Circuito de alarme da porta da geladeira usando 555 e ldr

O próprio nome do circuito infere a aplicação. Este circuito dispara o alarme se a porta da geladeira ficar aberta por muito tempo. Quando a porta da geladeira fica aberta, a temperatura dentro da cabine aumenta. Esse aumento de temperatura será detectado pelo termostato e tentará resfriar a cabine. Ele sempre tentará manter a temperatura constante do sistema. O compressor estará trabalhando continuamente para retirar o calor da cabine, o que aumenta o consumo de energia do receptáculo. Além disso, o uso contínuo sob essa condição reduziria a vida útil do compressor e provavelmente causaria mau funcionamento.

Portanto, este circuito de alarme da porta do refrigerador é uma boa solução que indicará ao usuário sobre a porta em condição aberta prolongada. Também podemos definir um tempo predefinido diferente após o qual a indicação sonora deve ser fornecida. Isso é feito aqui usando o versátil CI 555 temporizador no modo multivibrador astável e LDR. Assim que abrimos a porta da geladeira, o LDR detecta e inicia a contagem regressiva usando o temporizador 555, e após um tempo predefinido os bipes começam a soar como sinal de alarme.

Componentes necessários:

555 temporizador IC - 2Nos
5mm LDR - 1No.
Buzzer - 1No.
Diodo (1N4007 ou 1N4001) - 1No.
Capacitor, 47uF (eletrolítico) - 1No.
Capacitor, 0,1uF (cerâmica) - 1No.
Resistores (10kὨ - 1; 470kὨ -1; 150kὨ -2; 100Ὠ -1)
Tábua de pão
Fios de conexão

Diagrama e explicação do circuito de alarme da porta do refrigerador:

Os dois temporizadores 555 são conectados no modo multivibrador Astable. Os principais componentes do circuito são LDR (Light Dependent Resistor) e 555 Timer IC.

LDR (Resistor Dependente de Luz):

LDR funciona sob o princípio da fotocondutividade. A condutância do material dentro do elemento aumenta quando a luz incide sobre ele. Em termos de resistência, o valor da resistência diminui quando a luz incide sobre ele e a resistência será grande em ambientes escuros. A resistência é diretamente proporcional a luz sobre o material, verifique a tabela abaixo:

Existem vários tipos de LDR como 3 mm LDR, 4 mm LDR, 5 mm LDR, 7 mm LDR e etc. A parte usada aqui é 5 mm LDR. Usando os dados acima, consideramos o divisor de resistência como 10k com 5mm LDR.

555 Timer em operação astável:

O multivibrador astável não tem estados estáveis. A saída oscila entre alta e baixa com base no resistor de temporização e no capacitor.

As fórmulas para calcular o atraso são as seguintes, Tempo (seg) = 1,1 x (R2 + R3) x C1

Você também pode usar esta calculadora do temporizador 555 para calcular os valores de saída.

Aqui, neste circuito de alarme de porta aberta do refrigerador, usamos dois 555 ICs, um para calcular a 'Duração do tempo de abertura da porta do refrigerador' após o qual o alarme sonoro deve ser acionado e o segundo 555 IC é para controlar o padrão de sinal sonoro do alarme.

Abaixo calculamos o atraso de tempo para o Buzzer ser acionado e selecionamos os valores do resistor de acordo. Aqui, o atraso significa o tempo durante o qual a porta do refrigerador fica aberta. Isso é feito pelo primeiro 555 IC no circuito.

Tempo (seg) = 1,1 × (620kὨ ± 5%) × 47uF Tempo = 30,4 segundos Portanto, R2 = 150kὨ, R3 = 470kὨ em série e C1 = 47uF

Abaixo calculamos o atraso de tempo para o segundo 555 IC, que está controlando o período de tempo de bipe da campainha. Neste caso, o atraso é calculado como, Tempo ( segundos ) = 1,1 × (470kὨ ± 5%) × 0,1uF Tempo = 0,5 segundos Portanto, R5 = 470kὨ e C2 = 0,1uF (a campainha liga e desliga neste período)

Saiba mais sobre o modo multivibrador 555 Timer Astable aqui.

Funcionamento do circuito de alarme de porta aberta do refrigerador:

Todo o circuito é alimentado por uma bateria de 9V. Quando a porta do refrigerador está fechada, está escuro e a resistência do LDR é de quase 1MὨ conforme indicado na ficha técnica. A tensão de saída do divisor de potencial aparece no capacitor e permanece em condição carregada (tensão superior a 2 / 3Vcc) tornando a saída BAIXA. Quando abrimos a geladeira, a luz incide sobre o LDR, o que diminui a resistência do LDR e faz com que o capacitor descarregue o que nesta combinação RC é de 30 segundos. Depois disso (tensão inferior a 2 / 3Vcc), a saída começa a oscilar em certa frequência e a saída fica ALTA. Novamente, o capacitor carrega e atinge um limite continuado pela descarga do capacitor. Isso continua até que a resistência LDR fique alta, o que acontecerá na ausência de luz (a porta está fechada).

Isso faz com que o segundo temporizador 555 oscile e a saída se torne ALTA e BAIXA fazendo com que o buzzer conectado à saída apite em um padrão que é a causa combinatória das oscilações do primeiro temporizador e da oscilação interna do segundo temporizador. Durante a condição HIGH da primeira saída do temporizador, o segundo reset mestre do temporizador acontecerá. Assim, o capacitor C2 carrega (tensão maior que 2 / 3Vcc) e a saída fica BAIXA. Em um curto intervalo o capacitor começa a descarregar (Tensão menor que 2 / 3Vcc) faz com que a saída ALTA. Portanto, a campainha conectada à saída torna-se um som de bipe pulsado.

Abaixo está o vídeo de demonstração para este circuito de alarme da porta do refrigerador.