Lanterna UMAkers: 6 Passos (com Imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Olá, fabricantes!

Somos um grupo de alunos da Universidade de Málaga (UMA). Este projeto faz parte da disciplina 'Eletrônica Criativa', módulo do 4º ano da BEng Engenharia Eletrônica da UMA, Escola de Telecomunicações (www.etsit.uma.es).

Nosso projeto consiste em uma luz estroboscópica. Detalhes sobre os componentes usados e o processo seguido serão descritos nas etapas a seguir.

Etapa 1: Preparação

Componentes usados:

• Resistores (50Ω e 10kΩ)
• Potenciômetro 10kΩ
• Transistor de potência BDX
• SMD Led 50W
• Driver Led (240Vac - 50Vdc)

Compramos o SMD liderado com seu driver pela Amazon (aqui).

ATMega 328p

Vamos precisar de duas placas Arduino (uma delas com microcontrolador removível)

• Protótipo PCB Pré-perfurado
• Conversor Buck DC-DC (LM2596)
• Dissipador de calor e pasta térmica [opcional]

Na imagem acima desta etapa há um componente que não é usado nesta primeira versão da lanterna. Este componente é um acelerômetro, estamos planejando incluí-lo em versões futuras para controlar o piscar da luz com o movimento da mão em vez de girar o potenciômetro.

Etapa 2: Esquemas e Explicação

Escolhemos o transistor BDX por causa do alto valor de ganho de corrente DC (beta) porque devemos controlar os estados de saturação e corte do transistor apenas com a corrente do microcontrolador (a corrente coletor-emissor pode atingir valores de 1A).

Nosso projeto visa controlar um circuito de valores de alta tensão com um microcontrolador que fornece valores de baixa corrente através das saídas digitais.

Colocamos um redutor DC-DC (usando a saída do conversor AC-DC) para ligar o microcontrolador. Para controlar o ciclo de trabalho do PWM (que controla o piscar da luz) utilizamos um potenciômetro conectado ao microcontrolador.

Etapa 3: Codificar e enviar o código

Para fazer o upload do código para o microcontrolador, você pode seguir as próximas etapas: (da página oficial do arduino)

• Baixe o arquivo de configuração de hardware (aqui).
• Crie uma pasta chamada "hardware" na pasta do caderno de desenho do Arduino.
• Mova a pasta baixada anteriormente para a pasta "hardware".
• Reinicie o software Arduino.
• Ao executar o programa novamente, você deverá ver "ATMega 328 em uma placa de ensaio (relógio interno de 8 MHz)" no menu Ferramentas> Placa.

• Grave o bootloader (você só deve precisar gravar o bootloader uma vez).

  • Selecione a placa e a porta serial no menu Ferramentas.
  • Conecte a placa Arduino e o microcontrolador assim.
  • Selecione ATMega 328 em uma placa de ensaio (clock interno de 8 MHz) em Ferramentas> Placa.
  • Selecione Arduino como ISP em Ferramentas> Programador.
  • Execute Ferramentas> Gravar Bootloader.

• Faça upload do código: uma vez que seu ATMega 328p tenha o bootloader Arduino, você pode fazer upload de programas.

  • Remova o microcontrolador da placa Arduino.
  • Conecte a placa Arduino e o microcontrolador conforme mostrado na próxima imagem.
  • Selecione "ATMega 328 em um breadboar (clock interno de 8 MHz)" no menu Ferramentas> Placa
  • Faça upload normalmente.

Etapa 4: Vamos soldar as peças

1. Começamos a soldar o transistor e os resistores.
2. Introduza o microcontrolador no PCB pré-perfurado e corte o resto das trilhas.
3. Vamos soldar o microcontrolador.
4. Solde o potenciômetro próximo à entrada analógica do microcontrolador. Adicione os fios necessários para colocar o módulo redutor DC-DC.
5. Solde o DC-DC pela outra frente do PCB.
6. Pegue o led SMD (é opcional colocar um dissipador de calor, reutilizamos um de uma impressora 3D).
7. Solde os fios que conectam + Vcc e Terra (GND).
8. Uma vez que cada uma das peças foi soldada, decidimos colocar todo o sistema em uma lâmpada de discoteca antiga para que os designs permaneçam compactos.
9. Não se esqueça de soldar o Led no Vcc e o transistor (usamos um conector elétrico). Lembre-se de soldar a conexão do conversor DC-DC (preste atenção nos esquemas).

Algumas recomendações:

• Conectamos os fios do driver de Led para um conforto de uso. As pontas dos fios de cobre foram estanhadas e conectamos as duas pontas. Para obter um melhor resultado e evitar curto-circuitos, utilizamos pasta térmica.
• Fizemos dois furos na lâmpada da discoteca para que possamos retirar os fios e controlar melhor o potenciômetro.