Neste post, vamos construir alguns circuitos de ignição de fogos de artifício que podem acendê-los com segurança via controle remoto IR e temporizador. Propusemos três projetos de circuitos de ignição de fogos de artifício usando componentes comuns que iremos explorá-los em detalhes.
Antes de entrarmos nos detalhes do circuito, temos uma palavra de cautela; consumidor Fogos de artifício são perigosos e devem ser apreciados sob supervisão de um adulto e os adultos devem ter conhecimento de precaução suficiente ao acender um e nenhum fogo de artifício deve ser aceso próximo a você ou a qualquer substância inflamável / inflamável ou qualquer objeto vivo.
O projeto proposto está aqui para tornar os fogos de artifício mais seguros, acendendo-os a uma distância segura. Os circuitos propostos operam com baterias recarregáveis e podem acender vários fogos de artifício em uma única carga.
Agora vamos mergulhar no primeiro design que é o mais simples dos três.
Ignitor de fogos de artifício usando IR e multivibrador monoestável:
O circuito acima consiste em dois estágios: o primeiro é o estágio IR que detecta o sinal IR de entrada de qualquer controlador remoto baseado em IR. A segunda parte do circuito é um multivibrador monoestável construído usando IC 555 que aciona o relé ligado por um período de tempo pré-determinado que aquece o fio de nicromo e acende o fusível do cracker.
Agora vamos explorar os dois estágios em detalhes e como o circuito funciona.
Explicação de trabalho e descrição detalhada do circuito:
Circuito de estágio IR:
O circuito acima é responsável por detectar o sinal infravermelho de qualquer controle remoto baseado em IR. O circuito consiste em um detector de IR TSOP1738 que pode detectar luz infravermelha com um sinal de portadora de 38 KHz, que inclui a maioria dos controladores remotos baseados em IR. Observe que 38 KHz não tem nada a ver com a frequência da luz infravermelha, mas com a frequência de comutação (ligado/desligado) do sinal (portador).
O TSOP1738 opera em 5V e consome cerca de 5mA. A saída do TSOP1738 durante o estado inativo é HIGH e quando detecta o sinal IR de um controle remoto, a saída fica LOW.
Os controles remotos baseados em IR não emitem uma luz infravermelha constante, mas pisca, isso ocorre porque cada botão em um controle remoto IR tem algum propósito especial e quando você pressiona um botão, o controle remoto emite luz infravermelha com sinal codificado na forma de IR intermitente.
No terminal de saída do TSOP1738 podemos detectar o sinal exato de um controle remoto. No entanto, esses sinais codificados (com dados) são irrelevantes para este projeto e precisamos apenas de um sinal estável para acionar a próxima etapa.
Para tornar o sinal de saída constante, conectamos um capacitor eletrolítico com um valor de 10uF que suaviza o sinal pulsante do controle remoto. O sinal após o capacitor de suavização é passado para o estágio de buffer que utiliza um transistor PNP de baixa potência para fortalecer o sinal de saída e também para inverter a polaridade do sinal para que o próximo estágio do circuito receba sinal -Ve em inativo e sinal +Ve quando uma chave é pressionar no controle remoto.
Um resistor de pulldown de 10K é utilizado no terminal do coletor para que quando o circuito estiver em estado inativo a saída permaneça em LOW. Um LED é conectado ao terminal do coletor com um resistor limitador de corrente que acende quando você pressiona uma tecla no controle remoto.
Multivibrador monoestável:
O circuito acima é responsável por acionar o relé LIGADO por um período de tempo pré-determinado após o recebimento de um sinal do estágio IR. Quando o relé é ativado, os terminais COM e normalmente abertos (N/O) são conectados, isso completa o circuito e aquece um pedaço de fio de nicromo que acende o fusível do foguete. O circuito desativa o relé após atingir o tempo definido.
Uma célula de íon de lítio de 3,7 V ou bateria Ni-Cd / Ni-Mh pode ser usada para aquecer o fio de nicromo. Observe que quando o relé é acionado, você pode ver o fio de nicromo brilhando em brasa.
O circuito multivibrador monoestável é construído usando o IC 555. A saída do IC fica em nível ALTO por um período de tempo pré-determinado quando um sinal de disparo BAIXO é aplicado no pino número 2. Durante o estado inativo, o pino 2 deve ser conectado em ALTO, para realizar isso um resistor de pullup de 10K é usado no pino 2.
O sinal de disparo de entrada HIGH é recebido por um transistor NPN (do estágio IR) que inverte a saída como sinal -Ve e o aplica ao pino número 2.
O módulo de relé que estamos utilizando é um de 5V com uma placa de fuga e o relé é ativado quando você aplica um sinal -Ve (gatilho ativo LOW).
No terminal de saída (pino número 3) do IC 555 um transistor NPN é usado para inverter o sinal +Ve para -Ve para que o relé possa ser acionado ON.
Um interruptor de teste é fornecido para testar / definir o tempo do circuito e você pode definir o tempo de 0 a 11 segundos para aquecer o fio de nicromo ajustando o potenciômetro de 100K fornecido. O tempo recomendado é de 5 segundos após o qual o relé é desativado.
Nota: O fusível da bombinha deve estar em contato com o fio de nicromo adequadamente para iniciar a ignição. Certifique-se de que o interruptor de segurança fornecido esteja na posição aberta quando você estiver configurando o fusível do foguete com fio de nicromo, feche o interruptor e afaste-se para uma distância segura imediatamente e use o controle remoto IR para acender.
Projeto do circuito de ignição do foguete 2:
Este design é uma versão aprimorada do anterior, a diferença entre este e o anterior é que o primeiro acende o cracker com um único clique e este acenderá somente após três cliques e isso evitará ignições acidentais e disparos falsos. No entanto, isso não significa que o circuito anterior tenha um design ruim. Agora vamos mergulhar nos detalhes.
O primeiro estágio é o receptor IR que é igual ao anterior e funciona da mesma maneira.
O próximo estágio é um circuito de depuração que emitirá um sinal com um segundo de duração para o próximo estágio do circuito. O circuito de depuração ignora o sinal de disparo múltiplo acidental do estágio do circuito IR depois que um sinal é recebido. Um ponto que vale a pena notar é que o circuito de rebote também é um multivibrador monoestável.
O próximo estágio divide a saída por três, este estágio é o que nos permite pressionar três cliques para ignição.
Este estágio é composto por IC 4017 e três luzes LED para indicar a quantos cliques de distância da ignição. O IC 4017 está configurado para dividir o sinal de entrada por três, isso é conseguido conectando os 4º saída do IC para resetar o pino 15.
Inicialmente o LED 1 acenderá, quando você pressionar um botão no controle remoto IR pela primeira vez, o LED 2 acenderá (LED 1 apagará) e quando você pressionar o botão novamente, o LED 3 acenderá (LED 2 irá desligar) e quando você pressionar o controle remoto para os 3rd tempo o circuito dará um sinal para o próximo estágio de ignição.
Após pressionar três cliques no controle remoto, o pino de saída número 7 (4º saída) fica alto momentaneamente, que é alimentado para o próximo estágio, que é um circuito multivibrador monoestável.
A saída do IC 4017 é alimentada ao estágio acima e aciona o relé LIGADO por um período de tempo definido que você definiu usando o potenciômetro fornecido (0 a 11 segundos).
Projeto do circuito de ignição do foguete 3:
Os dois projetos anteriores são acionados usando controle remoto IR, neste projeto incorporamos temporizador para acionar a ignição. Aqui você pode selecionar de 10 a 90 segundos para acender um foguete.
O primeiro estágio é um circuito multivibrador astável usando IC 555 que gera sinal de clock na taxa de 1 Hz. Ajuste o potenciômetro de 100K para obter 1Hz no pino número 3.
O próximo estágio é o circuito divisor de clock que divide o clock de 1Hz para 10 a 90 segundos.
NOTA: São nove saídas e você pode escolher uma saída entre 10 e 90 segundos e conectar o pino de saída desejado no próximo estágio do circuito.
O estágio acima é um circuito multivibrador monoestável que aciona o relé LIGADO por um período de tempo pré-determinado, que pode ser ajustado usando o potenciômetro de 100K.
Fonte de energia:
Todos os circuitos apresentados neste projeto são operados com baterias e nenhuma fonte de alimentação CA é usada.
Existem duas fontes de alimentação separadas em todos os três circuitos propostos, a primeira é aquecer o fio de nicromo usando uma célula de íons de lítio de 3,7V ou três células de Ni-Cd conectadas em série. A segunda fonte de alimentação é para alimentar o circuito principal usando 5V.
Você pode usar qualquer tipo de bateria e alternar conversores buck/boost ou reguladores de tensão para obter uma saída de 5Vas, o circuito acima é apenas um exemplo.
Avisos de segurança:
1) Certifique-se de que seu circuito e baterias estejam a uma distância segura e protegidos de faíscas e chamas usando uma caixa de plástico rígido e certifique-se de que o cracker esteja a pelo menos 1 metro de distância do circuito conforme ilustrado acima.
2) Certifique-se de abrir a chave de segurança mencionada no circuito antes de configurar o fusível do cracker com o fio de nicromo. Depois de fechar o interruptor de segurança, afaste-se. Isso é para evitar qualquer ignição acidental ao ajustar o fusível do cracker com o fio de nicromo.
3) Certifique-se de que o relé esteja desativado antes de configurar o cracker com fio de nicromo. Você pode saber se o relé está LIGADO ou DESLIGADO observando o LED de status que vem embutido no módulo.
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FONTE
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