A R M A

Montajes de Circuitos ySistemas de Alarma

Este capítulo, el más extenso, está destinado a darle una seriede circuitos para alarmas con todo lo que necesita para su mon-taje y puesta a punto. Dichos circuitos son sólo algunos de losmuchos que pueden construirse para diferentes aplicaciones. SiUd. ha comprado este libro y no encuentra un circuito que estéprecisando, diríjase a Editorial Quark (vea la página 1 de este li-bro) y con gusto trataremos de brindarle mayor bibliografía.

1) Sistema de Alarma con Detector deIntrusos Infrarrojo yComando Electrónico Remoto

Hoy se habla mucho de la "Casa Inteligente", que contaría conun cierto número de dispositivos electrónicos interconectados afin de permitir la realización de algunas operaciones específicasinternas y externas de modo automático. Puede citarse, por ejem-plo, la incorporación de sistemas de iluminación de emergenciaque serían accionados sólo si hubiera personas presentes en ellugar al producirse la oscuridad, sistemas de apertura de puertasy registro de entrada de personas, grabación de conversacionesen lugares aislados o atención automática de teléfonos y puertasde entrada, incluido en esta red el sistema de seguridad.

El circuito que presentamos se basa en la detección por infra-rrojo pero, más que eso, posee recursos que permiten su interco-nexión con varios otros dispositivos que se encuentran en la casay que la volverán mucho más segura.

Como el interfaseado de estos dispositivos puede seguir uncontrol central lógico, que incluso puede efectuarlo un microcon-trolador, no es exagerado decir que se trata de un sistema "inteli-gente", ya que, en función de datos de los sensores, puede tomardecisiones pre-programadas.

El circuito prevé un sistema de sensores único por infrarrojoque se hará en un pasaje principal, pero están previstas entradaspara interfaseado con otras alarmas.

Posee un simulador de presencia que, en este caso, tendrá 4salidas programables, pero que pueden ampliarse.

Dos de las salidas son con temporización propia, y las otras

ALARMAS: Guía Práctica de Instalación 73

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dos serán biestables con ciclos determinados por el simulador.Un sistema de pánico vía red permite disparar la alarma por

dispositivos portátiles que estarán conectados a la red de energíapor donde se propaga la señal de comando.

Este dispositivo resulta interesante en caso de asalto, pues unaunidad dejada en el cuarto de baño (donde las personas puedenser encerradas) permite el disparo remoto del aparato.

Además, posee un sistema que mantiene la alarma en funcio-namiento en casos en los que se produzca el corte de energía dela red. Una batería en carga constante se utiliza para esta finali-dad.

En suma, las diversas entradas y salidas, permiten tanto la in-habilitación de la alarma por medio de comandos externos comoel control de diferentes dispositivos adicionales.

Las características generales las podemos resumir en el si-guiente listado:

* Tensión de Alimentación: 220V* Tensión para el sector de baja potencia: 12V (batería)* Alcance del sistema infrarrojo: 10m (típ)* Cargas máximas controladas: 10A* Ciclo máximo del Simulador: 12 horas* Temporización de módulos: 1 hora (máximo)* Frecuencia del control remoto vía red: 20kHz a 100kHz

74 ALARMAS: Guía Práctica de Instalación

Figura 1


* Número de sensores: ilimitado* Tipo de detección en el sistema infrarrojo: PLL* Tipo de detección en el sistema de control remoto: PLL

La figura 1 muestra un diagrama en bloques que representanuestro sistema de alarma infrarroja inteligente.

Comenzaremos por el bloque I, que consiste en un emisor in-frarrojo de buena potencia, que tiene un ciclo activo pequeño afin de obtenerse mayor rendimiento. Este circuito se alimenta através de la red de energía, pero puede preverse un sistema quecoloque una batería en acción, en caso de corte de energía.

La frecuencia de este circuito es fija y depende básicamentede C2, cuyo valor estará entre 2,2nF y 10nF, caso en que las osci-laciones se mantendrán entre 5kHz y 50kHz típicamente.

La señal emitida por este bloque es captada por un fotodiodoconectado a un circuito amplificador de alta ganancia con baseen un comparador doble de tensión LM193 o equivalente. Ampli-ficada, la señal va hacia la entrada de un filtro PLL (bloque II)que hace su reconocimiento.

La sintonía de este bloque se hace mediante P1, y cuando laseñal "atraca" la salida (pin 8 del 567) va al nivel bajo y mantieneencendido el LED1

En estas condiciones se deben posicionar el emisor y el recep-tor y ajustar P1 para obtener el encendido del LED, lo que indicala operación de protección infrarroja.

Si un intruso cortara la banda de infrarrojo, el circuito "desa-traca" y la salida del 567 va momentáneamente al nivel alto y sa-tura el transistor Q1 que, a su vez, dispara el monoestable delbloque III.

El tiempo de este bloque se ajusta en P2 y va a determinar elfuncionamiento de una sirena externa u otro dispositivo que de-ba ser activado.

Una lámpara o foco pueden ser accionados paralelamente demodo de alertar la vecindad también por la luz. El relé utilizadoen este bloque IV de accionamiento tiene contactos para 10A.

Los contactos del relé también pueden utilizarse para activarun sistema que realice operaciones en secuencia (simulador), co-mo por ejemplo: tocar una sirena, discar un número telefónico,encender una luz, hacer funcionar en parlantes una grabación dealerta, etc.

Paralelamente, tenemos uno o más trasmisores de pánico oemergencia, conectados a sensores remotos que envían señalesvía red de energía en frecuencia entre 20kHz y 100kHz.

Uno de los trasmisores está representado por el bloque VI y



puede utilizarse en una situación de emergencia para disparar to-do el sistema y actuar sobre el monoestable III.

La señal que dispara el monoestable del bloque III tambiéndispara un monoestable de tiempo más breve, representado porel bloque VIII, cuya finalidad es cambiar el estado de un biesta-ble (bloque IX) que tiene por base un 4013.

No se utiliza directamente el pulso largo del monoestable paraesta finalidad, a fin de evitar el redisparo en el descenso del pul-so luego de la temporización larga.

Con el disparo, el biestable traba un relé y, al mismo tiempo,realimenta el monoestable del bloque VIII de modo de impedirque éste acepte un nuevo comando en el caso de que se produz-ca un nuevo pulso, por ejemplo un nuevo pasaje del intruso porel frente del sensor. Así, el biestable acciona el bloque X, que tie-ne un relé capaz de activar una carga externa que quedará aelección del usuario, como por ejemplo un automatismo para larealización de determinado número de operaciones.

Al mismo tiempo, el biestable habilita un oscilador (astable)con base en un 555, que es el clock del simulador de presencia(bloque XI).

Las señales de este clock, cuya frecuencia depende del ajustede P4, actúan sobre el bloque XII, que es un secuenciador conbase en el circuito integrado 4017.

La red formada por C16 y R16 garantizan que el conteo del4017, en el momento en que la alimentación es establecida, partade la primera salida. Así, sucesivamente, las salidas de S1 a S10van pasando al nivel alto para controlar los automatismos exter-nos del simulador de presencia.

Como a estas salidas se accede a través de slots, el usuariopuede utilizar cuántas desee y con la programación independien-te que necesite.

En estos módulos, representados por el bloque XIII, tendre-mos circuitos de accionamiento de cargas tanto del tipo monoes-table, con tiempo programado entre algunos segundos y cerca de1 hora, y biestables.

En la alimentación tenemos un bloque de temporización desalida representado por XIV, que consiste en un monoestabledisparado por un reed-switch oculto, por control remoto o deotra forma.

Este bloque inhabilita la alarma durante cierto tiempo,así da eltiempo que el usuario necesita para salir de su casa o entrar ydesactivar el sistema.

La fuente de alimentación se observa en el bloque XV y, co-mo todos los circuitos, es de bajo consumo, es suficiente una co-



rriente de 1A enel caso de queno sean alimen-tados más de 6relés en los blo-ques XVIII. Ade-más, tenemosun cargador au-tomático (opcio-nal) en el blo-que XVI y unasirena represen-

tada por el bloque XVII, cuyo circuito sugerido produce un tonode buena potencia a partir de una configuración común con FETde potencia en la salida.

Muchos de los bloques indicados pueden suprimirse o dupli-carse, en función de la aplicación.

En la figura 2 aparece el diagrama de la unidad trasmisora deinfrarrojos, con su fuente a partir de la red de energía.

La figura 3 muestra la disposición de los componentes en unaplaca de circuito impreso.

La frecuencia es fija y de-pende de C2, que puede te-ner valores entre 2,2nF y10nF. Este capacitor puedeser cerámico o de poliéster.La alimentación proviene deun transformador de 6+6Vcon 500mA y primario segúnla red local. Puede usarsecualquier LED infrarrojo y pa-ra el transistor recomenda-mos la utilización de un pe-queño disipador de calor.

Los LEDs deben quedarapuntados hacia el receptor,no habiendo necesidad deningún sistema óptico adicio-nal.

El siguiente diagrama quepresentaremos es el del tras-misor vía red y que puedeobservarse en la figura 4. Enla figura 5 aparece la disposi-


Figura 3

Figura 2


ción de loscomponentes enuna placa decircuito impre-so.

El transistorTIP42C deberáestar dotado deun disipador decalor razonable,dada la potenciade operación.Para el CI reco-mendamos la utilización deun zócalo DIL. El resistor R4es de alambre de 5W.

Los capacitores C1 y C2deberán ser de poliéster, conuna tensión mínima de traba-jo de 16V o más. Para la apli-cación como trasmisor de"pánico" para disparo remoto,se emplea un interruptor depresión para operar comounidad de sensores remotos.El pin 4 del CI1 puede utili-zarse para habilitación, recor-dando que el circuito se man-tiene inactivo con este puntoen el nivel bajo y emite la se-ñal con éste en el nivel alto.

Conectado a una red sinenergía, el circuito tambiénpuede enviar la señal haciauna estación remota alimen-tada por batería, usará paraeso una alimentación propiapor medio de 4 ó 6 pilas me-dianas.

Finalmente, llegamos al diagrama de la unidad, el que semuestra en la figura 6. En la figura 7 se observa la placa de cir-cuito impreso para esta unidad.

Todos los CIs, excepto CI9, deben montarse en zócalos DILde acuerdo al número de pines de cada componente. CI9 deberá


Figura 4

Figura 5



Figura 6


tener un buen disipador de calor. Los transistores y diodos admi-ten equivalentes y FD puede ser cualquier fotodiodo sensible oun fototransistor. Dependiendo del lugar donde será instalado,puede resultar necesario montar este componente en un peque-ño tubo con lente, de modo de obtenerse mayor sensibilidad.

Los capacitores C7 y C8 deben ser de poliéster con una ten-sión mínima de trabajo de 400V.

T2 es un transformador de 9+9V o 12+12V x 1A de corriente ycon primario de acuerdo con la red local.

T1 es un transformador con relación de espiras 1:1, y, even-tualmente, podrá ser arrollado por el montador, ya que no es crí-


Figura 7A


tico, necesitará para hacerlo un bastón de ferrite donde arrollar200 espiras en cada bobinado, uno sobre otro, utilizará alambre32AWG, o más fino, lo que no es preciso efectuar muy ordenada-mente.


Figura 7B


Los relés admiten equivalentes, se necesita sólo una eventualalteración del lay-out de la placa, según su base. Los ajustes pue-den hacerse con trimpots, pero, si se desea un acceso más fácilen un panel de control, pueden utilizarse potenciómetros comu-nes.

Para la conexión de las unidades de simulación se recomiendael uso de slots: pueden emplearse conectores lineales de 12 ter-minales, como lo indicado en el diseño de la placa, o según ladisponibilidad del montador, con las debidas alteraciones en eldiseño. Como se tiene dos relés por placa, el número de conec-tores dependerá del número de circuitos externos que serán con-trolados.

A continuación, pasaremos a los bloques "externos" de la figu-ra 8, que tiene, en primer lugar, el módulo de simulador de pre-sencia en la versión monoestable con CIs del tipo 555.

En la figura 9 se observa el diseño de la placa de circuito im-preso para la confección de este módulo. Los puntos donde es-tán los diodos marcados son los puntos de programación, recor-damos que en la ida de cada línea al nivel alto se produce eldisparo del 555. Así, elegiremos las líneas en secuencia para co-


Figura 8


nectar los dio-dos en lospuntos corres-pondientes ysu cantidad esilimitada. Lacarga controla-da va a depen-der del relé, yel ajuste detiempo en quela carga se acti-va se hace enP1. Para utilizarotros relés, enalgunos casoses necesario al-terar el diseñode la placa. Pa-ra una placaque tenga ac-c i onam i en t odirecto por elnivel de las lí-neas de salidade CI8, tene-mos el diagra-ma que apare-ce en la figura10. La figura 11muestra la pla-ca de circuitoimpreso corres-pondiente parados canales.Los relés ytransistores ad-miten equiva-lentes, y los

diodos serán los que determinen la programación.En principio, mediante el análisis del modo de funcionamien-

to, el lector no tendrá dificultades en experimentar el circuitopara verificar todas sus etapas.

Queda por ver ahora, el cargador de batería y también una si-


Figura 9


rena potente, quecompletarían la alar-ma, si bien para estoexisten muchas alter-nativas que no impe-dirían el funciona-miento de la alarma.

Cargador de Batería

Para operaciónconstante, incluso encaso de corte deenergía, tenemos uncircuito cargador pa-ra una batería de12V, que se muestra enla figura 12. La disposi-ción de los componen-tes en una placa de cir-cuito impreso semuestra en la figuranúmero 13.

Este circuito mantie-ne una batería en cargaconstante, que laconecta con la alarmaen caso de corte deenergía. El circuito de-be prever que el emi-sor infrarrojo tambiénsea alimentado por labatería en caso de cor-te, o bien debe serdesconectada su entra-da para el disparo parainhibirla

El transformador tie-ne bobinado primariode acuerdo con la redlocal y secundario de


Figura 11

Figura 10


12+12V con porlo menos 300mAde corriente.

Los diodos ad-miten equivalen-tes, y el resistorR1 debe ser obli-gatoriamente dealambre. Su valorpuede ser au-mentado a 470Ωsi deseamos una

carga más lenta o si labatería usada fuera demenor capacidad (moto,por ejemplo).

El relé admite equi-valentes, pero si la dis-posición de sus pinesfuera diferente debenhacerse alteraciones enel lay-out de la placa decircuito impreso.

Sirena

El circuito dado, cu-yo diagrama se muestraen la figura 14, es el deuna sirena potente para

el sistema dealarma. La dis-posición de loscomponentesde esta sirenaen una placa decircuito impresoaparece en la fi-gura 15.

Este circuitoproduce un to-no moduladoen frecuencia


Figura 12

Figura 13

Figura 14


de gran intensidad en unparlante de buen rendi-miento. El FET de potenciaadmite equivalentes, y debeser montado en un buen di-sipador de calor. En verdad,con un poco menos de ren-dimiento se puede usar unDarlington NPN de potenciacomo el TIP110.

En el punto X (hab), quecorresponde al pin 4 de ca-da CI, tenemos la habilita-ción de la sirena.

Este punto puede serusado como parte de unsistema inteligente de inhi-bición. Algunas alteracionesen R1 y R2 permiten cam-biar la modulación, y en R4y R5, alterar el tono emiti-do.

Puesta a punto del sistema

Damos a continuación los procedimientos para verificacionesy ajustes del sistema básico con un transmisor vía red y un emi-sor infrarrojo.

a) Ajuste del sistema infrarrojoColoque el emisor apuntando hacia el receptor, inicialmente a

una distancia del orden de 2 metros para los ajustes preliminares.Alimente los dos circuitos y ajuste lentamen-te P1 hasta obtener el accionamiento delPLL (el LED se enciende).

Obtenido el ajuste, aleje el emisor y actúesobre P1 hasta obtener el máximo de sensi-bilidad en la mayor distancia.

Después sólo hay que hacer la instala-ción definitiva, protegiendo un pasaje o co-rredor, según muestra la figura 16.

Una posibilidad interesante es la que seve en el circuito de la figura 17, donde tene-


Figura 15

Figura 16


mos una segunda unidad infrarroja remota que envía su señal víared hacia la central. El ajuste de esta unidad se hace en el 567para la frecuencia del emisor y, después, en el trimpot del 555para la frecuencia del receptor CI6 de la estación base.

b) Ajuste de los tiempos de las unidades base.El tiempo de accionamiento del relé K1, que está conectado a

una sirena o sistema de aviso, está determinado por P2. Depen-diendo de la aplicación puede ser interesante un tiempo más cor-to en este circuito. Para el simulador de presencia, el ajuste eshecho en P4.

Para su comprobación es interesante conectar, en cada líneade salida, un LED en serie con un resistor de 470Ω.

Estos LEDs deben encenderse en secuencia con una velocidadque será ajustada en P4. El montador hasta puede hacer un slotde prueba para esta finalidad, encajando la placa para hacer laverificación del funcionamiento.

El tiempo que tendremos para armar la alarma antes de quelos sensores sean alimentados, está determinado por el ajuste deP5.

Presionando S1, el relé K3 debe funcionar y permanecer enesta condición, cortando la alimentación del circuito por el tiem-po ajustado en P5.

c) Ajuste del receptor vía redConecte el transmisor de pánico a un toma cercano al que es-

tá conectado a la estación base. Los puntos CA deben estar en


Figura 17


paralelo con la alimentación, o sea, también conectados a la red.Ajuste entonces P3 para que, cuando S1 de la estación trans-

misora sea presionada, ocurra el funcionamiento del CI6. Este re-conocimiento de la señal puede ser hecho con la conexión enparalelo con R10 de un LED en serie con un resistor de 1kΩ.

Observamos que este reconocimiento es acompañado del tra-bado de K1 por el tiempo determinado por P2; mantenga P2 enel mínimo para esta verificación.

Si se usan varias estaciones transmisoras, las mismas tienenque tener ajustes de frecuencia independientes. Así, ajustamos P3en la estación base para recibir las señales del transmisor de fre-cuencia fija, y después ajustamos los transmisores suplementariospara ser recibidos por la estación base. El resistor R1 de cadatransmisor debe ser cambiado por un resistor de 4,7kΩ en seriecon un trimpot de 47kΩ para estos ajustes.

Composición del Sistema

En la figura 18 tenemos la composición de un sistema de alar-ma inteligente que puede ser ampliado o modificado según lasnecesidades de cada uno.

En este sistema, la detección de presencia o pasaje por un co-rredor es realizada por el sector infrarrojo del aparato, que envíasu señal al sistema inteligente (I).

Paralelamente, se conectan en serie a los puntos A, B, C y Dotros sensores, del tipo NC con reed-switches e imanes. Esta cen-tral también recibe las señales del circuito de pánico de los sen-sores conectados a un transmisor remoto (bloques IV y V).

El accionamiento de la central por las señales remotas y por ca-ble provoca la habilitación de la sirena (II) y también del simuladorde presencia, que energiza las líneas (III) de los slots en que tene-mos circuitos directos y temporizados. Estos circuitos accionan apa-ratos de TV, sonido, grabadores, sistemas de iluminación, discadoautomático, registro de eventos (una cámara conectada a un video-cassette puede ser usada para registrar imágenes del intruso, o in-cluso una cámara fotográfica acoplada a un flash). Hay varias posi-bilidades de expansión o de acoplamiento a dispositivos"inteligentes". Una sugerencia interesante es usar el transmisor depánico en un segundo canal, que activaría un segundo receptor co-nectado a un relé. Este relé, en una versión temporizada, activaríaun transmisor de sonido vía red (modulado en impulsos) que "pon-dría en el aire" el sonido del local vigilado.




Figura 18


Esta señal sería recibida en el lugar donde el accionamiento eshecho, de modo de oír lo que está ocurriendo.

Los puntos de habilitación del circuito, o inhabilitación, tam-bién pueden ser usados para inhibir la alarma en casos especia-les. Las posibilidades de modificaciones son muchas y dependenexclusivamente de la habilidad de cada montador.

Lista de materiales

a) EMISOR INFRARROJO PARA LA ALARMA

Semiconductores:CI1 -555 - circuito integrado - timerQ1 - BD138, BD139 ó BD140 - transistores PNP de media po-

tencia.LED1, LED2 - cualquier LED emisor infrarrojoD1, D2 - 1N4002 o equivalentes - diodos de silicio

Resistores (1/8W, 5%):R1 - 33kΩR2, R3 - 4,7kΩR4, R5 - 22Ω

Capacitores:C1 - 470µF - electrolítico de 12VC2 - 10nF - cerámico o de poliéster

Varios:F1 - Fusible de 500mAT1 -Transformador con primario de 220V y secundario de

6+6V o 9+9V x 500mA. Placa de circuito impreso, caja paramontaje, disipador de calor para el transistor, cables, etc.

b) CONTROL REMOTO VIA RED (PANICO)

Semiconductores:CI1 - 555 - circuito integrado - timerQ1 - TIP41C - trans. PNP de potenciaD1, D2 - 1N4002 o equivalente - diodos de silicio

Resistores (1/8W, 5%):R1 - 10kΩ



R2 - 2,2kΩR3 - 1kΩR4 - 47Ω x 5W

Capacitores:C1, C4 - 10nF - poliéster de 400VC2 - 1000µF - electrolítico de 16VC3 - 2,7nF - cerámico

Varios:S1 - Interruptor de presión NAT1 - Transformador con primario de 220V y secundario de

9+9V x 500mA. Placa de circuito impreso, caja para monta-je, zócalo para el integrado, disipador de calor para Q1, ca-bles, etc.

c) UNIDAD CENTRAL:

Semiconductores:CI1 -LM193, LM223 o LM333 - comparador de tensión - cir-

cuito integrado SIDCI2, CI6 - NE567 - circuito integrado PLLCI3, CI4, CI7, CI10 - 555 - circuitos integrados temporizadoresCI5 - 4013 - circuito integrado CMOS - flip-flopCI8 - 4017 - circuito integrado CMOS - contador/divisor

por 10CI9 - 7806 - circuito integrado regulador de tensiónFD - fotodiodoLED1 - LED rojo comúnQ1 a Q4 - BC548 o equivalentes - transistores NPN de uso generalD1, D2, D3, D4, D5, D9 -1N4148 o equivalentes - diodos de

silicio de uso generalD6, D7, D8 - 1N4002 o equivalentes - diodos de silicio

Resistores (1/8W, 5%):R1, R2 - 4,7MΩR3 - 1,5kΩR4, R6, R11, R16, R22 - 47kΩR5, R7, R12, R14,, R10, R15, R18 R21 - 10kΩR8, R9, R13, R17, R19, R20 - 4,7kΩ

Capacitores:C1, C10 - 22nF - poliéster o cerámicos



C2, C3, C11 - 47nF - poliéster o cerámicosC4, C12 - 100nF - poliéster o cerámicosC5, C15, C19 - 1000µF - electrolíticos de 16VC6, C13, C14, C16, C17 C20 - 10µF - electrolíticos de 12VC7, C8 - 10nF - poliéster de 400VC9 - 10nF - poliéster o cerámicoC18 - 100µF x 12V - electrolíticoC21 - 100µF a 470µF x 12V - electrolítico

Varios:P1, P3 - 100kΩ - trimpot o potenciómetroP2, P4, P5 - 1MΩ - trimpot o potenciómetroK1, K2 - G1RC1 - Relé de 6V x 10AK3 - MCH2RC1 - Relé de 6V x 3AT1 - Ver texto - Transformador 1:1T2 -Transformador con primario de 220V y bobinado secun-

dario de 9+9V o 12+12V x 1A.F1 - Fusible de 1AS1 - Interruptor de presión NAPlaca de circuito impreso, disipador de calor para CI9, sopor-

te para fusible, caja para montaje, zócalos para los circuitos in-tegrados, cables, etc.

d) MODULO SIMULADOR MONOESTABLE

Semiconductores:CI1, CI2 - 555 - circuito integrado - temporizadorQ1 a Q4 - BC548 o equivalentes - transistores de uso general

DiodosD1 a Dn - 1N4148 - diodos de uso general

Resistores (1/8W, 5%):R1, R2 - 10kΩR3, R4 - 4,7kΩR5, R6 - 47kΩR7, R8 - 10kΩR9, R10 - 10kΩP1, P2 - 1MΩ - trimpots

Capacitores:C1, C2 - 10µF - electrolíticos de 12VC3, C4 - 1000µF - electrolíticos de 12V



Varios:K1, K2 - G1RC1 - Relés de 6VPlaca de circuito impreso, zócalos para los integrados, barra

de salida para los terminales de los relés, cable, etc.

e) CARGADOR DE BATERIA

Semiconductores:D1 - 1N4004 o equivalente - diodo de silicioD2 - 1N4002 o 1N4004 - diodo de silicio

Capacitores:C1 - 220µF - electrolítico de 50VC2 - 10µF - electrolítico de 25V

Varios:R1 - 220Ω x 5W - resistor de alambreT1 - transformador con primario de 220V y secundario de

12+12V x 30mA o másK1 - G1RC2 - relé de 12VF1 - fusible de 1AB1 - 12V - batería de auto o motoPlaca de circuito impreso, cables, caja para montaje, etc.

f) SIRENA

Semiconductores:CI1, CI2 - 555 - circuito integrado temporizadorQ1 - SPM640 o equivalente - cualquier FET de potencia

Resistores (1/8W, 5%):R1 - 56kΩR2 a R4 - 10kΩR5 - 12kΩR6 - 10kΩR7 - 1MΩ

Capacitores:C1 - 10µF - electrolíticoC2 - 47nF - cerámico o poliésterC3 - 47nF a 100nF - cerámico o poliésterC4 - 1000µF - electrolítico



Varios:PTE - parlante con cono de miland de 20W. Placa de circuito

impreso, disipador para el transmisor, zócalos para los integra-dos, caja para montaje, cables, etc.

2) Alarma Programable

Esta alarma tiene temporización que impide que se active du-rante un tiempo mayor que el programado y produzca un sonidointermitente. Posee un sistema de inhibición por reed switch consegunda temporización, para permitir que el propietario puedadesconectarla antes de que se active. El circuito utiliza sensorestipo reed, pero puede ser operado por cualquier sensor del tiponormalmente cerrado.

Las principales características del circuito que describimos enestas hojas son:

a) Accionamiento por sensores recorridos por corrientes de re-poso muy bajas.

b) Temporización que impide que la alarma se active por untiempo mayor que el ajustado, y evita así el desgaste de la batería(en el caso de automóvil o casa) o que los vecinos sean incomo-dados más de lo necesario, para que se tomen las medidas nece-sarias en relación a un eventual intruso.

c) Acción intermitente que proporciona un sonido más agra-dable, del tipo pulsante para bocinas, chicharras, etc. y que ade-más, impide que se queme la bocina en caso de usarla para pro-teger un automovil.

d) Posibilidad de inhibición externa por medio de un segundosensor del tipo NA, que da tiempo al propietario para que, accio-nando el interruptor general (escondido), desactive el sistema.

El primer control es de tiempo de activación que fácilmentepuede llegar a los 15 minutos con los componentes indicados.

Un aumento de valor del capacitor C3 permite aumentar eltiempo de activación intermitente.

El segundo control es de velocidad de intermitencia dado porP2.

Las posibilidades de adaptaciones se relacionan con sensoresNA que pueden ser conectados en paralelo con Q1. Tenemosotra posibilidad de aumento de tiempo dado al propietario paradesarmar la alarma con el aumento, tanto de R6 como de C5.



Una característica importante de este sistema es su baja co-rriente de reposo, del orden de pocos miliampere, lo que posibi-lita su alimentación hasta con pilas, siempre que el dispositivoalimentado para hacer ruido, admita este tipo de alimentación.

Los parámetros eléctricos de este circuito son los siguientes:

Tiene una tensión de alimentación de 6 a 12V.La corriente de reposo es de 10mA (típ.)Temporización máxima: 30 minutosTemporización de desarme: 1 minuto.Corriente de carga: 6ANúmero de sensores: ilimitado

El primer bloque de la alarma consiste en el circuito de dispa-ro que consta del sensor tipo reed swich magnético, cuya canti-dad en serie puede ser ilimitada.

Este sensor consiste en un switch que se mantiene cerradocuando está en contacto con la otra parte del par, un pequeñoimán. Fijando el imán en la parte móvil de una puerta o ventanay el reed en la parte fija, cuando la puerta o ventana está cerradael reed también estará cerrado, así polarizará el transistor en elcorte.

Si cualquiera de los reeds fuera abierto por la separación delimán, el resistor R1 dejará de ser cortocircuitado a la tierra y Q1recibe polarización suficiente para ir a saturación.

El resultado es que en su colector tenemos una brusca caídade tensión hacia cerca de cero volt, lo que es suficiente para dis-parar el bloque siguiente de nuestro circuito: el temporizador.

Luego tenemos un monoestable con el circuito integrado 555.La salida de este circuito integrado se mantiene normalmente

en el nivel bajo (0V) hasta el instante en que su pin 2 de disparosea puesto a tierra. Esto ocurre por un instante con la aberturadel sensor.

C1 hace que, aunque el sensor sea cerrado nuevamente, conla aproximación del imán del reed, el disparo del 555 no sea in-terrumpido.

La salida de este circuito integrado va entonces al nivel alto, osea, pasa a presentar una tensión del mismo orden de la de ali-mentación por un intervalo de tiempo que depende del ajuste deP1, R5 y del capacitor C3.

Tomando P1 y R1 como R y C1 como C, el tiempo total puedeser calculado por:

T = 1,1 . R . C



Para garantizar que en cuanto la alarma sea alimentada, elpulso de tensión inicial no ocasione su disparo, una red formadapor R4 y C2 en el pin de control del 555 lo inhibe, y evita el dis-paro, hasta que la tensión se estabilice en todos los puntos delcircuito.

Con X2 abierto, en cuanto la alimentación sea conectada, C5se carga hasta que el pin 2 de CI-1a se vuelve del mismo ordenque la tensión de alimentación. En estas condiciones CI-1a secomporta como un inversor, donde la entrada es el pin 1 y la sa-lida, el pin 3.

Esto significa que, si la alarma fuera disparada, y la salida del555 fuera al nivel alto, la salida de CI-1 irá al nivel bajo y en con-secuencia la salida de CI-1b irá al nivel alto, pues también fun-ciona como inversor. El resultado de este proceso es que el osci-lador lento formado por el IC-1c entra en acción y produce unaseñal rectangular cuya frecuencia depende del ajuste de P2 y delvalor de C6.

Las subidas y bajadas de nivel lógico en la salida de la puertaactúan sobre un buffer formado por CI-1d y éste excita el transis-tor Q2 que tiene como carga la bobina del relé. Esto significaque el relé abre y cierra sus contactos de modo intermitente enuna frecuencia determinada por C6 y por el ajuste de P2.

Si quisiéramos evitar la acción de la alarma, entrando en elautomóvil o en la casa y teniendo tiempo para el desarme, actua-mos sobre X2.

Cuando X2 cierra sus contactos por la aproximación de unimán, C5 se descarga y con esto el nivel lógico del pin 2 de CI-1a


Figura 19


cae prácticamente a cero. De esta forma, independientemente delo que ocurra con la entrada 1, la salida del pin 3 va al nivel altoy en consecuencia la salida de CI-1b, que comanda el osciladorva al nivel bajo.

El CI-1d que consiste en un buffer inversor mantiene en su sa-lida el nivel bajo, dada su conexión a la salida del CI-1c y con es-to el transistor en el corte lo que impide la energización de la bo-bina del relé.

El tiempo de carga de C5 a través de R6 determina cuánto eslo que el propietario puede demorar hasta que el sistema sea de-sinhibido y vuelva a funcionar.

Vea que, si en el intervalo indicado el sensor fuera activado ydespués volviera a lo normal, la alarma no será disparada cuandotermine el tiempo de carga del capacitor C5. Esto significa que elsensor X2 también puede ser usado cuando salimos de un vehí-

culo o de casa para ar-mar la alarma, pues lamisma dará tiempo paraque el sensor sea cerra-do nuevamente despuésde una abertura.

En la figura 19 se dael diagrama completo denuestra alarma.

En la figura 20 tene-mos la disposición delos componentes en unaplaca de circuito impre-so.

Sugerimos la utiliza-ción de zócalos DIL parael montaje de los circui-tos integrados. Como elsistema tiene cierta sen-sibilidad a la humedad,principalmente el CMOS,dada su elevada impe-dancia de entrada, yademás de esto, los tran-sistores pueden ponersea tierra, provocando dis-paros erráticos, ademásde usar una buena cajametálica a tierra, el ca-


Figura 20


pacitor C7 es muy importante. Los resistores son todos de 1/8Wó 1/4W con tolerancias de 5 a 20% y los capacitores electrolíticosdeben tener una tensión de trabajo de por lo menos 16V.

Los demás capacitores pueden ser cerámicos o de poliéster.P1 y P2 son trimpots comunes.

Los sensores son del tipo red-switch magnéticos comunes quese pueden conseguir en cualquier casa de alarmas. Son bastantecompactos, y pueden ser ocultados fácilmente en puertas y ven-tanas.

P1 y P2 son trimpots comunes y el relé depende de la tensiónde alimentación usada.

El transistor Q1 también admite equivalentes, puede ser usadocualquier tipo de silicio NPN de uso general.

Para la conexión al sistema de alarma externo sugerimos lautilización de un puente de tornillos, lo mismo ocurre en rela-ción con la conexión de los sensores.

En el diagrama mostramos solamente un sensor (X1), pero losmismos pueden ser conectados en serie en cantidades ilimitadasy el cable usado puede ser fino de capa plástica sin blindaje.

Para probar el aparato basta alimentarlo y conectar como car-ga en el relé, por ejemplo, una lámpara.

Cuando la alimentación sea conectada, el sensor X1 debe es-tar cerrado y P1 ajustado para el tiempo mínimo (menos resisten-cia). P2 debe estar en su posición media o poco más.

El sensor X2 debe estar abierto, o sea, sin el imán cercano.Con alimentación, el relé debe permanecer desactivado y el cir-cuito en condición de espera. Al alejar el imán de X1, la alarmadebe disparar por un tiempo determinado por el ajuste de P1, yentonces el relé abrirá y cerrará sus contactos de modo intermi-tente. Colocando P1 en la posición media, e inicialmente aproxi-mando por un instante un imán a X2, veremos que al alejar elimán de X1 la alarma no dispara. Esto significa que el sistema deinhibición externa está funcionando.

Comprobado el funcionamiento podemos proceder a su insta-lación para protección definitiva.

El interruptor general que desactiva la alarma, a través del cor-te de alimentación debe quedar en un lugar bien oculto.

Con el cambio de R1 por un potenciómetro de 220kΩ en seriecon un resistor de 10kΩ podemos conectar en serie con los resis-tores un fotorresistor (LDR) como el FR-27 o bien sustituir lossensores de X1 por estos componentes (hasta 3), se obtendrá asíel disparo por la interrupción del haz de luz.

Con todos los LDRs iluminados, y el potenciómetro debida-mente ajustado el transistor se mantiene en el corte.



Si cualquier foto-resistor (LDR) detecta su luz cortada, el tran-sistor conduce y con esto ocurre el disparo del monoestable 555.

Una combinación de 3 LDRs con cualquier cantidad de senso-res magnéticos permite la protección por sistema múltiple de ungran ambiente. Estas son sólo algunas de las sugerencias quepueden realizarse para mejorar el desempeño de la alarma; sacar-le mayor provecho dependerá del ingenio y la experiencia de ca-da uno.

Lista de Materiales

CI-1 - 4093B - integrado CMOSCI-2 - 555 - integrado temporizadorQ1 y Q2 - BC548 o equivalentes - transistores NPN D1 - 1N4148 - diodo de silicioK1 - relé de 6 ó 12V - ver textoX1 y X2 - sensores magnéticos de alarma - ver texto P1 - 1MΩ - trimpotP2 - 2,2MΩ - trimpotR1 - 47kΩR2 - 22kΩR3, R4 y R5 - 10kΩR6 y R7 - 100kΩR8 - 2,2kΩ x 1/8W - resistor (rojo, rojo, rojo)C1 y C2 - 10µF x 16V - capacitores electrolíticosC3 - 1000µF x 16V - capacitor electrolíticoC4 - 100nF - capacitor cerámico o de poliésterC5 - 10µF a 100µF x 16V - capacitor electrolítico - ver textoC6 - 470nF a 1µF - capacitor electrolíticoC7 - 220µF x 16V - capacitor electrolítico

Varios:Placa de circuito impreso, caja para montaje, fuente de ali-

mentación, cables, estaño, tornillos, tuercas, etc.

3) Alarma Contra Toques (Aproximación)

Proponemos el montaje de una eficiente alarma contra toqueso aproximación.

Usted la cuelga de la manija de la cerradura de la puerta, porel lado de adentro, y la deja conectada durante la noche. Perma-



necerá silenciosa pero vigilante, hastael momento en que un intruso toqueo, incluso, se acerque a la cerradurapor el lado externo.

Las características eléctricas de laalarma son, entonces, las siguientes:

Tensión de alimentación: 6V (4 pi-las pequeñas)

Consumo de corriente (reposo):100µA

Duración de las pilas (alcalinas): 3meses

Consumo con la alarma sonando:150mA

Potencia sonora: 250mW

El circuito completo se muestra enla figura 21. La propia “correa de col-gar” hecha con cable doble encapadosirve de antena y no es preciso quehaga contacto eléctrico con la cerradu-ra.

La bobina L1 consiste en 12 espirasde alambre esmaltado 26 ó 24 AWG enuna horma de 1 cm de diámetro contoma en la tercera espira.

Las llaves usadas en el proyecto ori-ginal son deslizantes 2x2, siendo queen el caso de S1 solamente se usandos polos, mientras que en el caso deS2 se hacen 3 conexiones.

La placa de circuito impreso semuestra en la figura 22

Para la prueba, conecte el interrup-tor general (S1) y coloque la llave S2en la posición de toque corto. Vayaajustando el trimpot sin tocar con lasmanos la antena. Después sólo restaacercar la mano a la antena y verificarel accionamiento retocando el ajustedel trimpot para obtener la máximasensibilidad.

Si el aparato no da señal alguna, ve-


Figura 21


rifique la bobina y eltransistor BF.

Si el sonido fueradébil, haga experien-cias con otros parlan-tes. Si quiere cambiarel tono del sonidobasta cambiar el ca-pacitor de 47nF co-nectado al parlantepor otro, según sugusto.

Para usar el apara-to proceda de la si-guiente manera:

- Cuelgue la alar-ma en la manija dela cerradura de lapuerta por el lado deadentro. La puertadebe ser obligatoria-mente de material noconductor. El apara-to no funciona conpuertas de metal.

- Seleccione eltiempo de acciona-miento deseado en lallave S2. En una po-sición usted tendráun toque más corto yen la otra un toquepor tiempo más lar-go.

- Conecte el inte-rruptor general S1. El aparato está listo para funcionar. Acerquesu mano a la cerradura y la alarma deberá dispararse.

Lista de Materiales

Q1, Q2, Q5, Q8, Q12 - BC558 - Transistores PNPQ3 - BF494 - Transistor de RF NPNQ4, Q6, Q7, Q10, Q11 - BC548 - Transistores NPN


Figura 22


D1, D2, D3, D4, D5 - 1N4148 - Diodos de uso generalR1 - 470kΩR2 - 1k5 R3 - 680k ΩR4 - 2k2 R5 - 470kΩR6 - 680ΩR7 - 4k7)R8 - 680ΩR9 - 47Ω)R10 - 10kΩR11 - 100kΩR12 - 2k2R13 - 1kΩR14 - 1kΩR15 - 10kΩR16 - 2k2L1 - bobina (ver texto)P1 - trimpot de 470kC1 - 22nF - capacitor cerámicoC2 - 1,8pF - capacitor cerámicoC3 - 22nF - capacitor cerámicoC4 - 12pF - capacitor cerámicoC5 - 2n2 - capacitor cerámico C6 - 22nF - capacitor C7 - 1µF x 16V - electrolíticoC8 - 10µF x 16V - electrolíticoC9 - 47nF - capacitor cerámico C10 - 10µF x 16V - electrolíticoC11 - 100µF x 16V - electrolíticoC12 - 47nF - capacitor cerámico C13 - 220µF x 16V - electrolíticoC14 - 100nF - capacitor cerámico PTE. - parlante (ver texto)

4) Transmisor / Receptor Portátil para Control Remoto

El sistema que proponemos consiste básicamente en un circui-to que, al ser interrumpido, provoca el disparo de un relé, peroen el principio de funcionamiento es diferente de los convencio-nales.



Tenemos entonces un transmisor que emite a través de un ca-ble una señal para un receptor. Mientras el receptor recibe la se-ñal, la alarma se mantiene desactivada. Si la señal es interrumpi-da en cualquier punto la alarma se dispara, pues el relé cierra suscontactos. El transmisor empleado tiene un consumo permanen-temente bajo de energía, lo que significa que el mismo puedequedar conectado permanentemente, incluso alimentado por pi-las. Las características sobresalientes son las siguientes:

* Frecuencia del transmisor: aproximadamente 2kHz* Corriente del transmisor: 0,5mA (típ)* Tensión de alimentación del transmisor: 6 a 9V.* Corriente de reposo del receptor: 10mA (típ)* Alimentación del receptor: 6V* Distancia máxima entre el transmisor y el receptor: 1 kilóme-

tro (típ)

El transmisor consiste en un pequeño oscilador de audio debajo consumo que tiene por base un circuito integrado 4093. Enverdad, para esta alarma se usa solamente una de las 4 puertasdel circuito integrado. Las otras tres puertas se pueden usar paraotras finalidades, como por ejemplo una señalización visual defuncionamiento, o bien para excitar receptores en otros lugaresen un sistema múltiple.

El resistor R1, así como el capacitor C1 del circuito de la figura23, determina la frecuencia de operación del oscilador y la señal


Figura 23


generada es aplicada a la línea de protección vía C2. El receptorconsta de una etapa transistorizada simple con tres transistoresde uso general, para mayor simplicidad y excita un pequeño reléde 6V.

Los transistores Q2 y Q3 forman un par Darlington que tienecomo carga la bobina de un pequeño relé. El resistor R2 y eltransistor Q1 forman la red de polarización de esta etapa amplifi-cadora.

Cuando Q1 está polarizado próximo a la saturación por lapresencia de la señal generada por el transistor en su base, latensión en la base de Q2 es muy baja y el par Darlington perma-nece en corte. De esta forma, el relé se mantiene desactivado.

Cuando la señal del transmisor desaparece, Q1 va al corte ycon eso sube la tensión en la base de Q2. En vista de la presen-cia de R2, el resultado es que pasamos a tener una fuerte co-rriente de colector en Q3, pues éste va a la saturación y con esoel relé cierra sus contactos.

Vea que R2 debe tener el mayor valor posible que todavía po-sibilite la saturación del par Darlington cuando Q1 está en el cor-te. Este valor determinará la corriente de reposo del receptor y,por lo tanto, la durabilidad de su fuente de alimentación, si fue-ran pilas o batería. El relé usado tanto puede ser el MC2RC1 co-mo G2RC1 para 6V que poseen buenas corrientes de contactos,accionando alarmas de potencias considerables. Vea que los pun-tos B e Y sirven de retorno vía tierra para la señal, de modo queen una apli-cación deprotección degrandes am-bientes poda-mos usar unúnico cableentre el trans-misor y el re-ceptor.

En la figu-ra 24 tene-mos el mon-taje del paren dos placasde circuitoimpreso depequeñas di-mensiones.


Figura 24


El cable de conexión entre las estaciones puede ser de cual-quier tipo; para el caso de distancias muy largas, el mismo debeaislarse para que las pérdidas no causen el funcionamiento anor-mal del sistema.

Para probar el aparato, basta interconectar el transmisor y elreceptor en los puntos indicados en el diagrama. Con los dosaparatos interconectados, el relé debe permanecer desactivado,desconectando el transmisor accionando S1 el relé debe cerrarsus contactos.

Lista de Materiales

a)TransmisorCI-1 - 4093B - circuito integradoS1 - interruptor simple (opcional)B1 - 6 ó 9V - batería o 4 pilas pequeñasR1 - 33kΩ - resistorC1 - 47nF (473 o 0,047) - cerámicoC2 - 4n7 ó 10nF (103 ó 472) - cerámico

b)ReceptorQ1, Q2 y Q3 - BC548 - transistor NPND1 - 1N4148 K1 - MC2RC1 o equivalente - relé de 6VS1 - interruptor simpleB1 - 6V - 4 pilas, batería o fuente R1, R2 - 1MΩR3 - 100ΩC1 - 10nF (103 ó 0,01) - cerámicoC2 - 2,2µF x 6V - capacitor electrolíticoC3 - 220µF x 6V - capacitor electrolítico

5) Control Remoto Digital

Partiendo de la idea básica de conmutar cuatro señales defuentes diferentes, para aplicar en la entrada de un equipo, se di-seña este dispositivo que también permite una operación inversa,o sea, aplicar una determinada señal a uno de cuatro equipos di-ferentes. La operación se realiza con un control remoto infrarrojocon indicación digital.

Si bien en principio este sistema fue diseñado para conmutarseñales de audio, resultó un control remoto eficaz para seleccio-nar diferentes sensores que pueden aplicarse a una central de



alarma. Porotra parte, coneste circuito sepueden con-mutar radios,preamplifica-dores, salidade grabadores,mezcladores,inst rumentosmusicales yotras fuentesde baja intensi-dad (hasta5Vpp).

El controlremoto poseeun alcance deunos 15 metrosy funciona tan-to en la red de220V como de 110V.

En la figura 25 se da el diagrama en bloques que representa elfuncionamiento del sistema. Un transmisor modulado en tonoaplica una señal infrarroja a la entrada de un circuito equipadocon un fototransistor receptor. El tren de pulsos recibido es sufi-ciente para provocar el disparo de un 555, en configuración mo-noestable, que genera un nuevo pulso en la salida por la pata 3.

Este pulso es aplicado a un contador 4017 reseteado en lacuenta "4". De esta manera, para cada pulso de comando proce-dente del transmisor, se activa una de las salidas del contadorque, al llegar a la cuenta de 4, se reseteaquedando preparado para una nuevacuenta.

Este integrado sirve tanto para contro-lar al circuito conmutador de audio comoasí también al circuito indicador del canalactivado que puede ser un panel de ledso un display y cuya implementación se daen la revista Saber Electrónica Nº 74 (edi-ción argentina).

La conmutación de las señales se reali-za en un circuito que tiene como base alintegrado 4066, conectado adecuadamente


Figura 25

Figura 26


para nuestro pro-yecto.

Sólo podemosutilizar señales debaja intensidad, ca-so contrario se des-truirían las llavesdel 4066.

En la figura 26 seda el circuito deltransmisor y en lafigura 27, el montajeen placa de circuito

impreso.Para el accionamiento del transmisor se emplea un pulsador

normal, abierto, del tipo miniatura, en lo posible para circuitoimpreso, aunque también puede usarse uno de los botones delgabinete del control remoto.

El diagrama completo del receptor se muestra en la figura 28,el cual no posee ni el circuito indicador ni la fuente de alimenta-ción. El montaje en placa de circuito impreso de esta parte deldispositivo se muestra en la figura 29.

El receptor incluye componentes para las dos modalidades del


Figura 27

Figura 28


sistema, es decir, paraser usado como se-lector de equipos, ocomo distribución deseñales y se proveeen la modalidad este-reofónica.

Los cables de en-trada y de salida de-ben ser blindados pa-ra evitar zumbidos,con las mallas conec-tadas a tierra.

La fuente de ali-mentación para nues-tro proyecto es de±6V.

Para hacer la prue-ba inicial de funcio-namiento, alimente elcircuito y accione elcontrol remoto paraverificar su acción so-bre el circuito, luegoajuste la sensibilidaddel receptor con P1para obtener máximoalcance.

Para cada toquedel pulsador deltransmisor se debeprovocar la conmuta-ción en el receptor,esto provoca el cam-bio de la numeracióndel display o del ledcorrespondiente.

Si desea obtenerdetalles sobre el fun-cionamiento del con-trol remoto, ya seacomo selector o distribuidor de señales, puede referirse al artícu-lo publicado en la revista Saber Electrónica Nº 74, o ponerse encontacto con la Editorial Quark.


Figura 29


Lista de Materiales

TransmisorCI-1 - 555 - circuito integradoQ1 - BC558 - transistor PNPLED1 - CQX46 - TLH41 o equivalente R1 - 47kΩR2 - 4,7kΩR3 - 1kΩR4 - 47ΩC1 - 47nF - cerámico o poliésterC2 - 100µF x 12V - electrolíticoS1 - interruptor de presión NAB1 - 9 ó 6V - batería o 4 pilas pequeñas

Receptor (conmutador)CI-1 - 555 - circuito integradoCI-2 - 4017 - circuito integrado CMOSCI-3 y CI-4 - 4066 - cir. integrados CMOSQ1 - BPW42 o equivalentesQ2 y Q4 - BC548 o equivalentesQ3 - BC558 o equivalenteLED1 - LED rojo comúnR1 - 100ΩR2, R3, R6 - 100kΩR4 - 10kΩR5 - 47kΩR7 - 1kΩR8 a R10 - 10kΩC1 - 10µF - electrolíticoC2, C11 y C12 - 220nF - cerámicosC3 a C10 - 100nF - cerámicos o poliésterC13 y C14 - 100µF - electrolíticos

6) Alarma para Locales Cerrados

Esta es una "poderosa" alarma de simple construcción, queutiliza componentes de fácil adquisición en el mercado local.

El circuito funciona con una tensión de 12V, pero es recomen-dable conectarla a una batería de automóvil para evitar que loscortes de electricidad accidentales o provocados voluntariamente



desactiven su funcionamiento. También es posible utilizarla conun sistema combinado de energía, es decir, que funcione con co-rriente eléctrica y si ésta se corta, que se alimente a partir de labatería.

A esta alarma se puede conectar cualquier cantidad de senso-res, se tendrá en cuenta que los normalmente cerrados (NC) de-ben conectarse en serie y los normalmente abiertos (NA), en pa-ralelo, como se muestra en la figura 30.

Cuando se activa uno o más sensores, la salida de Q1 pasa dealto a bajo, esto provoca que el monoestable, compuesto por uncircuito integrado 555 (IC2), presente en su salida un nivel alto,que provoca que el transistor Q2 active el relé de 12V y, por lotanto, la alarma (IC3, IC4 y componentes asociados). Lo anteriorsucede únicamente si C1 está completamente cargado, pero si CIestá descargado o apenas se está cargando, el pin 5 de IC1b pre-


Figura 30


senta un cero, evi-tando que cual-quier alteraciónen los sensoresactive la alarma.Para activar laalarma y evitarque la misma seactive cuando sesalga de la casa,sólo se debe opri-mir S9, el cualdescarga a travésde R6 a CI. Unavez suelto S9, elcondensador CI

tarda aproximadamente 45 segundos en cargarse nuevamente. Laalarma puede activarse por medio de un botón de pánico aun sise encuentra desconectada (S10 abierto). Sonará indefinidamentehasta que no se presione S12. En la tabla 1 se relaciona el tipode trabajo con el sensor que más se acomoda a éste.

Nota: los sensores de presión los puede construir Ud., ya queson poco comerciables y muy costosos.

Lista de Materiales

Q1, Q2, Q3 - NPN transistores 2N340 o equivalentesSCR - TIC106 - tiristorD1, D2 - IN4004 - Diodos rectificadoresIC11 - 4093B - Integrado CMOSIC12, IC13, IC14 - LM555 - Integrados temporizadoresR12, R14 - 4,7klΩR2, R4, R11 - 100kΩR3, R5 - 3,3kΩR6, R7 - 27kΩR6’ - 100ΩR8 - 1MΩR9, R10 - 1kΩR12 - 10kΩR13 - 2kΩR15 - 470ΩCtr, C2 - 470µF x 16V - electrolíticoC3, C6 - 0,1µF - cerámico


TABLA 1

Tipo de trabajo realizado Tipo de sensor recomendado

Apertura de una puerta Magnético, mecánico, ópticode vibración

Rotura o empujón en un cristal o De vibración de papelo ventana de aluminio

Paso sobre una alfombra Sensor de presión ultrasónicoo escalera

Levantar un objeto valioso de su posición Sensor de presión. Sensor óptico

Corte de cables de energía eléctrica Contacto NC de relé de RC

Paso a través de un hall Ultrasónico infrarrojo


C4, C5 - 100µF/16V electrolíticoRL1 - relé 12V para circuitos impresosSP - zumbador piezoeléctricoS1, S2, S3, S4 - sensores NCS5, S6, S7, S8 - sensores NAS4, S11 - pulsadores NAS12 - pulsador NC

Varios:Zócalos para los integrados, cables, gabinete para montaje, ba-

tería, etc.

7) Alarma para Motos

La alarma que describimos a continuación, se ha diseñadopara ser instalada en una moto, dado que si alguien intenta mo-ver el vehículo, el sensor captará la maniobra y disparará unapotente sirena de 20W.

Si bien el circuito objeto de este proyecto no podrá evitar quealguien se robe una moto, dará un aviso sonoro cuando alguienintente moverla. Para ello, hacemos uso de un sensor de mercu-rio que cortocircuitará sus contactos cuando se produzca el mo-vimiento. Cuando esto ocurra, el sensor activará un oscilador quecomandará una sirena potente.

El circuito eléctrico se compone de tres circuitos integrados,dos transistores, un tiristor y componentes asociados.

La alarma se alimenta con 12V que pueden obtenerse de lapropia batería de la moto, y no consumirá corriente cuando eldispositivo no esté en estado de "alerta", porque no estará ali-mentado.

El sensor de mercurio se conecta entre los puntos A y B, demodo tal que al conectar la alarma, la tensión de alimentación seaplica al borne A del mencionado sensor, tal que al producirse elmovimiento, dicho sensor se comporte como un corto, permi-tiendo la polarización de la compuerta del tiristor.

El circuito eléctrico completo de la alarma se muestra en la fi-gura 31, mientras que su correspondiente impreso se grafica enla figura 32.

En estado normal, el tiristor se encuentra en estado de noconducción por lo cual el relé no estará excitado y al resto delcircuito no llegará tensión alguna.

Al producirse un movimiento, se disparará el tiristor, esto hará



que se conecte el relé ycon él se alimente el cir-cuito que actuará comosistema de aviso.

Para que el tiristorcontinúe disparado luegode producido el movi-miento, se conecta R11que proporciona un ca-mino para la polariza-ción de la compuerta.

Una vez conectado elrelé, el 78L05 con suscomponentes asociados,provee al resto del cir-cuito una tensión cons-tante, con lo cual el tem-porizador 555 empezaráa oscilar con una fre-cuencia de aproximada-mente 0,5Hz, debido alvalor de R1, R2 y C2. Enpata 3 del 555 se obtieneuna señal cuadrada quees integrada por D2 R3,C4, R4 y C5, de modoque a CI 3 llega unarampa que permitirá quese ejecuten las diferentesmelodías.

El resistor R5 juntocon D3 estabilizan la ten-sión de alimentación delintegrado UM3561 en 3V,mientras que R6 ajusta lafrecuencia de osciladorde este integrado, es de-cir, la rapidez con que seejecutan las melodías.Este resistor puede tenerun valor comprendidoentre 100kΩ y 470kΩ. Lasalida de este integradoalimenta a un BC548 que


Figura 31


excitará a un tran-sistor de potenciaDarlington, paraobtener una po-tencia de salidadel orden de los20W.

La bocina pue-de ser un tweetercon cono de my-lar para que pue-da operar sobre elmedio ambiente.

Lista de Materiales

TR - TIC126 -Tiristor.

Q1 - BC548 -Transistor NPN

Q2 - BDX53 - DarlingtonD1, D2, D4 - 1N4148 - Diodos comunesD3 - Zener de 3V x 1WCI1 - LM78L05 - Regulador de tensiónCI2 - CA555 - TemporizadorCI3 - UM3561 - Generador de tonosR1 0- 820ΩR2 - 27kΩR3 - 150kΩR4 - 4k7R5, R10 - 820ΩR6 - 180kΩR7 , R8, R9 - 100ΩR11 - 4k7C1, C3, C8 - 0,1µF - CerámicosC2 , C6, C7 - 470µF x 16V - ElectrolíticosC4 - 100µF x 16V - Electrolítico.C5, C9 - 10µF x 16V - Electrolíticos.

VariosPlacas de circuito impreso, gabinetes para montaje, ampolla

de mercurio, interruptor, bocina, estaño, cables, etc.


Figura 32


8)Alarma de Falta de Luz

Son muchos los circuitos que tienen sensores que detectan lafalta de luz y activan algún dispositivo que permite, por ejemplo,el encendido de una lámpara. Sim embargo proponemos el ar-mado de una llave sencilla que se activa por la falta de luz en unLDR, lo cual permite que el elemento sea dirigido al sector queprefiera para ser empleado en aplicaciones especiales.

El circuito es bien sencillo y muy económico, "es una alarmaque se activa por la falta de luz".

Su componente principal es una LDR que regula el paso de lacorriente, Q1 amplifica la señal y la lleva a un LED monitor. Conel potenciómetro R3 puede ajustarse la sensibilidad de la alarma(vea la figura 33).

La etapa de interfase emplea un optoacoplador MOC3021 paraaislar ópticamene el circuito de control de circuito de potencia.

Cada vez que se activa la alarma se excita el LED monitor y elLED del optoacoplador asociado. Esta señal se transfere óptica-mente a la etapa de potencia activando la compuerta de un TRI-AC. Así se crea un flujo de corriente entre los terminales princi-pales del TRIAC, que hace posible el encendido del timbre dealarma.

Para utilizarla consiga una pequeña lamparita junto con unalente. Coloque el circuito dentro de un gabinete donde haya unaperforación en el lugar de la LDR por donde pueda penetrar elhaz de luz.


Figura 33


Un ejemplo de uso sería el de colocar el circuito detrás de lapuerta a vigilar y en el otro extremo la fuente de luz. Al abrirsela puerta se corta el haz de luz y, de esta forma, se activa la alar-ma.

N. deR.: Este circuito fue enviado por Williams Tayagui, lectorde Saber Electrónica.

Lista de Materiales

LDR (cualquier tipo sirve)Q1 2N3904 - Transistor NPN o equivalenteTRIAC 226D [TR1]R1 - 47ΩR2 - 16kΩR3 - Potenciómetro: 100kΩR4 - 220ΩR5 - 560ΩLED rojo de 5mmIC1 - MOC3021 - optoacopladorS1 Interruptor (simple)

9) Alarma de Nivel de Agua

Este aparato hace "sonar un buzzer" de modo intermitente encaso de que el nivel de agua de una pecera disminuya a un valorpeligroso, sea esto por vaciamiento u otros problemas, inclusoevaporación. Para el monitoreo de distintas peceras o reservoriosde agua pueden conectarse varios sensores en serie.

El equipo descripto permite el monitoreo electrónico de unapecera, con la finalidad de dar alerta sobre una eventual caída enel nivel de agua, lo que puede producirse por un vaciamiento,que pondría en riesgo la vida de los peces, o por una evapora-ción natural, caso en que sólo bastaría completar el nivel deagua para solucionar el problema.

El circuito puede alimentarse con pilas comunes, y en la con-dición de reposo su consumo es extremadamente bajo (0,5mA),lo que garantiza la durabilidad de la fuente por meses, aun confuncionamiento continuo.

El montaje es bastante sencillo ya que se utiliza sólo un circui-to integrado. La corriente en el sensor es absolutamente inofensi-va para la vida en la pecera debido a que, por el agua, circulanbillonésimas de amperes.



Las características sobresalientes son:

* Tensión de alimentación: 6V o 9V (pilas o batería)* Corriente en espera: 0,5mA* Corriente en contacto: 5mA (típ)

El circuito integrado 4093B está formado por cuatro puertasNAND disparadoras que pueden conectarse en diversas configu-raciones a fin de operar como inversores, osciladores y amplifica-dores digitales.

En este proyecto se aprovechan estas tres funciones.Así, la primera puerta (CI1a) se utiliza como inversor, de mo-

do tal que cuando el sensor se mantiene en corto y la entrada enel nivel alto, la salida se mantiene en el nivel bajo.

El sensor consiste en dos cables desnudos en contacto con elagua hasta el nivel de disparo.

En el nivel de disparo el sensor se comporta como un circuitoabierto, y la entrada de CI1a va hacia el nivel bajo (por medio deR1) llevando su salida al nivel alto.

El CI1a, a su vez, controla dos osciladores formados por laspuertas CI1b y CI1c.

El primero, CI1a, opera en una frecuencia muy baja, dada porC1 y R2, y que corresponde a la modulación de la señal. El se-gundo, formado por CI1c, genera un tono de audio.

Combinando las señales en CI1d se obtiene un tono modula-do que es amplificado digitalmente para excitar el transductorpiezoeléctrico BZ.

Así, cuando el sensor abre, tenemos la emisión de bips conbuena potencia, que avisan que el nivel de agua cayó por debajodel valor permitido.


Figura 34


En la condi-ción de espera lacorriente es muybaja y, cuandolos osciladoresestán en funcio-namiento, el con-sumo está en elorden de los5mA. El tono ge-nerado es lo sufi-cientemente altocomo para ser oí-do desde unabuena distancia.

La figura 34 muestra el diagrama completo de la alarma y enla figura 35 aparece la disposición de los componentes en unapequeña placa de circuito impreso.

Todo el conjunto cabe fácilmente en una cajita plástica, con-juntamente con el transductor BZ y las pilas pequeñas. El trans-ductor es del tipo Metaloplástica y el sensor consiste en dos ca-bles con las puntas desnudas fijadas al nivel en el que se deseael disparo.

La prueba de funcionamiento es sencilla: colocando las pilasen el soporte, con el sensor abierto, deberá producirse el sonido;con las puntas de los cables del sensor en contacto con el agua,deberá detenerse.

Verificado el funcionamiento sólo resta efectuar la instalacióndefinitiva del aparato. Para más de una pecera, los sensores pue-den ser conectados en serie.

No existe límite para la cantidad de sensores a utilizarse. Restaaclarar que también puede emplearse este circuito para compro-bar el nivel de agua de un tanque (dar aviso cuando está lleno ovacío) o en cualquier otra aplicación que tenga que ver con lapresencia de humedad.

Lista de Materiales

CI1 - 4093B - circuito integrado CMOSR1 - 4,7MΩR2 - 1,5MΩR3 - 47kΩC1 - 470nF - capacitor cerámico o de poliésterC2 - 47nF - capacitor cerámico o de poliéster


Figura 35


Varios:X1 - Sensor - ver textoBZ - Transductor piezoeléctrico (Metaloplástica o equivalen-

te).S1 - Interruptor simple B1 - 6V - 4 pilas pequeñas, o 9V - ba-

teríaPlaca de circuito impreso, soporte para pilas o conector de

batería, caja para montaje, material para el sensor, zócalo pa-ra el circuito integrado, cables, etc.

10) Sirena con Habilitación Lógica

En los diferentes sistemas de alarma es necesario contar con si-renas potentes que puedan ser controladas fácilmente por circui-tos externos.

La sirena que presentamos, además de estas características tie-ne algo que es muy importante en un proyecto: puede ser dispa-rada por lógica CMOS sin la necesidad del empleo de relés.

El circuito se caracteriza por la elevada potencia que puedeentregar un parlante por el uso de un transistor de efecto decampo de potencia (Power FET).

Además de esto, esta sirena tiene ajustes de tono, modulacióne intermitencia independientes, lo que posibilita al usuario ajustarel circuito para un mejor sonido.

Es habilitada directamente por una salida lógica CMOS sin lanecesidad de relé, y en la condición de espera su consumo esextremadamente bajo. Eso la vuelve ideal para circuitos de alar-ma alimentados por batería o bien para uso automotor.

La sencillez del proyecto permite también su montaje en unacaja de dimensiones reducidas.

Las principales características son las siguientes:

• Tensión de alimentación: 6V a 12V• Corriente de reposo: inferior a 1mA.• Corriente en accionamiento pleno: 2A a 4A.• Potencia de audio: 10 a 20W.

En términos de oscilador de bajo consumo y excelente desem-peño, pocos circuitos integrados pueden ganarle al 4093. En ver-dad, sus cuatro puertas NAND independientes pueden resultar enhasta 4 osciladores diferentes, y con la posibilidad de comandoexterno.



En la figura 36tenemos el dia-grama completode la sirena.

En este circui-to usamos dospuertas como os-ciladores y otrasdos más comobuffers mezclado-res y amplificado-res.

De esta forma,la primera puerta(CI1a) es el osci-lador de modulación, que determina la cadencia de los toques osus variaciones. En este circuito, P1 determina la frecuencia jun-tamente con C1, mientras que P2 determina la profundidad de lamodulación.

En verdad, podemos hasta modificar el efecto, "suavizando" lamodulación con la conexión de un capacitor de 1µF a 22µF entrela juntura de P2 y R5 y el negativo (0V) de la alimentación. El os-cilador de audio está formado por CI1b y tiene su frecuencia de-terminada por C2 y ajustada en P3. Obtenemos en la salida deeste oscilador un tono de audio modulado que es llevado a lasotras dos puertas, que funcionan como un buffer (aislador) y am-plificador digital. Las señales entregadas a este buffer pueden sercontroladas externamente por el pin 5 del CI1b. Si este pin estu-viera en el nivel bajo, lo que ocurre sin señal de habilitación (H),ya que R4 lo mantiene a tierra, el oscilador CI1b no funciona. Sieste pin fuera al nivel alto, a partir de una salida CMOS porejemplo, el oscilador entra en acción, siendo modulado por CI1a.Las señales amplificadas digitalmente son llevadas a un transistorde efecto de campo de potencia del tipo IRF640 o equivalente.

La principal característica de este tipo de transistor es presen-tar una resistencia extremadamente baja entre el drenaje (d) y lafuente (s) cuando está saturado.

Esto significa un excelente rendimiento en la excitación deparlantes y otras cargas en circuitos de baja tensión. De hecho,estos transistores pueden conducir corrientes muy elevadas (delorden de varios amperes) sin problemas, lo que significa una po-tencia de decenas de watt en un parlante común.

La disposición de los componentes en una placa de circuitoimpreso se muestra en la figura 37.


Figura 36


El transistor de efecto de campode potencia necesita un buen disipa-dor de calor, y el parlante debe teneruna potencia superior a 10W parasoportar la intensidad de la señal ge-nerada. Para obtener mayor rendi-miento se debe usar una pequeñacaja acústica.

Para probar la sirena conecte launidad a una batería o fuente de porlo menos 3A. Por un instante, conec-te el punto H al positivo de la ali-mentación. Esto habilitará el circuitoy permitirá el ajuste en los tres trim-pots.

Para una versión con un pocomenos de rendimiento, en caso dedificultad de obtención del FET depotencia, se puede usar un Darling-ton NPN de por lo menos 4A, comopor ejemplo el TIP 120 o TIP 121. Eneste caso, el transistor de potenciatambién debe ser dotado de un buendisipador de calor.

Lista de Materiales

CI1 - 4093B - circuito integradoCMOS

Q1 - IRF640 o equivalente - FETde potencia

R1, R2, R3, R5 y R6 - 10kΩR4 - 100kΩR7 - 1MΩP1, P2 - trimpots de 1MΩP3 - trimpot de 100kΩC1 - 1µF - electrolíticoC2 - 47nF - cerámico o de poliésterC3 - 1000µF - electrolítico x 16V

Varios:PTE - 4 u 8Ω - parlante de 10W o

más, placa de circuito impreso, gabi-nete para montaje, etc.


Figura 37


11) Barrera Infrarroja

Vamos a explicar cómo funciona un sencillo sistema de alarmaque puede ser empleado para proteger una casa, automóvil, lo-cales, etc. Para ello es necesario que el lector conozca lo que esun fotodiodo, un fototransistor, un LED, etc., teniendo en cuentaqué precauciones se deben tener al manipular cada elemento.

Los elementos que más se usan en estos equipos son:

• Fotodiodos• Fototransistores• Células solares• Diodos emisores de luz• Lámparas incandescentes

El par transmisor-receptor más empleado es el LED-FOTO-TRANSISTOR. Aunque también se emplean otros nos dedicare-mos a éste por ser la base de nuestro prototipo.

Los LED se construyen con Arseniuro de Galio insertado den-tro de una cobertura plástica con una lente curva o plana segúnpara qué se lo va a emplear.

Cuando se lo polariza en sentido directo emite una señal de de-terminada longitud de onda (con un ancho de banda específico).El fabricante del componente da una gráfica que indica cuál es lapotencia máxima irradiada para cada longitud de onda.

En realidad, si se ilumina una determinada unión P-N que seencuentra con polarización inversa, la corriente varía casi lineal-mente con el flujo luminoso incidente. Como se ve en la figura38, los fotodiodos consisten en uniones P-N encapsuladas enplástico transparente.

La lente cumple la función de concentrar la radiación proyec-tada, luego, el resto del dispositivo se pinta de negro o se encap-sula en metal.

Al aplicar al diodo una ten-sión inversa de unas décimasde volt, circulará una pequeñacorriente, que en la oscuridadcorresponde a la corriente desaturación inversa Ico debidoa los portadores minoritariosgenerados térmicamente. Alincidir luz sobre la unión P-Nse generan pares electron-la-


Figura 38


guna que atraviesan la juntura yaumentan la corriente que circula,de tal manera que el aumento decorriente está en proporción conlos fotones incidentes.

En muchas ocasiones los dio-dos que emiten en la zona del in-frarrojo se denominan “Diodos deamplificación de luz por energíade radiación estimulada en launión (LASER)” pero se los cono-

ce normalmente como “Diodos emisores de luz” (LED).El fototransistor es mucho más sensible a la luz que el fotodio-

do. Se lo emplea en configuración emisor común con la baseabierta, para concentrar la radiación en la zona de unión con elcolector (vea figura 39).

Se debe tener en cuenta en estos componentes la frecuenciade la luz emitida y la incidente, ya sea en un fotorreceptor o enun fototransmisor y para ello, el fabricante suele dar curvas ca-racterísticas de funcionamiento.

Funcionamiento del circuitoEl circuito a montar consiste en un sistema de detección de in-

terrupción de una barrera que opera en base a un haz infrarrojoinvisible con un alcance promedio de 4 metros.

Se trata de un circuito transmisor y un circuito receptor, esta-bleciéndose entre ambos un enlace infrarrojo, cuando se inte-

rrumpe el enlace,se activa un reléque operará el dis-positivo deseado(una alarma, porejemplo).

El LED emisorlo hace en formade pulsos con uncircuito transmisorcomo el de la fi-gura 40.

Se trata de unoscilador biestablede onda cuadradacuya frecuencia sefija por P2. Q2 se


Figura 39

Figura 40


encarga de entregar la corriente necesaria al LED para que ésteemita.

El receptor consiste en un amplificador sintonizado de 3 eta-pas con amplificadores operacionales que permitirá la acción deun relé cuando no se reciba la señal de transmisión.

El circuito se muestra en la figura 41.La función del LED DL1 es mantener iluminado el fototransis-

tor para que el equipo pueda trabajar en la oscuridad absoluta, leda una pequeña polarización para que pueda operar correcta-mente.

El amplificador A01 trabaja con corriente alterna con una ga-nancia que depende de la relación R14 y R15 y tiene que superarun valor fijado por el divisor R16 y R17.

A02 es un amplificador-filtro activo selectivo cuya frecuencia


Figura 41


central está dada por R8 -C6 - C5 - R11, podrá va-riar la ganancia del mis-mo y la frecuencia de re-cepción a través de P1.

El A03 proporcionauna ganancia adicionalpara luego convertir la se-ñal de C.A. en otra de co-rriente continua por me-dio de D4 y suscomponentes asociados.

Esta señal dispara unSchmitt trigger formadopor A04, lo que hará quedesactive el relé al ir Q3al estado de corte.

De esta manera, cadavez que se interrumpa elhaz infrarrojo, se acciona-rá K1 que puede poneren marcha un sistema dealarma, provocar la aper-tura y el cierre de un por-tón, etc. El circuito se ali-menta con 12 voltprovistos por una fuentecualquiera que tenga una

capacidad superior a los 500mA.El montaje de los distintos componentes se efectúa sobre un

circuito impreso como el que muestra la figura 42.Una vez armado el equipo, el fotodiodo y fotransistor que se

colocan por medio de cables preferentemente mallados debencolocarse a una distancia inferior a los 4 metros.

En la misma placa se encuentran el transmisor y el receptor,no así el relé k que debe conectarse cerca del dispositivo a acti-var.

Sólo se requieren dos ajustes del equipo:1) Sin enfrentar el LED y fototransistor (barrera interrumpida),

se gira P1 en sentido antihorario hasta que el relé deje de estaroperado (si no estaba operado al aplicar tensión obvie esta parte).Luego gire suavemente en sentido contrario el trimpot (multivuel-ta) P1 hasta que el relé opere.

2) Restablezca la barrera tal que los sensores queden separa-


Figura 42


dos a 1 m. El relé deberá liberarse para indicar que se restablecióla barrera.

Coloque la punta de un osciloscopio en TP1 y gire P2 haciaun lado y hacia el otro hasta que la amplitud de la señal sea má-xima. Si no tiene osciloscopio, aleje los sensores lentamente ajus-tando P2 hasta conseguir máxima distancia de activación. El pro-ceso será lento y laborioso.

Una vez montado el equipo en un gabinete y fijado el trans-misor y el receptor en el lugar adecuado se debe cubrir ambossensores con algún acrílico -preferentemente oscuro- para queningún reflejo intenso provoque interferencias y a la vez para di-simular el sistema.

Un adicional interesante: Puede operarse la apertura o cierredel portón de un garage en forma automática a través del circuitopropuesto.

Para ello se debe separar el transmisor del receptor de la placade C.I., acoplando este último al servomecanismo que accionarádicho portón.

Lista de Materiales

Q1 = Q2 = BC548 - Transistores NPNCI1 = CA555 - Circuito integrado temporizadorCI2 = LM324 - Cuádruple operacionalTx = MLED71 - FototransistorRx = MRD701 - FotodiodoD1 a D5 = 1N4148 - Diodos de uso generalDZ = ZENER 7,5VDL1 = LED 5 mmDL2 = LED 5 mmR1 = 220kΩR2 = 1MΩR3 = 1MΩR4 = 10kΩR5 = 10kΩR6 = 10kΩR7 = 47kΩR8 = 47kΩR9 = 18 kΩR10 = 4700ΩR11 = 18kΩR12 = 1kΩR13 = 330Ω



R14 = 4700ΩR15 = 1MΩR16 = 10kΩR17 = 10kΩR18 = 1kΩR19 = 330kΩR20 = 150kΩR21 = 10kΩR22 = 1000Ω*R23 = 4700ΩR24 = 2700ΩR25 = 47kΩR26 = 330ΩR27 = 4700ΩR28 = 1ΩR29 = 56ΩR30 = 39Ω*R22 se puentea si se coloca un relé. Si en lugar de ello se de-

sea montar un LED, dicho resistor debe quedar.P1 = 47kΩ - pre-setP2 = 100kΩ (multivuelta)K = Relé mónico 612o equivalente.C1 = .047µF - CerámicosC2, C3 = .001µF - CerámicosC4 = 47pF - CerámicosC5 a C7 = 560pF - CerámicosC8 = .01µF - CerámicosC9 = 470µF x 16V - Electrolítico

12) Detector de Movimientos

La mayoría de los circuitos que detectan el paso de una perso-na emplean sensores piezoeléctricos, pirométricos, leds, etc. y to-dos ellos suelen poseer un ajuste complicado cuando forman par-te de un sistema de alarma. Basándonos en una aplicación deNational Semiconductor, publicamos un circuito sencillo de exce-lente desempeño.

Si el espacio que se está monitoreando para establecer el pa-saje de una persona es interrumpido aunque sea por un escasotiempo, el circuito de detección lo percibe y la alarma se acciona.

En ocasiones la instalación y calibración de los dispositivos se



tornan un tantocomplicadas, yaque se necesitaun perfectoajuste ópticoentre el emisory el receptor.También habráque tomar encuenta la canti-dad de luz queel ambiente tie-ne, para reali-zar la calibra-ción conformecon el nível de luz que haya en el lugar. Un tercer problema ra-dica en que el circuito suele ser caro y hasta complicado de ar-mar.

El circuito que proponemos puede ser usado en ambientes ce-rrados o al aire libre, sin necesidad de tener que calibrar untransmisor, funciona con cualquier nível de luminosidad, y dispa-ra un sistema sonoro cuando se detecta el pasaje de un objeto.Además el circuito es fácil de armar y posee un consumo muybajo.

El principio de funcionamiento es sencillo, dado que detectacambios en la iluminación del ambiente.

Utiliza dos sensores ópticos que detectan el “contraste” de losniveles luminosos vistos por esos dos ojos, lo que le brinda unasensibilidad bastante alta.

Una ventaja del equipo consiste en que se requieren solamen-te dos ajustes, luego de los cuales puede funcionar en cualquierambiente.

En la figura 43 vemos el esquema de nuestro detector, queemplea dos circuitos integrados: un operacional 741 y un tempo-rizador 555.

El operacional funciona como comparador, recibe las dos en-tradas las señales procedentes de los sensores ópticos.

La calibración del sistema de detección se realiza por la regu-lación de una red simple de resistencias.

Si se detectara alguna modificación, aparece un pulso en lasalida del operacional (pata 6), el que se envía a un osciladormonoestable formado por el clásico 555, cuya salida se aplica aun buzzer piezo-eléctrico de alta eficacia sonora durante el pe-ríodo de temporización (10 segundos aproximadamente, de


Figura 43


acuerdo con los valoresdados en el circuito) .

El buzzer es resonadorde estado sólido con ter-minales polarizados, fun-cionará con una alimenta-ción de 3 a 30V concorrientes muy pequeñas.

Para un buen funciona-miento, conviene colocarlos LDR en sendos tubosopacos de 5 mm de diáme-tro por 3 cm de largo, loscaules se deben enfocar enla dirección en la que sedesee detectar el movi-miento.

Para ajustar el equipodebe colocar los dos trim-pots en posición central,conecte la alimentación yespere 5 segundos paraque la alarma sonora dis-pare.

Recuerde que el funcio-namiento se basa en la comparación entre dos niveles, si hay ne-cesidad la alarma funcionará con dos tubos que estén centradosen dos direcciones diferentes.

Para controlar varios ambientes al mismo tiempo, bastará concolocar varios conjuntos sensores en paralelo, conectarlos me-diante cables blindados.

En la figura 44 se muestra el diseño para la placa de circuitoimpreso.

Cuando todo está ajustado y equilibrado, cualquiera de los pa-res de ojos hará funcionar la alarma.

Lista de Materiales

CI1 - Circuito Integrado 741CI2 - Circuito Integrado 555LDR1, LDR2 - LDRs de cualquier tipo.R1, R2 - 12kΩP1 - Trimpot de 25kΩ


Figura 44


R3 - 470kΩP2 - Trimpot de 250kΩC1 - 0,1µF - CerámicoC2 - 10µF x 16V - Electrolítico.S1 - Interruptor simple.Buzzer - Buzzer piezoeléctrico.VariosPlaca de circuito impreso, gabinetes para montaje, batería

de 9V y conector, tubo opaco para los sensores, etc.

13) Sensor de Humedad

Si bien generalmente los sistemas de alarma se instalan paradetectar la presencia de intrusos, en ocasiones es necesario po-der detectar la humedad de un sitio determinado con el obejtode poner en marcha, por ejemplo, un sistema de riego.

El circuito mostrado en la figura 45 sirve para medir dicha hu-medad, de manera tal que los amantes de las plantas podrán sa-ber si ellas necesitan agua.

Para armar nuestro pro-yecto habrá que construirun óhmetro de muchaexactitud, que pueda com-probar cualquier modifica-ción en la salinidad. Estoserá necesario, ya que elagua que no tiene sal con-duce menos que el aguasalada; tendrá una caracte-rística proporcional a lacantidad de sal disuelta enellla.

Para hacer la medición,debemos contar con unasonda formada por doselectrodos comunes queestarán debajo del agua.

Luego la tensión positi-va de alimentación, pormedio de la resistencia R1de 1.000Ω, alcanzará a


Figura 45


uno de los dos electrodos, que pasando a través del agua, se diri-girá hacia el otro electrodo, conectado a la entrada no inversora(pata 5) del amplificador operacional que está incluido en el inte-rior del integrado LM358.

El agua aunque no esté salada, de todas maneras conduce,por lo cual es necesario un control para neutralizar la conductivi-dad residual. Para tal fin, empleamos el segundo amplificadoroperacional del LM358.

Dándole una vuelta al trimmer R2, se le dará en la entrada noinversora de dicho operacional una tensión que posteriormentellegará al microamperímetro. Si hubiera una sonda sumergida enagua no conductora y en la salida se tuviera una tensión de 1V,se ajusta el trimmer R2 para obtener en la salida del primer ope-racional una tensión de 1V, para que la salida del segundo estéen cero y el microamperímetro no acuse marcación alguna.

La capacidad conductora del agua puede aumentar por causade un poco de sal; luego, en la salida del segundo AO existiráuna tensión mayor, aproximadamente de 1,1V y la aguja del con-tador marcará este aumento de 0,1V.

Al quedar solucionado en R2 el inconveniente de la puesta encero, quedará por resolver la sensibilidad que se necesita parasaber cuál es el valor máximo de conducción que queremos in-vestigar. Por ejemplo, si el agua tuviera el punto exacto de sal, laaguja del miliamperímetro debería estar en la mitad de la escala,de esta forma las amas de casa sabrían que si la aguja se muevemás allá de ese punto, significará que se pasaron de la cantidadde sal necesaria que había que utilizar para una determina comi-da y si no se llegara a ese punto, es porque falta ponerle más sal.

Otra manera de solucionar la puesta en cero es colocar eltrimmer R6. También es útil el diodo led conectado en paralelocon el trimmer R2 como aviso luminoso.

Para que este aparato pueda medir la humedad del terreno,habrá que cambiar el valor de la resistencia R4 del circuito, seutilizará una de 470kΩ en vez de la resistencia de 470Ω.

Se puede emplear una batería de 9V, dado que el consumo esinferior a los 10mA.

La SONDA es el componente más delicado, porque sus di-mensiones influirán en la sensibilidad y la exactitud del circuito.

La sensibilidad del instrumento cambiará según se sumerganpocos milímetros o muchos centrímetros, tendrá que ver si lasonda se hace con dos cables muy largos.

Para llegar a tener una exactitud confiable se tendrá que optarpor una longitud y una distancia fija entre los electrodos.

Se han practicado pruebas con dos electrodos de 5 mm de



longitud, a una distancia de 2,5 mm. Habrá que tomar en cuentaque estas superficies pueden oxidarse al tomar contacto con elagua salada, así que luego de utilizarla se la deberá lavar con aguacorriente. Otra solución sería emplear dos pedazos cortos de alam-bre de acero inoxidable o cromado, pero no es fácil soldarlos.

Los electrodos de cobre no hay que utilizarlos jamás, ya queal oxidarse se forma en su superficie una película de sulfato decobre que es venenosa, tampoco se utilizará la plata porque seoxida rápidamente. Se podrían emplear dos pedazos cortos dealambre zincado, fijados en el interior de un soporte plástico(por ejemplo el cuerpo de una birome común) pero como estaconstrucción no es muy higiénica para el uso hogareño, su usono es aconsejable.

El modelo para la placa de circuito impreso en escala 1:1 semuestra en la figura 46.

Lista de Materiales

CI 1 - LM358 - Circuito integrado doble amplificador operacional.L1 - Led de 5 mm color rojoµA - Microamperímetro de 200µA a fondo de escalaSONDA - Ver textoR1 - 1kΩR2 - Potenciómetro multivueltas de 10kΩR3 - 1kΩR4 - 470ΩR5 - 1kΩR6 - 10kΩ - PotenciómetroC1 - 10µF x 25V - Capacitor electrolíticoGabinete para montaje.


Figura 46


14) Sencillo Sensor Infrarrojo

En los últimos años, la electrónica ha avanzado mucho, espe-cialmente en la “topología” de trabajo de los diferentes sensoresempleados en múltiples aplicaciones.

Un simple ejemplo de estoson los sensores empleados enlos modernos automóviles.Hoy en día no nos imagina-mos un vehículo de ciertoprestigio que no posea un mi-croprocesador que ejecuta ór-denes en fiunción de la infor-mación brindada pordiferentes sensores ubicadosestratégicamente.

El sensor no es de naturale-za complicada, hasta es posi-ble urtilizar un simple alimen-tador ON/OFF.

En estos momentos las ope-raciones mecánicas son reemplazadas por sensores electrónicosque son controlados manualmente.

Vamos a ver un conjunto de sensores electrónicos que puedense empleados en diferentes sistemas, a voluntad del técnico ope-rador. La principal característica de cada uno es que las “caracte-rísticas eléctricas” son independientes del sistema en que se van

a utilizar.

a) SENSOR Infrarrojo “ON”En la figura 47 vemos el circuito de un

primer sensor en base a un “canal” infrarro-jo donde el LED (LED1) apunta al fototran-sistor infrarrojo (Q1).

Tal cual como está el circuito, mientrasel receptor reciba luz del Led, el relé per-manecerá activado, bastará con que se in-terponga un objeto (aunque sea opaco),para que el relé se desactive. Por supuesto,los contactos del relé podrán emplearse pa-ra “controlar” cualquier sistema.

En la figura 48 se da el circuito impresode este sensor.

Se puede emplear cualquier par infrarro-


Figura 47

Figura 48


jo como fototransistor y fo-todiodo, por ejemplo, elclásico par BPW42 yCQX46, disponible en lamayoría de los negociospor un costo bajo.

Lista de MaterialesQ1 - Fototransistor - ver

texto.Q2 - 2N3906 (BC558) -

Transistor PNP de uso ge-neral.

LED1 - Fotodiodo (vertexto).

D1 - 1N4148 - diodo deuso general.

Relé - Relé de 12V para circuitos impresos.R1 - 10kΩR2 - 1kΩR3 - 820Ω

b) SENSOR Infrarrojo “OFF”Este sensor (figura 49) posee una operación inversa a la ante-

rior. Mientras se mantenga el enlace óptico el relé estará desco-nectado, luego cuando dicho haz infrarrojo sea interrumpido, seactivará el relé como consecuencia de la sa-turación del transistor Q2. El circuito impre-so correspondiente se muestra en la figura50. Si desea saber cómo quedan fiísicamen-te armados estos dos sensores puede hacer-lo en la de abajo.

Lista de MaterialesQ1 - Fototransistor - ver textoQ2 - 2N2222 (o BC548) Transistor NPN

de uso general.LED1 - Fotodiodo (ver texto)D1 - 1N4148 - Diodo de uso generalD2 - Zener de 6,1V x 500mWRelé - Relé de 12V para circuitos impresosR1 - 10kΩR2 - 100kΩR3 - 820Ω


Figura 49

Figura 50


15) Sirena de 100dB

Si bien ya hemos publicado un circuito sobre una sirena po-tente, en esta oportunidad presentamos un dispositivo capaz deentregar un sonido superior a los 100dB sobre una bocina pe-queña o parlante de cono de miland. Para que se tenga una ideaun sonido de 100dB es igual al ruido de un tren al pasar por unaestación en su máxima velocidad.

Luego de montar y ajustar esta sirena, se puede constatar lopotente que, de verdad, es su sonido, sin dejar de lado su reduci-do tamaño.

Empleando un buzzer como transductor, se puede llevar enun bolsillo o en la cartera y activarla cuando vemos una actitudsospechosa, para que el “posible malviviente” desista de sus in-tenciones de molestarnos.

La sirena se puede colocar también en un auto, sin siquiera te-ner que hacer perforaciones en la carrocería para ubicarla, de es-ta manera se la emplea para antirrobo y, lógicamente que puedeser utilizada también para nuestro hogar, se pondrán varias en di-ferentes lugares estratégicos y cada una de ellas alimentada conpilas de 9V.

El circuito lleva dos integrados CMOS, un CD4011(de 4 puer-tas NAND) y un CD4046 que consiste en un sistema PLL utilizadocomo oscilador controlado por tensión (VCO).

En la figura 51 podemos ver el circuito completo de la sirena,donde tres de las cuatro compuertas NAND del CD4011 se em-plean para hacer un oscilador de onda cuadrada, con la capaci-dad de producir una frecuencia del orden de algunos Hz (de 2 a10Hz) necesaria para modular la etapa osciladora de IC2(CD4016).

La frecuencia que generan las tres NAND queda determinadapor el valor de la resistencia R1 de 4,7MΩ y del capacitor C1 de22nF; al respecto, se puede colocar un capacitor de 100nF y unpotenciómetro de 1MΩ para poder controlar esta frecuencia a vo-luntad.

La onda cuadrada que está en la salida del oscilador formadopor las NAND llega a la pata 9 de IC2, que pasa por medio de deun circuito integrador común, formado por la resistencia R2 y elcapacitor C4.

La utilización del integrador nos da la posibilidad de llegar ala pata de control del VCO (pata 9 de IC2) con una tensión varia-ble que cumple la función de desplazar con determinados lími-tes, la frecuencia generada.



Como sabemos, el “Voltage Controller Oscillator” (VCO) tienela particularidad de variar la frecuencia que genera al cambiar latensión en la pata 9.

Esta frecuencia, sin embargo, está en función del valor de laresistencia R3, del trimmer R4 y del capacitor C6.

Si se emplea los valores que se sugieren al girar de un extre-mo al otro el trimmer R4, se podrá lograr que IC2 oscile en unrango de 2.500Hz a 4.000Hz.

Para que el transductor piezoeléctrico tenga un rendimientromáximo, la freceuencia debe estar en torno de los 3kHz por ello,la frecuencia del VCO es fundamental. Por lo tanto, habrá queconsiderar la tolerancia de la resistencia utilizada entre la pata 12y la masa, de la misma manera que el capacitor empleado entrelas patas 7 y 6.

Si por estas tolerancias, la frecuencia fuera un poco superior oinferior a la necesaria para su uso, su rendimiento acústico baja-ría notablemente, y el sonido emitido sería menor a los 100dBque anteriormente señalábamos.

Hay una frecuencia variable en la salida de la pata 4 de IC2 yesta modificación permite obtener un sonido variable, tanto enamplitud como en frecuencia.

A través de la resistencia R7, la señal se emplea en la base deltransistor amplificador TR1, que tiene la función de activar el


Figura 51


transductor piezoeléctrico yla impedancia Z1.

La impedancia Z1 permiteque se tenga un circuito sin-tonizado L/C a la frecuenciade 3.500Hz; es decir, a lafrecuencia necesaria parallegar al máximo de su ren-dimiento.

Dentro del interior del in-tegrado IC2 hay un diodozener de 7V, que estabilizala tensión externa de ali-mentación, para esto se co-nectó en serie la resistenciaR6, de 820Ω, entre la pila dealimentación y las patas 15 y16 de IC2.

Por ser alimentada con lamisma tensión, se estabilizala etapa osciladora de bajafrecuencia, por lo cual lasfluctuaciones de la tensiónde alimentación no haránvariar la frecuencia que segenera entre los dos oscila-dores.

Al estar presente el diodozener de 7V, se puede ali-

mentar la sirena con una batería común de 9V o con la tensiónde 12V de la batería del auto.

El consumo es muy bajo, del orden de los 12mAEn la figura 52 se da el esquema del circuito impreso de una

sola cara a tamaño normal.Una vez montado el circuito es conveniente ajustar el trimmer

R4. Se pone un destornillador en la ranura de R4, se pulsa P1 y

con rapidez se tendrá que tratar de buscar la posición en que seobtiene la mayor potencia sonora; como dijimos, se lo hace demanera rápida para que uno no se aturda con el ruido.

Lista de MaterialesCI1 - CD 4011 - Circuito integrado CMOSCI 2 - CD4046 - Circuito integrado PLL


Figura 52


T1 - Impedancia de 1HBuzzer piezoeléctricoR1 - 4,7MΩ (ver texto)R2 - 1,5MΩR3 - 18kΩR4 - Potenciómetro de 50kΩR5 - 180kΩR6 - 820ΩR7 - 4k7C1 - 22nF - Capacitor de po-

liéster (ver texto)C2 - 100nF- Cap. de poliéster C3 - 1µF x 35V - Cap. electr.C4 - 10nF - Capacitor cerá-

micoC5 - 10µF x 25V - Capacitor

electrolíticoC6 - 10nF - Cap. de poliéster

o cerámico

16) Sensor de Ruidos Molestos

El proyecto que describimosen esta nota detecta ruidos"puntuales" de determinada in-tensidad y permite la activaciónde un relé el cual se desactivarácon un nuevo sonido estridente.De esta manera, a la salida delrelé se puede conectar un siste-ma de alarma o cualquier otrodispositivo que se desee coman-dar.

Lo que proponemos es uncircuito que responda a los rui-dos con bajo contenido armóni-co (ruidos secos), como los pro-vocados por una palmada, conel objeto de evitar que una con-versación o el sonido de un te-levisor cambie el estado del relé


Figura 53


que esté siendocontrolado.

El circuito denuestro equipo semuestra en la fi-gura 53 y se com-pone de dos par-tes, por un lado elbloque encargadode detectar el rui-do y por otro ladoel bloque capazde permitir elcambio de estadodel relé cada vezque se detecta di-cho ruido.

El sonido pro-ducido por unruido específico(rotura de un vi-drio, por ejemplo)será captado porun micrófono(que puede serdireccional) yconducido a unpreamplificadorpor medio de uncapacitor de4,7nF. CI-1A au-mentará el nivelde la señal eléctri-ca captada para

ser conducida a un segundo amplificador operacional.Debemos aclarar que sólo serán amplificados los sonidos cuya

frecuencia sea inferior a los 2.500Hz, dado que el filtro formadopor R3, R5 y C4, impide que las señales de alta frecuencia seanconducidas hacia el primer operacional.

Ahora bien, si Ud. desea que el circuito responda a un simplesilbido (llavero sónico, por ejemplo), bastará con que quite C4 yR5.

El segundo amplificador operacional cumple la función de“conformar” los pulsos de la señal amplificada, de forma tal de


Figura 54


tener impulsos bien cuadrados del tipo digital, capaces de accio-nar el segundo bloque de nuestro dispositivo que contiene inte-grados CMOS del tipo CD4013.

El CD4013 posee en su interior dos flip-flop D que empleare-mos en conjunto.

El primer FF D funciona como oscilador monoestable de 1 se-gundo, es decir, en su salida habrá un pulso cuadrado de 1 se-gundo de duración que comandará el segundo FF D. La inclu-sión de este primer FF D, se hace para evitar que dos palmadascasi simultáneas pudieran actuar sobre nuestro dispositivo, porun lado, y permitir que con una palmada se active el relé y conla siguiente se desactive por el otro.

El segundo FF D se utiliza como divisor x 2 para lograr unasalida “1” con una palmada y una salida “0” con la palmada si-guiente. Dicho de otra manera, para que el estado lógico de lasalida cambie con cada palmada.

Cunado en la pata 1 del CD 4013 haya un “1” lógico, se pola-rizará la base de Q1 (que incluso puede ser un darlington del ti-po BC517 para mayor seguridad en la activación), que excitará labobina del relé.

Con un estado “0” en la pata 1, el transistor estará cortado y elrelé se desactivará.

El circuito se alimenta con una tensión de 12V, exige una co-rriente inferior a los 100mA, limitada únicamente por el consumodel relé que debe ser del tipo de los empleados para circuitosimpresos.

Si desea incrementar la sensibilidad del circuito, sólo debe au-mentar el valor de R3. Incluso, puede colocar un potenciómetrode 1MΩ en serie con un resistor de 22kΩ para poder ajustar lasensibilidad al valor deseado. Para aumentar aun más la sensibili-dad, cambie R8 por otro resistor de 220kΩ.

También puede cambiar la banda pasante del filtro para queel dispositivo capte, por ejemplo, un timbre de voz determinadoy así sólo funcione con la voz de una persona. Para ello se de-ben variar los valores de C3, C4 y R5.

De esta manera, realizando varias pruebas, se puede conse-guir la sensibilidad adecuada y con un timbre de voz específico.el impreso se muestra en la figura 54.

Lista de Materiales

Q1 - BC 548 - Transistor NPNIC1 - LM358 - Doble amp. operacional.IC2 - CD4013 - Doble Flip-Flop D.



D1, D2 - 1N4148 - Diodos de uso gral.D3 - 1N4004 - Diodo rectificadorRelé - relé para ctos. impresos de 12VMicr - Micrófono direccional preamplificado.R1 - 4k7R2, R4, R13 - 47kΩR3, R8, R9, R10 - 100kΩR5 - 1k2R6, R7 - 12kΩR11 - 39ΩR12 - 22kΩC1, C7, C9, C10 - 10µF x 16V - electrolítico.C2, C6, C8, 0,1µF - Cerámicos.C3 - 4,7nF - Cerámico.C4 - 0,056nF - Poliéster.C5 - 100µF x 16V - Electrolítico.S1 - Interruptor Simple.

VariosPlaca de circuito impreso, gabinete para montaje, estaño, ca-

bles, bornes de conexión, etc.

17) Central de Alarma Domiciliaria

Un sistema de alarma domiciliaria debe poseer como mínimouna central que reconozca la activación de los sensores ubicadosen posiciones estratégicas y que luego de un proceso accione aun sistema de alerta, un sistema de puesta en funcionamiento dela central, una fuente de alimentación que permita el suministrode corriente a través de la red eléctrica y que conmute a bateríascuando ésta sea interrumpida, los sensores y el sistema de alertainterconectados de la forma que sugiere la figura 55.

La central de alarma debe poseer como mínimo dos zonas dereconocimiento, una zona de entrada/salida con activación de-morada para que una vez accionada la central nos dé tiempo pa-ra alejarnos de la vivienda sin que se detecte una apertura depuerta, por ejemplo, y para que nos permita desconectar la cen-tral luego de abrir una puerta antes de que se dispare el sistemade alerta. La otra zona de disparo instantáeo hará accionar el sis-tema de alerta de inmediato luego de detectarse por parte de lacentral el desarme de un sensor.

La central que proponemos da un tiempo de unos 30 segun-



dos (regula-bles) paraabandonar lavivienda por lazona de entra-da/salida luegode accionada lacentral y de 20segundos paradesconectarlaal regresar a lavivienda antesde que se ac-cione el siste-ma de alerta.Superados es-tos tiempos, alconectarse elsensor, se dis-parará el siste-ma de alerta.

En la figura56 se muestrael esquema completo de la central de alarma que posee una zo-na de disparo por positivo que activa el sistema de alerta luegode 30 segundos de colocar un potencial de 12V en dicho termi-nal, una zona de disparo por negativo que activa el sistema dealerta luego de 30 segundos de colocar un potencial de masa endicho temrinal y una zona de disparo instantáneo que hace fun-cionar al sistema de alerta inmediatamente cuando en ese con-tacto se detecta un potencial de masa.

Las compuertas 1, 2 y 3 componen un sistema monoestableque inhabilita las zonas de disparo demorado durante 30 segun-dos luego de darle alimentación a la central. Al aplicar tensión alcircuito el capacitor C1 se carga a través de R1 dando un ¨0¨ ini-cial en las entradas de la compuerta 1 que dará un ¨1¨ lógico enla entrada de la compuerta 2 presentando un ¨0¨ lógico a su sali-da con la cual C2 se cargará a través de R3. Durante el períodode carga de C3 en entrada de la compuerta habrá también un ¨0¨lógico que fijará un ¨1¨ a su salida el que se aplica a una de lasentrdas de la compuerta ¨4¨ estableciendo un ¨0¨ a su salida sinimportar el estado de la otra entrada (de ¨4¨) que es la que traela información del estado de los sensores. En ese estado no seactivará el sistema de alerta.


Figura 55


En la medida que se carga C2 a través de R3 la tensión en alentrda de la compuerta ¨3¨ crece hasta llegar un momento enque la interpreta como ¨1¨ lógico cambiando el estado en su sali-da yendo a ¨0¨ y permaneciendo en este estado en forma perma-nente dada la realimentación hacia la compuerta 2.

De esta manera, cada vez que se aplica alimentación quedaninhabilitadas las zonas de disparo demoradas por el espacio de20 segundos ajustables a través de R3 y/o C2.

Pasado el período inicial, en una entrada de ¨4¨ habrá un ¨0¨lógico y en la otra la tensión será fijada por los sensores. Mien-tras los sensores estén en operación en la otra entrada de ¨4¨ ha-brá un ¨1¨ lógico fijado por R2 y D2 pero al desarmarse un sen-sor esta tensión cae abruptamente a ¨0¨ con lo cual la salida en¨4¨ va al estado lógico ¨1¨ que se transmite a la entrda de ¨5¨ através del filtro que forman R6 y C3, precisamente este filtro evitaseñales espúreas que podrían provocar disparos erráticos.

Volviendo al estado que estamos analizando, con un ¨1¨ en laentrada de la compuerta ¨5¨ se dispara el monoestable que formaesta compuerta con la ¨6¨ y cuyo funcionamiento es similar alanalizado con las conpuertas ¨2¨ y ¨3¨. Mientras se carga C4 através de R7 la salida de la central no cambia. Este tiempo se fijóen 20 segundos y está para permitir la desconexión de la centralantes de que se active el sistema sonoro.


Figura 56


Pasado este tiempo se activa el monoestable formado por lascomuertas ¨7¨ y ¨8¨ la que hará saturar al transistor T1 que acti-vará el sistema de alerta. Este último monoestable permaneceráen estado alto durante un tiempo de 3 minutos aproximadamen-te fijados por R9 y C7. O sea que la detección de un intruso haráfuncionar al sistema de alerta durante 3 minutos, pasado estetiempo el sistema vuelve a su estado normal en espera de unanueva interrupción en los sensores.

La alimentación se efectúa con 12 volt con lo cual tambiénpuede emplearse en la protección de automóviles.

Una vez seguro de haber interpretado el circuito se aconsejacolocar primero los circuitos integrados (cuidado con su posiciónya que si se equivoca podrá provocar su destruccion ) sin soldar-los con lo cual ya tendrá puntos de referencia para colocar elresto de los componentes, luego coloque los resistores (no co-necte R14 aún) y proceda a soldarlos, posteriormente haga lopropio con los diodos respetando su polaridad (no conecte D6aún).

A continuación coloque los capacitores, primero los cerámicosy luego los electrolíticos teniendo en cuenta que estos últimostambién tienen polaridad y si se los invierte pueden llegar a ex-plotar.

Colocados y soldados todos los componentes pasivos, conectelos transistores y el LED y, por último, suelde los circuitos inte-grados. ahora su equipo está en condiciones de funcionamiento,sólo resta que suelde los cables de conexión en los lugares indi-cados intentando colocar cables de distintos colores. La sugeren-cia es la siguiente:

Cable A: (disparo por (-) color gris.Cable B: (disparo por (+) color naranja.Cable C: (disparo instantáneo) color blanco.Cable D: (negativo alimentación) color negro.Cable E: (positivo alimentación) color rojo.

Para la conexión del cable B se conecta un terminal de R14 ala base del transistor T2 en la plaqueta del circuito impreso y enel otro terminal que queda libre se conecta dicho cable B, aislán-dolos luego de soldarlos para evitar choques accidentales.

Lo mismo ocurre con la conexión del cable A, ya que el áno-do de D va en la plaqueta y el cátodo se conecta directamente adicho cable de color gris.

Una vez conectados todos los componentes sobre la plaquetae instalados los cables revise cuidadosamente el armado tantas



veces como sea necesario hasta estar seguro de no haber cometi-do equivocaciones, luego proceda a la prueba del equipo, paraello aplíquele alimentación, deje pasar unos 30 segundos y co-necte a masa unos instantes el cable blanco, el LED se deberáencender y permanecerá así durante unos tres minutos.

Apague el equipo, espere unos instantes y vuélvalo a encen-der, antes de que transcurran 30 segundos conecte a masa el ca-ble gris unos instantes, espere un minuto, nada deberá suceder,ya que la alarma temporiza su conexión para darle tiempo a reti-rarse del área protegida.

Transcurrido el minuto, vuelva a tocar el cable gris a masa y elcabo de 20 segundos se encenderá el LED e indicará el disparode la alarma. Tenga en cuenta que esos 20 segundos es el tiempoque Ud. tiene para desconectar el equipo al retornar al área pro-tegida.

La operación con el cable naranja es igual que con el cablegris, solamente que el disparo se producirá cuando este cable to-que el terminal positivo en lugar del negativo.

Si como sistema de aviso desea colocar una sirena, bocina uotro aparato, conecte la bobina de un relé de 12 volt y 220Ω deimpedancia entre los puntos M y N de la plaqueta, luego los con-tactos del relé úselos para activar dicho sistema de aviso.

Si utiliza un relé del tipo MONICO 612, el mismo puede co-nectarse directamente en la plaqueta de circuito impreso.

En la figura 57 se da el circuito impreso de la central de alar-ma con la disposición de los componentes.


Figura 57


Lista de materiales

CI1, CI2 = CD4001 - Integrados CMOSD1 a D6 = 1N4148 - Diodos de uso generalD7 = Zener de 7,5V ó 8,2V x 1/2WattD8 = LED 5 mmR1 = 1MΩR2 = 12kΩR3 = 2MΩ2R4 = 270kΩR5 = 270kΩR6 = 22kΩR7 = 2M5R8 = 270kΩR9 = 1MΩR10 = 150ΩR11 = 12kΩR12 = 12kΩR13 = 12kΩR14 = 12kΩR15 = 1kΩC1 = .01 x 50V, capacitor cerámicoC2 = 10µF x 16V, capacitor electrolíticoC3 = 0,1 x 50V, capacitor cerámicoC4 = 10µF x 16V, capacitor electrolíticoC5 = 10µF x 16V, capacitor electrolíticoC6 = 100µF x 16V, capacitor electrolíticoC7 = 100µF x 16V, capacitor electrolíticoC8 = 0,1 x 50V, capacitor cerámicoC9 = 0,05 x 50V, capacitor cerámicoT1 = BC548 o similarT2 = BC548 o similar

18) Localizador de Cañerías

Por las paredes, pasan caños de gas y de agua que muchasveces necesitan ser detectados antes de comenzar la instalaciónde una alarma. Proponemos un montaje que se asemeja mucho aun detector de metales que permite localizar casi cualquier cañe-ría oculta en una pared.

Para una persona que tenga que hacer reparaciones u otro ti-po de trabajos, será muy útil poder contar con un detector quepueda encontrar la colocación de tuberías en el interior de una



pared. Es necesario un detector especial con la capacidad de lo-calizar única y exclusivamente tuberías. Este circuito posee unasensibilidad mayor que 20 cm.

Como observamos en la figura 58, este circuito lleva tres tran-sitores y un integrado. El primer transistor NPN tipo BC239, esutilizado en el circuito como oscilador de audio y su frecuenciaequivale a unos 1.500Hz, fijada por el número de espiras bobina-das sobre el núcleo de ferrite y por el valor de los dos condensa-dores C3-C4.

Si a este bobinado se le acerca un cuerpo metálico de tamañomayor a las del mismo núcleo, la amplitud de la señal de audioque está en el emisor de Q1, va a tener modificaciones que se-rán amplificadas y enviadas al transductor piezoeléctrico para daraviso de que se ha hallado un caño.

La pata inversora del operacional IC1/A va conectada al cursordel potenciómetro R5, tal que girando el cursor hacia R4 se daentrada a una tensión positiva mayor a la que da cuando el cur-sor está girando en sentido contrario, o sea, hacia R6.

Para cambiar el nivel de umbral del detector, se gira el cursordel potenciómetro R5, con el fin de encontrar la tensión adecua-da, en función de la amplitud de la señal de audio aplicada a lapata no inversora (pata 3), para tener en la salidad un nivel lógi-co “1”.

Si la amplitud de la señal de audio es mayor al valor de la ten-sión de referencia regulada de esta manera, en salida tendremosamplificados loa picos positivos de esa señal que, rectificadospor el diodo DS1 y filtrados por el capacitor C6, darán en salida


Figura 58


un nivel lógico “1”. Si hubiera cerca de la bobina L1 una tuberíametálica, la amplitud de la señal de audio tendría una variante,en la práctica la pata inversora tendría una tensión positiva supe-rior a la puesta en la pata 3 no inversora, y en salida encontaría-mos un nivel lógico “0”.

Para cambiar la sensibilidad de este detector, habrá que accio-nar el potenciómetro R5. En el segundo, las dos entradas van co-nectadas, por medio de las resistencias R8-R9, al divisor resistivoR10-R11. Con esta polarización en la salida tendremos un nivellógico inestable, o sea, ni 1 ni 0.

En la práctica al ir conectada la entrada inversora al capacitorC6 y la entrada no inversora, por medio del capacitor C7, al emi-sor del transsitor Q1, donde está la señal de audio, ocurre lo si-guiente:

a) Si la bobina L1 no detecta la influencia de tuberías metáli-cas, en el capacitoror C6 habrá una tensión positiva y al sumarsea la presente en el divisor R10-R11, hará que en la pata inversorahaya un nivel de tensión mayor a la amplitud de la señal de au-dio aplicada a la pata no inversora. Por lo tanto, en la pata de sa-lida (7), habrá un nivel lógico “0”.

Con esto, los transistores de salida no reciben señal, y no seemitirá sonido alguno.

B) Cuando se detecta una tubería metálica, la salida del ope-racional IC1/A tomará un nivel lógico 0, por lo que la tensión enla pata inversora del segundo operacional IC1/B bajará en formaautomática a un nivel menor respecto de la señal de audio apli-cada, por medio de C7, a la pata no inversora. Es por ello, queen la salida tendremos amplificados los picos de la señal mencio-nada, siendo su amplitud mayor que la tensión presente en lapata inversora. De esta manera, la señal de audio polariza lostransistores Q2 y Q3 que excitarán el transductor, que emitirá unsonido para indicar que se está en presencia de una tubería. Laalimentación del circuito se realiza con una batería común de 9volt y el consumo mientras está en reposo es de alrededor de1mA, llegará a los 10mA en presencia de la nota de audio.

El arrollamiento de L1 está formado por 750 espiras de cobreesmaltado de 0,4 mm. El número de espiras no es crítico, podráasegurar que el detector de tuberías funcionará igualmente per-fecto aunque las espiras sean 650 u 850.

El número de espiras determina la frecuencia de oscilación, ypor lo tanto, puede ser que el sonido emitido sea más o menosagudo.

Para probar el circuito, al encender el detector, se colocará elpotenciómetro R5 a mitad de su recorrido, se tendrá precaución



de mantener el circuito lejos de masas metálicas con consistencia.En la salida estará presente la nota de audio, y al girar el po-

tenciómetro R5, se encontrará sin problemas una posición en laque el circuito se quede mudo.

Accionando el potenciómetro R5, se intentará regularlo de ma-nera que el circuito quede casi estable y que en el transductoresté presente, de manera débil, la nota de audio. Así el circuitoquedará regulado para su máxima sensibilidad, podrá captar tu-berías ubicadas en profundidad, en paredes de considerado gro-sor. Se puede regular la sensibilidad del circuito con sólo girar elmando del potenciómetro R5 en sentido inverso.

En cuanto se le dé tensión al circuito, estará presente la notade audio durante unos segundos, hasta que el capacitor C6 sehaya cargado, independientemente del potenciómetro R5.

Si el potenciómetro fue regulado para una determinada sensi-bilidad y se movió al pasar el tiempo, la nota desaparecerá auto-máticamente y el circuito estará listo para utilizarse.


Figura 59


Por último, en la figura 59 se reproduce el diagrama del cir-cuito impreso de este detector.

Lista de Materiales

CI1 - LM358 - Doble operacionalQ1 - BC239 - Transistor NPN (BC548)Q2 - BC237 - Transistor NPNQ3 - BC328 - Transistor PNPDS1 - 1N4148 - Diodo de uso generalL1 - ver textoR1 - 330kΩR2, R8, R9 - 1MΩR3 - 4k7R4 - 18kΩR5 a R7, R10, R11 - 10kΩR12 - 56ΩC1 - 100µF x 16V - ElectrolíticoC2 - 10µF x 16V - ElectrolíticoC3 - 0,47µF - CerámicoC4 , C5, C8 - 1µF - CerámicoC6 - 0,1µF - CerámicoC7 - 0,01µF - CerámicoC9 - 10µF x 16V - ElectrolíticoC10 - 47µF x 16V - ElectrolíticoVariosPlacas de circuito impreso, gabinete para montaje, inte-

rruptor simple, estaño, cables, etc.

De esta manera, hemos dado una selección de circuitosprácticos que pueden ser montados sin dificultad, con em-pleo de componentes que pueden conseguirse fácilmenteen las casas del gremio. Esperamos que los mismos lessean de utilidad y quedamos a su disposición para ampliaresta información.

Horacio D. Vallejo


9-montajes y circuitos de alarmas

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