TORNEIRA ELETRÔNICA – C/ PIC 12F675 (REF255)

Incremente a velha torneira de seu lavatório…

Muitos hobistas gostariam de fazer experiências com circuitos que possam ser úteis no lar. Entre eles está a torneira eletrônica. Esta montagem experimental trata desta aplicação. Veja o esquema abaixo:

O esquema acima aproveitado com poucas mudanças do artigo ‘Descarga automática para mictórios – c/ pic 12f675 (ref254)’.
No pino 7 fica a saída que envia pulsos de tensão para o led infravermelho (LD271 ou similar). Foi colocado um ‘trimpot’ de 10k em série com o led infravermelho para ajustar o alcance desejado. E no pino 4 o PIC recebe o sinal captado pelo sensor integrado TSOP1838.
Já no pino 5 temos a saída para ligar um relé por meio de um transistor NPN, como o BC548 ou similar. Os contatos do relé ligam uma eletroválvula, destas usadas em máquina de lavar ou mesmo banheiras de hidromassagem, próprias para água potável.
Usamos uma fonte de alimentação discreta, com transformador de 110/220 12+12Volts. Também os diodos, capacitores de filtros, regulador de tensão de 5 volts (7805).
Lendo alguns fóruns, notei que algumas pessoas já fizeram experimentos com projetos de torneira eletrônica, usando sensor de infravermelho integrado (como TSOP1838 ou similares) e um led emissor infravermelho, emitindo na frequência de 38 Khz por meio de um circuito integrado 555. Muitos relatam que não conseguiram fazer funcionar o circuito apesar de muitas tentativas, sem saber o ‘porque’ do problema. O motivo é muito simples: Os receptores integrados de infravermelho não funcionam se receberem um sinal continuo, mesmo na frequência correta. Por isso precisa ser implementada uma rotina que gere uma sequência de pulsos de 38 Khz e na recepção, que transforme esta informação destes pulsos recebidos em um acionamento. No nosso caso, estamos gerando 80 pulsos de 38 khz seguidos por um intervalo sem pulsos de 15 milissegundos. Note que a rotina “sensor_ir()” retorna ‘1’ para detecção e ‘0’ para não detecção.
Com o sensor de aproximação operando corretamente, é necessário monta-lo em uma posição estratégica e regular a distancia de acionamento. Note que, dependendo do tipo de torneira usada e sua altura ( no caso de se adaptar a um sistema já existente e manter a torneira mecânica sempre aberta), poderá ser necessário experimentar várias posições do sensor até obter o local ideal. A água após começar a jorrar pela torneira não poderá acionar o sensor, o que poderia manter a torneira ligada continuamente após ligada. Sem dúvida, a parte crítica é colocar o conjunto sensor (led e o receptor infravermelho) dentro de um encapsulamento que seja bonito e que combine com os metais do local em que será utilizado. Também a forma que será afixado a pia ou ao gabinete tem que ser de bom acabamento. Uma forma de contornar a situação é embutir na parede uma caixa própria para paredes (usadas em tomadas e interruptores) e nela colocar os sensores. Pode se pensar em usar uma tampa sem furos (cega) e fazer furos para o led e para o receptor. Talvez possa até caber uma pequena placa com o resto da montagem, excetuando a eletroválvula, que ficaria junto aos canos flexíveis de ligação. São apenas sugestões, mas cada hobista deverá escolher a sua opção usando a sua criatividade.
Voltando ao funcionamento do programa, ao ser detectado a presença das mãos de uma pessoa próxima do sensor, irá acionar a eletroválvula por aproximadamente 2 segundos (tempo pode ser alterado em um ‘define’ no programa). Mas se as mãos continuarem acionando o sensor, então manterá ligando a eletroválvula. Após retirar a mãos da frente do sensor, a água continuará fluindo por 2 segundos e parará. Depois de acionado a saída, o programa faz com que seja lido o sensor a cada 2 segundos. Isto evita que fique ligando e desligando, especialmente quando movemos as mãos na operação de esfregar uma na outra.
Este tipo de torneira é mais usada em lavatórios do que em pias de cozinha. Nestas últimas, qualquer panela ou outro utensílio doméstico colocado na frente do sensor irá acionar. E como a pia geralmente fica cheia de louça suja…
Obs. Esta montagem é experimental, sendo de caráter mais didático, montada apenas em placa experimental (do tipo “Breadboard”), sujeita a “bugs” ainda não detectados. Está sendo fornecido os arquivos para que cada hobista possa alterar o programa segundo suas necessidades.

Segue pasta zipada com os arquivos da montagem:

torneira_eletronica

Em 14/06/2020 foi feita uma nova versão desta montagem. Foi acrescentado um tempo máximo que a torneira fica ligada. Este tempo está em torno de 30 segundos. Isto visa evitar vandalismo (no caso de alguém colocar um objeto na frente do sensor para manter a torneira ligada sem necessidade). Segue abaixo esta versão para download:

torneira_eletronica_v2

Manuais:
PIC 12F675
TSOP1838 DATASHEET

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Até o próximo artigo!