Detector de proximidad

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  • Publicado : 12 de noviembre de 2011
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No se trata de un sistema anti-robo para la heladera :) Es un sencillo circuito para todos aquellos que se olvidan y dejan la puerta de la heladera abierta. Funciona con una batería de 9v, esta pensado para ser colocado directamente en la heladera. Cuando la puerta esta abierta por mas de 15 segundos, el circuito emitirá un sonido de alarma. Una vez cerrada la puerta, la emición del sonido sedetiene. El circuito es totalmente independiente y no requiere conexión eléctrica/mecánica con la heladera: solo debemos colocarlo en su interior.
La idea es muy simple. Al abrir la puerta de la heladera se enciende su lampara interna. El circuito mediante una fotoresistencia detecta esa luz. Si permanece encendida por mas de 15 segundos, empieza a emitir el sonido. Solo debemos preocuparnos paracolocar el circuito en las cercanías de la lampara y asegurarse de que ningún objeto lo este tapando. Veamos el circuito:

1 - Puerta cerrada.
Con la puerta cerrada, el fotoresistor presenta una resistencia muy alta, mayor a 250K. En estas condiciones, el capacitor C1 se carga a través del resistor Rc y el diodo D1 y permanece siempre cargado. Esto se debe a que la resistencia Rc es mucho menorque la Rb, por lo tanto el capacitor se carga mas rápido de lo que se descarga.
El integrado U1, un 555 configurado en modo astable, mantiene el pin 3 siempre en estado bajo. Hay que recordar que, en la configuración astable "normal", el pin 3 cambia su estado a una cierta frecuencia definida por los resistores Ra y Rb y capacitor C1. Esto sucede gracias a la carga y descarga del capacitor. Ennuestro caso, el capacitor no se descarga nunca, ya que Rc lo mantiene siempre cargado. Por lo tanto, el astable se encuentra detenido hasta que alguien abre la puerta de la heladera. 
Veamoslo gráficamente. Por el resistor Rc circula una corriente que continua por el diodo D1 y carga el capacitor C1 (fecha roja). El capacitor C1 podría descargarse por Rb, pero Rb es de alto valor y la corriente dedescarga es muy baja (flecha verde). Por lo tanto, la corriete roja repone rápidamente las perdidas del capcitor C1 y esté siempre se mantiene cargado. Por el fotoresistor también circula una corriente (flecha azul), pero esta es muy pequeña por el alto valor de resistencia que presenta LDR.
 

 
2 - Puerta abierta.
Cuando se abre la puerta de la heladera, el fotoresistor queda iluminado porla luz proveniente de la lampara y su resistencia baja hasta unos 2k. Entonces, la mayor parte de la corriente que circula por el resistor Rc continuara por la fotoresistencia en lugar de circular hacia el capcitor C1 para reponer su carga. Esto hace que el capcitor C1 se empiece a descargar. El diodo D1 impide que el capacitor se descargue a través de la fotoresistencia, y el único caminodisponible para esta corriente de descarga es el resistor Rb.
Con este pequeño análisis podemos concluir que, con la luz encendida, el 555 se encuentra configurado en modo astable, sin que los componentes D1, Rc y LDR afecten de algún modo su funcionamiento. Entonces, transcurridos unos 15 segundos desde el instante en el que se abre la puerta, la salida del astable pasa al estado alto y el buzzerempieza sonar. El sonido de alarma dura aproximadamente otros 15 segundos, luego se apaga por un lapso no mayor a 10 segundos. Luego el proceso se repite periódicamente mientras la puerta continua abierta, con 10 segundos de silencio y 15 segundos de alarma. 
Nuevamente, un gráfico nos permite interpretar mejor lo que sucede. Ahora, el LDR presenta muy poca resistencia a la circulación de lacorriente, por lo tanto, la corriente roja elije el camino mas fácil, que es circular por el LDR en lugar de desviarse por el diodo y cargar el capacitor. Existe una pequeña corriente de carga (flecha azul) pero es tan pequeña que no logra reponer la carga del capcitor. El mismo, entonces, se ira descargando (flechas verdes). No puede hacerlo por diodo D1, pues está en oposición. El único camino...
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