FLIP-FLOP CONTROLADO POR SONIDO

Presentamos el circuito de un interruptor digital cuyo estado cambia con el sonido de la voz o del chasquido de los dedos. Esto permitirá el control a distancia de una cámara de video o el encendido de un velador colocado en el cuarto de un bebé cuando se escuchen los llantos del niño.

DESARROLLO
El control de equipos por medio de una orden vocal puede facilitarnos muchas tareas.

Por ejemplo, querer activar la grabación de una cámara de video cuando estamos en posición y desactivarla con una nueva orden, abrir y cerrar un portón eléctrico, accionar luces a distancia, etc.

El circuito que presentamos en esta nota se basa en un flip-flop CMOS controlado por el sonido captado por un micrófono de electret o un simple “captor telefónico”.

Cada vez que emitamos un sonido característico, dicho flip-flop cambiará de estado.

Para amplificar la señal recogida por el micrófono empleamos dos amplificadores operacionales de un LM324, conectados como amplificadores selectivos, cuyo rango de frecuencia de captación puede variarse por medio de R2 y C3. El uso de este integrado permite que el interruptor cambie de estado cuando se habla normalmente hasta 5 metros del micrófono de electret.

Con C3 de 100nF, es preciso un fuerte chasquido para producir el cambio de estado del circuito integrado digital. Sin embargo, es posible ajustar la sensibilidad del amplificador mediante el ajuste de P1.

Para obtener la tensión necesaria para la pata negativa del amplificador operacional se emplea un divisor de tensión resistivo formado por R7, P1 y R8, de ahí que la posición de P1 determina el umbral de sonido necesario para producir el cambio de estado. R8 se coloca para evitar que la entrada negativa del AO quede directamente a masa cuando el pre-set está ajustado todo hacia un extremo, ésto evita el falso disparo por ruidos.

El principio de funcionamiento es muy sencillo, el sonido captado por el micrófono es amplificado hasta la saturación, de modo de obtener a la salida (pata 7 del LM324) un pulso cuadrado cada vez que se capta un sonido. Este pulso es utilizado para hacer cambiar de estado al flip-flop que comandará algún sistema de control. En la figura 1 se da una sugerencia para permitir el disparo de un relé, cuyo estado cambiará al ritmo de la salida del FF.

Este sistema de control puede ser reemplazado por otra configuración, razón por la cual no fue incluida en la placa de circuito impreso.

Note que entre la pata 3 del FF y masa se ha colocado un capacitor de 100nF cuya función es la de filtrar cualquier ruido que pudiera hacer cambiar de estado al elemento digital por error.

Como se trata de un amplificador de audio selectivo, es recomendable utilizar una fuente de alimentación regulada. Si bien se ha previsto una tensión de alimentación de 4,5V para obtener pulsos digitales, nada impide emplear un conjunto de pilas para obtener 6V o hasta una batería de 9V.

Cabe aclarar que el armado de este prototipo no reviste consideraciones especiales y que el único ajuste a realizar es el de la sensibilidad, lo cual se consigue con la variación de P1.

Si desea que este interruptor responda a una frecuencia característica puede conectar en la entrada del LM324 (pata 3) un filtro adecuado a sus necesidades, de los muchos que hemos publicado en Saber Electrónica.

 
Autor: Luis Horacio Rodríguez
FIGURA 1
 
FIGURA 2
 
MATERIALES