RELATÓRIO SOBRE A CRIAÇÃO DE PLACA IHL (INTERFACE DE HARDWARE LIVRE) ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO 1º SEMESTRE

Transcrição

1 RELATÓRIO SOBRE A CRIAÇÃO DE PLACA IHL (INTERFACE DE HARDWARE LIVRE) ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO 1º SEMESTRE Albert Cruz Loyanne Lemos Matheus Carvalho Pricilla Brandão Salvador Dezembro

2 Albert Cruz, Loyanne Lemos Matheus Carvalho Pricilla Brandão Disciplina: Eletrônica Digital Professor: Danilo Rodrigues César CRIAÇÃO DA PLACA IHL Salvador Dezembro

3 Sumário 1.0 Introdução Tema Materiais Ferramentas e Outros Método - Passo-a-passo para a confecção da IHL Teste da IHL Instalação do Software Como Instalar Teste do endereço 0x Teste do endereço 0x Dificuldades, erros e soluções Orçamento Anexos

4 1.0 Introdução O objetivo proposto pela disciplina Eletrônica Digital foi a confecção de uma interface de hardware para praticar os ensinamentos em sala de aula, desde o conhecimento básico de eletrônica ate os fundamentos da Eletrônica Digital. Este hardware possibilita o desenvolvimento de software através do mesmo, por outro lado, esta interface será utilizada durante o curso, em outras disciplinas e no projeto ARHTE. Existem infinitas possibilidades no uso desta interface, desde o simples acionamento de leds até acionamentos de cargas maiores, como por exemplo, motores ou lâmpadas residenciais. Apesar de esta placa ter sido construída com materiais novos, existe também a possibilidade dela ser feita de materiais reciclados (retirados de sucatas), contribuindo para que haja uma diminuição do lixo eletrônico e do impacto ambiental.

5 2.0 Tema Desde a confecção de uma placa de circuito impresso até o desenvolvimento de programas.

6 3.0 Materiais Para confecção da placa IHL, foram utilizados os seguintes componentes eletrônicos: 1- Circuito Integrado (Regulador) Circuito Integrado (Regulador) Circuito integrado SN74HC Circuito integrado ULN Zener 1W 12V 1- Resistor 10R 1- Soquete 18 Pinos metalizado 1- Soquete 20 Pinos metalizado 1- Conector DB-25 em 90º femea 1- Conector KRE-2 12,5MM 2P 5MM 1- Placa de Fenolite 01 Face 10 x 15CM 2 - Resistores 1K 2 - Capacitores Elétricos 10uFX25V 1 - Capacitor Elétrico 100uFX25V 4 - Diodos 1N Resistores 100K 8 - Resistores 390R 10 - Conectores KRE Diodo 1N Diodo 1N Resistor Carvão 1/8W. 5% CR25 1K 1 - Resistor Carvão 1/8W. 5% CR Resistor Carvão 1/8W. 5% CR K 8 - Resistor Carvão 1/8W. 5% CR25 390R 10 - Led 03 mm 10 - Conector KRE-2 12,5MM 2P 5MM 4 - Relê 05V

7 3.1 Ferramentas e Outros Foram utilizadas as seguintes ferramentas para a construção da IHL 1- Cortador de placa de circuito impresso. - Utilizado para corta a placa virgem; 2- Furador de placa de circuito impresso. - Utilizado para perfurar a placa; 3- Caneta para traçar o circuito impresso. - Utilizada pra desenhar as trilhas do circuito; 4- Palha de aço. - Utilizada para limpeza da PCI; 5- Percloreto férrico. - Utilizado para corrosão da placa de circuito impresso; 6- Vasilhame plástico - Utilizado para armazenamento do percloreto durante a corrosão; 7- Ferro de soldar e solda. - Utilizado para soldagem dos componentes na PCI; 8- Alicate de corte Utilizado para retirar o excesso de terminais dos componentes; 9- Sugador de solda - Utilizado para reparos na PCI quando houver excesso de solda, curtos entre as ligações e etc. 10- Multimetro - Utilizado para conferir as trilhas da PCI, checando continuidade e/ou curtos possíveis; 11- Chave de fenda Utilizada para abrir e fechar o terminal KRE. (fixar fios, etc); 12- Fonte de alimentação Utilizada para alimentar a IHL. (fornecer a tensão); 13- Cabo DB 25 macho macho. - Utilizado para interconectar a IHL ao computador.

8 4.0 Método - Passo-a-passo para a confecção da IHL 1- Impressão do layout disponível no repositório do Prof. Danilo César; 2- Foi feito o recorte do layout e fixado na placa com durex para posteriormente fazer os furos; 3- Antes da perfuração ocorreu um alinhamento dos componentes pois alguns não estavam com o tamanho padrão. 4- Após a perfuração, utilizou-se palha de aço para a limpeza da placa, possibilitando assim, que a tinta da caneta fixe sobre a superfície da placa; 5- Após o polimento, utilizou-se o layout como parâmetro para desenhar as trilhas; 6- Foi feito uma conferencia após o traçado para evitar a possibilidade de erros futuros que dificultaria a solução após a corrosão; 7- Misturou-se percloreto de ferro com água na proporção de 160g (aproximadamente) de percloreto em 500ml de agua. 8- Processo de corrosão: A placa foi inserida com a parte de cobre voltada para baixo, para que, na medida em que fosse corroendo, não houvesse acumulo do cobre retirado na superfície da placa; 9- Depois de aproximadamente 20 minutos (esse tempo varia de acordo com a temperatura da solução e a sua concentração), foi retirada a placa com cuidado e constatou-se que todo o cobre que não havia sido protegido pela caneta havia sido corroído; 10- A placa foi lavada com água corrente e enxuta com papel toalha. Após isso foi utilizado a palha de aço para retirar a tinta que estava protegendo as trilhas; 11- Foi feito uma conferência visual do layout e foi feito um teste de continuidade para verificar a integridade das trilhas ou possíveis curtos; 12- Os componentes foram soldados e após isso se usou um alicate de corte para retirar os excessos dos terminais dos componentes; 13- Depois de tudo conferido, utilizou-se novamente o teste de continuidade para certificar-se de que o processo de soldagem foi feito corretamente; 14- Depois de todos os passos acima concluídos, a placa já está pronta para ser alimentada pela fonte, e assim testada com o cabo DB 25 macho macho paralelo e o computador.

9 5.0 Teste da IHL Utilizou uma fonte de computador (atx). Para essa fonte funcionar foi necessário a união de dois fios (ps-on e gnd, preto e verde). Conectou-se a fonte de alimentação à IHL e constatou-se que dois leds acenderam, significando que a parte relativa ao 5V que sai do regulador (7805) e a do 12V (7812) estão funcionando normalmente fornecendo tensão para o circuito. Foi conectado a DB 25 da IHL com a DB 25 do computador através do cabo DB 25 macho-macho. Nesse ponto é necessário a instalação do software para verificar o funcionamento de entrada e saída. 5.1 Instalação do Software 1. Para a Instalação do Software é necessário que utilize o sistema operacional Linux (qualquer distribuição) 2. Obtém-se através do repositório do Prof. Danilo César os seguintes arquivos através dos links: Instalador_v1.2.sh ioportv1.2.tar.gz Como Instalar 1. Abre-se um terminal e executa os seguintes comandos: chmod +x instalador_v1.2.sh (este comando dá permissão de execução do arquivo)../instalador_v1.2.sh (este comando executa o script que instala o ioport). 2. Neste ponto, o software esta instalado. A IHL está pronta para o teste final. 5.3 Teste do endereço 0x378 Executa se o seguinte comando: sudo outb 0x378 Obs.: sudo: comando necessário para permitir a execução do outb por qualquer usuário cadastrado pelo administrador (root). 1. sudo outb 0x378 0: envia o decimal 0 para a porta paralela através do endereço 0x378. Após este comando todos os leds obrigatoriamente devem estar desligados. 2. sudo outb 0x378 1: envia o decimal 1 para a porta paralela. Com este comando apenas o primeiro led deve acender. 3. sudo outb 0x378 2: envia o decimal 2 para a porta paralela. Com este comando apenas o segundo led deve acender. 4. sudo outb 0x378 4: envia o decimal 4 para a porta paralela. Com este comando apenas o terceiro led deve acender.

10 5. sudo outb 0x378 8: envia o decimal 8 para a porta paralela. Com este comando apenas o quarto led deve acender. 6. sudo outb 0x378 16: envia o decimal 16 para a porta paralela. Com este comando apenas o quinto led deve acender. 7. sudo outb 0x378 32: envia o decimal 32 para a porta paralela. Com este comando apenas o sexto led deve acender. 8. sudo outb 0x378 64: envia o decimal 64 para a porta paralela. Com este comando apenas o sétimo led deve acender. 9. sudo outb 0x : envia o decimal 128 para a porta paralela. Com este comando apenas o oitavo led deve acender. Depois de todo esse processo, pode verificar que todo o endereço 0x378 está funcionando.

11 5.4 Teste do endereço 0x sudo inb 0x Após teclar enter, será mostrado um endereço em hexadecimal correspondente ao endereço de entrada atual.

12 6.0 Dificuldades, erros e soluções 1- Na impressão do layout ocorreu um erro na dimensão do circuito, precisando dessa forma redimensionar os furos, pois os mesmos estavam com um espaçamento errado (fora do padrão) em relação aos componentes; 2- O teste de continuidade não identificou nenhum impresso rompido e/ou aberto. Caso ocorresse, a solução seria usar solda ou um pedaço de fio para completar o impresso; 3- O teste de continuidade identificou alguns curtos entre trilhas que foram resolvidos com raspagens do cobre com alguma ferramenta pontiaguda; 4- Ocorreram soldas frias (solda que não une perfeitamente com a trilha e com o terminal do componente). A solução foi praticar o ato de soldar novamente até que essa falha fosse solucionada por conta da falta de prática do processo de soldagem ou até mesmo por não ter feito uma limpeza perfeita da placa com a palha de aço; 5- Ocorreu curto-circuito durante a soldagem (excesso de solda fechando duas ou mais trilhas) a solução foi utilizar o sugador para retirar o excesso de solda fazendo depois uma nova soldagem; 6- Ocorreu a queima de um led que é comum devido a demora do contato do ferro de soldar com o componente. A solução foi substituir o led. A troca ocorreu com o uso do sugador; 7- Utilizou-se soquetes metalizados por dois motivos: não soldar diretamente o circuito integrado por ser um componente delicado e para facilitar a troca em caso de queima; 8- Foi orientado para que a soldagem do soquete metalizado não fosse feita com o circuito integrado inserido nele, para não acorrer a queima do mesmo.

13 7.0 Orçamento Foram gastos aproximadamente: R$ 30,00 reais de componentes R$ 120,00 reais de ferramentas Obs.: Alguns materiais utilizados não foram comprados porque já possuíamos.