Sensor Ultra-Sônico de Detecção de Movimentos

1. Sensor Ultra-Sônico de Detecção de Movimentos Bruno Farias de Andrade MAT: 200419803

2. Índice • Introdução • Projeto • Circuito detector de movimento • Circuito de alarme • Funcionamento • Transmissor • Receptor • Aplicações • Referências SUDEM - Bruno Farias de Andrade

3. Introdução Um sensor de detecção de presença pode ser descrito como sendo um instrumento que envia um sinal qualquer e recebe-o, processando-o e mostrando sua saída. Os sensores de detecção de presença estão cada vez mais sendo aperfeiçoados para atender as solicitações de mercado. São utilizados nas mais diversas áreas e cada um com características especificas. Nesse projeto vamos abordar um sensor de detecção de movimentos a partir de ondas ultra-sônicas juntamente com um alarme para alarmar quando houver movimento na área do sensor. SUDEM - Bruno Farias de Andrade

4. Projeto • Circuito detector de movimento • Semicondutores • 1N4148 – Diodo de Silicone • 1N4002 – Diodo Retificador • LED – Diodo emissor de Luz (Vermelho) • BC639 – Transistor NPN • LM324 – 4 Amplificadores operacionais • 4049 – 6 Inversores • 78L05 – Regulador de 5V • Resistências e Capacitores • Mostrados na figura 01 do slide seguinte • Dispositivos adicionais • Cristal de 40kHz, Bateria 9V, Transmissor e receptor ultra-som de 40kHz (Ambos Transdutores) SUDEM - Bruno Farias de Andrade

5. Projeto B1 – Bateria BZ1 – Receptor BZ2 – Transmissor XTAL1 = Cristal SUDEM - Bruno Farias de Andrade

6. Projeto • Circuito do alarme • Semicondutores • 555 - Timers • IN4048 – Diodo de silício • 1N4001 – Diodos retificadores • Dispositivos adicionais • Relé de 9V NA • Auto falante de 8 ohms SUDEM - Bruno Farias de Andrade

7. Projeto SUDEM - Bruno Farias de Andrade

8. Projeto • Funcionamento • Calibrado para detectar movimentos até 7 metros, o sensor utiliza uma bateria de 9V que é ligada no CI 74L05 que nos dá uma tensão de 5V CC. • Transmissor • O transmissor(BZ2) é basicamente controlado pelo cristal que vibra na freqüência de 40kHz. • O CI 4049 (IC2-c) juntamente com as resistências R21 e R22 mantêm o cristal em oscilação continua. • O restante dos 4049 atuam como buffers lineares para transmissão. SUDEM - Bruno Farias de Andrade

9. Projeto • Receptor • O receptor é feito com o LM324 (IC1) em 4 estágios. No primeiro estágio, o sinal de entrada,na forma de tensão, é modulado pelo receptor BZ1 em 40kHz e caminha para IC1-a onde é amplificado. BZ1 detecta qualquer onda produzida por BZ2. Caso não haja movimento, o diodo D1 e a resistência R8 operam como detectores de pico negativo e a saída será um sinal representado por uma linha continua • No segundo estagio, o sinal é novamente amplificado(IC1-b). A saída deste CI representa a intensidade do movimento. O sinal pode chegar tanto positivamente quanto negativamente. SUDEM - Bruno Farias de Andrade

10. Projeto • Receptor • Na entrada do terceiro estagio, IC1-c, os diodos D2 e D3 detectam os sinais positivos/negativos. Se não existir movimento, a tensão no pino 7 de IC1-b é a metade da tensão necessária para D2 e/ou D3 conduzirem, então, nenhum dos 2 irá conduzir o sinal. A voltagem no pino 8 de IC1-c representa nível lógico 0. Caso o sinal de tensão seja superior a 0.7v, D3 conduz fazendo com que a saída do pino 8 seja alta. Se a tensão sofrer uma queda e fique menor que 0.7v, D2 começa a conduzir e a saída do pino 8 também alcança nível alto. • Por fim, no quarto estagio, IC1-d atua como um flip-flop monoestavel. Este estagio converte qualquer sinal em que passa pelo filtro em um pulso substancial que ativa o transistor Q1. Quando Q1 conduz, o LED vermelho ascende e um sinal sai separadamente para qualquer dispositivo anexado, que neste caso é um alarme sonoro. SUDEM - Bruno Farias de Andrade

11. Aplicações • Aplicações • Sistemas de segurança • Sistemas de iluminação (O alarme analogamente seria equivalente ao ascender das luzes) • Sensores de estacionamento (Calibrando para acionar o alarme no caso de pequenas distâncias) SUDEM - Bruno Farias de Andrade

12. Referencias • Bibliografias • Tocci/Widmer - Sistemas Digitais – 8ª Edição • Sedra/Smith - Microeletrônica – 4ª Edição • David Simonetti - Notas de aula 2007.2 • Fernando Amorim – Notas de aula 2007.1 • Sites • www.poptronix.com • www.eletronica.org • Datasheets • http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/texasinstruments/lm324.pdf • http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/90/109092_DS.pdf • http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/208/402911_DS.pdf SUDEM - Bruno Farias de Andrade

13. FIM SUDEM - Bruno Farias de Andrade