terça-feira, 31 de maio de 2016

Testador de servos caseiro

Hoje venho mostrar o pequeno testador de servos que montei para usar na montagem do meu avião de controle remoto, ficou bem pequeno e fácil de utilizar, aqui a placa perfurada com os componentes agrupados, a ideia era fazer um circuito bem compacto:
 
Com as linhas marcadas, hora de cortar o excesso e soldar os componentes:
 
Alguns minutos depois e a placa já estava pronta, não possui fonte de energia, pois os ESC que utilizo para controlar motor brushless já possuem BEC integrado, coloquei 5 saídas de sinal onde posso testar simultaneamente 5 dispositivos, caso queira desativar um e testar apenas outro, basta mover os DIP Switch, não precisa remover o conector da placa.
Circuito muito simples onde um Attiny85 lê o valor de um potenciômetro e envia um sinal PWM com base na posição do potenciômetro para as saídas da placa.
 
Visão superior da placa, pouquíssimos componentes em um projeto funcional!
Além de testar os servos do avião (ou robôs, etc...), posso testar motores brushless simultaneamente. O melhor de tudo é que não gastei nada para montar, pois todos os componentes já possuía em casa, a placa perfurada tinha sido comprada mas não tinha utilizado ainda.   
Por hoje é isso pessoal, um abraço e até a próxima.

quinta-feira, 26 de maio de 2016

Turbina elétrica para avião de controle remoto

Depois de bastante tempo fazendo segredo, vou começar agora a postar (aos poucos viu!) o andamento dos meus 2 projetos que estou trabalhando, ambos utilizando o meu super controle remoto, um deles é um robô, que falei faz tempo, e o outro projeto é um sonho de infância, ter um avião de controle remoto.
Hoje vamos focar no avião!
Bom, fazia muito tempo (mas muito tempo mesmo!!) que eu queria ter um avião de controle remoto, mas obviamente o preço no país não é nada convidativo, então, como estava com o controle para os projetos sendo desenvolvido já comecei a trabalhar no projeto do avião.
Esse primeiro avião (sim, é o primeiro, depois vem outros pela frente!!) é bem estranho se for analisar por beleza e estética, isso por que foquei apenas no funcional dele, o próximo projeto eu foco nessa parte também.
Não quis deixar ele bonito mas sim resistente e fácil de pilotar pelo simples motivo de nunca ter voado com um avião de rádio controle antes, então, quedas vão acontecer nesse primeiro momento kkkk
Veja o vídeo com o teste da turbina:
Essa turbina é impulsionada com um motor de drive de CD e um ESC, sendo controlada com meu controle remoto.
Por enquanto é isso, só para mostrar a turbina e dar noticia sobre os projetos.
Abraço e até a próxima.

segunda-feira, 23 de maio de 2016

amplificador de som dentro de um pedaço de cano

Na postagem de hoje vou mostrar o mini amplificador de áudio que fiz com o circuito amplificador gentilmente enviado pela loja FJM Soft, uma das parceiras do blog, um pequeno circuito amplificador de áudio baseado no CI PAM8403 (clique aqui para ver o datasheet).
Primeiro uma imagem do circuito completo:
 
Mas calma, ele não é grande, para você ter uma ideia do tamanho dele, olhe essa foto:
 
Minúsculo mesmo! Como queria um amplificador pequeno e com um som de boa qualidade, arrumei um pedaço de cano de PVC para fazer a montagem, o restante dos componentes eu já tinha tudo, veja na imagem o que utilizei:
 
Componentes:
- 4 capacitores eletrolíticos de 6.3V 3300uF;
- 2 alto falantes (se me lembro bem cada um tem 1W de potência);
- 1 placa amplificadora de áudio (compre aqui) (essa recebi de cortesia da loja FJM Soft, parceira do blog);
 Os outros 2 itens que utilizei são opcionais, um conector fêmea de energia e um conector fêmea de áudio assim quando estiver parado o amplificador será apenas um cano pintado e furado hehehe.
As grades de metal para proteger os alto falantes eu tinha guardadas há um bom tempo, apenas umas batidas para curvar no cano e umas gotas de cola de secagem rápida.
A ligação é muito simples:
 
A única diferença na minha montagem é que entre a entrada de energia da placa e a fonte de 5V eu coloquei os 4 capacitores ligados em paralelo, armazenando energia para poder mover sem problemas os diafragmas dos alto falantes.
Aqui duas fotos do amplificador pronto:
 
A entrada de baixo é de energia (5V) e a de cima é a de áudio (conector retirado de uma placa-mãe). 
 
Bem compacto e leve, fácil de carregar e com um som de boa qualidade. 
Por hoje é isso pessoal, não deixem de conferir a loja FJM Soft, parceira do blog nos projetos.
Um abraço e até a próxima.

segunda-feira, 16 de maio de 2016

Como funcionam as fontes chaveadas

Na postagem de hoje vamos entender um pouco sobre o funcionamento da fonte chaveada, a grande companheira de bancada de todos, seja um projeto simples ou um mais elaborado ou mesmo as profissionais, sempre temos uma por perto (até mesmo no computador que você utiliza no dia-a-dia). Vamos ao que interessa:
Na rede elétrica que passa nos postes na rua e que sai em nossas tomadas temos corrente alternada, ou seja, ela se comporta como uma onda que oscila em 60Hz (não existe um "positivo" e "negativo", pois ela "vai e volta" 60 vezes por segundo), onde a energia é transmitida na forma de pulsos, o uso de corrente alternada reduz drasticamente as perdas na transmissão a longas distâncias. 
Alguns aparelhos de casa funcionam bem em corrente alternada (como liquidificadores, batedeiras, ar condicionados, geladeiras, etc), mas outros necessitam transformar a corrente elétrica alternada em corrente continua, o que nos leva a fonte de alimentação chaveada que basicamente vai filtrar e estabilizar a corrente alimentando o dispositivo. A seguir temos um esquema simplificado das etapas do funcionamento de uma fonte chaveada:
Um problema derivado do chaveamento em alta frequência é a geração de interferência eletromagnética. Dessa forma toda a fonte chaveada deve ter logo na entrada um circuito formado por capacitores e bobinas que serve para impedir que interferências geradas pelo chaveamento sejam lançadas na rede externa e proteger contra interferências que possam vir pela rede elétrica. Lembra quando alguém ligava uma batedeira ou liquidificador em casa e a imagem da TV ficava horrível? Pois aquilo tudo era causado por essas interferências que saiam do aparelho.
Depois do estágio de filtragem temos o estágio de retificação, composto por uma ponte retificadora que tem a função de converter a corrente alternada em corrente contínua. 
Após esse estágio temos um circuito de filtragem formado por dois capacitores eletrolíticos (os maiores encontrados na fonte) que serve para armazenar energia para as quedas rápidas no fornecimento (aquelas clássicas "piscadas na luz").
Caso a fonte tenha uma chave seletora de tensão (110V/220V) a chave transformará a ponte retificadora em um circuito dobrador de tensão de forma que na saída do circuito teremos sempre 220V, independentemente se na entrada a tensão for 110V ou 220V, normalmente nessas fontes, os varistores, quando existentes, estão instalados em paralelo aos capacitores eletrolíticos desse estágio.
Na etapa de chaveamento, um ou mais transistores chaveiam a alta tensão contínua de forma a gerar uma forma de onda retangular de alta frequência e alta tensão, esses transistores podem ser do tipo bipolar (projetos mais antigos, menor eficiência) ou do tipo MOSFET (projetos mais modernos, maior eficiência).
Esses transistores são controlados por um circuito PWM, normalmente usando um circuito integrado para essa função (em fontes ATX, normalmente o CI é o KA7500). 
Esse circuito é realimentado pela saída da fonte onde o sinal PWM dos transistores vai variar conforme a carga na saída, mantendo a tensão nos valores desejados.
Na saída do transformador da fonte de alimentação temos uma forma de onda retangular que precisa ser retificada, de modo a ser transformada em uma tensão contínua. 
Essa retificação é feita por dois diodos (normalmente do tipo Schottky, para aumentar a eficiência da fonte) e uma bobina. Normalmente nessa etapa há um ou mais capacitores para armazenar energia e depois a saída da fonte.
Aqui uma foto de um modelo bem comum de fonte chaveada:
 
Por aqui essa fonte é bem conhecida como "colmeia", e possuem uma ou duas saídas de 12V com um "ajuste fino", a corrente máxima depende do modelo (5A, 10A, 15A, etc). Com ela é possível construir fontes simples de bancada que ajudam bastante e funcionam tão bem quanto uma industrializada.
Por hoje é isso pessoal, viram como não há mistérios envolvendo o funcionamento de uma fonte chaveada, abraços e até a próxima.

sábado, 7 de maio de 2016

Série Eletrônica - Parte 6

E após várias postagens sobre eletrônica chegamos ao final da nossa série de postagens, até o momento você já aprendeu os termos corretos, conheceu os componentes eletrônicos, aprendeu a utilizar o multimetro, conheceu o funcionamento dos pequenos motores elétricos CC, e conheceu o sistema AWG que padroniza fios e cabos elétricos sabendo como descobrir qual fio você possui para utilizar em um projeto.
Nessa última parte, vamos conhecer mais um equipamento de uma bancada de eletrônica, qualquer um que deseja mais precisão em suas leituras, ou deseja analisar visualmente os sinais de um equipamento em funcionamento vai adquirir um desses. Hoje vamos falar do osciloscópio.
Segundo Torres (2012), "o osciloscópio é um instrumento de medida que apresenta graficamente em uma tela o valor da tensão que está sendo medido por suas pontas de prova."
Ou seja, quando vamos fazer o uso de um osciloscópio, podemos medir a tensão que sai de uma fonte ou mesmo a presença de interferência na saída desta fonte (chamado de ripple), tudo isso sendo mostrado na forma de um gráfico da tensão x tempo onde podemos ver também a onda (senoidal, triangular, dente de serra, quadrada) dessa tensão analisada.   
Na tela do osciloscópio temos um gráfico onde a tensão é o eixo "y" e o tempo é o eixo "x", o quanto cada quadrado na tela representa depende de sua configuração.
Como o osciloscópio é usado para ler tensões, ele deverá ser conectado em paralelo aos pontos a serem medidos, da mesma forma que conectaríamos um multímetro configurado para ler tensões.
Mas diferente dos nossos multímetros que possuem duas pontas de provas iguais onde muda apenas a cor (vermelha e preta), os osciloscópios possuem uma ponta de prova com dois contatos. 
A ponteira do centro equivale à nossa ponteira vermelha do multímetro (entrada do sinal a ser analisado) e uma garra "jacaré" utilizada para o aterramento, o GND ou negativo que equivale à ponta de prova preta do multímetro. 
Para usar o osciloscópio é simples, após conectado o fio de aterramento e o de entrada de sinal ao equipamento, basta fazer os dois ajustes principais:
1) volts por divisão ("V/div" ou "volts/div"):
Aqui se ajusta o sinal de entrada para caber a onda na tela, aumentando ou diminuindo o valor de cada divisão da tela (os "quadradinhos"). A intensidade do sinal vai determinar quantas divisões da tela sua imagem ocupa. Por exemplo, se um sinal tiver 20 volts de amplitude e o osciloscópio for ajustado para apresentar 10 volts por divisão, o sinal em questão vai ocupar duas divisões em sua amplitude máxima. Se o osciloscópio tiver sido ajustado para uma sensibilidade de 1 volts por divisão e o sinal tiver 100 volts de amplitude, evidentemente a tela não tem 100 divisões e a imagem "cai fora" da tela.
Se não souber qual é a intensidade do sinal, comece por um valor alto e depois vá reduzindo até que a imagem caia confortavelmente dentro da tela de modo que você possa observá-la.
2) Período ("sec/div" ou "time/div"):
Aqui você ajusta para que a forma de onda caiba de forma proporcional na tela, na horizontal.

Caso a imagem esteja na tela, mas fique correndo, você vai precisar ajustar um potenciômetro chamado de "trigger" ou "sincronismo", até que a forma de onda fique completamente parada na tela.

A seguir um exemplo da minha fonte de bancada fornecendo uma tensão de  3,36V (o que realmente sai dela) enquanto no mostrador esta uma tensão de 3,48V. É uma diferença muito pequena, mostrando a qualidade do pequeno voltímetro, mas quando quero mais precisão na tensão eu coloco um multímetro nas saídas e monitoro por ele a tensão. Alias, já falei aqui onde comprei o voltímetro, confira!
Na imagem a seguir temos as leituras obtidas com o circuito ladrão de Joules, vejam a forma de onda que sai da bobina e é descarregada no LED que está sendo alimentado por apenas uma pilha de 1,5V: (clique na imagem para aumentar)
O pico de descarga da bobina é de 5,52V mas a tensão de alimentação é de apenas 1,5V e a frequência é de 238.1KHz de funcionamento.

E o que é bom dura pouco, chegamos ao final da série de conceitos básicos em eletrônica,  você viu muitos termos e equipamentos até aqui, e já é capaz de se encontrar no caminho da eletrônica e da robótica, pesquise bastante assim você será capaz de sair do "Bê-A-Bá" da eletrônica e trilhar novos caminhos se aprofundando cada vez mais.

A ideia é daqui um tempo voltar com mais materiais para essa série de eletrônica, uma "segunda temporada", se você tiver alguma sugestão de qual material ou assuntos a serem abordados deixe nos comentários. ;)

Esse post foi baseado em conhecimento próprio adquirido bem como consultas ao livro do Gabriel Torres citado na primeira postagem dessa série:
- TORRES, Gabriel. Eletrônica para Autodidatas, estudantes e Técnicos. Rio de Janeiro, Editora Novaterra. 2012. 433p.
Por hoje é isso pessoal, um abraço e até a próxima.

terça-feira, 3 de maio de 2016

Circuito ladrão de joules

Olá pessoal, na postagem de hoje vamos montar e, principalmente, entender o funcionamento de um circuito muito simples chamado de "Ladrão de Joules" (Joule Thief). O circuito ladrão de joules recebe esse nome, pois é capaz de roubar até o último joule de uma fonte de energia, ou seja, ele é capaz de funcionar até quase zerar a carga elétrica de uma pilha por exemplo.
Para montar esse circuito vamos precisar de:
- 1 Transistor NPN (recomendo o 2N2222, mas serve também o BC548, leia texto para entender a diferença);
- 60cm de fio 24 ou 25 AWG;
- 1 LED (qualquer cor);
- 1 resistor de 10KΩ;
- alguns jumpers para a ligação;
- 1 núcleo de Ferrite (uma das bobinas de uma fonte ATX velha por exemplo).

O ferrite é um material ferromagnético, composto de ferro, boro, bário, estrôncio ou molibdênio. O Ferrite tem alta permeabilidade magnética, que forma ligas que guardam suas propriedades magnéticas melhores que o ferro. Nas fontes ATX de computadores e outros aparelhos eletrônicos é fácil encontrar este material nos núcleos de bobinas, aqui algumas imagens de modelos disponíveis:
Recomendo utilizar os modelos toroidais (os que tem formato de "anel"), depois que seu circuito funcionar você pode testar novos formatos de núcleos e novos tamanhos.
Para montar o circuito observe o esquema a seguir:
 
O segredo de tudo está na montagem da bobina, ela interfere diretamente no funcionamento do circuito, para fazer a montagem de nossa bobina vamos dividir o fio em 2 pedaços de 30cm e enrolar na bobina, depois disso vamos pegar uma ponta de cada fio, mas de lados opostos da bobina (o inicio de um e o final de outro) e unir eles. Dessa forma:
Temos agora os 3 terminais para as ligações da bobina, o terminal com os fios unidos vai no positivo da alimentação, uma das pontas que sobra é ligado ao resistor e este à base do transistor, e a outra ponta ao coletor do transistor e ao Ânodo do LED. O emissor do transistor fica ligado ao cátodo do LED e ao terminal negativo da alimentação. Bem simples a ligação, mas o que o circuito faz é bem interessante e nem tão simples de compreender a primeira vista.
Primeiro vamos ver uma gráfico do seu funcionamento, analisando o circuito em um osciloscópio:
Nessa imagem podemos ver picos de 5,52V, mas como pode isso se a alimentação é feita por uma pilha de 1,5V?
O que acontece nesse circuito é que ao conectar a energia, a corrente elétrica é conduzida através do resistor ativando a base do transistor, ao acontecer isso, a energia que estava no coletor pode fluir através do coletor.
Como os fios estão enrolados em sentidos opostos é induzida uma tensão positiva e de maior valor, fazendo o transistor abrir mais e permitir mais energia passar, quando a tensão começa a cair ocorre o inverso até o momento que o transistor se fecha completamente, nesse momento acumula-se cargas no coletor do LED até o momento que há cargas suficientes para por o LED em funcionamento (2,5V- 3V), ao conduzir energia através do LED a tensão cai e o campo magnético se dissipa, apagando o LED e fazendo o ciclo se repetir.
Todo esse ciclo se repete muitas vezes por segundo, nos dando a impressão do LED estar aceso, quando na verdade está piscando em altíssima velocidade, nessa outra foto do osciloscópio temos o registro da frequência  de funcionamento do circuito:
238,1Khz!! Ou seja, o LED pisca mais de 238 mil vezes por segundo! Fiz alguns testes mudando o tamanho dos núcleos toroidais com os que eu tinha disponível no momento: (essa frequência de 238.1KHz foi com o primeiro núcleo mostrado - usando cabos de rede)
 
O primeiro, e o maior deles, deu uma frequência de funcionamento de 58.82Khz. O 4º da imagem (um pouco menor que o primeiro) deu uma frequência de 119KHz. E os pequenos ficaram com frequências próximas a 312KHz!
Ou seja, com menos fio e tamanho menor o campo se desfaz mais rapidamente, fazendo o circuito oscilar com uma frequência maior.
Também testei dois transistores, o BC548 e o 2N2222 (que fez o LED apresentar mais brilho), quando estava com o BC548 o circuito operou a uma frequência de 500Khz mas a tensão de pico foi de apenas 4,1V enquanto que quando operando com o 2N2222 a frequência de operação foi perto dos 312KHz mas a tensão de pico foi de 5,1V, ou seja, apesar de "piscar menos", o LED brilha mais com o 2N2222 devido a energia armazenada no coletor ser maior.        
Por hoje é isso pessoal, um abraço e até a próxima.