O que dá pra fazer com bateria de notebook velha?

Todo mundo deve ter em casa algum notebook, cuja bateria já não funciona faz muito tempo. As baterias do notebook, embora não sirvam mais para o notebook, elas ainda podem ter alguma utilidade. Portanto, elas não são completamente inúteis, e nem deveriam ser descartadas no lixo.
A bateria que tenho em mãos é de um notebook bem antigo, ano 2008. Vamos agora tratar de desmontar esta bateria e ver como é seu circuito interno.
Repare que esta bateria, na verdade, é um conjunto de outras baterias do tipo 18650. As baterias 18650 são vendidas na internet e existem vários tipos de equipamentos que requer este tipo de bateria. Repare também que no interior desta bateria de notebook havia espaço para mais 4 baterias, que foi preenchido por estes tubos pretos que não servem para nada. O que à princípio parece ser uma sacanagem do fabricante, pode ter uma decisão de marketing por trás. Por exemplo, se este notebook demorava duas horas para carregar, com o dobro de baterias poderia demorar 4 horas. Desta forma, o fabricante se livra do risco de seu produto ter fama ruim no mercado.
Além das baterias 18650 existe uma pequena placa de circuito. Desta placa de circuito não dá pra aproveitar nada. Se você está pensando em substituir as baterias 18650 por outras novas, a fim de fazer o seu notebook voltar a carregar, isto pode não dar certo. Esta placa de circuito possui um contador que conta o número de vezes que você carrega a bateria. Isto é o que se chama de “obsolecência programada”. Mas talvez você se interesse por um sensor de temperatura. 
O próximo passo é terminar de desmontar isto tudo, separar estas baterias para fazermos alguns testes. Com um multímetro na escala de 20V DC eu consigo verificar se esta bateria está boa ou não. A bateria 18650 deve ter um mínimo de 2,85V para que ela possa ser carregada. Depois de carregadas elas tem 4V.
Agora nós chegamos na parte fundamental: como fazemos para recarregar estas baterias? Bom, você pode adquirir um carregador na internet, ou em alguma loja de produtos chineses. No meu caso, vou utilizar este power bank, que ganhei de brinde. Para usar este power bank como carregador, o que tenho que fazer é abrir ele e substituir a bateria que tem dentro dele, que também é do mesmo tipo do qual tiramos da bateria de notebook.

Transforme som automotivo em som caseiro

Olá pessoal! Sejam bem vindos ao meu canal Eletrônica para Makers! Neste vídeo de hoje vou mostrar pra vocês como transformar um som automotivo em um aparelho para você usar dentro da sua casa. 

Antes de começar eu gostaria de apontar aqui algumas observações. Este projeto vai ser baseado neste som automotivo que estou mostrando aqui. Este som tem um CD player, rádio e acho inclusive que originalmente tinha uma entrada USB que não fica na frente deste rádio, mas poderia ser instalado em outro lugar do carro. Este som eu consegui da minha mãe. Ela comprou um carro e trocou de aparelho. 

O objetivo deste projeto é ligar este som a uma tomada de parede. Este aparelho de som vai ser alimentado diretamente pela rede 127V. Este rádio vai necessitar de uma fonte que forneça uma tensão de 12V e uma corrente de pelo menos 1,2A. 

Este projeto possui algumas vantagens principais. A primeira delas é que eu até poderia usar uma fonte de PC, mas isto não será necessário. Quando você conhece o aparelho com o qual você está lidando, você vai perceber que uma fonte de PC, embora seja uma alternativa viável, é uma alternativa totalmente dispensável. E é isto o que quero mostrar pra vocês aqui. 

Outra vantagem deste projeto é que este tipo de rádio possui conexões com entradas específicas e requer um chicote. Esse chicote custa caro. No Mercado Livre este chicote custa entre R$ 50 a R$ 60,00. Com este projeto que vou mostrar aqui você não vai precisar fazer este tipo de compra.

Outra coisa que vou fazer é usar falantes que recuperei de televisores quebrados. Se você mora em São Paulo, poderá encontrar estes falantes em televisores de tubo que são jogados pelas ruas. Foi como eu consegui os meus falantes. Estes itens são duráveis, mas, não resistem debaixo de uma chuva, detalhe este que é importante pra quem vive na “terra da garoa”.

O primeiro passo que temos que fazer é uma pesquisa para saber mais sobre este aparelho. Em cima deste aparelho existe uma etiqueta com algumas informações. A primeira delas é o modelo do aparelho, que aqui aparece como A-200JMGU, sendo esta a referência deste rádio que você deve procurar no Google pra ver se encontra mais informações a respeito deles.

Nesta mesma etiqueta aparecem outras informações relevantes, como a tensão que ele usa, que é 12V. Ao lado vemos que ele requer falantes de 4 ohms. Por fim vemos a corrente que ele usa, que aqui está escrito 10A, mas não vai ser utilizado tudo isso.

O próximo passo da nossa pesquisa é fazer uma busca no Google sobre este modelo de rádio. Infelizmente, não encontrei muitas informações sobre ele na internet, mas o que encontrei vai ter que servir. Este desenho não é deste modelo de rádio, mas é parecido. Aqui vamos descobrir como fazer para ligar este rádio, entre outras conexões importantes.

Tudo vai começar pela fonte de 12V. O contato positivo desta fonte tem que ser ligado, simultaneamente, na Bateria, na Chave do carro e no ACC. Se você não fizer estas três conexões ao mesmo tempo, o rádio não vai ligar. Por fim, o contato negativo da fonte deverá ser ligado no Terra, aqui representado por GND, Ground.

Em seguida temos os falantes. Em um carro normal, você tem dois falantes na frente e dois falantes na parte de trás. Cada falante está em um lado do carro, direito ou esquerdo. Você vai pegar um desses contatos para ligar cada falante. Aliás, se quiser, o seu som caseiro pode ter 4 falantes ao invés de 2. Observe, porém, que o falante é um componente que possui polaridades positiva e negativa. Isto já foi falado antes, mas, apenas para lembrar, cada falante deve ter 4 ohms

O próximo passo agora é começar a desmontar o som automotivo e procurar estes contatos. Alguns deles já são identificáveis na parte de trás do conector original. Porém, que este conector tem duas placas, uma sobre a outra, então, para fazer todas as conexões deste projeto, você vai precisar arrancar este conector da placa.

Na parte debaixo da placa temos todas as conexões. É aqui que vamos instalar os fios. Com um ferro de solda e um pouco de estanho você vai soldar as conexões conforme explicado anteriormente. 

Aqui debaixo da placa nos temos cada uma daquelas conexões que a gente comentou. Aqui a gente tem o ACC, que vai ser ligado no positivo, o RL + e – que vão ser ligados no falante

Ao final basta fechar o aparelho e fazer um teste. Aqui estou utilizando uma fonte de bancada. Nela, vemos que o aparelho está requerendo apenas 1,2A de corrente.

Depois disso, basta você montar tudo dentro de uma caixa de madeira e colocar em algum lugar na sua casa. Se você quiser algumas ideias, entre no site do Pinterest e, no campo de busca, digite “music system” para obter algumas ideias de como você pode fazer uma caixa de madeira.

Eu particularmente gostei muito de ter feito este projeto. Não existem muitos vídeos sobre este tipo de coisa na internet, de forma que acredito que deve ter por aí muita gente com som automotivo em casa e até gostaria de fazer alguma coisa com ele, mas não sabia como fazer. Espero que você também tenha gostado. Se gostou, peço para que deixe um like para ajudar a divulgar o nosso canal.

Caso você se interesse por projetos de eletrônica, inscreva-se no nosso canal e ative a campainha para ser avisado toda vez que tiver um vídeo novo. Você pode nos acompanhar pelo nosso site www.eletronicaparamakers.com.br e pelo twitter.

Finalmente, e como sempre, Muito obrigado a todos vocês!

Associação em Paralelo de resistores

No caso da associação de resistores em paralelo, teriamos um circuito com resistores ligados em paralelo à fonte, conforme a imagem a seguir:

Repare, na figura, que a corrente I da fonte E distribui-se entre os resistores. O valor da corrente de cada resistor IR vai depender do valor da resistência do resistor. Se, num circuito em paralelo, todos os resistores possuem a mesma resistência, a corrente dividir-se-á por igual para cada resistor. Porém, se o valor de cada resistor for diferente entre si, a corrente vai passar somente por onde tiver menos resistência, ou seja, pelo resistor de menor valor. 

Por isso, quando se calcula a resistência equivalente de uma associação de resistores em paralelo, o resultado da conta é sempre ligeiramente menor que o valor do resistor que for menor no circuito. Para calcular a resistência equivalente de um circuito de resistores ligados em paralelo, usa-se a seguinte fórmula:

Vamos para um exemplo prático onde três resistores estão ligados em paralelo, um com 4Ω, outro com 6Ω e o último com 12Ω, conforme a imagem a seguir.

De imediato, só de olhar no circuito, sem fazer nenhum cálculo, já dá para saber que a resistência equivalente deste circuito será menor que 4Ω, pois, conforme dito anteriormente, a corrente tende a passar por um caminho no circuito onde haverá menor resistência. Desta forma, os resistores de maior valor praticamente nem interferem no circuito, pois a corrente não passará por estes componentes. Diferentemente de um circuito em que os resistores estão associados em série, no circuito com resistores ligados em paralelo, a corrente possui "alternativas" por onde passar.

Para calcular a resistência equivalente do circuito acima, basta aplicar a seguinte fórmula:

1/Req = (1/4)+(1/6)+(1/12)

Req = 1/((1/4)+(1/6)+(1/12))

Req = 2Ω

Assista o vídeo abaixo que preparamos sobre associação de resistores em paralelo no nosso canal do Youtube:

Associação mista de baterias

Em uma associação mista de componentes temos um mesmo componente ligado em série e em paralelo ao mesmo tempo.

Nas últimas postagens nós explicamos o que é uma bateria e como elas funcionam, além do comportamento da tensão e da corrente de baterias ligadas em série e em paralelo. Além disso, no último post deixei uma reflexão no final sobre a possibilidade de haver uma forma de ligação mista de baterias. Será que existe isso?

A resposta é sim, uma ligação mista pode ser feita. A questão é que você só vai usar isto na teoria, porque na prática ela não faria sentido algum!

De qualquer forma, se isto é possível na teoria, então é possível na prática. Vamos pegar um exemplo, ilustrado no circuito abaixo. A pergunta é, qual será a tensão e corrente nos terminais deste circuito?

Dica: preste atenção que a bateria B e C estão em paralelo entre si, e, logo em seguida, ambas estão em série com a bateria A.

Bom, neste caso vamos às informações:

Vbateria A=1,5V; Ibateria A=2A;

Vbateria B=1,5V; Ibateria B=2A;

Vbateria C=1,5V; Ibateria C=2A;

Para facilitar, neste exemplo, todas as baterias possuem a mesma tensão e corrente.

Não existe fórmula para resolver isto. A resolução se dá por meio de raciocínio lógico. Neste caso fica mais prático resolver o enigma começando pelas baterias que estão em paralelo, para depois pegar este resultado e calcular em série. Ficou moleza agora né?

A primeira etapa é determinar qual é a tensão e corrente total entre as baterias B e C:

Vb//c= 1,5V e Ib//c = 4A - ou seja, a tensão não somou, o que somou foram as correntes das duas baterias.

Agora mentalize que o problema que você tem agora é este:

Se o circuito que temos agora é em série, então vamos somar as tensões e não as correntes. A corrente deste circuito equivale ao maior valor de corrente, neste caso, à corrente Ib//c.

Vtotal = 1,5 + 1,5 = 3V

Itotal = 4A

Nosso próximo tópico agora será sobre um componente eletrônico muito comum: o resistor. Até lá!

Associação em paralelo de baterias

No último post discorremos aqui sobre a associação em série de baterias. Agora abordaremos a associação em paralelo.

Ao associar baterias em paralelo, a corrente DC fornecida pelas baterias são somadas e a tensão permanece a mesma (considerando que as baterias possuam a mesma tensão nominal).

Tomemos, por exemplo, que uma pilha fornece 1,5V de tensão e uma corrente de 2A.

Neste caso, a corrente total do circuito é:

Itotal = 2,0 + 2,0 + 2,0 = 6A

A tensão não é alterada e continua sendo V=1,5V.

Já abordamos a associação em série e em paralelo de baterias. Será que existe associação mista de baterias (da mesma forma que pode ser feito com resistores)? Ótima pergunta para o próximo post! Te vejo lá!

Associação em série de baterias

Dificilmente uma bateria, isoladamente, vai fornecer a tensão ou a corrente necessária para fazer funcionar um aparelho, sobretudo quando for portátil, como um rádio de pilhas.

Neste caso, o jeito é fazer uma associação em série ou em paralelo de baterias para que o aparelho funcione.

Quando ligadas em série, a tensão da bateria é somada. Tomemos, por exemplo, que uma pilha fornece 1,5V de tensão e uma corrente de 2A

Nesta configuração, se cada bateria tem 1,5V de tensão, temos que a tensão total do circuito é de:

Vtotal = 1,5 + 1,5 + 1,5 = 4,5V

A corrente não é alterada e continua sendo I = 2A.

Na próxima postagem, veremos como funciona a associação de baterias em paralelo.

Baterias

A bateria é, provavelmente, um dos componentes eletrônicos mais antigos da história da eletrônica. Durante a década de 1930, um vaso de barro foi encontrado no Iraque e, depois de um exame e datação, constataram que o vaso tinha mais de 2 mil anos de idade. Tal objeto era constituído por eletrodos e fechado por uma massa de asfalto. Segundo estudos realizados, embora seja desconhecida a sua aplicação, o achado tem todas as características de uma bateria moderna. Este artefato é conhecido como "A Bateria de Bagdá", caso queiram procurar no Google, uma história realmente muito interessante.

Em um circuito eletroeletrônico, a bateria tem como função básica fornecer energia para o restante do circuito. A bateria só fornece corrente contínua DC. Esta, porém, não seja a única fonte de energia DC.

Tal como veremos mais adiante neste blog, uma corrente alternada tem como ser convertida em corrente contínua para alimentar circuitos (cerca de 95% dos equipamentos são alimentados desta forma). Além das pilhas, uma fonte regulável e um painél fotovoltáico são outras fontes de energia DC.

Uma bateria só fornece energia quando á diferença de potencial. Material com o mesmo número de prótons e eletrons está eletricamente equilibrado. A eletricidade (diferença de potencial) só vai surgir quando tiver falta ou excesso de prótons e elétrons.

A bateria funciona enquanto os elétrons forem atraídos pelos prótons. Quando isto pára de acontecer, a bateria acabou, ou seja, existirá a mesma quantidade de prótons e elétrons em ambas as partes da pilha.

Abaixo temos alguns tipos de bateria, cada uma desenvolvida para um tipo diferente de aplicação:

Em esquemas de circuitos elétricos, a bateria pode ser representada com o símbolo:

Assim como vários componentes eletrônicos, as baterias podem ser associadas entre si para aumentar a corrente ou a tensão. Estas associações são em série ou em paralelo e será assunto da próxima postagem.

O que é a eletricidade? DC e AC

Eletricidade é um termo generalizado utilizado para se referir a inúmeros fenômenos relacionados a diferença de potencial, que se manifesta tanto por meio de fenômenos como relâmpagos, estática, magnetismo, bem como por meio de condutores que transmitem corrente alternada ou contínua.

Tensão elétrica é a diferença de potencial, sua unidade é o volts (V). Existem dois tipos de tensão elétrica, sendo elas a tensão contínua e a tensão alternada.

Na tensão contínua, a polaridade é sempre fixa, e pode ser armazenada em baterias e pilhas. Existem, basicamente, dois tipos de tensão contínua: a pura/fixa e a variável/pulsante.

A tensão contínua pura possui o seguinte comportamento ao longo do tempo:

onde:
V - tensão;
T - tempo;

Já a tensão contínua pulsante, possui o seguinte comportamento ao longo do tempo:

onde:
V - tensão;
T - tempo;


Na tensão alternada a polaridade muda com o tempo e não tem como ser armazenada. Possui o seguinte comportamento ao longo do tempo:

onde:
V - tensão;
T - tempo;

Um exemplo de corrente alternada é a rede elétrica 127V. A tensão varia em uma frequência de 60Hz. Na Europa, essa frequência é de 50Hz.

Por ser um assunto um pouco mais complexo, a tensão alternada será abordada na próxima postagem.

Como fazer um divisor de tensão com resistores em série

Na eletrônica, muitas vezes nos deparamos com situações em que temos uma fonte com um valor de tensão maior do que àquela requerida pela carga. Existe, felizmente, uma forma de você reaproveitar a fonte, com um circuito divisor de tensão.

O circuito abaixo mostra um divisor de tensão:

Considere que a tensão de entrada (Vin) é de 9V e você precisa de 4,5V. Neste caso, basta colocar dois resistores de valores iguais e terá, como tensão de saída (Vout), os 4,5V. Em qualquer situação em que R1 for igual a R2, a tensão de saída será sempre a metade da tensão de entrada.

Para obter uma tensão de saída com um valor diferente você vai precisar utilizar a seguinte fórmula:

Então, digamos que você tem uma tensão de entrada de 5V e precisa de uma tensão de saída de 3V. Para obter esta tensão de saída, o R1 vai ter que ter o valor de 1,2KΩ e o R2 vai ter que ter o valor de 1,8KΩ. Repare que se você inverter a posição dos resistores (trocar R1 por R2) a tensão de saída cai para 2V (dica: coloque esta fórmula no Excel).

Quando fizer o cálculo dos resistores, faça também o cálculo da potência dos resistores com a fórmula P=V²/R. Ao determinar a potência, multiplique o resultado por 1,2 para certificar-se de que você tenha uma margem de 20%. Se você colocar um resistor com potência inferior àquela requerida pelo circuito, o resistor vai queimar porque não dissipou direito o calor gerado na resistência.

Existe ainda a possibilidade de trocar os dois resistores por um potenciômetro. O circuito abaixo mostra esta configuração.

O princípio de funcionamento de um potenciômetro é o seguinte: entre o ajuste e cada terminal existe uma resistência que pode ser variável conforme manipulação do eixo do potenciômetro. Coloque um multímetro na escala de resistência, posicione uma ponta de prova no ajuste e a outra em um dos terminais. Quando você girar o potenciômetro totalmente para um dos lados, a resistencia entre o pino do ajuste e o primeiro terminal terá aumentado e a resistência entre o pino do ajuste e o segundo terminal terá diminuído. Em suma, um potenciômetro pode ser considerado um componente com dois resistores em série, e é por isso que você pode utilizá-lo para variar a tensão.

Gerador de energia elétrica com pedal de máquina de costura

Minha mãe me disse que minha irmã ia jogar fora uma caixa de máquina de costura que já estava podre. Como vi que o pedal e a roda ainda estavam lá dentro, não tive como deixar aquilo de lado e isto foi o que inventei neste final de semana.

My mother told me that my sister was going to throw out a sewing machine box that was already rotten. As I saw that the pedal and the wheel were still inside, I coundn't leave it aside and this was what made up this weekend.

O circuito e o conceito são idênticos ao gerador de energia eólica: usar um motor de passo e um circuito de retificação de onda senoidal para transformar AC em DC (para saber quais circuitos aos quais estou me referindo, verifique os links abaixo). Como o motor já tinha pego de uma impressora matricial antiga, usei a correia e ela encaixou bem na roda da máquina.

The circuit and the concept are identical to the wind generator: use a stepper motor and a sinusoidal wave rectification circuit to convert AC to DC (to know which circuits which I am referring to, please check the links below). As the engine was caught from an old dot matrix printer, I used the belt and it fit well on the wheel.

• Dois projetos de gerador de energia eólica simples pra você fazer em casa!
• Iluminaria de led com ponte retificadora e gerador
• Faça um gerador de energia eólica com motor de passo

Na verdade este projeto ainda não está pronto, pois falta ainda colocar dois relógios de medição: um voltímetro e um amperímetro. Como a tensão que sai é baixa (entre 9 e 17V) falta ainda criar um multiplicador de tensão e ver se consigo acender uma lampada normal de 110V.

To tell you the truth this project is not finished yet, as I still want to add a voltmeter and an ammeter. As the tension that comes out is low (9 to 17V VDC) I wish to create a voltage multiplier and see if I can light a normal 110V bulb.

Logo abaixo, um vídeo de como está funcionando por enquanto:

Please see below a video about how it is working so far:

Piano eletrônico com CI 555

E foi assim que ficou o projeto do meu curso de eletrônica neste último semestre. Legal, né?

O piano é na verdade uma modificação feita com o circuito do Atari Punk Console. Um CI 555 em modo astável teve o potenciômetro substituído por um trimpot e ajustado num tom que fosse parecido com o de um piano. O outro CI 555, em modo monastável teve seu potenciômetro substituído por um conjunto de 13 teclas, sendo que para cada uma havia uma associação de resistores.

Abaixo, você vê o circuito completo. Este projeto era para ter sido instalado com uma fonte, mas ficamos com medo de queimar o CI ou acontecer alguma desgraça que fizesse o circuito parar de funcionar. Era fim do semestre e tudo foi uma correria. Acabamos por colocar uma bateria de 9V mesmo.

Led pisca-pisca com CI 555 e buzina

Já mostrei antes aqui no blog antes como funciona um circuito de led pisca-pisca baseado num circuito com o CI Timer 555. Hoje, vou apresentar uma pequena modificação neste circuito, que inclui um sinal sonoro e um trimpot de 680Ω.

O "falante" que aparece no circuito não é bem um falante, mas um beeper tipo "piezo buzzer". Eu não testei este circuito com um falante, mas acredito que é possível colocar um. O trimpot cumpre a função de controlar o volume do beeper, mas pode ser substituído por um potenciômetro ou um LDR, dependendo da seu projeto.

A lista completa de peças:

1 – CI - NE 555;

1 – C1 – Capacitor eletrolítico 1000µF, 25V;

2 – R1 ; R2 – Resistor 1KΩ, ¼ W;

1 - R3 - Trimpot 680Ω

1 - Beeper "Piezo buzzer"

1 – Led;

1 – Clip de bateria;

1 – Bateria 9V;

Atari Punk Console alimentado pela rede elétrica 127V

Eu já tinha feito antes um Atari Punk Console - APC, mas ao invés de ter feito a partir do zero, eu tinha comprado uma placa de dupla camada vindo de um kit que comprei no eBay. Desta vez - e em função do meu curso de Eletrônica, resolvi fazer este aparelho a partir do zero. Depois, este aparelho serviu de base para a criação de um Piano Eletrônico, um projeto também muito bacana, e que abordarei aqui no futuro.

A primeira parte deste projeto começa com a fonte e embaixo está o esquema do circuito:

O transformador eu peguei de um vídeo cassete. Ele tem um primário de 127V e 220V e quatro secundários, 3V, 8V, 16V e 40V. Como o circuito do APC requer tensão de 9V, usei o secundário com 16V. No secundário de 3V coloquei uma lâmpada baioneta para indicar quando o aparelho estiver ligado. A chave que liga a lâmpada e a fonte é daquelas de computador antigo, como este que aparece na imagem a seguir.

Em seguida fiz uma ponte retificadora com 4 diodos 1N4007 para obter a retificação de onda completa. O capacitor eletrolítico que você vê no circuito é de 4700µF, 50V. O ultimo componente é o regulador de tensão 7809 que vai regular o ripple.

Transformador

circuito da fonte em teste no protoboard

Terminado esta etapa da fonte, agora vem o circuito do APC propriamente dito. E o esquema deste circuito é montado deste jeito:

Circuito do APC - fonte: Wikipédia

No circuito acima é possível verificar que os dois CI's 555 foram instalados, respectivamente, para funcionar em modo astável e monostável. A manipulação dos potenciômetros é o que produz o áudio caracteristico do APC.

Led pisca-pisca com 555

Ok, eu admito, tenho uma certa fixação por leds, mas fazer o que?...

Okay, I admit, I have a certain obsession for leds, but what I'm gonna do? 

Na última vez que comentei algo sobre como fazer led pisca-pisca, o circuito tinha dois leds e a freqüência era determinada pelo valor dos resistores e dos capacitores. Neste circuito abaixo tem apenas um led. A freqüência é determinada por C1 e R1, sendo que fica mais “interessante” manipular somente o C1 (na verdade você pode substituir o R1 por um potenciômetro de 1KΩ).

Last time I made a post about how to make a led flasher, the circuit had two leds and the flashing frequency was determined by the value of the resistors and capacitors. In this circuit below it has just one led. The frequency it is determined by C1 and R1, but it is more interesting manipulating only the C1 (in fact you can replace R1 for a 1K potentionmeter).

Para o circuito acima você vai precisar de:
Here is the part list for this circuit:

1 – CI - NE555;

1 – C1 – Capacitor eletrolítico 1000µF, 25V;

2 – R1 ; R2 – Resistor 1KΩ, ¼ W;

1 – Led;

1 – Clip de bateria;

1 – Bateria 9V;

No vídeo abaixo eu mostro como funciona este circuito no protoboard:
In this video I demonstrate how this circuit works in the protoboard:

Dois projetos de gerador de energia eólica simples pra você fazer em casa!

Eu já havia comentado antes sobre um desses projetos, mas agora que minha irmã me "encomendou" um resolvi montar mais este vídeo e mostrar como ficou. Ambos são identicos, com a diferença de que o circuito do primeiro projeto usei muito capacitor "reciclado" de outras placas. No segundo projeto, ao invés de usar tantos capacitores, utilizei apenas um. Os diodos são todos 4148.

Luminária de led com ponte retificadora e gerador

Este projeto consiste em utilizar um motor de passo como gerador de energia elétrica de corrente alternada e depois transformar esta corrente alternada em corrente contínua para acender uma iluminaria de led.

Tal iluminaria de led, como pode ser visto pela imagem acima, não passa de uma iluminaria de emergência comum. Porém, eu removi do interior dessa iluminaria todos os circuitos originais de fábrica que haviam dentro, inclusive a bateria, sendo que a única coisa interessante a ser guardada é a placa de leds e o próprio suporte de plástico. A iluminaria mostrada aqui já havia sido utilizada em um outro projeto, também muito legal, se quiser ver clique aqui: Como Reciclar sua Iluminária de Emergência.

A placa de led da iluminaria vai ser alimentada por uma corrente retificada vindo do motor de passo. As pontes retificadoras da placa vão fazer a retificação de onda completa, a fim de se obter corrente contínua pulsante. Os capacitares servem para "suavizar" a onda pulsante, já que eles armazenam energia e depois esta energia seja liberada quando a onda senoidal estiver baixa.

A iluminária não é a unica coisa que foi reciclada aqui... os capacitores também foram aproveitados de outros aparelhos, e tive que usar bastante capacitadores para obter um total de 3260 µF. O ideal seria utilizar um único capacitor de 4700µF, mas eu não tinha. Então, liguei eles em paralelo e desta forma consegui somar as capacitâncias.

Precisa mesmo de uma ponte retificadora de onda completa? A placa de led não poderia ser alimentada diretamente pelo motor de passo?

Sim, mas neste caso, os leds só acenderiam quando a onda senoidal estivesse em tensão positiva. Durante o período de uma frequência, a tensão negativa não é "utilizada" pelo circuito do led, portanto, a iluminaria ficaria apagada. Digamos, portanto, que em baixa rotação do motor de passo a iluminaria ficaria piscando. Este efeito não nos interessa, pois uma iluminária piscante praticamente não tem utilidade alguma. 

Além disso, pelo fato do motor de passo possuir seis fios, sendo dois que vem da bobina e um terceiro que é terra (no meu caso, o motor tem duas bobinas), para ligar o motor diretamente na placa de led você só poderia usar dois fios do motor, de um total de seis. Mas ao fazer isto você estaria desperdiçando energia mecânica que faz o motor girar, já que o motor tem tem condições de produzir mais eletricidade quando se utiliza as duas bobinas ao invés de uma só

Portanto, a ponte retificadora de onda completa vem a aproveitar ao máximo a energia mecânica feita para o motor girar, já que converte a onda senoidal negativa em positiva e temos como resultado uma retificação de onda completa, obtendo-se assim corrente continua pulsante. Na imagem abaixo você visualiza como pode ser montado o circuito:

Uma aplicação que acho interessante para este projeto é acoplar a este motor uma ventoinha de ventilador e instalar a iluminária no lado de fora da casa. Neste caso, a força do vento vai passar pela ventoinha, que vai girar o motor de passo, que vai produzir eletricidade de corrente alternada, que vai ser convertida em corrente contínua pulsante e, finalmente, vai acender a placa de led.

Esse motor produz eletricidade mesmo em baixa rotação. Repare que eu não soldei - nem o motor e nem a iluminaria - na placa da ponte retificadora, pois assim posso trocar a iluminaria por outra coisa, se eu quiser, como por exemplo um carregador de celular para funcionar com o vento da praia. Mas isto é ideia para outro dia :)

Sensor de iluminosidade com LDR

Este sensor faz acender um led quando a luz se apaga, mas você pode regular a intensidade de luz mínima que deve ter no ambiente para o led acender através do trimpot.

Existem vários tamanhos de LDR disponíveis no mercado, sendo os tamanhos mais comuns o de 5mm, 10mm e 20mm. O tamanho do LDR vai depender de qual for a aplicação deste aparelho: se o aparelho vai perceber ausência de luz numa área pequena, então deseja-se a utilização de um LDR de 5mm. Da mesma forma, se o aparelho vai ter que perceber a ausência de luz numa área mais abrangente (como numa sala ou ao céu aberto), então deseja-se a utilização do LDR de 20mm.

O trimpot possui a mesma função que a de um potenciômetro, porém, sua montagem é feita diretamente na placa para que ela seja acessível somente pelo técnico, e não por uma pessoa que venha utilizar o aparelho como usuário. Aqui, o técnico deve ajustar o trimpot de forma que o led acenda a uma determinada iluminosidade. 

Este aparelho é o mesmo que existe nos postes de iluminação e também como sensores de um elevador (aqueles que impedem de fechar a porta durante a entrada ou saída de pessoas). No caso dos postes, o LDR tem que ser de um tamanho grande, pois abrangem uma área muito extensa a céu aberto, e o trimpot foi ajustado para que o poste acenda um pouco antes do por-do-sol (ou seja, sem a calibração do trimpot, o poste de iluminação só entraria em funcionamento depois que o sol se ponha totalmente, ou ainda não funcionasse em noites muito claras com lua cheia.

Abaixo temos o circuito:

Para a montagem deste sensor, você precisará dos seguintes componentes:

1 Circuito integrado LM 1458

1 Trimpot 47K montagem horizontal

1 Resistor 33 KΩ - 0,25 Watts

1 Soquete CI 8 Pinos

2 Resistores 100 KΩ - 0,25 Watts

1 Resistor 270 Ω - 0,25 Watts

1 LDR

1 Led Vermelho 5mm

1 Conector com rabicho para bateria 9V

1 Placa de circuito impresso 5x5 fenolite

Temporizador com circuito integrado 555

Este temporizador possui dois push button, sendo que o primeiro inicia o sistema (PB1) e o outro possui a função reset (PB2). Ao pressionar o PB1 o temporizador acende o led e inicia a contagem de um determinado período de tempo em que o led permanecerá aceso. Ao atingir o fim deste período de tempo, o temporizador desliga o led.

O período de tempo é definido pelo resistor R1 e pelo capacitor C1 e pode ser calculado através da seguinte equação:

T = 1,1 . R1 . C1

Onde:

     T - tempo em segundos;

     R1 - Resistência em Ω

     C1 - Capacitância em Farad;

Abaixo você pode visualizar o circuito que montei:

O valor do R1 é de 3,3 MΩ e o valor do C1 é de 1 µF. Portanto, considerando-se a fórmula acima, temos como cálculo do período de tempo o seguinte:

T = 1,1 . R1 . C1

T = 1,1 . 3,3M . 1µ

T = 3,62 segundos

Temos que levar em consideração as margens de tolerância, tanto do resistor quanto do capacitor. Se o capacitor tiver uma faixa dourada, então sua tolerância é de 5%. O capacitor possui sua tolerância escrita no seu corpo e geralmente é de 20%.

Existe a possibilidade de você substituir o R1 por um potenciômetro, de forma que o operador ajuste manualmente o tempo de duração em que o led ficará aceso. Porém, o circuito acima não leva em consideração este potenciômetro, ao passo que, se desejar um período de tempo diferente do acima exposto, recomenda-se realizar cálculos com a fórmula acima indicada para achar o resistor e/ou o capacitor conveniente para o período de tempo desejado.

Para montar o circuito acima, você precisará dos seguintes componentes:

1 - Circuito integrado 555;

1 - Soquete para CI com 8 pinos;

1 - Resistor 3,3 MΩ, 0,25W - R1;

1 - Resistor 10 KΩ, 0,25W - R2;

1 - Resistor 560 Ω, 0,25W - R3;

1 - Resistor 4,7 KΩ, 0,25W - R4;

1 - Capacitor eletrolítico 1 µF, 25V - C1;

1 - Capacitor poliester metalizado 0,1 µF, 250V - C2;

1 - Led 5mm vermelho;

1 - Placa de circuito impresso 5 x 5 de fenolite;

1 - Bateria 9V;

1 - Clip de bateria com rabicho;

2 - Push button;

Existe uma ampla variedade de aplicações para este temporizador, e algumas delas podem ser:

- Alarme;

- Secador de mãos;

- Timer automático para apagar luzes;

- Timer automático para desligar chuveiro;

- Timer automático para irrigar jardins;

Construa um Jogo da Velha eletrônico

Um jogo da velha eeltrônico consiste basicamente de leds e resistores ligados a uma bateria de 9V. Esta versão eletrônica do jogo da velha pode ser modificada para outros jogos, como o Resta Um e Batalha Naval.

Apresentação

O jogo da velha serve como forma de distração, diversão e como forma de estímulo de raciocínio lógico para os dois participantes. É composto por um console principal que possui uma matriz de três linhas e três colunas, sendo que estas linhas formam nove interseções no total. Em cada uma dessas interseções existe um plug fêmea nos quais cada jogador posiciona suas escolhas com um plug macho que contém um led que acende ao ser colocado no console. Cada jogador recebe 5 plugs machos para colocar, e a cor da luz que acende – verde ou vermelha – representa a opção de cada jogador.

O objetivo do jogo é que cada jogador deve marcar 3 posições em linha horizontal, vertical ou na diagonal, e ao mesmo tempo impedir o seu adversário de ganhar.

Este projeto se possui como proposta transformar o jogo da velha, enquanto uma atividade cultural simples e tradicionalmente feita com apenas papel e caneta, em um aparelho eletrônico. A idéia original era construir uma fonte de 9 volts para este aparelho, mas o professor orientador Marcelo nos recomendou que fizéssemos este trabalho com uma bateria.

Circuito

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Recursos

Com relação aos componentes eletrônicos comprados, a tabela a seguir relaciona quais são estes componentes, em quantidade e descrição:

Quantidade	Descrição
1	Placa de fenolite 5 cm x 10 cm;
9	Resistores de 1K ohms, 1/8 W;
5	Leds de 5 mm, na cor verde;
5	Leds de 5 mm, na cor vermelha;
19	Plugs fêmea P2 mono 3,5mm;
10	Plugs macho P2 mono, na cor preta;
1	Bateria 9V;
1	Clipe de bateria de 9V;
1	Caixa de plástico preto "Patola";
1	Estojo de fita VHS;

Montagem

Uma vez com o circuito pronto, o que fizemos em seguida foi passar este circuito para uma placa de fenolite. A criação de uma placa de circuito passa, basicamente, pelas seguintes fases:

1. Elaboração do esboço do circuito;
2. Passar o circuito do esboço para uma folha de papel milimetrado (apenas os componentes e as ilhas), considerando-se todos os componentes em tamanho real;
3. Sobre o papel milimetrado, colocar uma folha de papel vegetal sobre o qual se desenha as ilhas e as trilhas;
4. Para desenhar sobre a placa de fenolite, posiciona-se a mesma com o lado cobreado voltado para cima. Em seguida, coloca-se o papel carbono sobre a placa, de forma que o lado carbonado fique voltado para baixo. E, por fim, coloca-se o papel vegetal sobre o papel carbono, mas na posição invertida da qual foi originalmente desenhado na fase anterior “3” acima. Com um lápis, risca-se sobre a posição das ilhas, fazendo-se também as trilhas;

O passo seguinte é riscar novamente as trilhas e as ilhas com uso de uma caneta de retroprojetor, fazendo-se isto diretamente sobre o lado cobreado da placa de fenolite, tomando-se o cuidado para que as trilhas e as ilhas fiquem nas posições adequadas para que depois os componentes sejam soldados apropriadamente.

Após tudo isto, coloca-se a placa dentro de uma vasilha com solução de percloreto dissolvido em água. A placa deve ficar boiando na superfície da solução química com o lado cobreado voltado para baixo.

As imagens abaixo mostram as etapas deste processo do nosso projeto:

Passando as trilhas e ilhas para a placa

Imagem da placa com as trilhas e ilhas gravadas com papel carbono

Reforçando as trilhas e ilhas com caneta de retroprojetor

Placa após ser corroída em banho de percloreto

Placa após ser limpa com esponja de aço e pronta para soldar

Modificação da caixa

A caixa de plástico preto que compramos teve que ser modificada para que servisse como console do jogo da velha. Para tanto, foi necessário fazer 9 furos no lado superior. O lado da tampa, que dá acesso à bateria e a placa de circuito, ficou para o lado debaixo. Os nove furos feitos correspondem aos espaços nos quais foram presos os plugs fêmeas. 

Na imagem acima vemos a caixa de plástico preto a ser usada como console do jogo da velha. As marcações feitas a lápis foram feitas para estabelecer uma simetria e marcar onde seriam feitos os furos. 

Na imagem acima vê-se a caixa já perfurada, inclusive, um dos plugs fêmea foi colocado a título de ter uma previsão como ficaria a aparência final do aparelho.

Console finalizado já com os plugs fêmeas instalados – vista superior

Console finalizado já com os plugs fêmeas instalados – vista inferior e sem a tampa

Imagem da caixa de fita VHS sendo adaptada

Imagem do console sendo adaptado

Montagem dos plugs machos

Os plugs machos têm papel fundamental neste jogo da velha, pois vai ser com eles que cada jogador marcará a posição da sua jogada. Conforme mencionado anteriormente, cada jogador recebe 5 plugs. Como o jogo comporta apenas 2 jogadores (não é possível jogar sozinho e também não é possível jogar com mais de 2 pessoas), foi necessário montar 10 plugs machos no total. O plug, quando inserido no console, deverá ascender uma luz, verde ou vermelha.

Para montar cada plug é necessário 1 led na cor vermelha ou verde e 1 plug mono P2 macho. Os plugs mono P2 macho, como se sabe, são originalmente fabricados visando atender demandas voltadas à área de áudio e possuem uma capa de plástico preto que cobre os fios soldados ao plug macho. Neste caso, ao invés de um fio, nós soldamos um led. Como as hastes do led são feitas de material metálico rígido, elas podem torcer se não forem ajustadas a uma determinada altura. Da mesma forma, se o led fosse soldado muito rente aos terminais do plug macho, a cabeça do led poderia não ficar suficientemente para fora da capa preta do plug P2 macho. Portanto, medições foram realizadas a fim de garantir que todos os plugs tivessem as mesmas características estéticas e funcionais.

A soldagem do led no plug macho, e consequentemente, a soldagem do plug fêmea na placa de circuito exigiu cautela em função do led ser um componente polarizado. Após testes descobrimos que estes componentes tinham que obedecer a seguinte ordenação:

Ordem de instalação do diodo led no plug macho P2 

A figura acima mostra a ordem em que os componentes devem ser conectados. Nota-se que esta ordem apenas se faz necessária em função do diodo led. Os outros componentes, embora não sejam polarizados, poderiam fazer com que o led não acendesse se fossem conectados de qualquer forma.

Em cada led, a haste maior (positiva) foi torcida a uma medida de 6 milímetros da base do componente, enquanto que a haste menor (negativa) foi torcida a uma medida de 10 milímetros da base do componente.

Na imagem abaixo dá para ter uma noção melhor do motivo pelo qual cada haste foi torcida em medidas diferentes: para que pudessem se encaixar de maneira precisa aos furos do plug macho.

O plug macho P2 vem acompanhado desta capa de plástico preta. Se as medições de cada led não tivessem sido precisas, ou a cabeça do led ia ficar para fora ou muito para dentro da capa. Na foto vemos o exemplo de uma montagem adequada.

Na imagem abaixo vemos um exemplo de um teste de plug sendo realizado. A polaridade positiva da bateria é ligada ao resistor que é então conectado ao plug fêmea, sendo que o terminal negativo do plug fêmea está conectado ao pólo negativo da bateria, a fim de fechar o circuito. A luz acesa do led indica que a corrente circula normal em função da instalação ter sido feita corretamente.

Montagem da placa, soldagem e alimentação do sistema

Com a placa de circuito pronta, a caixa e os plugs, restou agora terminar a placa e montar tudo no seu devido lugar. O primeiro passo foi soldar os resistores de 1KΩ. As imagens abaixo mostram o início e o término desta etapa.

Placa de fenolite com os três primeiros resistores soldados (visão de baixo)

Placa de fenolite com todos os resistores soldados (visão decima)

Em seguida, foi feita a soldagem dos plugs P2 femeas. Para esta parte do trabalho nós utilizamos fio de cobre rígido, pois assim os plugs fêmeas ficariam mais firmes, sendo isto importante na hora de encaixar os plugs de maneira alinhada com os nove furos do console. Inicialmente foi pensado em soldar estes plugs fêmeas com eles já rosqueados no console, porém, a caixa do console não oferece espaço suficiente para este tipo de trabalho.

A tampa original da caixa do console foi dispensada para que esta fosse parafusada a um dos lados do estojo de fita VHS. Nesse lado escolhido, foi feito uma abertura grande por onde passou o rabicho do clip de bateria, de forma que o usuário não precise desparafusar a caixa para trocar a bateria, quando necessário, conforme a imagem abaixo.

Outras dez aberturas (cinco de cada lado) foram feitas para a instalação de 10 plugs P2 fêmeas que não foram conectados ao circuito eletrônico. Estes plugs fêmeas possuem apenas a função de segurar todos os plugs junto ao console para quando o aparelho não estiver sendo utilizado. Assim, havendo um lugar para depositar os plugs, o usuário tem menos chances de perder os plugs machos, já que pode mantê-los guardados junto ao console. A imagem a seguir mostra o projeto já completo.

Com tudo conectado, levamos o Jogo da Velha Eletrônico para a bancada e realizar testes. A fonte regulável foi ajustada à tensão de 9V e, com os cabos conectados ao clip da bateria, o aparelho funcionou de maneira esperada. As imagens abaixo mostram o aparelho sendo testado.

Conclusão

Este projeto se trata de um jogo da velha eletrônico, mas seu princípio de funcionamento poderia muito bem servir para outros tipos de jogos como, por exemplo, o Resta Um ou Batalha Naval, ou até mesmo servir como elemento decorativo. Como todo processo de desenvolvimento de projeto, cada fase construção possui determinado nível de risco que, se não for considerado apropriadamente, pode resultar em desperdício de tempo e material.

Após o processo de corrosão da placa de fenolite, uma coisa inesperada que aconteceu: quando retiramos a placa da bandeja que continha a solução de percloreto, notamos que algumas pequenas áreas não haviam sido corroídas totalmente, dando a impressão de que a placa estava suja. Para que a placa tivesse a aparência adequada, a solução prontificada foi utilizar um aparelho gravador de metais que serviu para desbastar as áreas de cobre não-corroídas e indesejadas.

Com relação aos plugs machos P2, a nossa primeira intenção foi de “selar” estes plugs com uma cola quente a ser pingada no interior destes plugs, que também serviria como uma “proteção extra”. Desta forma, este pingo de cola quente teria a função de manter o plug fechado, além de evitar a torção das hastes do led instalado no seu interior. 

Porém, tivemos que dispensar do uso da cola quente depois que fizemos um teste com um dos plugs: a cola secou tão rápido que acabou tornando difícil rosquear o plug macho de novo. Pior: quando tentamos forçar a rosca com a ajuda de um alicate, acabamos amassando um dos plugs, deixando-o danificado e impróprio para ser utilizado no jogo. 

Outro problema que também apareceu com um outro plug macho foi que a soldagem do diodo led não obedeceu às especificações mostradas na Ilustração 1 deste presente. Como a ordem de polaridade do led foi invertida, o mesmo não acendeu ao ser conectado ao console, tornando-se também impróprio para ser utilizado no jogo.

A parte mais difícil da montagem foi na hora de instalar os 9 plugs fêmeas ao console, pois não há muito espaço dentro da caixa. Esta parte da montagem foi apenas possível porque utilizamos fio de cobre rígido, de forma que a rosca destes plugs tinham que ser alinhadas aos furos feitos no console. Uma vez que os plugs fêmeas foram encaixados e rosqueados, não houve necessidade de prender a placa de fenolite junto ao console, que ficou bem justo. Este método foi conveniente também por um outro motivo, o de usar fiação na medida certa, haja vista que desde o início do projeto uma preocupação constante que este grupo de trabalho teve foi a de não acrescentar fios demasiadamente (e desnecessariamente) longos demais entre a solda na placa e os plugs P2 fêmeas.

O design original do projeto consistia apenas de uma caixa plástica preta que serviria de console. Porém, à medida que o projeto foi se aproximando de seu fim, ficou cada vez mais nítida a necessidade de ampliar o tamanho deste console, e o que foi feito foi instalar um estojo de fita VHS debaixo da primeira caixa.

Acrescentar o estojo de fita VHS foi necessário para dar ao usuário a liberdade de poder ter acesso fácil à bateria sem ter a necessidade de desparafusar o console sempre que necessário. Ademais, o estojo de fita VHS foi necessário para instalar outros 10 plugs fêmeas que manteria todos os 10 plugs machos junto ao console, sem que ficassem acesos, já que o aparelho aqui desenvolvido não possui interruptor para ligar e desligar.