Datasheet Componentes Eletrônicos

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1 Datasheet Componentes Eletrônicos Caixa de Pilhas... 2 LED (mini lâmpada)... 2 Conector INT... 3 HUB... 3 Sensor de Luz... 4 Circuito Relé... 4 Circuito Buzz... 5 Sensor de Ímã... 6 Ponte H com Relés... 6 Ponte H com botões... 9 Circuito Diagrama de Hardware... 9 Circuito LED RGB Sensor de luz Sensor de Obstáculo Circuito Relé Painel Protoboard Modelix Modelixino Sensor de Som Circuito Temporizador Circuito Entrada de Som Circuito Placa Ilhada (Circuito Impresso para prototipagem) Dispositivo Galileu Dispositivo Intérprete Dispositivo Sapia Modelixino Modelixino Rhino Dispositivo Regulador Analógico Dispositivo Atuador de Som (capta e emite sons) Dispositivo Sensor de Impacto NA Dispositivo Sensor de Impacto NA/NF As representações gráficas dos componentes, contidas neste datasheet, pertencem ao Sistema Esquemático Modelix-G, para mais informações acesse 1

2 Caixa de Pilhas A caixa de pilhas é uma FONTE DE ENERGIA, que vai fazer algum objeto funcionar. Ela tem polaridade negativa e positiva para ser respeitada, porque é uma corrente contínua (DC ou CC). Sobre a corrente contínua, vamos explicar mais para a frente em outros exemplos.sobre a polaridade, vamos explicar ainda neste capítulo. Caixa de pilhas. LED (mini lâmpada) O LED é um objeto que vai funcionar a partir de uma FONTE DE ENERGIA. Ele é um CONSUMIDOR DE ENERGIA. Este consumidor de energia tem polaridade a ser respeitada para funcionar corretamente. Não são todos os componentes que exigem a observação da polaridade correta. Existem outros componentes, onde a polaridade não influi sobre o seu funcionamento. 2

3 Circuito LED. Conector INT O conector INT foi desenvolvido pela Modelix, para facilitar o uso dos componentes que utilizam o terminal padrão Modelix. Ele tem três pontos de entrada. A simbologia BAT (bateria),motor (consumidor a ser acionado) e INT (interruptor), ajuda o usuário a entender onde conectar os componentes. Ele faz a conexão entre os componentes. Conector INT. HUB O Circuito HUB serve para distribuir uma fonte de energia proveniente das pilhas (ou um sinal), para diversos atuadores, ligando todos em uma mesma fonte. 3

4 Circuito HUB. Sensor de Luz O SENSOR DE LUZ age como um interruptor. Ele também é um consumidor de energia. Devemos alimentá-lo com 6 volts na entrada sinalizada com 6V, respeitando a polaridade. Quando o sensor fica exposto a uma certa intensidade de luz (ou de frente a uma superfície muito clara como branco), nos libera uma carga de 6 volts na saída sinalizada como SINAL. Podemos, por exemplo, deixar conectado um LED para receber esta carga. Quando o sensor for ativado pela luz, o nosso LED será ligado. Sensor de Luz. Circuito Relé O RELÉ tem uma entrada de sinal de 6 volts, que pode ser alimentada por um sensor de luz ou uma fonte de energia (pilhas de 6 volts), com interruptor entre outros. O Relé funciona com o principio do eletroímã. Ele 4

5 tem dois estados, em ação ou em repouso (ativo;inativo). Em repouso (quando não está recebendo carga elétrica), as duas saídas NA (normalmente aberta) agem como um interruptor em posição não ativado, e as duas NF (normalmente fechado) estão em posição de um interruptor ativado. Em ação ativada as saídas invertem a posição. NA (normalmente aberta) tem o circuito ativado, e as saídas em NF (normalmente fechado) tem o circuito não ativo. Quando a energia passa pela bobina, o eletroímã fica ativo e puxa a haste para a posição oposta que estava antes. Desta forma,os dois interruptores que estavam na posição de NF passam a ficar na posição de NA e os outros dois que estavam em NA,passam a ficar em NF. Quando a corrente deixa de ser fornecida para o Relé, o eletroímã fica inativo e a mola devolve a haste para a sua posição original de antes do acionamento. Desta forma, os quatro interruptores assumem novamente os seus estados originais. O Relé é um componente que nos permite criar muitas situações úteis, mesmo sem ter profundos conhecimentos de elétrica ou eletrônica. Só precisa usar a criatividade para tirar um bom proveito dos seus recursos. Circuito Relé. Circuito Buzz O Buzz é um transdutor que converte energia elétrica em som, produzindo um zumbido (buzz), quando alimentado por corrente contínua. Serve como 5

6 dispositivo sinalizador, buzina ou alarme. O BUZZ é um componente que vai funcionar a partir de uma FONTE DE ENERGIA. Ele é um CONSUMIDOR DE ENERGIA. O Buzz tem polaridade a ser respeitada. Pode ser alimentado por 3 volts ou 6 volts. Circuito Buzz. Sensor de Ímã O Sensor de Ímã age como um interruptor. Quando aproximamos um ímã perto do sensor ele irá fechar seus contatos deixando passar corrente por ele. Sensor de Ímã. Ponte H com Relés A ponte H é formada por dois relés que acionam dois motores, ela controla o sentido de rotação desses motores. O controle pode ser feito por 6

7 interrupção ou digitalmente conectando a um microcontrolador (Modelixino, Galileu ou Da Vinci). Graças ao seu controle de inversão de rotação do motor, a ponte H pode ser utilizada em diversos circuitos que necessitam dessa característica, tais como carrinhos, fazendo o mesmo andar pra frente e dar ré. Na área de comando é feita a escolha de controle digital ou por interruptores, apenas colocando jumpers no local de sua escolha. Se a escolha for digital, na parte do comando digital deve-se conectar o microcontrolador nos respectivos sinais horário e anti-horário provenientes dele. Para programar o Modelixino usar a seguinte linha de comando: pinmode(3,output); pinmode(4,output); //gira no sentido horário digitalwrite(3,low); //sinal anti-horário ligado na porta 3 do Modelixino digitalwrite(4,high); //sinal horário ligado na porta 4 do Modelixino obs.: para girar no sentido anti-horário é só inverter o sinal colocando LOW na porta 4 e HIGH na porta 3. 7

8 Ponte H com Modelixino. Foto em detalhe das ligações. É possível também utilizar o comando digital sem utilizar microcontroladores, conectando um circuito com sensor de saída digital (por exemplo, sensor de luz) com sua respectiva fonte. O sensor e a fonte vão fazer o papel de sinal, sendo que o sensor é que deixa o sinal passar. Se a escolha for por interruptores, na parte de comando por interruptores é preciso conectar a alimentação de 6V e, pressionando os botões, é possível escolher a rotação desejada. Existe ainda outra opção que é colocar interruptores externos (int. ext.) nos pinos de horário e anti-horário, acionando os motores sem precisar utilizar os botões do Painel. Na parte dos motores conecta-se os dois motores em seus respectivos pinos e também a fonte de alimentação para os motores. Obs.: Para mais informações de como utilizar o circuito Painel Ponte H com Relés com microcontroladores consultar o Guia específico. Ponte H com Interruptor. Foto em detalhe das ligações. 8

9 Ponte H com botões A ponte H com botões liga o motor quando um dos botões é mantido pressionado. Dependendo do botão pressionado, o motor vai girar em um sentido diferente. É só conectar a pilha e o motor nos seus respectivos pinos, sem precisar obedecer a uma polaridade certa, dependendo de como conectar as polaridades também influenciará no sentido que o motor irá girar dependendo do botão pressionado. Ponte H com botões e conexões. Circuito Diagrama de Hardware Esse circuito pode ser utilizado para fazer montagens de circuitos simples. Conectando os elementos nos pinos dessa placa, a visualização dos circuitos fica simples e didática. Os pinos individuais localizados do lado direito podem ser utilizados para energizar o circuito, ou seja, conectar as polaridades positiva e negativa que serão utilizadas. É uma placa útil para testes e demonstrações, pois o circuito fica organizado e de fácil compreensão das ligações. Como exemplo na foto abaixo, conecta-se a pilha em série com um botão acionador e um motor (vão completar 3 lados de um quadrado), adicionando ainda um jumper para fechar o circuito (fechando o quadrado). Pressionando o botão, o motor é ativado. 9

10 Circuito diagrama de Hardware. Acionamento de motor. Circuito LED RGB O LED RGB funciona como se fossem 3 LEDs em um só. Você pode ligar a fonte em três lugares diferentes (sempre obedecendo à polaridade indicada na placa), e dependendo dos pinos em que você ligar a fonte, o LED acenderá de uma cor diferente, ou vermelho (R-> red-> vermelho), ou verde (G-> green-> verde), ou azul (B-> blue-> azul). Para os pinos da esquerda ele acende vermelho, para os do centro ele acende verde, e para os da direita ele acende azul. É possível também conectar mais de uma fonte ao mesmo tempo, assim o LED irá acender duas cores ao mesmo tempo, formando outra cor. LED RGB e conexões. 10

11 Sensor de luz 1.2 O circuito sensor de luz utiliza um LDR que pode ser ajustado à luz ambiente em que ele se encontra movendo com uma chave o potenciômetro até obter a sensibilidade desejada para o LDR. A saída será de nível alto quando o LDR estiver exposto à luz, e de nível baixo caso contrário. Assim é possível utilizar o sensor LDR para ligar e desligar dispositivos. Não esquecer de ligar a fonte de 6V na entrada. Caso queira usar o sinal gerado pelo sensor para alguma função programada no Modelixino é só conectar na saída indicada na placa. Um exemplo de utilização é fazer o circuito sensor de luz ativar um motor a partir de um relé. Você liga a saída do circuito sensor de luz na entrada de 6V do relé e o NA (normalmente aberto) do relé vai para o interruptor (INT.), ligando também a bateria e o motor no INT. Assim, na presença de luz, o circuito sensor de luz energiza o relé, e o relé aciona o motor. Quando não houver luz o motor não funcionará. Se for utilizado o NF (normalmente fechado) do relé, o motor terá comportamento contrário, desligado na presença de luz, e ligado na ausência de luz. Sensor de luz. 11

12 Circuito montado para NA. Foto detalhando sensor de luz. Foto detalhando interruptor. Foto detalhando relé. Sensor de Obstáculo 1.5 O Sensor de Obstáculo 1.5 possui funcionamento equivalente à sua versão anterior, mas possui também a saída para ser utilizada sem 12

13 microcontroladores. Colocando um jumper no local desejado é feita a escolha de utilização com ou sem microcontrolador. Se a escolha for sem, é preciso ligar a alimentação de 6 V e o atuador que o sensor irá ativar na área atuador. Sensor de Obstáculo 1.5. Circuito Relé 1.1 O circuito relé 1.1 é uma atualização do circuito relé, possuindo indicado o ponto comum entre o NA e NF; essa característica evita erros de montagem, pois o usuário só poderá utilizar uma chave de cada interruptor por vez (ou NA, ou NF), evitando que se conecte em curto duas fontes de circuitos diferentes. Para utilizá-lo é só conectar a fonte de 6V e utilizar os interruptores (INT.1 e INT.2) escolhendo para cada um ou NA ou NF, de acordo com a característica do circuito que você está montando. Circuito Relé

14 Painel Protoboard Modelix É um painel especial para função de protoboard, com espaço no centro das trilhas para conectar um CI (Modelixino) e fazer as conexões necessárias nesse CI a partir dos pinos adjacentes. As trilhas V1 e V2 que correm nas laterais são especiais para alimentação. É preciso tomar especial cuidado na hora de conectar as fontes, obedecendo à indicação de polaridade da placa, para não colocar em curto a fonte de alimentação. Observar que as trilhas laterais estão em curto na vertical e as outras estão em curto na horizontal, é importante entender isso para fazer as conexões corretamente. Painel Protoboard Modelix. Acendendo um LED. CI conectado no Painel Protoboard Modelix. Modelixino 2.2 Nessa placa você irá conectar um Modelixino, fazendo as conexões nele de forma simples, pois tudo está indicado e de fácil visualização. Possui os 14

15 pinos de entrada e saída digitais de 0 a 13 (na porta 13 existe um LED para ser utilizado), nas quais você pode escrever ou ler sinais digitais e, também, especialmente nas portas 3, 5, 6, 9, 10 e 11, é possível escrever sinais analógicos, indicados na placa como PWM. Exemplos: digitalwrite(1, HIGH); //coloca a porta 1 em nível alto digitalread(2); //faz a leitura do pino 2 retornando HIGH (nível alto) ou LOW (nível baixo) analogwrite(3, 125); //coloca o valor de 125 no pino 3, esse valor pode ser de 0 a 255 Os pinos indicados por Analógica são especiais para receber sinais analógicos, possuindo portas de 0 a 5. Existe um botão de reset caso seja necessário reiniciar o funcionamento do Modelixino. Você deverá escolher entre alimentação pela USB ou alimentação externa (EXT), colocando um jumper no lugar adequado. Exemplo para leitura de sinal analógico: analogread(3); // faz leitura analógica do pino 3, o Modelixino possui uma capacidade de resolução de leitura de 5V/1024 unidades Modelixino 2.2. Possui pinos de ligação 5V e gnd (terra) podendo ser utilizados com um circuito HUB para distribuir energia nos dispositivos que serão conectados à placa. 15

16 Para maiores informações sobre o funcionamento e programação do Modelixino 2.2 consultar o manual próprio dele. Sensor de Som 1.2 O sensor de som funciona captando sons a partir do microfone da placa e, quando capta algum som, mantêm nível alto na saída por um determinado período de tempo que poderá ser escolhido pelo usuário. Você poderá escolher entre utilizar o sensor de som com o Modelixino, programando o mesmo e utilizando o sinal gerado pelo sensor de som para realizar alguma ação; ou com uma alimentação externa e um relé, sendo que o sinal gerado pelo circuito sensor de som irá ativar o relé e ligar algum dispositivo. Também existe a possibilidade de utilizar um microfone próprio ao invés do microfone da placa, para isso basta conectar um jumper em externo ao invés de interno na área microfone, e conectar seu microfone em mic ext. Para a escolha de tempo é preciso conectar um jumper no tempo de sua escolha, os níveis de tempo são: 7 - é aproximadamente 40s; 6 - é aproximadamente 20s; 5 - é aproximadamente 8s; 4 - é aproximadamente 4s; 3 - é aproximadamente 2s; 2 - é aproximadamente 0,2s; 1 - é aproximadamente 40ms. 16

17 Sensor de Som 1.2. Circuito Temporizador 1.2 O circuito temporizador funciona mantendo nível alto na saída quando se pressiona um interruptor, e mantêm nível alto por um tempo determinado pelo usuário. A escolha de tempo é feita por colocação de jumpers no local de sua escolha. Assim, a cada vez que você pressionar um interruptor, um pulso de nível alto é gerado na saída durante o intervalo de tempo escolhido. Com isso é possível implementar circuitos que necessitam funcionar dentro de um intervalo de tempo específico. Os tempos disponíveis são os mesmos do Sensor de Som. Temporizador 1.2. Circuito Entrada de Som É um circuito de som especial que possui entrada para um microfone externo, e dois canais de saída (pois pode se escolher entre mono ou 17

18 estéreo) para conectar a outro dispositivo ou placa, assim pode-se implementar mais facilmente circuitos que necessitam de microfone (entrada de som). Na saída de cada canal existe ou a pinagem para se conectar um controlador, ou a pinagem comum para conectar ao Sensor de som no microfone externo. Se o mono for escolhido o mesmo sinal irá sair nos dois canais. O dispositivo Atuador de Som pode ser utilizado como entrada para um microfone ou para um fone de ouvido, servindo como saída de som. Circuito Entrada de Som. Circuito Placa Ilhada (Circuito Impresso para prototipagem) É um circuito especial para soldar protótipos de circuitos feitos pelo usuário. Tendo o desenho do circuito que se deseja construir você pode soldar os pinos na placa ilhada de acordo com sua necessidade, fazendo as ligações dos dispositivos. As ilhas do centro são individuais, não estando conectadas entre si, já as localizadas nas laterais possuem uma trilha deixando-as em curto, caso seja necessário no seu projeto. Circuito Placa Ilhada. 18

19 Dispositivo Galileu 2.0 O dispositivo Galileu é composto por um microcontrolador que já vem com um software dedicado, sendo que o usuário não precisa programar suas funções. Ele é acionado por um controle remoto que vai controlar as saídas do Galileu. É uma plataforma completa, possuindo conexões para sensores, motores, e também possui luz e som. Pode ser utilizada com finalidade didática ou também em competições, pois você pode usá-lo para controlar robôs a partir dos sensores e dos motores que podem ser conectados à placa. O dispositivo Galileu 2.0 possui um manual próprio para consulta. Galileu 3.0. Dispositivo Intérprete 2.0 O dispositivo Intérprete é equivalente ao Galileu, mas possui algumas funções mais limitadas, sendo um circuito menor também. Ele não possui os relés para acionamento dos motores, sendo uma versão mais compacta, mas igualmente versátil. Ele já vem pré-programado com algumas funções 19

20 que poderão ser escolhidas por um controle remoto, assim o usuário não precisará ter conhecimentos prévios de programação. O dispositivo Intérprete possui manual próprio para consulta. Intérprete. Dispositivo Sapia 2.0 O dispositivo Sapia é um dispositivo programável por controle remoto. O próprio usuário é que irá programar o microcontrolador para uma função determinada, utilizando o controle remoto, e uma tabela contendo linhas e colunas específicas para cada comando utilizado para programar. Assim a programação fica mais intuitiva e didática para quem está começando, não sendo preciso utilizar um computador, e digitar um programa em linguagem C. O dispositivo Sapia possui um manual próprio para consulta. 20

21 Modelixino 2.6 O Modelixino 2.6 é muito similar ao Modelixino 2.2, sendo que esse é apenas uma versão mais compacta do Modelixino 2.6. O Modelixino 2.6 possui um manual próprio para mais informações. Modelixino 2.6. Modelixino 2.8 O Modelixino 2.8 é uma versão mais completa do Modelixino 2.6. A versão 2.8 possui pinagem de três vias que já possui as polaridades positiva e negativa, além do sinal. Assim funciona como um plug-and-play, pois a alimentação já está disponível na própria pinagem da placa, facilitando assim a montagem de circuitos. O Modelixino 2.8 possui um manual próprio para mais informações. Modelixino

22 Rhino 3.0 O Rhino 3.0 é equivalente ao Modelixino 2.8, possuindo pinagem de três vias que funcionam como plug-and-play. Seu diferencial é que, ao invés de uma entrada USB na placa, ele possui uma entrada de 5 pinos. Assim você utilizará o cabo em que uma ponta é USB e a outra é uma fêmea de 5 entradas, lembrando de obedecer a posição do grd (ground-> terra-> polaridade negativa) da placa e do cabo. Dispositivo Regulador Analógico Esse dispositivo serve para regular a sensibilidade de sensores analógicos como um sensor LDR, por exemplo. Também pode ser implementado em um circuito regulando a potência de um motor, ou utilizado com um microcontrolador utilizando leitura analógica e executando ações baseadas nessa leitura. Girando o dispositivo no sentido horário (olhando por cima do dispositivo) a resistência diminui até chegar a zero e travar, e girando no sentido oposto aumenta gradualmente até chegar à resistência máxima e também travar. Possui dois parafusos para fixação. Dispositivo Regulador Analógico. 22

23 Dispositivo Atuador de Som (capta e emite sons) Esse é um dispositivo versátil que possui dupla função, ele tanto consegue captar sons, quanto também emitir sons a partir de uma fonte geradora (pode ser o próprio microcontrolador, a partir de uma de suas saídas). Quando ele capta um som ele gera um pulso podendo servir de entrada para algum outro circuito. Dispositivo atuador de som. Dispositivo Sensor de Impacto NA Dispositivo que irá captar um impacto e poderá ser implementado para parar um carrinho, por exemplo, quando for pressionado contra uma parede ou obstáculo. Dispositivo Sensor de Impacto NA. 23

24 Dispositivo Sensor de Impacto NA/NF É um dispositivo de impacto que possui dois pares de entrada, um é NA e o outro é NF, dependendo da função que você necessitar para seu circuito você pode escolher qual utilizar. Também, se seu circuito necessitar de um dispositivo que ligue ao mesmo tempo em que outro desligue, você pode utilizar as duas entradas, lembrando de tomar cuidado com o ponto comum entre as duas entradas. Dispositivo Sensor de Impacto NA/NF. 24