Powered By Blogger

quarta-feira, 31 de agosto de 2022

Stranger Things Inverted Worlds


Projeto criado durante a Semana FrontEnd da Digital Innovation One

Escrito com HTML5 / CSS3 e JavaScript e utilizando a base de dados do Firebase


Clicando no link, você póderá registrar seu nome e email no club StrangerThings de Dungens & Dragons D&D
Os dados serão usados somente para debugar o projeto e excluídos no final do projeto.

Obrigado por participar!


domingo, 14 de março de 2021

Testador de Choppers e Flaybacks - primeiros testes



TESTADOR DE CHOPPERS E FLYBACKS

Primeiros testes do projeto, em breve mais detalhes e as considerações finais com esquema, placa de circuito impresso e novos testes....

O circuito consta de um oscilador, o qual aliado a bobina de um chopper/flyback/bobina/transformador irá oscilar em determinada frequência de operação induzindo um campo magnético no circuito magnético do núcleo.
Se não houverem espiras em curto um LED azul irá acender e também teremos uma indicação no VU de LEDs (LM3914), indicando que o dispositivo está BOM, caso contrário o LED azul e o VU ficarão apagados e não haverá oscilação no circuito, indicando que o dispositivo está ou contém espiras em curto e portando encontra-se DEFEITUOSO.


Uma ferramenta para o técnico reparador.


Atualização de 19/03/21:-

Algumas fotos das placas dos VUs....


VU com o Circuito Integrado: IAA180




VU com o Circuito Integrado: LM3914




Layout das placas

Atualização 20/03/21:-

Confeccionado e montado a placa do oscilador.



O Protótipo já está plenamente funcional.
Farei algumas correções e ajustes para tornar o layout das placas mais funcional.
Na placa oscilador pretendo deixar uma saída BNC para acoplar um osciloscópio, caso o técnico necessite um diagnóstico mais preciso do Chopper/Flyback.


Atualização 20/04/21:-




Teste final de funcionamento das placas VU e Oscilador

Disposição dos LEDs, Bornes e Chave on/of

Disposição das placas e espaço para a bateria de 9V


Produto final.... kkk .... protótipo....



Testando um enrolamento de um Flayback



Testando outro enrolamento do Falyback



Nessa foto é possível o cabo que liga o produto a um osciloscópio, caso a pessoa queira ver o forato da onda e medir a amplitude e frequência do sinal

Mediando amplitude e frequencia para um enrolamento


Mediando amplitude e frequencia para um outro enrolamento


Ligações internas.... é um protótipo.....










Atualização 01/11/21:-

ESQUEMAS E PLACAS:


PLACA OSCILADORA

OBS.: não utilizar o resistor R3 na montagem.


PLACA INDICADORA (VU)

OBS.: JP3 deve estar fechado para o modo de barra indicadora

PLACA OSCILADORA - LADO COBREADO

PLACA OSCILADORA - LADO COMPONENTES


PLACA VU - LADO COBREADO

PLACA VU - LADO COMPONENTES



























quarta-feira, 31 de outubro de 2018

Processo de Solda e Substituição de Componentes SMD


Microsoldagem de componentes SMD - Processo de substituição de componentes SMD


Neste post pretendemos demonstrar os processos de substituição de componentes SMT / SMD (Surface Mount Technology / Surface Mounting Devices)

Para isso usaremos vídeos mostrando a retirada de um componente e o processo de inserção de um novo componente em placas SMD.
Em cada vídeo o processo é explicado passo a passo.

Alguns conceitos importante e boas práticas ao se trabalhar com componentes SMD e eletrônica em geral:
1 - Use sempre material anti-estático (luvas, manta, pinças, escovas e pincéis....);

2 - Tenha um bom Microscópio (binocular, trinocular, camera VGA, etc...);

3 - Tenha uma boa estação de ar quente; 
Este item na verdade não é muito crítico, uma boa estação de ar quente prove meios de você poder manter regulagens em memória de tal forma que facilita muito quando você quiser trocar um perfil de aquecimento.... Mas uma estação de ar quente comum faz o mesmo serviço sem essa facilidade... ou seja: ar quente é ar quente... uma vez regulado a temperatura uma estação sofisticada faz o mesmo serviço que uma estação simples....

4 - Tenha um bom ferro de solda; 
Aqui sim, quanto melhor for o ferro de solda (principalmente em respeito a facilidade de se trocar pontas e os tipos de pontas disponíveis,.... isso faz a diferença....) mais eficiente se torna o serviço;
Um bom ferro de solda tem que ter pontas intercambiáveis e acima de tudo pontas ultra finas para e fazer micro-soldagem SMD.

5 - Tenha um bom suporte de placas, que permita segurança e conforto na hora do trabalho mais delicado.

6 - Tenha um bom conjunto de pinças, estiletes, chaves, etc...;

7 - Tenha todos os insumos necessários;
Solda de boa qualidade (com chumbo e sem chumbo);
Solda de baixo ponto de fusão;
Fluxo de solda de boa qualidade (orgânico e do tipo "no clean");
Solda em pasta de boa qualidade;
Pasta para soldar de boa qualidade;
Esferas para Reballing
Fluxo líquido para soldar;
Tinta UV;
Malha dessoldadora;
Kit Stencil para Reballing
Fita Kapton
Fita Alumínio
Limpa contatos
Álcool Isopropílico 99%




Espero que seja útil.


Qualquer dúvida contacte-nos via email: arduinobymyself@gmail.com


1 - Substituição de Resistor SMD;



2 - Substituição de Capacitor SMD;



3 - Substituição de Capacitor SMD usando solda em pasta;



4 - Substituição de Indutor SMD;



5 - Substituição de Circuito Integrado SMD;



6 - Processo de Reballing de um Circuito Integrado BGA (Ball Grid Array) SMD;



terça-feira, 30 de outubro de 2018

Arduino Balancing Itself Robot - ABIR

Arduino Balancing Itself Robot

Este Robot está baseado no projeto de Joop Brokking (YABR - Your Arduino Balancing Robot)
Adaptado para minhas condições de construção e ajustes de PID.

O Robot é de construção bem simples, mas tem muitos conceitos que podem ser aprendidos e ou aprimorados com a construção e ajuste desse robot.
Constratando com outros robots de balanceamento prórpio, você vai notar que esse usa motores de passo ao contrário de muitos (a grande maioria) que usam motores DC com caixas reguladoras de velocidade (engrenagens) e que são mais baratos; porém esse que usa motor de passo, oferece muito mais oportunidade de um excelente controle de movimentação. Motores DC tem muita fricção mecânica e diferenciais elétricos que degradam com o tempo e causam mudança de performance com o tempo, já motores de passo são livres desses fatores com muito maior durabilidade e constância de funcionamento.

Neste post irei mostrar todos os detalhes de construção do  robot de balanceamento próprio, também chamado auto-balanceamento.

Ele consiste em um módulo Arduino com uma MPU (Giroscópio e Acelerômetro) controlando o ângulo e giro do robot para mantê-lo balanceado no próprio eixo verticalmente, o controle é feito acionando dois motores de passo para que ele possa ter a ação de balanceamento usando controle PID para manter o robot na posição vertical (mesmo quando aplicado uma força externa).

Um controle remoto faz o controle da movimentação para frente e para traz e ainda para esquerda e direita.

Esse Robot tem um custo de aproximadamente R$240,00

LISTA DE MATERIAL:

ROBOT:
1 x arduino pro-mini (5V) ATMEGA-328, 16MHz)
1 x módulo de comunicação serial wireless para 2,4 GHZ
1 x MPU 6050 (giroscópio e acelerômetro)
1 x módulo programador de arduino pro-mini FTDI USB  para TTL
1 x conversor DC/DC - 12V para 5V
1 x bateria LiPo 3 celulas (11,1V) 2200 mAh
2 x step motor driver DRV8825
1 x resistor 2K2Ohm
1 x resistor 3K3Ohm
1 x resistor 4K7Ohm
1 x diodo 1N4007
2 x motores de passo TAMAGAWA SEIKO 0,45graus 800S/R 40Ohm 0,3A por fase
2 x rodas para robot de 65mm de diâmetro
1 x placa perfurada padrão

CONTROLE:
1 x arduino pro mini (5V) ATMEGA-328, 16MHz)
1 x módulo de comunicação serial wireles 2,4 GHZ
1 x controle com fio de wii nunchuk
1 conversor DC/DC - 5V para 3,3V
3 x pilhas recarregáveis 1,5V 2200mAh
1 x case para as pilhas
1 x placa perfurada padrão

Fios e cabos...
Madeirite (Plywood) para o frame de 8mm de espessura (para a base e topo) e de 3mm (para as laterais e fundo)
Cola madeira;
Espaçadores plásticos para placa de circuito impresso;
Parafusos/porcas...
Ferramentas diversas...
etc...

CÓDIGO:
O código, bem como os detalhes do projeto podem ser baixados no GitHub da Arduino By Myself.
Lembrando que esse código é de propriedade e responsabilidade de Joop Brokking, mas pode ser distribuído sem autorização pois é de domínio público.
Nós da Arduino By Myself, não nos responsabilizamos por erros e correções nesse código.


https://github.com/Arduinobymyself/ABIR_Arduino_Balancing_Itself_Robot



ESQUEMAS & PLACAS:

Abaixo o esquema de ligação dos vários módulos.
Note que o Diodo D1 é imprescindível por dois motivos:
1 - ele protege o sistema contra inversão de polaridade da bateria de alimentação
2 - ele proporciona uma queda de tensão necessária para termos 12V na entrada, uma vez que a bateria Lipo, quando completamente carregada tem uma tensão de 12,6V e a queda de tensão no diodo será de aproximadamente 0,6V, resultando nos desejados 12V na entrada.

Os resistores R3 e R2 formam um divisor de tensão, proporcionando 5V no pino A0 (codificado para 1023, após a conversão analógico-digital) do arduino quando a tensão da bateria for de 12V, e desse modo é possível monitorar a tensão da bateria. Assim podemos controlar a descarga da bateria, caso ela caia abaixo de 10,5V (codificado para 1050 no arduino) o sistema simplesmente irá parar de funcionar indicando que a bateria está baixa e solicitando a sua recarga (garantindo a vida útil das células da bateria Lipo) evitando problemas maiores.

Versão original:

Versão de placa Arduino By Myself (vista de baixo, lado das trilhas):

Orientação:
A placa está sendo vista pelo lado das conexões, então muito cuidado!
Linhas negras são trilhas feitas com solda, ligando ponto por ponto da placa padrão perfurada.
Linhas finas coloridas, são fios conectando os respectivos pontos de início e fim.
Linhas grossas coloridas, são fios na parte de cima da placa (lado dos componentes).
Linhas cinzas são contorno dos componentes .

Note que: no meu caso, como o meu motor de passo é para 0,45 graus por passo (800 passos por revolução), tive que usar o driver do motor de passo configurado em "full step", desse modo na minha placa não existe a conexão para +5V do pino 3 (parte superior do Driver da esquerda para a direita) do driver de motor de passo (todos os pinos de configuração para "LOW" significa "Full Step") consulte o manual do seu driver caso esteja utilizando outro driver para ver como configurar......
Se você estiver usando um motor de passo com 200 passos por revolução, e 1,8 graus por passo, você deve manter as conexões como está na figura (configurado para 1/4 de passo).

Meu motor de passo tem 8 pinos (derivação central de cada bonbina) dessa forma deixei a derivação central sem conexão e foi conectado somente as bobinas A+A- e B+B- ao driver de motor de passo.



Esquema do controle remoto:
Muito cuidado com as ligações de alimentação no Wii Nunchuck.
O Arduino UNO ou um Pro-mini vai ser alimentado por uma bateria de 4,5V (3 pilhas de 1,5V), mas o controle wii-nunchuck vai ser alimentado por 3,3V provenientes do Arduino UNO ou se utilizar um Arduino Pro-mini, deverá ter um regulador de tensão de 5V para 3,3V


Original usando o Arduino UNO:



Versão de placa usando o Arduino Pro-mini (minha versão) com o conversor de 5V para 3,3V:
Os fios amarelo e branco dever ser ligados nos pinos A4 e A5 do Arduino Pro-mini, respectivamente.
Pino A4 deve ser conectado ao SDA do controle e o pino A5 deve ser conectado ao SCL do controle.






MONTAGEM & AJUSTES:

FRAME:
Agora vamos montar o frame do robot
Para isso você pode utilizar a imaginação e os materiais disponíveis, mas segue as orientações para dimensionamento do frame.
Todas as dimensões estão em milímetros (mm)
As partes podem ser coladas ou simplesmente parafusadas.




FOTOS:

Segue as fotos reais do projeto para servirem como guia.










Soldei somente os pinos necessários (utilizados)

Trilhas feitas conectando ponto a ponto na placa perfurada padrão

Conexão dos Jumpers entre os módulos

Conexão do SDA/SCL da MPU 6050 com os pinos A4/A5 do Arduino Pro-mini, respectivamente.

Wii - nunchuck controller

Montado no Frame e com a bateria LiPo no topo do frame.














Detalhe do controle remoto






TESTES & AJUSTES:
Após montado o frame e posicionado os motores e a placa principal;

1 - retirar os motores de passo do conector;

2 - alimentar o sistema, utilizando uma fonte externa de bancada com medição de corrente e tensão, ajustada para 12,6V;
Se tudo ocorreu bem e se tudo está corretamente tudo conectado (módulos ligados e operando);
- LED do arduino deve acender  e ficar piscando (inicialmente ele está com o código "Blink" operativo);
- O LED verde da MPU deve estar aceso;
- O LED azul do transceptor de 2,4GHz deve piscar por alguns segundos;

3 - Verifique a corrente consumida, não deveria passar uns 50mA;
- Meça com o multímetro as principais tensões do circuito (+12,6V na entrada, +12V na saída do Diodo D1, +5V na saída do regulador)

4 - Ajuste da corrente dos motores de passo;
- No meu caso o motor de passo consome 300mA por fase, assim os dois motores vão consumir 600mA, contando com o restante dos circuito a corrente total não deverá ser maior que uns 650mA;
- desligue o sistema;
- coloque um motor de passo no conector, observe a corrente consumida;
- com uma chave ajuste o potenciômetro do driver para que a corrente fique em torno de 300mA;
- desligue o sistema;
- retire o motor de passo e coloque o outro motor de passo;
- ligue o sistema;
- ajuste a corrente desse driver no potenciômetro, também para 300mA;

Pronto! agora o sistema está como os motores ajustados.
Lembre-se que se você está usando motores diferentes do especificado, esses valores irão mudar e você deve ter em mãos o datasheet do seu motor para poder saber a corrente de trabalho por fase.

5 - Download do software de teste do sistema;
- coloque o seu Robot na posição vertical (em cima de um apoio para que as rodas tenham movimento livre e o robot não ande)

Download do arquivo de teste

- usando o adaptador USB-Serial
- faça o download do arquivo: YABR_hardware_test.ino, usando a IDE do Arduino;
- após o download bem sucedido, abra a comunicação serial na IDE do Arduino, com a janela de comunicação serial ajustada para velocidade de comunicação 9600bps;
- anote o valor de balance do seu robot;





6 - Download do Software do robot:
- agora edite o arquivo: Balancing_robot.ino, e coloque o valor de balance encontrado,  na linha: acc_calibration_value;
- no meu caso ficou:
acc_calibration_value = -1356;
- edite os valores de ganho P.I.D. para o seu robot;
Esses valores são empíricos e cada robot tem o seu.
Inicie com um valor alto de P por exemplo 20 ou 30 e um valor mais baixo para o D por exemplo 10 ou 15, deixe o valor de I fica em torno de 1 a 3
Vá ajustando esse valores até encontrar o valor ideal de P, I e D
No meu caso foi de ficaram como:
pid_p_gain = 30;
pid_i_gain = 1;
pid_d_gain = 10;
Ajuste também o valor de:
turning_speed = 50;
max_target_speed = 150;
- faça o download do arquivo para o seu robot;



- Pronto! seu robot já deve estar apto a dar os primeiros passos.......
- coloque lentamente o robot de pé e verifique se ele estabiliza nessa posição.....
repita os passos de ajuste do P.I.D. até que o robot encontre seu ponto de estabilização.....
Dica: se o robot estiver muito arredio.... balançando muito, reduza o P
Se o robot está estável mas começa a desestabilizar... aumente um pouco o D
É natural durante o processo de estabilização ele andar um pouco para traz até estabilizar, então não desespere..... isso é uma ciência......

7 - Download do SW do controle remoto.
- após todo o trabalho árduo de ajuste do P.I.D. estamos prontos pra controlar remotamente o robot;
- faça o download do SW para o arduino Pro-mini do controle remoto;
- ligue o controle, se tudo estiver OK, já deve ser possível controlar remotamente o seu robot;

8 - Se você chegou até aqui, é porque o seu robot está operativo;
- faça mais ajuste com o P.I.D. encontre o melhor ajuste para ele rodar com velocidade e estabilidade, parabéns!!!


Assista aos vídeos para ver mais detalhes....

VÍDEOS:

Primeiro vídeo - ABIR - Arduino Balancing Itself Robot - Primeiros Passos

https://youtu.be/766VzVpbURw


Segundo vídeo - ABIR - Estrutura do Frame
https://youtu.be/nlMmYRrvcaw



Terceiro vídeo - ABIR - Módulo Principal
https://youtu.be/aeiwktZ7slA



Quarto vídeo - ABIR - Controle Remoto
https://youtu.be/wvix9BwFRHI






Volte novamente, em breve teremos mais vídeos demonstrativos das várias etapas de construção, testes e ajustes desse magnífico robot :-))