I sistemi di allarme mi hanno sempre interessato e incuriosito, per cui provo a cimentarmi anch'io in questo esercizio, utilizzando un integrato CMOS con porte logiche:
Descrizione del funzionamento:
All'accensione, il condensatore C3 è scarico, perciò forza un livello logico 0 agli ingressi del NAND IC1-C, collegato come invertitore. All'uscita di IC1-C ci ritroveremo con un livello logico 1, che ulteriormente invertito da IC1-D ci serve per:
1) mantenere interdetto il transistor TR1, e quindi diseccitato il relè di uscita;
2) settare il flip-flop costituito da IC1-A e IC1-B;
3) retroazionare positivamente attraverso R4-R3 la catena costituita da IC1-C e IC1-D, mantenendo quindi scarico C3 e invariati i livelli logici iniziali.
L'uscita di IC1-A è a livello 1, quindi carica in un tempo dell'ordine di 100 ms il condensatore C2 attraverso R2.
Premendo PA, C2 trasferisce rapidamente attraverso R3 parte della sua carica a C3, che si carica in un tempo dell'ordine del millisecondo. A questo punto all'ingresso di IC1-C si trova un livello logico 1, che viene invertito due volte dalla catena IC1-C - IC1-D. All'uscita di IC1-D ci ritroveremo quindi un livello logico 1, che ci servirà per:
1) mandare in saturazione TR1, sul cui collettore è collegato il relè, che chiuderà il contatto di uscita;
2) smettere di mantenere forzatamente settato il il flip-flop costituito da IC1-A e IC1-B (che comunque per il momento non cambierà i suoi livelli d'uscita);
3) retroazionare positivamente attraverso R4-R3 la catena costituita da IC1-C e IC1-D, mantenendo quindi carico C3 anche dopo il rilascio del pulsante A.
Premendo altre volte PA non cambia nulla, visto che sia C2 che C3 sono adesso entrambi carichi allo stesso livello.
Se si preme PB il flip-flop costituito da IC1-A e IC1-B, non più mantenuto forzatamente settato, si resetta, presentando un livello logico 0 all'uscita di IC1-A, che attraverso la resistenza R2 scarica in un tempo dell'ordine di 100 ms il condensatore C2 attraverso R2.
A questo punto se PA viene premuto, attraverso R3 buona parte della carica immagazzinata in C3 passa a C2, che ha una capacità 10 volte maggiore, in un tempo dell'ordine del millisecondo. Perciò agli ingressi del NAND IC1-C verrà applicato un livello logico 0 che sarà invertito due volte dalla catena IC1-C - IC1-D. All'uscita di IC1-D ci ritroveremo quindi un livello logico 0, che ci servirà per:
1) interdire il transistor TR1, che disecciterà il relè di uscita;
2) settare il flip-flop costituito da IC1-A e IC1-B;
3) retroazionare positivamente attraverso R4-R3 la catena costituita da IC1-C e IC1-D, mantenendo quindi scarico C3.
L'uscita di IC1-A passa a livello 1, quindi tenderebbe a caricare il condensatore C2 attraverso R2, però... c'è un però. finché PA non viene rilasciato, C2 viene mantenuto pressochè scarico dal momento che R4 ha un valore di un decimo di R2, e quindi domina il livello da lei imposto. Solo quando PA viene rilasciato, e quindi R4 scollegata, il condensatore C2 può caricarsi attraverso R2 in un tempo dell'ordine dei 100 ms. In caso di rimbalzi di P2 non succede nulla, perché C2 deve caricarsi prima di avere un effetto opposto al precedente, e come abbiamo visto il tempo di carica è dell'ordine del decimo di secondo, sufficiente a
neutralizzare qualsiasi rimbalzo del pulsante.
Questo circuito ha anche il vantaggio di
non consumare praticamente nulla a riposo, per cui si può anche
alimentarlo a pile che, se gli allarmi non sono troppo frequenti, possono durare vari anni, e sono insensibili ai black-out. Può essere alimentato con tensioni fra 3 e 15 volt, utilizzando un relè non più a 12 V come indicato, ma adatto alla nuova tensione.
Se pensi di usare una sirena, ne esistono di piezoelettriche potenti e a basso consumo (poche decine di mA), pilotabili direttamente dal collettore del transistor, eliminando il relè e il diodo di ricircolo. Calcola che il collettore può assorbire un centinaio di mA con il guadagno del transistor usato, se ti serve più corrente puoi usare due transistor in cascata (in collegamento darlington) per esempio.
tixy ha scritto:PS: (mi riferisco ad Angus) i simboli per la rappresentazione grafica dei circuiti non li conosco, se si può abbiate la pazienza di spiegarmi a parole. Grazie!
Spiegare a parole tutti i simboli è un po' troppo lungo, ti consiglio di leggere un buon libro introduttivo o seguire un corso di elettronica per avere un'infarinatura e capire non solo i simboli dei componenti, ma anche e soprattutto come funzionano se non lo sai già. Posso segnalarti per esempio "
Imparare l'elettronica partendo da zero" di una nota rivista italiana.
Oppure se ti serve solo realizzare questo circuito e sei a zero, fai prima a cercare tra amici e conoscenti un hobbista elettronico, sottoporgli lo schema (che è già un buon punto di partenza) e chiedergli se può realizzartelo (sono un po' di ore di lavoro). Spulciando su internet e riviste del settore si trovano anche annunci di persone che lo fanno dietro compenso.
In bocca al lupo, e facci sapere!
