Elektor-79627f03-d41b-40f5-ad02-909998096a03

24 12/2011-01/2012 elektor

Angelo La Spina (Itlia)Gerado milhes de vezes todos os dias pelos teclados dos nos-sos telefones, as oito frequn-cias DTMF foram escolhidas de forma que as harmnicas e a intermodulao no gerasse sinais de interferncia signifi-cativos nas faixas selecionadas. O sinal codificado como um par de ondas senoidais, assegu-rando que nenhuma frequn-cia mltipla uma da outra e a soma e diferena entre duas frequncias no coincide com nenhum tom individual por isso que os sons gerados pelo DTMF so to estranhos!

O circuito codificador DTMF apresentado neste artigo baseia-se no dispositivo gera-dor de tons HT9200B produ-zido pela Holtek, e distribudo pela Futurlec (www.futurlec.com), entre outros. O codifi-cador complementado por um decodificador em algum lugar tambm nesta edio. O HT2900B um dispositivo fornecido com um encapsu-lamento DIP de 14 pinos. Este pode ser ins-trudo por um microcontrolador a gerar 16 tons duais e (s em modo srie) 8 tons sim-ples no pino de sada DTMF. O seu irmo mais novo de 8 pinos (HT9200A) disponibi-liza apenas o modo srie e o HT9200B pos-sui um modo de interface srie/paralelo selecionvel para vrias aplicaes como sistemas de segurana, automao doms-tica, controle remoto atravs de linhas de telefone, sistemas de comunicao, entre outros. Para converter a informao do teclado (S1 a S8) numa palavra de 3 bits para a seleo de tom que o HT9200B pre-

cisa ver na sua entrada utilizamos um codi-ficador 8 para 3 com prioridade 74HC148. O nono interruptor (S9) ligado entrada D3 no circuito integrado codificador. Ao pressionar um dos interruptores S1-S8 geramos uma palavra binria de 3 bits nas sadas A0, A1, A2 de IC1. Em seguida, o cir-cuito integrado IC2 gera os tons duais de acordo com esses cdigos binrios.Pressionando os botes S1-S8 geramos os tons duais para os dgitos DTMF C, B, A, #, *, 0, 9 e 8. Se carregarmos e mantivermos pressionado o boto S9 geramos os dgitos DTMF 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 e D.Para gerar as oito frequncias simples com preciso, utilizado um cristal de quartzo de

3,58 MHz ligado ao pino 2 e 3 de IC2. O pino 13 do HT9200B fornece um sinal DTMF com cerca de 150 mV para uma carga de 5 K.A resistncia de pull-up R2 pode ser omitida se substituir o 74HC148 por um 74LS148. Nesse caso, a resistncia R1 deve estar pre-sente no circuito, podendo ser omitida no caso contrrio.O circuito consome cerca de 2 mA a partir de uma fonte de alimentao regulada de 5 V. Deve ainda ser bem fcil de construir recorrendo a um pequeno pedao de placa perfurada para prottipos.

(090964)Artigo original: 8-channel DTMF Link: Encoder

July/August 2010

Conexo DTMF de 8 canais: Codificador

Indicador para limitador dinmico 013Ton Giesberts (Elektor)

O indicador que aqui descrevemos foi especificamente projetado para ajustar o limitador dinmico apresentado em algum artigo tambm nesta edio, e verificar se o nvel mximo da tenso de refern-cia (P1) precisa ser modificado. Para isso usamos um circuito integrado decodifi-cador de 4 para 16 (4514) para monitorar

o estado dos quatro bits de contador do circuito limitador. Este circuito integrado pode ser alimentado a partir da tenso de alimentao de 8 V do limitador. A placa do limitador tem um conector de 6 vias (K5) para acessar s quatro sadas do con-tador e tenses de alimentao. O conec-tor K1 do circuito indicador pode ser ligado a K5 na placa do limitador.Apenas uma das sadas do 4514 vai para

o nvel lgico alto por cada combina-o de quatro bits nas entradas do cir-cuito integrado, enquanto as outras sa-das permanecem no nvel lgico baixo. Uma resistncia limitadora de corrente ligada em srie com cada LED. No possvel usar uma resistncia comum no catodo porque a maioria dos LEDs tem uma tenso inversa mxima de 5 V, enquanto que a tenso de alimentao

R2

10

1

2 3 4 5 6 7 8 9

9x 22k

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S9

HT9200B

IC2DTMF

DATA

VSS

VDD

S/P

CLK

13D0

14

D1D2

CE

12

X2 X1

D3

10

11

4

67

8

1

2 3

9

HPR1/BIN

74HC148N

0/Z101/Z112/Z123/Z134/Z145/Z156/Z167/Z17

IC1

EN A

V18

VCC

GND

10111213 15

EO

14

1A2A3A

1

16

1234

5

A

97

6

8

R1

22k

C4

100n

C3

100n

C1

22p

C2

22p

X1

3.579MHz

C5

10u 63V*

+5V

090964 - 11

DTMF

012

Personal Download for , Elio Silva | copyright Elektor

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25elektor 12/2011-01/2012

Conexo DTMF de 8 canais: DecodificadorAngelo La Spina (Itlia)

No decodificador para o projeto da cone-xo DTMF usamos um circuito integrado HT9170B da Holtek para fazer o trabalho. A contraparte natural do HT9200B usado no projeto do codificador, o HT9170B um receptor multi-frequncia de dois tons (DTMF) com um decodificador digital inte-grado e um filtro com funes de divisor de frequncia. O circuito integrado utiliza tcnicas digitais de contagem atravs de um cristal de 3,58 MHz, para detectar e decodificar todos os 16 pares de tons DTMF em palavras de 4 bits. Para dividir os sinais DTMF em grupos de sinais altos e baixos, so usados filtros de capacitores comuta-dos de alta preciso. Um circuito de rejei-o de tom integrado elimina a necessidade de pr-filtragem. O HT9170B compatvel pino a pino com o seu famoso equivalente MT8870 da Mitel. Ambos os circuitos deco-dificadores DTMF podem ser obtidos atra-vs da Futurlec (www.futurlec.com).

A tabela mostra a correspondncia entre os pares de frequncia e as palavras de 4 bits obtidas na sada do decodificador.

O CD4099 atua como um comutador enderevel de 8 bits. Os dados so colo-cados na entrada D, e o endereo no qual os dados devero ser entregues introdu-zido nas entradas A0, A1, e A2. Quando a entrada Enable colocada no nvel baixo, os dados so transferidos para a respec-

tiva sada. Os dados so armazenados quando a entrada Enable transita do nvel lgico baixo para o nvel alto. Todos os dados que no foram endereados per-manecem inalterados. Com a entrada

Enable no nvel lgico alto, o dispositivo retirado de seleo, e todos os dados permanecem no seu estado anterior, no sendo afetados por eventuais altera-es nos dados das entradas. Para evitar

014

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

D9

D10

D11

D12

D13

D14

D15

D16

STB1

A2

B3

C21

D22

INH23

Y011

Y19

Y210

Y38

Y47

Y56

Y65

Y74

Y818

Y917

Y1020

Y1119

Y1214

Y1313

Y1416

Y1515

VDD

24GND

12

IC1

CD4514BCN

R12k7

R22k7

R32k7

R42k7

R52k7

R62k7

R72k7

R82k7

R92k7

R102k7

R112k7

R122k7

R132k7

R142k7

R152k7

R162k7

+8V

-8V

+8V

-8V

C1

100n

+8V

-8V

-8V

K1+8V

-8V

A0A1A2A3

100354 - 11

(16 V) bem maior.Os 16 LEDs organizados em fila fornecem uma boa indicao do processo de controle. Pode-se melhorar a apresentao do circuito usando LEDs de cores diferentes para o primeiro e ltimo LED, como por exemplo, vermelho para D1 (ganho mximo) e verde para D16 (ganho mnimo), e amarelo para o resto dos LEDs. Enquanto observar sinais de vrias fontes (televiso, DVD, console de jogos, etc.), pode usar facilmente os 16 LEDs para monitorar o comportamento do limitador e ajustar a configurao do potencimetro P1 no circuito limitador. Este deve ser ajustado de modo que D16 apenas acenda no nvel mximo de sinal. Se isto no for possvel, e D16 permane-cer aceso durante a maior parte do tempo independentemente da posio de P1, vai ser necessrio aumentar o valor de P1. Claro que, tambm possvel ajustar P1 de modo que a fonte de sinal mais forte fique ligeiramente acima da faixa de controle do limitador.

Este circuito pode ser facilmente montado num pequeno pedao de placa para prottipos. O consumo de corrente na ordem dos 4 mA.

(100354)Artigo original: Indicator for Dynamic Limiter July/August 2010

K1

1011 1213 1415 16

1 23 45 67 89

CD4099N

IC2

CLR

VDD

VSS

151413121110

Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7

A0A1A2

16

E

56

32 1

9

7

4

D

8

R4

10k

T1

BC547

HT9170B

ST/GT

IC1

OSC1

OSC2

PWDNVREF

VDDTOE

VSS

EST

STDINH

IN-

IN+

18

1017

16Q1 11

Q2 12

Q3 13

Q4 14

15

GS

7

9

8

56

2

1

34 R5

10k

X1

3.579MHz

R2

100k

R3

330k

C5

100n

C4

100n

C3

100n

C1

100n

R1100k

+5V

DTMF

C2

10u 63V

+5V

GND

100073 - 11

1209 Hz 1336 Hz 1477 Hz 1633 Hz

697 Hz 0001 0010 0011 1101

770 Hz 0100 0101 0110 1110

852 Hz 0111 1000 1001 1111

941 Hz 1011 1010 1100 0000


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26 12/2011-01/2012 elektor

Teste e medida rpida

Controlador de luz exterior

Leo Szumylowycz (Alemanha)

As imagens valem por mil palavras, sendo que este ser o menor artigo para uma revista de eletrnica. Recentemente, o meu fiel (e abastado) gato decidiu mergu-lhar como uma bomba para a minha ban-deja de LEDs cuidadosamente ordenada. O resultado foi cerca de mil ou mais LEDs de 40 variedades diferentes todos misturados! A imagem mostra o meu circuito de teste muito rpido, que pode ser usado com uma fonte de alimentao varivel com mostra-

dores digitais de corrente e tenso.Os clipes para papel so do tamanho standard, de chapa de nquel (no podem ser de plstico!). Pode soldar uns conec-tores do tipo banana (ou outro tipo de conectores) aos terminais da pequena placa de teste. Um refinamento da mon-tagem consiste na colocao de uns pequenos ps de borracha para evitar problemas de curto-circuitos na superf-cie da bancada de trabalho.

(090969)Artigo original: Rapid Test and Measurement

July/August 2010

Harald Schad (Alemanha)Quando voc passa de uma zona bem ilu-minada de sua casa para uma zona na escu-rido, os seus olhos demoram algum tempo at ajustarem a sua viso. Uma soluo para esse problema este controlador de luz exterior com controle automtico para des-ligar. Como bnus, tem ainda a facilidade de ajud-lo a encontrar o buraco da fecha-dura quando voc chega tarde em casa.Normalmente no existe nenhuma ligao de rede eltrica disponvel no ponto onde pretende instalar o temporizador, o que faz com que muitos circuitos no sejam prticos. Contudo, este circuito que aqui apresentamos foi projetado para funcio-nar nesta situao. Este projeto evita a uti-lizao de componentes volumosos, como transformadores, e pode ser construdo e montado no interior de uma caixa para um interruptor. O circuito caracteriza-se ainda por um baixo consumo de corrente em repouso.

O circuito inicia-se assim que se fecha o interruptor (ou boto de presso) S1. A lmpada recebe ento imediatamente a ali-mentao atravs do retificador em ponte. A queda de tenso aos terminais dos diodos D5 a D10 de 4,2 V, que fornece a tenso de alimentao para o circuito de tempo-rizao, construdo em torno do contador binrio CD4060.Quando o interruptor aberto a corrente da alimentao da iluminao continua a fluir atravs de Tri1. O acoplador ptico NPN no circuito de controle com triac detecta quando o triac ativado, com o LED D1 ligado em anti-paralelo mantendo o controle simtrico. O fototransistor NPN dentro do acoplador ptico gera um pulso de reset atravs de T1, pino 12 do conta-dor. Isto significa que o perodo de tempo total vai decorrer mesmo que o circuito seja reiniciado.O CD4060 conta velocidade da frequn-cia da rede eltrica. O pino 3 comuta para

o nvel lgico alto depois de 213 ciclos de clock, o que corresponde aproximada-mente a 2,5 minutos. Se este tempo no for suficientemente longo, voc poder adicio-nar mais um contador CD4060 em cascata. O transistor T2 entra ento em conduo e curto-circuita o LED interno de acoplador ptico IC2; isto faz com que Tri1 seja pri-vado do seu sinal de disparo e a luz apaga-se. O circuito permanece sem alimentao at prxima ativao.O circuito adequado para funcionar ape-nas com cargas resistivas. Com os com-ponentes apresentados (em particular na ponte retificadora e D5 a D10) a potn-cia mxima total da lmpada (ligada) de 200 watts. Como bem sabido, o filamento da lmpada tem uma elevada probabilidade de falhar no momento em que se aplica a alimentao na lmpada. Existe pouco risco neste momento para o Tri1 dado que con-trolado pelo interruptor. A consequncia mais provvel de uma sobrecarga que um

015

016

a possibilidade da introduo de dados no corretos, a entrada Enable deve ser mantida no nvel lgico alto (isto , ina-tiva) enquanto as linhas de endereo esto sendo alteradas. Quando o decodificador DTMF recebe um par de tons vlido, a sua sada STD comuta para o nvel lgico alto; caso contrrio permanece no nvel lgico baixo. Dado que a entrada Enable de IC2 precisa de um pulso negativo para ativar uma sada, a condio de lgica tem que ser invertida atravs de um transistor (T1).O estado individual das sadas Q0-Q7 (pre-sente nos pinos do conector K1) repre-senta o estado ativo/inativo dos botes de presso S1-S9. Apenas uma das sadas Q0-Q7 comuta o seu estado lgico. Na verdade, a correspondncia est na inver-

so, ou seja, se pressionar S1 no codifica-dor vai afetar a sada Q7, S2 afeta a sada Q6, S3 Q5, e assim por diante, at S8 que controla a sada Q0.Os sinais de sada no conector K1 res-peitam os nveis de variao CMOS e a corrente mxima de cada sada especi-ficada para o CD4099 deve ser conside-rada a especificao difere de fabricante para fabricante, sendo que deve consul-tar o datasheet em caso de dvida. Como exemplo, que funciona seguramente na maioria dos casos, podem ser liga-dos LEDs de baixo consumo em K1 com uma resistncia de catodo comum de 2,2 k. Deve ser usado o mesmo valor para os LEDs de optoacopladores do tipo TIL199, enquanto que para o MOC3020M

deve ser usado um valor de 470 . O que quer que seja que ligue em K1, garante que as sadas do CD4099 no vo estar sobrecarregadas.Tal como o codificador, o decodificador tam-bm pode ser construdo numa placa para prottipos, mas fique vontade para dese-nhar a sua prpria placa de circuito impresso.A combinao codificador/decodificador pode comunicar por uma linha 2-wire (com um comprimento considervel), sem fios usando um transmissor e receptor de udio adequado e aprovado, ou sobre a linha de alimentao da rede eltrica usando inter-faces adequadas.

(100073)Artigo original: 8-channel DTMF Link:

Decoder July/August 2010


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27elektor 12/2011-01/2012

Painis frontais 017Kai Riedel (Alemanha)

Criar painis frontais com legendas ade-quadas e com aspecto profissional um problema para a maior parte dos aficio-nados da eletrnica. Os filmes de pls-tico transparentes funcionam bem mas a superfcie de elevado brilho da maio-ria dos tipos de transparncias dispon-veis inadequada para os nossos obje-tivos. Idealmente, queramos alguma coisa com uma ligeira textura na super-fcie (parte da frente) para evitar refle-xes indesejveis. Nos crculos profissio-nais existe uma escolha popular com a designao Autotex InkJet produzido pela Mac-Dermid [1] e se clicar no link Where to Buy obtm um contato que o colocar em contato com um distri-buidor. Se estiver pensando em adquirir apenas poucas quantidades vai achar o preo bastante elevado.Uma boa alternativa filme do tapete de mouse, tal como o que usado no Folex Mat Kit [2]. Usando este filme especial

(ligeiramente texturado num dos lados, formato A4) pode imprimir o seu pro-jeto com uma impressora a jato de tinta obtendo uma boa qualidade com bastante rapidez. Para produzir o resultado final o autor utiliza o seguinte processo: Desenhe o esquema do painel frontal num programa grfico (por exemplo, o CorelDraw). Imprima a imagem espelhada deste desenho na parte de trs do filme especial. Deixe a tinta secar durante 24 horas e borrife a parte de trs com uma base cin-zenta clara.

Quando a tinta estiver completamente seca aplique uma fita adesiva dos dois lados na parte de trs do filme; a refern-cia 529478-62 da Conrad Electronics [3] o ideal. Crie os cortes e furos para os botes, inter-ruptores e controles operacionais com um bisturi. Fixe o filme ao painel frontal.

Este mtodo pode tambm ser usado para criar painis frontais de aspecto profissio-nal para prottipos industriais.

(090426)Artigo original: Front Panels the Mouse Mat

Way July/August 2010

[1] www.macdermidautotype.com/autotype.nsf/webfamilieseurope/AUTOTEX

[2] www.amazon.co.uk/ e introduza Folex mouse mat ki

[3] www.conrad-uk.com

TRI1

A2

A1

BTB16-600B

GR1

100R

MOC3041M

IC2 6

4

1

2

CQY80N

IC15

4 1

26

D12

S1

D10

D9

D8

D7

D6

D5

D11

1N5908G

R2

1k

C1

470u10V

D1 D2

D3 D4

C2

2n2

R3 RESET

4M7

R4

4M7

R10

270R

T2

BC547

R64k7

LA1

< 200W

C3

100n

R9

8k2

R810k

T1

BC337R5

680k

C4

10u6V3

R7

100k

CTR14

4060

IC3

CT=0

RCX

10

11

12

151314

11

1312

CTCXRX

!G

16

1

6457

9

34567

89

32

+

8

L

N

090633 - 11

D1...D10 = 1N5408

4V2

LA1 ON: 50Hz 2min7360Hz 2min18

6V2

dos diodos D1 a D6 se danifique. No prot-tipo no foi usado nenhum fusvel, dado que em todo caso este no seria muito fcil de substituir. Contudo, essa no uma prtica recomendada!

Os circuitos ligados rede eltrica AC apenas devem ser construdos por pessoas com experincia adequada devendo ser consideradas todas as pre-caues de segurana relevantes e nor-

mas aplicveis, durante a construo e instalao do circuito.

(090633)Artigo original: Outdoor Lighting Controller

July/August 2010


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28 12/2011-01/2012 elektor

Testador PIC para cabos RJ-45 018

Pascal Coulbeaux (Frana)Este testador de cabos RJ-45 verifica de modo automtico a continuidade do cabo e efetua um teste configurao da cone-xo. Cada uma das oito conexes verifi-cada independentemente para detectar curto-circuitos.O circuito pode ser construdo usando um microcontrolador PIC16C62B ou PIC16F72. Este microcontrolador foi escolhido devido aos seus 22 pinos de entrada/sada. Cada interface RJ-45 utiliza oito pinos de entrada/sada, ou seja, 16 pinos no total, mais dois pinos E/S para ligar dois LEDs.O testador apresentado usa o microcontro-lador PIC16C62B, que pode funcionar com uma tenso de alimentao de 3 V, justifi-cando o uso de uma unidade de alimenta-o com duas baterias. Infelizmente, este microcontrolador pode apenas ser progra-

mado uma nica vez. possvel utilizar o microcontrolador PIC16F72, que pode ser reprogramado e compatvel pino a pino, mas vai precisar utilizar uma unidade de ali-mentao com trs baterias de modo a obter uma tenso de 4,5 V.O circuito de clock formado por R1/C1, uma soluo muito barata, dado que no precisamos de uma frequncia de clock muito precisa.O circuito iniciado usando o boto de presso, a alimentao mantida e contro-lada pelos transistores T3 e T2. Este para automaticamente, depois de um atraso gerado atravs do temporizador Timer0. Quando o temporizador Timer0 entra em overflow, gerado um sinal de interrup-o que faz com que o pino RA0 comute para o nvel lgico baixo, e desta forma o transistor TQ2 entra ao corte, seguido por

T3. A barra de LEDs permite-nos seguir o teste de cada conexo. O primeiro LED (pino 1), controlado por RA2, acende se o cabo estiver ok. O segundo LED (pino 2), controlado por RA3, acende se o cabo tiver algum problema eltrico ou falha de conti-nuidade. Ambos os LEDs acendem-se se o cabo tiver um curto-circuito. Os outros oito LEDs mostram como o cabo est ligado. Se o cabo estiver ligado, vemos os LEDs acen-derem da esquerda para a direita; mas se o cabo estiver cruzado vemos as luzes a andarem de um lado para o outro, como na serie televisiva Kitt - O Justiceiro.O software est disponvel no site da Elektor [1].

(090643-1)Artigo original: PIC RJ-45 Cable Tester

July/August 2010

www.elektorbrasil.com.br/090643

C2

100n

1

23456789

R15

8x 10kD1

DC-10EWA

BT1

3V

R5560R

S1

R8

2k2

R1356k

R110

k

C1

20p

R2 330R

VSS

8

VDD

20

VSS

19

MCLR1

RA02

RA13

RA35

RB021

RB122

RB223

RB324

RB425

RB627

RB728

RB526

RC011

RC112

RC213

RC314

RC415

RC617

RC718

RC516

RA24

RA46

RA57

CLKIN9

CLKOUT10

IC1

PIC16F72

VCC

T2

BC337

T1

BC327

12345678

K212345678

K1

R3 330RR4 330RR6 330RR7 330RR9 330R

R10 330RR11 330RR12 330RR14 330R

090643 - 11


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29elektor 12/2011-01/2012

Pirmide LED 3D 019Lothar Goede (Alemanha)

O autor queria apenas fazer um pouco de programao num microcontrolador. Contudo, o projeto rapidamente cresceu e transformou-se nesta impressionante e atraente pirmide. O circuito consiste essencialmente numa placa de circuito impresso especial, 23 LEDs e um micro-controlador. Apesar do fato de que o microcontrolador ser um modesto Atmel ATtiny2313, o autor conseguiu encontrar

espao suficiente nos 2 kB de memria flash para 16 sequncias de iluminao diferentes.Os 23 LEDs esto divididos em trs gru-pos. As sees de baixo e do meio con-sistem em oito LEDs, enquanto que a seo superior tem apenas sete. O microcontrolador tem apenas 20 pinos, sendo que no possvel utilizar um pino para controlar cada LED individu-almente. A abordagem de multiplexa-

gem adotada utiliza apenas 11 pinos de sada. So usados transistores para aumentar a corrente de sada admiss-vel para cada sada.O software foi escrito em assembly e pode, como habitualmente, ser baixado do site da Elektor [1] como cdigo fonte ou arquivo hexadecimal. O desenho da placa de circuito impresso tambm pode ser obtido no mesmo site, podendo tam-bm ser obtida atravs do Servio Elektor.

C4

100n

1

JP11

JP2

S1

RESET

R10

1k

R9

1k

D24

LL4148

C3

22u16V

C1

220u16V

C2

100n

+5V

123456

K5

ISP

+5V

ATTiny2313

RESET

IC1

PB7PB6

PD5PD4PD3

PB1PB0

PD0PD1PD2

PB3PB4PB5

PB2

PD6

10XIXO

20

1918

1312

14151617

11987

1

54

236

VCC

GND

D+

D

K1

K2

K3

K4

R84k7

T8

R14k7

T1

R24k7

T2

R34k7

T3

R44k7

T4

R54k7

T5

R64k7

T6

R74k7

T7

R134k7

T11

R124k7

T10

R114k7

T9

D1

R14

56R

D2

R15

56R

D3

R16

56R

D4

R17

56R

D5

R18

56R

D6

R19

56R

D7

R20

56R

D8

R21

56R

D9

R22

56R

D10

R23

56R

D11

R24

56R

D12

R25

56R

D13

R26

56R

D14

R27

56R

D15

R28

56R

D16

R29

56R

D17

R30

56R

D18

R31

56R

D19

R3256

R

D20

R33

56R

D21

R34

56R

D22

R35

56R

D23

R36

56R

8x BC817-40

3x BC817-40

090940 - 11


886718

30 12/2011-01/2012 elektor

Alarme de bicicleta barato 020Gerad Seuren (Holanda)O autor queria um alarme muito barato e simples para alguns dos seus pertences, como a sua bicicleta.Este alarme baseia-se num alarme de janela bastante barato, que tem um interruptor temporizado com um minuto. O pulso de sada do 555 subs-titui o interruptor reed no alarme de janela. O 555 disparado por um sen-sor montado prximo da roda dianteira, em combinao com um im que est montado nos raios. Este sensor e im foram retirados de um computador de bicicleta barato.A roda dianteira da bicicleta est des-trancada, de forma que o interruptor reed feche momentaneamente quando a roda gira. Isto faz disparar o 555, que por sua vez ativa o alarme de janela. O circuito em torno do 555 consome muito pouca corrente e pode ser alimentado pelas baterias do alarme de janela. Existe

espao suficiente no interior da caixa do alarme para montar o interruptor tempo-rizado dentro dela.O resultado um dispositivo compacto muito barato, com apenas um nico cabo que vai desde o interruptor reed at roda dianteira.E o rudo que isto produz simplesmente incrvel! Depois de aproximadamente um minuto o rudo para e o alarme volta para o modo de standby. O alarme de bicicleta deve ser montado num local impercept-vel, por exemplo debaixo do selim, den-tro de uma (grande) luz dianteira, ou no compartimento da bateria.Com sorte, o alarme vai espantar qualquer potencial ladro, ou pelo menos fazer ver aos outros elementos mais atentos da sociedade de que algo no est bem.

(100251)Artigo original: Cheap Bicycle Alarm

July/August 2010Ateno: A instalao e utilizao deste circuito podem estar sujeitas a restries legais.

IC1

7555CNDIS

THR

OUT

TR

CV

2

7

6

4

R

3

5

8

1

R1

10k

R2

100k

R3

1M

C2

47u16V

C3

10n

C4

100n

S1

C1

1n

SENSOR

+4V5

100251 - 11

A montagem da placa de circuito impresso bastante simples e direta: existem alguns componentes SMD para soldar, mas existe bastante espao. Para melhores resultados, prefervel esco-lher LEDs com um ngulo de viso o mais elevado possvel, de forma que a pir-mide tenha um efeito melhor quando vista de fora. O autor utilizou LEDs cor de laranja do tipo LO L296 da Osram, que tm um ngulo de viso de 160. Existe um conector de seis vias para permitir programar o microcontrolador no cir-cuito (ISP). Os fusveis de configurao so definidos para permitir usar o clock interno de 4 MHz, que dividido por um divisor interno at se obter 0,5 MHz. Se os fusveis no forem programados cor-retamente as sequncias de iluminao vo variar muito depressa, muito lenta-mente, ou no de forma alguma!Quando tudo est iver funcionando pegue num fio de cobre com 11 cm de comprimento e outro com 5,5 cm de comprimento com uma seco de 1,5 mm2 e solde a extremidade do menor ao centro do mais longo de forma a fazer um T. Levante a espiral da placa de circuito impresso de modo que o fio em forma de T fique por baixo, e depois solde-o aos dois terminais apresenta-dos na fotografia. Pode-se tambm usar um tubo de metal fino em vez do fio de cobre slido.

Alm do conector ISP ainda disponibi-lizado uma interface USB, cuja funo apenas fornecer a tenso de alimentao de 5 V. Podemos tambm usar um adap-tador de rede para 5 V sem qualquer pro-blema. Existem dois jumpers que afetam o comportamento da pirmide de luz: o JP1 determina se as dezesseis sequncias de luz so todas apresentadas em seguida ou por uma ordem aleatria; e JP2 deter-

mina se os padres de luz so exibidos ou se todos os LEDs ficam iluminados conti-nuamente. S1 um boto de reset que pode ser bastante til se quiser experi-mentar alterar o software.

(090940)Artigo original: 3D LED Pyramid

July/August 2010

www.elektorbrasil.com.br/090940


886718

Comunicao

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Acoplador de fase para PLC ou rede X10 021Christian Tavernier (Frana)

Desde que a rede eltrica AC no tenha nveis de interferncia muito elevados, as comunicaes sobre a linha de alimenta-o eltrica PLC (Power Line Communi-cation) funcionam muito bem numa casa com fase simples. Infelizmente, este no o caso quando estamos na presena de uma instalao com trs fases. Se o trans-missor e o receptor estiverem em fases diferentes, no podem comunicar. O nico acoplamento entre as diferentes fases reside nos transformadores da companhia da companhia de eletricidade, e como os sinais de alta-frequncia usados para a por-tadora do sistema de comunicaes atra-vs da linha de alimentao da rede el-trica no conseguem viajar alm do medi-dor de eletricidade, estes nunca chegam ao ponto de acoplamento sendo que assim no existe nenhuma tipo de acoplamento. Neste caso, necessrio usar um acoplador antes do medidor de eletricidade *.Este tipo de acoplador muito simples de construir; o circuito envolve apenas qua-tro capacitores que formam uma ponte de alta-frequncia entre as vrias fases.

A construo muito simples, mas por razes de segurana vital utilizar capa-citores de Classe X1 projetados para utili-zao em redes eltricas de 440 VAC (por exemplo, os Farnel #1166428). Teorica-mente, os fusveis no so estritamente essenciais, mas oferecem uma proteo adicional no caso de um capacitor falhar.A placa de circuito impresso [1] encaixa numa caixa desenhada para usar num sis-tema de distribuio eltrico moderno. A

caixa utilizada consiste num mdulo de duas unidades do tipo Boss BE350/605T (Farnell #1171699).Quando ligar o circuito rede de distribui-o eltrica leve em considerao todas as precaues habituais depois de se certi-ficar que o interruptor principal est des-ligado, claro! O circuito funciona pronta-mente. O nico problema que pode sur-gir quando o transmissor ligado fase 3 no circuito. Nesse caso, o capacitor C3 tem um efeito adverso nos sinais de alta-frequncia gerados pelo transmissor, na medida que vai ter uma contribuio para diminuir a sua amplitude. Nesta situao, a soluo mais simples desligar a cone-xo do terminal neutro do acoplador, o que retira este capacitor do circuito.

(081170-1)Artigo original: Phase Coupler for PLC or X10

Network July/August 2010

* A instalao deste circuito deve ser restringida a tcnicos competentes e qualificados. O circuito pode no funcionar em todos os pases e zonas.

[1] www.elektorbrasil.com.br/081170

100mA T

F1

100mA T

F2

Ph1

100mA T

F3

Ph2

Ph3

N

C1

22n440V

X1

C2

22n440V

C3

22n440V

C4

22n440V

X1

081170 - 11


886718

32 12/2011-01/2012 elektor

Per Stegelmann (Dinamarca)

Os interruptores miniatura so bem caros e difceis de encontrar. Aqui, apresenta-mos um equivalente digital barato com a capacidade de relembrar o valor que foi fixado. Pode ser programado para dife-rentes modos como sadas em cdigo BCD invertido e no invertido, e a pos-sibilidade de escolher uma contagem hexadecimal ou decimal BCD.Os elementos principais no circuito so o microcontrolador ATtiny2313 com o seu oscilador RC integrado, um display de LEDs de 7-segmentos (pode escolher o tamanho e cor) e dois pequenos botes de presso. Toda a funcionalidade do circuito est den-tro do firmware do microcontrolador. Os arquivos com cdigo fonte referentes ao projeto esto disponveis gratuitamente no site da Elektor [1]. Se examinar o cdigo vai detectar a seguinte funcionalidade base-ada nas configuraes dos jumpers.JP1 = ON: entrada READ (PD4) responde ao nvel lgico ativo Alto. JP1 = LOW: entrada READ (PD4) responde ao nvel lgico ativo baixo. Quando o valor do interruptor for lido,

os botes UP/DOWN esto efetivamente desativados.JP2 = ON: cdigo BCD invertido. JP2 = OFF: cdigo BCD normal.JP3 = ON: contagem hexadecimal (0-F). JP3 = OFF: contagem decimal (0-9).JP4 = ON: ponto decimal ativado. JP4 = OFF: ponto decimal desligado.

Quando o valor do interruptor no mudar durante aproximadamente 10 segundos, o valor atual armazenado na EEPROM interna do microcontrolador para ser recuperado quando o circuito reiniciado. Os pinos de sada BCD so ento alterados para entradas e com trs estados quando a entrada READ (PD4) no est ativa. Isto permite que sejam ligadas mltiplas sa-das de vrios destes circuitos ao mesmo

barramento de quatro bits. Ao ser multi-plexado (usando um multiplexador de 1 para 16) possvel selecionar um interrup-tor de cada vez para ler o seu valor. Desta forma possvel ler at 16 circuitos inter-ruptores atravs do mesmo barramento de 8 bits do microcontrolador, para mini-mizar o nmero de E/S usadas.Quando o valor da EEPROM mais alto do que o valor mximo do contador este colocado a zero. Isto para evitar proble-mas quando est armazenado um valor de 15 na EEPROM e o mximo do contador corresponde ao valor 9 (modo decimal).

(090538)Artigo original: Digital Thubwheel Switch

July/August 2010


Jrgen Stannieder (Alemanha)

Para correntes de carga at 4 A o autor uti-liza um rel biestvel para desligar a carga numa bateria de 12 V de modo a evitar que esta descarregue muito. Como podemos disponibilizar o mesmo tipo de proteo para cargas mais elevadas?A soluo que aqui usamos consiste num MOSFET de potncia HEXFET de canal P como rel semicondutor para desligar a carga. A baixa resistncia RDS(ON) destes

dispositivos no muito maior do que a resistncia de contato de um rel. O dis-positivo usado o IRF4905 da Internatio-nal Rectifier [1]. O IRF4905 tm uma resis-tncia RDS(ON) de 0,02 e pode suportar correntes de drena mximas ID(MAX) de at 74 A. usado no circuito para permi-tir passar uma corrente de at 20 A e des-ligar a carga quando a teso da bateria desce abaixo de um determinado limiar. Como chamada de ateno, verifique que

todos os cabos de conexo entre a bateria e a carga tm uma seo suficiente para suportar a corrente de carga esperada. O transistor deve ser montado num dissipa-dor de calor adequado para poder dissi-par toda a potncia (aproximadamente 4,5 W para 15 A) desenvolvido no prprio transistor.A corrente consumida pelo prprio cir-cuito situa-se na ordem dos 0,5 mA o que realmente insignificante quando

Interruptor digital022

Proteo contra descarga total para baterias de 12 V 023

ATTINY2313

PA2(RESET)

PB6(MISO)

PD3(INT1)

PB1(AIN1)PB0(AIN0)

PD2(INT0)

PB5(MOSI)

PB7(USCK)

PB3(OC1A)PB4(OC1B)

PB2(OC0A)

PD0(RXD)PD1(TXD)

PD6(ICP)PD5(T1)PD4(T0)

IC1PA0

VCC

GND

PA1

10

20

1918

1312

14151617

11987

1

5

236

4

K11234567

1

JP1

1

JP2S1

UP

C2

100n

S2

DWN

C3

100n

C1

100n

1

JP3

SA52-11EWA

LD1

10

CA CA

dp

7 a6 b4

c2

d1

e9

fg

3 8

5

R1270R

R2270R

R3270R

R4270R

R5270R

R6270R

R7270R

1

JP4

R8

270R

READ BCD OUTPUT MODE

MAX VALUE

DOT ENABLE

090538 - 11


886718

33elektor 12/2011-01/2012

Jogo de memria024

Christian Tavernier (Frana)Este jogo eletrnico de mem-ria consiste numa forma de uma grande roda com quatro botes vermelho, verde, azul e amarelo iluminados. Estes botes ilumi-nam-se por uma ordem alea-tria com sequncias cada vez mais longas, acompanhadas por notas musicais. O objetivo do jogo reproduzir essas sequn-cias precisamente pelo pres-sionar dos botes pela mesma ordem e pelo mesmo nmero de vezes medida que estas se iluminam. Assim, tirando a parte do entretenimento, este jogo tambm estimula a memria visual e auditiva.Para construir este jogo voc pode usar um velho Basic Stamp I. Este tem entradas/sadas suficientes para alimen-tar todos os LEDs e botes de presso necessrios ao jogo. Para simplificar a construo, os botes iluminados so reprodu-zidos, neste caso, associando um boto e um LED da mesma cor ligados ao mesmo porta.O circuito muito simples; gra-as ao Basic Stamp I, e acima de tudo ao fato de que os suas portas (P0-P3) neste caso poderem funcionar como entradas, onde so usados para ler os botes, e como sadas onde so usados para controlar os LEDs. A linha P4 usada apenas como sada para controlar o alto-falante que reproduz as notas musicais que acompanham a ilu-minao dos LEDs.

A fonte de alimentao utiliza uma tenso entre 7 e 15 V, que pode ser obtida a partir de uma bateria de 9 V, desde que o circuito entre automaticamente no modo de standby quando no usado.Para o alto-falante, certifique-se que esco-lheu um dispositivo miniatura de 50 . E para os botes (S1-S5), se quiser usar o desenho da nossa placa de circuito

impresso, vai precisar usar um do tipo quadrado D6 da ITT. Estes botes tm tambm umas lentes coloridas que so particularmente teis neste caso. No que diz respeito placa de circuito impresso, tenha em ateno que os LEDs e botes podem ser igualmente montados na face dos componentes sem qualquer problema, se isso facilitar a monta-gem do circuito numa caixa.Pode organizar a disposio dos LEDs e botes como quiser. Con-tudo, importante emparelhar a mesma sada (P0-P3) a um LED e boto da mesma cor, para respei-tar a lgica do jogo.O programa para carregar no Basic Stamp est disponvel gratuita-mente no site da Elektor [1], assim como do site do prprio autor [2].O circuito tem uma malha de reset que funciona assim que se liga o mesmo, podendo tambm o lei-tor forar um reset a qualquer hora pressionado o boto S1. Depois de um reset, os LEDs iluminam-se em sequncia para o encorajar a jogar. Se no pressionar nenhum boto, tirando S1, claro, passados alguns segundos o jogo entra no modo de

standby; todos os LEDs se apagam e o con-sumo de corrente do circuito desce para apenas algumas dezenas de A.Para voltar a iniciar novamente o jogo, tudo o que tem a fazer efetuar um reset usando o boto S1, ou pressionar qual-quer outro boto durante pelo menos dois segundos. O jogo ilumina o primeiro LED e toca a nota musical correspondente. Tem

comparada com a taxa de auto-descarga da bateria.O potencimetro P1 ajusta o nvel de queda do valor de tenso que define o ponto de disparo para o circuito desligar a carga. A carga permanece desligada mesmo quando a tenso na bateria sobe novamente depois de recarregada. O boto de presso S1 usado para ligar T1 novamente e assim alimentar a carga.Assegure-se que qualquer entrada do cir-cuito integrado 40106 no usada ligada massa do circuito.

(090632)Artigo original: Deep Discharge Protection for

12 V Bateries July/August 2010

[1] www.irf.com/product-info/datasheets/data/

irf4905.pdf

1 21

IC1.A

C1

100n

C2

100n

R3

680k

R2

270k

R1

100k

P1

250k

C5

2u225V

D1

5V6

S1

RESET

T1

IRF4905

IC114

7

C3

100n

C4

2u2 IC1 = 40106

RL1

3

CARGA

090632 - 11

5 9 1311

BASIC STAMP BS1IC1

PWR

GND

PCO

PCI

+5V RES

P0 P1 P2 P3

10

P4

11

P5

12

P6

13

P7

141 2 3 4 5 6 7 8 9

D1

R1

220R

S2

D2

R2

220R

S3

D3

R3

220R

S4

D4

R4

220R

S5

50R

LS1

C3

10u25V

D5

1N4004C1

470u15V

C2

10n

+9V

GND

PCO

PCI

VSS S1

091073 - 11

RESET


886718

34 12/2011-01/2012 elektor

ento de pressionar, dentro de mais ou menos um segundo, o boto da mesma cor. O jogo ilumina ento dois LEDs em sequncia e gera as duas notas musicais correspondentes. Por sua vez, o leitor tem agora que pressionar os dois botes corres-

pondentes pela mesma ordem. O jogo con-tinua ento com uma sequncia que sem-pre mais longa de cada vez que se avana, at ao ponto em que o jogador comete um erro na reproduo da sequncia. O jogo emite ento um rudo estrondoso para

indicar o erro, terminando a jogada atual e iniciando outra. Esperamos que se divirta!

(091073-1)Artigo original: Play Simon July/August 2010[1] www.elektorbrasil.com.br/091073[2] www.tavernier-c.com

IC2

2

36

8

4

7

TLC271

LM334Z

IC1

adj.

V+

V-

R1

1k

R2

10k

22kP1

T1

BC337-40

C1

100u25V

+3V5...+16V

0V...+1V5

LM334Z

adjV+ V-

090421 - 11

0V

LEVELR1

100k

R2

120k

R3

100R

R5

*

D1

1N4148

D2

C1

100n

R422k

T1

BC847

2

31IC1.A

2x

R6

100k

R7

120k

R8

100R

R10

*

D3

1N4148

D4

R922k

T2

BC847

6

57IC1.B

2x

R

*

100335 - 11

+6V

8

4IC1

IC1 = LM358

SENSOR

GND

Fonte de alimentao de baixo nvel ajustvel025

Sensor de nvel para gasolina/diesel026

Vladimir Mitrovic (Crocia)

Se voc quiser verificar o comporta-mento de um circuito eletrnico a bai-xas tenses, uma fonte de alimentao ajustvel como a que aqui apresenta-mos pode ser muito til. Alimentada a partir de uma fonte de 3 a 16 volts (DC), consegue produzir uma tenso de sada estvel na gama de 0 a 1,5 V.

O potencimetro multi-volta P1 permite ajustar a tenso de sada com bastante preciso. O transistor de sada BC337-400 eleva a corrente de sada para cerca de 200 mA, tendo em considerao que a tenso de alimentao mnima de 3,5

V. A dissipao de calor no transistor deve ser levada em considerao, e se for necessrio deve usar um dispositivo com mais potncia. O transistor T1 pode ser omitido e a resistncia R2 substitu- da por um fio se estiver contente com uma sada de 3 mA para 3 volts, 10 mA para 6 V ou 20-30 mA para 10-16 V.

Estes valores representam a corrente mxima de sada do ampop TLC271. Sem o transistor T1, a tenso de alimen-tao mnima de 3,0 V.

(090421)Artigo original: Adjustable Low-voltage Power

Supply July/August 2010

Paul de Ruijter (Holanda)

Este sensor particularmente ade-quado para usar em espaos peque-nos, como o de um tanque de gaso-lina de uma moto. Tem a vantagem de no ter nenhuma parte mvel, contra-riamente aos sensores convencionais com um dispositivo de flutuao que dificultam a sua instalao no interior de um tanque.O circuito do sensor construdo com base em componentes padro feito de padro de baixo custo, e pode ser reu-nido por uma quantia reduzida.

O princpio de funcionamento baseia-se na medio das tenses de conduo diretas de dois diodos idnticos (primeiro, verifique esta caracte-rstica medindo os dois diodos). A tenso de conduo direta de um diodo diminui medida que a temperatura da juno cresce. Se for colocada uma resistncia pr-ximo de um dos dois diodos, este vai aque-cer ligeiramente se ficar acima da superf-cie do combustvel. Para se obter melhores resultados, o outro diodo (usado para refe-rncia) deve ser colocado ao mesmo nvel. Se os diodos estiverem cobertos pelo com-bustvel no tanque, a resistncia de aque-

cimento no ter efeito porque vai ser arrefecida pelo combustvel. Um ampop compara a tenso aos terminais dos dois diodos, com uma corrente ligeiramente inferior atravs do diodo de referncia. Quando o nvel do combustvel desce, a sada do ampop vai para um nvel mais alto e o transistor de sada entra em conduo. Isto faz com que seja ligada uma resistncia sensora em paralelo com a sada do sensor. Podem ser usados vrios circuitos sensores em conjunto, cada um com a sua prpria

resistncia sensora ligada em paralelo com a sada, e o sinal de sada resultante pode ser usado para controlar um medidor.Usando esta abordagem, o autor construiu uma fita de sensores para o tanque de com-bustvel consistindo em cinco placas de cir-cuito impresso, cada uma com dois circuitos sensores. Com esta fita de sensores insta-lada num determinado ngulo no tanque, possvel obter uma resoluo de aproxima-damente 1,5 litros por cada sensor. Muitos tanques tm um dispositivo eltrico pr-


886718

35elektor 12/2011-01/2012

ximo do fundo para conexo a uma lm-pada indicadora no painel de instrumentos para indicar quando o combustvel entra no nvel de reserva. A fita de sensores pode ser usada neste lugar.

Voc ir ter que fazer algumas experin-cias com os valores das resistncias senso-ras, mas no utilize valores abaixo de 100 . tambm importante montar os dois diodos e a resistncia de aquecimento num pequeno tubo com uma abertura no fundo, de forma que algum combustvel

que seja espirrado no arrefea a resistn-cia de aquecimento, uma vez que isto iria resultar em leituras incorrectas.O circuito deve ser alimentado por uma fonte de tenso regulada de 5 a 6 V, de modo a prevenir que as resistncias de aquecimento no fiquem quentes. Depois de testar tudo para garantir que est tra-balhando corretamente, uma boa ideia cobrir a placa de circuito impresso com cola epoxy para obter uma melhor prote-o contra o combustvel.Dica: pode usar o conhecido circuito inte-

grado LM3914 para construir um mos-trador com 10 LEDs, que pode ser usado como um indicador de nvel. Em edies mais antigas da Elektor podem ser encon-trados outros exemplos de circuitos tam-bm adequados a este propsito.

Nota: este circuito sensor no adequado para utilizar com lquidos condutivos.

(100335-1)Artigo original: Petrol/Diesel Level Sensor

July/August 2010

+5V

C5

100n

C4

68p

X1

12MHz

ATTINY25

RESET

XTAL1

XTAL2

OC1A

ADC1

IC1

VCC

GND

PB0

8

4

71

62

3 5

C339p

0.05x fXTAL

C71n

D1

1N5819

R1

10k

R2

100k

C6

100n

10k

P1

091052 - 12

VCC

C5

100n

C4

68p

X1

12MHz

ATTINY25

RESET

XTAL1

XTAL2

OC1A

ADC1

IC1

VCC

GND

PB0

8

4

71

62

3 5

C1

68p

C322p

C21p8...30p

0.1x fXTAL

091052 - 11

Circuito para ajuste de frequncia de cristal 027

Rainer Reusch (Alemanha)Para os circuitos com microcontroladores os cristais de quartzo garantem a melhor preciso para manter uma determinada frequncia. Para medies de tempo e frequncia um ajuste fino de um oscilador a cristal pode ser necessrio, sendo que vamos analisar em detalhe como que as frequncias podem ser ajustadas. Embora tenhamos selecionado um microcontro-lador ATtiny25 da Atmel para o nosso exemplo, os mtodos usados podem ser aplicados a quase todos os tipos de microcontroladores.Um oscilador num microcontrolador con-siste basicamente num inversor tempo-rizado externamente por um cristal de quartzo e dois capacitores (oscilador de Pierce). O valor da capacidade deve ser adaptada com preciso para o cristal sele-cionado, de modo que qualquer divergn-cia da frequncia nominal esteja contida a um mnimo possvel (consulte o datasheet do microcontrolador). Os cristais apre-sentam uma pequena tolerncia, porm,

e para compensar este efeito temos que aumentar significativamente as duas capacidades em paralelo para baixar a fre-quncia. Para tornar este ajuste possvel montado um capacitor ajustvel em srie com o cristal. Selecionamos dois capacito-res em paralelo (C1 e C4) para termos um valor grande o suficiente de modo que o oscilador possa funcionar abaixo da sua fre-quncia nominal, para a capacidade srie mxima (C2 e C3). Ajustando o capacitor ajustvel C2 podemos aumentar um pouco a frequncia de trabalho.Na prtica, para efetuar este ajuste neces-srio dispor de um frequencmetro. Neste caso a sua ponta de prova no deve estar ligada entrada inversora do oscilador (XTAL1). A capacidade da ponta de prova alteraria a frequncia, e na verdade este efeito poderia mesmo ser detectado na sada do oscilador (XTAL2), mesmo que no fosse muito pronunciado.A melhor soluo carregar no microcon-trolador um programa que produza um sinal de onda quadrada numa porta.

O pequeno programa seguinte escrito em C precisa de apenas cinco passos no ciclo principal. Em seguida aparece um sinal na porta PB0 com uma frequncia que cor-responde a um dcimo da frequncia do cristal.

#include int main(void){ DDRB|=(1

36 12/2011-01/2012 elektor

varicap, o que significa que agora precisa-mos de uma tenso de controle para este diodo para ajustar a capacidade, e em con-sequncia a frequncia do cristal. O contro-lador programado de forma que na sua sada PWM tenhamos um sinal de onda quadrada com uma largura de pulso ajus-tvel (o microcontrolador AVR consegue fazer isto sem ter que executar qualquer linha do programa). Um elemento RC (R2 e C6) filtra os pulsos de modo a obter uma tenso DC que enviada para o diodo atra-vs da resistncia R1. No nosso circuito o diodo varicap usado um diodo Schottky retificador 1N5819 que funciona impeca-velmente! Isso significa que a tenso de alimentao tem que permanecer a 5 volts para assegurar uma faixa de ajuste ade-quada. Se ficar contente por confiar apenas em ajustes manuais o circuito tambm vai funcionar perfeitamente a 3,3 volts.No segundo circuito o capacitor em srie

fixo (C3) eleva a frequncia do cristal. O capacitor programvel D1 faz descer a frequncia, em conjunto com o segundo capacitor C4 em paralelo. A nica tarefa do capacitor C7 consiste em isolar a ten-so de controle DC da entrada do oscilador. Por esta razo o nvel de tenso de controle deve ser significativamente mais alto que a tenso de alimentao!No nosso circuito experimental precisamos de algumas entradas do usurio para infor-mar o controlador qual a tenso de controle que deve produzir (tal como anteriormente a calibrao manual efetuada). Para isso simplesmente ligamos um potencimetro entrada de um conversor A/D. O ajuste do potencimetro depois de digitalizado transferido diretamente para o registro que determina a largura do pulso do sinal PWM.Uma vez mais medimos a frequncia do cristal na porta PB0, embora desta vez o firmware j no produza um sinal com um

dcimo da frequncia do cristal. Usando um par de comandos NOP a relao da fre-quncia ajustada para um vigsimo. No exemplo ilustrado esperamos ver ento uma sada de 600 kHz.Os valores para os capacitores que rodeiam o oscilador dependem principalmente do cristal selecionado (os valores nas figu-ras devem ser considerados apenas como valores genricos standard). Na seleo do diodo varicap pode tambm esperar algu-mas dificuldades.O cdigo fonte e arquivos hexadecimal esto disponveis gratuitamente no site da Elektor [1], ou na pgina do autor dedicada a este projeto [2].

(091052)Artigo original: Crystal Pulling

July/August 2010

[1] www.elektorbrasil.com.br/091052[2] http://elektor.reworld.eu

Nol Demissy (Frana)

Este dispositivo permite gerar apitos em intervalos de tempo regulares, para tempo-rizao dos treinos de corrida, por exemplo. Cada intervalo de tempo indicado por um apito, e o final de um teste de desempenho indicado por um apito duplo. So permitidos dois tipos de teste:

Testes 1-4 oferecem um certo nmero de ciclos, cada um incluindo dois perodos, um perodo de corrida seguido por um perodo de descanso. Por exemplo, o teste 1 oferece seis ciclos que compreendem um perodo de 15 segundos de corrida seguidos por um perodo de 15 segun-dos de descanso. Os primeiros trs testes

tm valores pr-definidos, enquanto que o teste 4 completamente ajustvel.O teste 5 permite-lhe determinar a velo-cidade MAS (Maximum Aerobic Speed) fazendo com que o atleta corra em blocos de 2 minutos em velocidades crescentes. As distncias de corrida entre marcas esto separadas de 20 a 25 metros, de acordo com a sua escolha. Pode selecionar a velo-

cidade inicial e os valores mximos de velo-cidade para o teste. Passados 2 minutos, a velocidade aumenta de 1 km/h. Num per-odo constante de dois minutos, a distn-cia de corrida aumenta. O valor MAS repre-senta a velocidade mxima que o atleta alcana sem diminuio.O circuito muito simples e consiste apenas num microcontrolador, cinco botes, um

RA4/T0CKI

RB7/T1OSI

RB1/RX/DT

PIC16F88

RA5/MCLR

RB3/CCP1

RB6/T1CK

RB2/TXCK

RA1/AN1 RA0/AN0

RA2/AN2

RA3/AN3

RB0/INT

OSC2

IC2

OSC1

RB4

RB5

VDD

VSS

18 17

13

12

11

10

1615

14

1

3 9

8

7

6

2

4

5

X1

4MHz

C2

33p

C1

33p

R8

330R

D1S5

RUN/PAUSE

C3

33n

R4

4k7

S4

ENTER

R3

4k7

S3

DWN

R2

4k7

S2

UP

R1

4k7

S1

ESC

LCD1

VS

S

VDD

R/W

VO

RS

D0

D1

D2

10

D3

11

D4

12

D5

13

D6

14

D7

1 2 3 4 5 6

E

7 8 9

LC DISPLAY 2x16

R5

270R

T1

BC547

BZ1

VDD

10k

P1

VDD

100203 - 11

Apito eletrnico028

886718


37elektor 12/2011-01/2012

mostrador LCD de 2 linhas de 16 caracteres, um LED, e uma sirene. necessrio usar um cristal de quartzo para obter uma base de tempo suficientemente precisa.Quando se liga o circuito, o sistema para. Se pressionar o boto Run/Pause o sistema liga-se e o LED ilumina-se. Se pressionar o mesmo boto outra vez o sistema entra no

modo de pausa. possvel reiniciar uma ses-so de treino sem ter que perder os valores atuais. Por outro lado, uma parada definitiva (pressionando o boto Escape) efetuado um reset aos valores correspondentes ao treino atual.O software (cdigo fonte em BASIC e arqui-vos hexadecimal), o microcontrolador j

programado, e um manual detalhado (dis-ponvel apenas em francs), esto dispo-nveis atravs do site da Elektor, na pgina dedicada a este artigo [1].

(100203-1)Artigo original: Whistler: Electronic Trainer/

Coach July/August 2010


R3

1k

R2

22k

T1

R522

k

R147

kR4

47k

T2

R6

1k

C1

10u

R7

47k

D1

D2

R8

47k

R12

22k

S1

T3

RE1D3

1N4007

R9

22k

R10

47k

T4

R11

1k

C2

10u

40V

40V

K1

VCC

VCC

TRIGGER

T1...T4 = BC547

091045 - 11

Parada de emergncia 029Jacob Gestman Geradts (Frana)O maior receio de qualquer projetista de sistemas controlados por microcontrola-dores ou computadores que o disposi-tivo controlador (computador ou micro-controlador) possa bloquear no meio de um processo de controle qualquer e que o sinal de sada fique bloqueado. Neste cenrio um motor pode continuar a girar cada vez mais rpido ou um elemento de aquecimento pode ficar vermelho de to quente, sem que seja possvel o sistema tomar qualquer ao corretiva. Na reali-dade, qualquer sistema de controle pre-cisa de algum tipo de boto para parada de emergncia, que seja capaz de desligar tudo caso acontea algo de errado.

Os microcontroladores ou computadores tm normalmente uma sada TTL livre, que pode ser usada para este fim. Ao adicionar algumas linhas de cdigo ao programa, esta sada adicional pode comutar periodi-camente entre o nvel lgico alto e o nvel lgico baixo. Isto pode poupar alguns inc-modos e danos. Se o computador ou con-trolador bloquearem, ento este sinal de sada vai tambm parar fixo num determi-nado nvel lgico. O circuito verifica ento se este sinal est comutando entre os dois nveis lgicos (TTL). O computador ou con-trolador so desligados assim que detec-tam que este sinal de controle parou.O corao do circuito constitudo pelos transistores T2 e T4, que seguem o sinal de controle. Os capacitores C1 e C2 so car-regados atravs das resistncias R6 e R11. Durante um sinal de nvel lgico Alto, o transistor T4 entra em conduo e descar-rega o capacitor C2. Como o transistor T2 precedido de um circuito inversor cons-trudo em torno de T1, T2 descarrega o seu capacitor quando o sinal de controle est no nvel lgico baixo.

Contanto que o sinal de controle muda frequentemente entre o nvel lgico alto e baixo, ambos os capacitores vo perma-necer quase completamente descarrega-dos e nada mais acontece. Se agora o sinal

de controle parar de variar e ficar no nvel alto, ento o capacitor ligado ao transistor T2 j no vai ser descarregado e a tenso no capacitor aumenta depressa. Por outro lado, a tenso no capacitor ligado ao tran-sistor T4 aumenta depressa se o sinal de controle ficar preso no nvel lgico baixo. Atravs do circuito de dois diodos o qual funciona como uma porta lgica OR, o transistor T3 entra em conduo assim que a tenso nos terminais de um dos capaci-tores subir o suficiente. O rel que con-trolado por T3, tem que ter o contato nor-malmente fechado. No momento em que o sinal de controle deixa de mudar, o sis-tema de controle fica permanentemente desligado atravs do contato normalmente fechado. Para voltar a ligar novamente o sistema, tem que pressionar o boto S1 at que o sinal de controle volte a funcionar.O circuito funciona numa grande faixa de tenses de alimentao, incluindo 5, 9 e 12

Volts. Os valores dos componentes no so crticos e o valor dos capacitores depende da frequncia do sinal de controle. A cons-tante de tempo para um valor de 10 F situa-se em 10 ms, sendo que o capacitor tem que ser descarregado cerca de pelo menos cem vezes por segundo para impe-dir que a parada de emergncia seja ati-vada. Com valores mais elevados de capa-cidade o capacitor pode ser descarregado a uma velocidade proporcionalmente mais baixa. Pode usar um 1N4007 como diodo para proteo do rel. Os dois diodos que formam a porta lgica OR podem ser pra-ticamente de qualquer tipo de diodo de sinal. O circuito tambm funciona com outros tipos de transistores que tenham caractersticas semelhantes e comparveis.

(091045-1)Artigo original: Emergency Stop

July/August 2010


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Documents

Elektor-79627f03-d41b-40f5-ad02-909998096a03