Clap Switch​ | Acender luz a bater palmas

O circuito proposto nesta edição do eletrónica essencial é um detetor de som construído à volta de um microfone electret e de um amplificador operacional. Os microfones de electret são uma subcategoria de microfones condensador, têm no seu interior um dielétrico polarizado e um pequeno circuito amplificador normalmente constituído por um transístor FET. A resistência de 10K permite alimentar esse mesmo transístor. O circuito é construído à volta do amplificador operacional TL071 em modo comparador, que compara a tensão produzida pelo microfone polarizado através de R1, com uma tensão de referência construída através de um divisor de tensão ajustável R2-R3-P1.​

Sempre que o valor de tensão à saída do microfone – pino 2 do TL071) ultrapassa o valor de referência (pino 3 do TL071), o amplificador operacional muda de estado, neste caso, muda de um nível lógico alto à saída (tensão de alimentação), para um nível logico baixo (0V).​

A sua saída é aplicada à entrada de um Flip-Flop JK Master Slave configurado como uma báscula controlada a cada mudança de estado na entrada 13 (clock).​

Sempre que seja detetado um som, o comparador muda o estado da sua saída e aplica este “impulso de clock” à entrada do Flip-Flop, este muda de estado e mantém o estado até que novo impulso seja aplicado. Desta forma, sempre que seja detetado um som como um assobio ou palmas, temos uma mudança no estado do flip-flop (4027).​

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O circuito proposto neste artigo tem várias aplicações práticas. Desde um detetor de pico de volume de som, detetor de ruido por exemplo, a um interruptor eletrónico que controla a iluminação de uma sala com o simples bater de palmas. Para isso, basta integrar por exemplo um relé na saída do Flip-Flop conforme o esquema seguinte:​

​O transístor T1 tem como objetivo proteger a saída do circuito 4027 que não consegue fornecer mais do que alguns mA, e que pode não ser suficiente para o led e de certeza não suficiente para um simples relé.​

Poderíamos também utilizar este detetor de volume de som para fazer o interface com um microcontrolador arduino (por exemplo), ou outro microcontrolador semelhante e assim detetar som como o bater de palmas, o volume de som numa sala, numa aplicação programável e mais complexa.​

As aplicações para circuitos deste tipo são imensas e presentes no nosso dia-a-dia. O circuito está dimensionado para trabalhar com 9-12V. Poderá trabalhar com tensões mais baixas (5V), mas terá de ter algum cuidado, e testar o comportamento do TL071 a 5V porque não é um amplificador operacional Rail-to-Rail e pode não conseguir efetuar corretamente a comparação e aplicar um sinal estável à entrada do Flip-flop 4027.​

Divirta-se com esta montagem, esperamos que lhe seja útil nos seus projetos bem como os seus componentes!