Circuito de Controle do Virador de Locomotivas

Transcrição

1 Circuito de Controle do Virador de Locomotivas O objetivo deste Tutorial é o de fornecer uma explicação em linhas gerais e básicas do funcionamento desse circuito. Caso alguém queira mais detalhes técnicos a respeito da função de cada componente, estou à disposição para esclarecimentos. Esse circuito pode ser divido em três blocos bem definidos: a) Circuito de Acionamento b) Gerador de Pulsos c) Circuito Regulador de tensão Circuito de Acionamento O circuito de acionamento tem como base o acoplador ótico CNY-70 que é composto por um foto diodo e um foto transistor que é ativado quando encontra uma marcação. Essa marcação é que determina o ponto exato de parada do servo motor e deve ser feita na cor branca (fita isolante branca ou esparadrapo) contra um fundo preto, para que o acoplador possa identificar exatamente o ponto de parada. A chave CH1 (push button), ao ser pressionada, inicia a operação do servo motor para que ele siga até a próxima marcação, que será o ponto de parada do Virador.

2 FIGURA 1 Circuito de Acionamento do Virador Gerador de Pulsos Esse segundo bloco do circuito é o gerador de pulsos elaborado a partir do circuito integrado NE555 que fornece os sinais de habilitação que ativam o servo motor e permite o giro do Virador. Temos neste bloco também, a chave de reversão CH2 que permite a seleção do sentido de giro (horário ou anti-horário), segundo a necessidade do usuário. FIGURA 2 Gerador de Pulsos para o Servo Motor

3 Circuito Regulador de tensão E por fim, a próxima figura mostra o circuito regulador que mantém a tensão do circuito estabilizada em 5 volts. Isso significa que podemos alimentar o circuito de controle com qualquer fonte externa com tensões entre 9 a 18 VDC, sem problemas. O consumo de corrente total do circuito mesmo com carga é inferior a 200 ma por isso basta que seja colocado apenas um pequeno dissipador de calor (ver figura da placa montada) no regulador de tenção 7805C. FIGURA 3 Circuito Regulador Observação Caso algum dos amigos queira aproveitar o próprio controlador da Frateschi para alimentar esse circuito, deve obrigatoriamente ligar uma ponte retificadora entre a saída de assessórios (terminais verde e amarelo) e a entrada desse circuito. Essa ligação é imprescindível, porque essa saída de assessórios do controlador da Frateschi é de corrente alternada (AC) e devemos retificá-la para corrente continua (DC), porém não é necessário ligar um capacitor eletrolítico na saída da ponte retificadora porque na entrada do circuito de controle já existe um capacitor (C4), que tem a função de filtro.

4 FIGURA 4 Circuito Eletrônico Completo com os três Blocos descritos

5 Circuito Impresso Quanto ao desenho do circuito impresso, fica a critério de cada um escolher a melhor forma de fazê-lo. Pode-se optar pela montagem em placa padrão ou, se alguém tiver acesso a um desses diversos softwares que fazem o desenho do circuito, certamente deixará o aspecto final bastante profissional. Meu circuito impresso foi feito a partir do esquema elétrico de forma simples e artesanal. Inicialmente fiz o desenho em papel milimetrado e depois transferi para a placa virgem, como pode ser visto abaixo. FIGURA 5 Placa de Circuito Impresso Artesanal LADO DA SOLDA, e os três furos maiores são destinados a fazer a fixação da placa. FIGURA 6 Placa de Circuito Impresso Artesanal LADO DOS COMPONENTES Sensor Ótico

6 Indico abaixo alguns detalhes de instalação do Sensor Ótico CNY-70. FIGURA 7 Sensor Ótico CNY-70 O sensor ótico deve ser montado do lado solda da placa FIGURA 8 Sensor Ótico CNY-70 No detalhe da figura acima, é possível ver que o sensor fica do lado solda e é montado sobre quatro segmentos de um soquete de circuito integrado que funcionam com espaçadores para que o sensor fique a aproximadamente um centímetro das tiras refletoras. Essa distância pode variar para mais ou para menos, cabendo a cada um encontrar o ponto ideal de funcionamento. Quando o circuito é ativado, o LED vermelho se acende e também é possível ouvir a bobina do relê atracando. Marcação das Paradas do Virador

7 Cada usuário terá suas próprias entradas e saídas do Virador de Locomotivas predefinidas em função do layout das linhas férreas de sua maquete, ou seja, customizadas para cada gosto pessoal. Desta forma, indico que a maneira mais fácil de elaborar as marcações de paradas do trilho Ponte do Virador é a que se segue abaixo. Mais uma vez ressalto que a cor do fundo do Virador deverá ser preta (conforme já abordado no Tutorial específico) e que as marcações de paradas sejam realizadas em cor branca. Seqüência de Marcação Sugerida: 1) Marque a primeira posição do Virador aleatoriamente, colando a marcação branca (sugestão de marcação: uma tira de esparadrapo branco de 3mm a 4mm de largura, uma etiqueta de impressora tipo auto adesiva branca, cartolina branca colada, etc.). 2) Como normalmente existe apenas uma entrada no Virador e várias saídas do mesmo, defina a primeira marcação realizada como sendo a entrada do Virador e obtenha em sua maquete já previamente desenhada o ângulo que você adotou entre o trilho de entrada e os trilhos das diversas saídas previstas. 3) Utilize um papel um pouco maior do que o Virador e faça o desenho do circulo da planta baixa do Virador com linhas iniciando no centro do circulo desenhado, direcionadas para a borda do círculo, para cada ângulo de saída a partir da linha da entrada. 4) Coloque o Virador sobre este desenho, centralize o Virador com o centro do círculo desenhado, de forma que fiquem perfeitamente alinhados e centralizados. 5) Alinhe o trilho de entrada do Virador em relação à primeira marcação branca já realizada sobre o papel. 6) Agora é só marcar as saídas predefinidas do Virador, utilizando-se as marcações brancas, alinhadas com as linhas dos ângulos de saída já desenhadas. Utilize uma linha ou uma régua para obter o melhor alinhamento possível para efetuar as marcações brancas. Com todas as marcações já feitas no fundo preto do Virador, instale o mesmo em sua maquete a partir do alinhamento do trilho de entrada (que já deverá ter sido previamente instalado e fixado em sua maquete). Inicie o acionamento do push button (CH-1) a partir da posição de entrada, para cada parada prevista em sua maquete. A cada parada, alinhe o trilho de saída do virador de forma que o alinhamento seja o mais perfeito possível com o trilho da Ponte do Virador e fixe o trilho de saída em sua maquete. Repita esta operação para cada parada do Virador prevista em sua maquete. O alinhamento ficará praticamente perfeito! Lista de material

8 Abaixo indico a lista de material completa para a confecção da placa de circuito: Identificação Item Modelo / Especificação Quantidade Q1 / Q2 / Q3 Transistor 2N2222A 3 (três) -- Acoplador ótico CNY70 1 (hum) CI 1 Circuito Integrado NE555N 1 (hum) -- Soquete de pinos Torneado de 16 pinos 1 (hum) CI 2 Regulador de tensão 7805C 1 (hum) RL1 Relê com um ou mais contatos reversíveis, e bobina de 5 Volts Usei o JRC-19F-DC5V-SH 1 (hum) C1 Capacitor cerâmico ou poliéster metalizado 100nf x 50V 1 (hum) C2 Capacitor cerâmico ou poliéster metalizado 10nf x 50V 1 (hum) C3 Capacitor eletrolítico 47µF x 25V 1 (hum) C4 Capacitor eletrolítico 100µF x 25V 1 (hum) -- Servo motor S05NF STD 1 (hum) D1 Diodo retificador 1N (hum) D2 Diodo de sinal 1N4148 ou 1N914 1 (hum) D3 LED vermelho comum (hum) CH1 Chave de contato momentâneo Push button 1 (hum) CH2 Chave comum de três pólos duas posições (hum) R1 Resistor 270Ω 1 (hum) R2 Resistor 15KΩ 1 (hum) R3 Resistor 1KΩ 1 (hum) R4 / R5 / R7 Resistor 560Ω 3 (três) R6 Resistor 4,7KΩ 1 (hum) R8 Resistor 4,7KΩ 1 (hum) R9 Resistor 68KΩ 1 (hum) R10 Resistor 10KΩ 1 (hum) -- Borne p/ circuito impresso com 2 vias -- Borne p/ circuito impresso com 3 vias -- Placa de virgem ou padrão de fenolite ou fibra de vidro KRE2 K P-BS passo de 5.08mm KRE3 KF301-3T passo de 5.08mm 2 (dois) 1 (hum) (hum)