Informações Gerais (KIT00a)

Você gostaria de aprender a montar coisas eletrônicas de forma simples, prática e com componentes que podem ser obtidos com facilidade? Este kit foi desenvolvido para você que gosta de eletrônica e gostaria de aprender a fazer coisas.

Com ele você montará circuitos eletrônicos sem precisar soldar, numa matriz de contatos que permite que depois você use os mesmos componentes, não apenas nas montagens que descrevemos, mas a partir do momento que você entender como funcionam, em projetos que você pode inventar.

Sim, você pode criar coisas, cada vez mais complexas, comprando ou obtendo novos componentes de sucata.

E, para fazer os projetos do livro temos o kit adicional completo com os componentes e também kits de projetos individuais que podem lhe interessar.

Trata-se de um kit ideal para escolas que desejam implementar um curso básico de eletrônica de uma forma simples e barata, passando depois para projetos mais complexos usando ARDUINO ou outras plataformas.

Os textos explicativos são simples de entender, permitindo que os professores que não tenham conhecimento específico em eletrônica preparem suas aulas e estejam prontos para responder às dúvidas de seus alunos.

Os projetos deste kit estão organizados de forma progressiva, de modo que os alunos ou os makers entendam o funcionamento, não apenas dos circuitos, mas dos componentes básicos, que são componentes usados em qualquer tipo de circuito eletrônico.

Temos então os seguintes componentes ensinados:

COMPONENTES:

1. Pilhas

2. Interruptores

3. Resistores

4. Potenciômetros

5. Capacitores

6. LEDs

7. LDR

8. Transdutores de som

9. Transistores

Nas montagens de cada kit você terá links para artigos teóricos que ensinam como os componentes básicos do projeto funcionam assim como seus circuitos.

O que montar

Para aprender eletrônica é preciso conhecer os componentes e como usá-los em circuitos básicos. Assim, o ideal para que possamos ter um domínio da eletrônica e com isso passar ao uso correto de microcontroladores numa etapa seguinte, devemos montar circuitos básicos que usem os principais componentes. Esta é a finalidade deste kit. Montando circuitos simples aprendemos como funcionam componentes básicos como resistores, LEDs, diodos, capacitores, transistores e circuitos integrados, tudo de uma forma direta sem o uso de conceitos avançados ou matemática. Essa é a finalidade de nosso kit que funciona como um verdadeiro curso prático de eletrônica básica. Este kit 1 é o início. Depois que você fizer todas suas montagens, poderá passar para o kit 2 ou para outros kits do Instituto.

Como fazer as montagens deste kit - Uso da Matriz de contatos

Se você é experiente no uso da matriz de contatos, pode ir em frente e escolher os kits para montar.

Caso contrário e você deseja saber como fazer montagens na matriz vá para nosso material de apoio. Se tem ainda dúvidas sobre como fazer e o que fazer use também esse material.

A Matriz de Contatos (KIT000b)

Se você é professor e deseja saber como usar este material em suas aulas vá para o link abaixo.

Dicas para os Professores (KIT000c)

Caso você tenha problemas com sua montagem, deseja saber como proceder ou ainda deseja ter informações sobre os códigos dos componentes usados vá para nossa página Dicas e soluções de problemas.

Dicas e soluções de problemas (KIT000d)

Circuitos montados com o material deste kit

Projeto 1 – Como Acender um LED

Você sabe como acender um LED? Não. Não basta ligá-lo diretamente a uma pilha ou outra fonte de energia elétrica. Se você fizer isso pode ter uma surpresa desagradável. O LED pode queimar, sua fonte de energia pode não suportar e até mesmo haver um enorme curto-circuito com um estouro e você se machucando.

Nesse projeto você vai aprender como funciona e como alimentar corretamente um LED quando fizer seus próprios projetos. Também vai aprender o que são componentes polarizados e como funciona um circuito elétrico simples.

Terá também um link para artigo que ensina como os LED produzem luz e porque a luz dos LEDs é diferente da produzida por lâmpadas comuns.

Projeto 2 – Controlando o Brilho do LED

Que tal controlar o brilho de um LED usando um componente especial para isso? É justamente essa a finalidade de nosso experimento. Você pode controlar o brilho de um LED mudando a corrente elétrica que passa através de ele. Isso pode ser conseguido utilizando-se resistores de valores diferentes. Mas, não é cômodo fazer isso: trocar o resistor sempre que quisermos mudar o brilho do LED.

Aprenderemos então como funcionam os resistores variáveis do tipo potenciômetro ou trimpot e como a corrente no LED é que determina seu brilho.

Projeto 3 - Controlando dois LEDs com um potenciômetro

No projeto anterior vimos que é possível controlar o brilho de um LED com um resistor variável que pode ser do tipo potenciômetro ou trimpot. Mas, e se quisermos controlar dois LED, precisamos de dois potenciômetros? Com esse experimento veremos que é possível fazer um controle duplo para dois LEDs de modo que, quando um aumenta de brilho o outro diminui. As explicações estarão no nosso livro e nos artigos dados nos links.

Com isso aprenderemos como esse tipo de componente pode ser usado numa aplicação complexa aumentando e diminuindo a corrente num circuito.

Projeto 4 – O transistor como chave

Um componente fundamental nos projetos eletrônicos é o transistor. É a base da eletrônica moderna. Para entender circuitos e equipamentos você precisa saber como ele funciona. No link temos uma explicação completa, mas basicamente para fazer experimentos e montagens com eles você deve saber inicialmente que ele pode controlar correntes ou amplificar correntes e sinais. É, portanto, o que denominamos de componente ativo.

Nesse projeto vamos usá-lo como um controle ou uma chave que pode ligar ou desligar alguma coisa e que tem muitas utilidades práticas. E nas sugestões de artigos complementares você saberá de uma forma mais completa como este componente pode ser usados de muitas outras formas.

Projeto 5 - Alarme de luz com LDR

Os circuitos eletrônicos são comandados por pessoas, assim eles devem interagir com o mundo exterior de alguma forma. Para esta finalidade temos os interruptores que servem para ligar e desligar, os potenciômetros e trimpots que servem para controlar e uma categoria muito importante de dispositivos que são os sensores. A finalidade de um sensor é “sentir” alguma coisa que ocorre no mundo exterior e informar o circuito, de modo que ele faça alguma coisa. Podemos ter, por exemplo, sensores que sentem a luz. Neste projeto vamos montar um circuito que comanda um LED a partir de luz ou sombra usando um sensor especial denominado LDR. Os LDRs “sentem” a luz e com ela mudam de resistência, podendo assim comandar a corrente elétrica num circuito. Controles que se baseiam na presença ou ausência de luz como alarmes, controle de brilho de LEDs e muitos outros usam este tipo de sensor. Vamos usá-lo nesse projeto. No link você terá informações de como saber muito mais sobre o LDR e até fazer projetos mais complexos.

Projeto 6 – Alarme de sombra

No projeto anterior vimos como usar um LDR como sensor de luz acendendo um LED quando ele recebe iluminação. Mas, este componente, com a ajuda do transistor, pode funcionar “ao contrário” detectando sombra. Assim, ele pode acionar o LED quando algo passa na frente do LDR fazendo sombra. Esta configuração é muito útil pois ela pode ser usada como um alarme de passagem, pode ajudar a controlar processos numa fábrica detectando a passagens de objetos numa esteira móvel, numa cancela para detectar a presença de um carro e assim fazendo-a abrir. Neste projeto veremos como usar o LDR como detector de sombra. Mais você pode aprender nos links e no nosso livro. Também vamos entender o princípio de funcionamento de um alarme contra ladrões e um sistema automático de iluminação pública.

Projeto 7 – Temporizador com LED

Um outro componente importante para eletrônica que vamos conhecer com o próximo projeto é o capacitor. Vamos aplicar este componente a um circuito de tempo, ou seja, um circuito que pode acionar alguma depois de um tempo programado. Este componente é um dos mais úteis e encontra aplicações não apenas nos circuitos de tempo, mas muitas outros. Montando este projeto você entendera como o capacitor funciona e estará pronto para usá-lo em outras aplicações. Muito mais você poderá saber pelos links indicados e até fazer novos projetos.

Projeto 8 – Sensor de toque Darlington

Os transistores de uso geral como os da série BC, como usamos nos nossos experimentos possuem ganhos entre 100 e 800 vezes. Estes ganhos abreviados por hfe significam que uma variação da corrente de base que corresponde ao sinal de entrada, se traduz numa variação 100 a 800 vezes maior na corrente de coletor que corresponde ao sinal de saída. É quanto o transistor pode amplificar ou aumentar as correntes. Se precisarmos de uma amplificação maior, o que normalmente fazemos é usar mais de um transistor. Um modo de se obter maior sensibilidade ou maior amplificação com transistores é usar dois em conjunto ligados diretamente um no outro. Com isso podemos controlar um LED até mesmo com o toque dos nossos dedos. É o que faremos neste projeto.

Projeto 9 – Pisca-Pisca Astável

Aprenderemos como funciona e como montar um circuito muito importante para as aplicações digitais como memórias, circuitos contadores, osciladores e muitos outros. No nosso caso ele será usado para fazer piscar LEDs. Veremos como controlar sua frequência. Vamos montar um circuito que toda a base da computação, pois como ele tem dois estados de funcionamento é a base da eletrônica digital, operando com bits 0 e 1. Assim um multivibrador astável é um circuito que não tem um estado estável, ficando constantemente mudando de estado, numa velocidade que depende justamente de circuitos de tempo RC. Vamos montar um circuito que controla dois LEDs fazendo com que ele pisque alternadamente. Veremos também de que modo sua velocidade de funcionamento depende dos valores dos componentes. Esta mesma configuração pode ser obtida com transistores PNP, válvulas e outros componentes ativos.

Projeto 10 – Pisca-Pisca astável controlado pela luz

A frequência dos multivibradores também pode ser controlada. Podemos fazer isso pelos resistores ligados às bases dos transistores, por exemplo, substituindo um deles por um potenciômetro ou mesmo dois. Mas, também podemos fazer isso com a ajuda de sensores e um senhor de que dispomos com facilidade é o LDR. Com ele, podemos fazer com que o multivibrador na configuração que vimos no projeto anterior seja controlado pela luz. Assim, o que faremos neste projeto será montar um pisca-pisca cuja velocidade das piscadas depende da luz que incide no sensor. Com sombra ele pisca mais devagar e com luz, pisca mais depressa.

Projeto 11 – Produzindo sons

Existem circuitos denominados osciladores que podem ser usados para gerar sons. Podemos ouvir sons de 20 a 15 000 Hz aproximadamente (vibrações por segundo). Se um circuito que gere sinais nestas frequências for ligado a um transdutor que vibre eles podem ser convertidos em sons. É o que faremos neste projeto. Vamos fazer um multivibrador astável gerar sinais nestas frequências e em lugar de aplicar a um LED vamos aplicar a um transdutor, um fone que converte sinais elétricos em sons. Ouviremos então esse som na forma de um apito. Aprenderemos então como funcionam os circuitos osciladores do tipo multivibrador e também como funcionam os transdutores de cerâmica.

Projeto 12 – Oscilador controlado pela luz

Neste projeto vamos reunir vários conceitos numa aplicação interessante. Vamos unir o princípio de funcionamento do multivibrador ao LDR e controlar o som num transdutor. Veremos então também como funciona o transdutor que converte sinais em sons e também como podemos fazer um sensor de presença interessante que muda o som quando alguém entra em seu campo de visão.

Sobre Isenção de responsabilidade

Os kits do Instituto Newton C. Braga são formados partes eletrônicas pequenas e algumas possuem elementos cortantes ou perfurantes, podendo causar acidentes se não forem manuseadas com cuidado. Não recomendamos que sejam dados a crianças menores de 9 anos.

Todo cuidado é tomado na seleção dos componentes utilizados. Todos são testados antes de serem incluídos nos kits. No entanto, não podemos nos responsabilizar por eventuais problemas de funcionamento que podem ocorrer devido à tolerância de valores, alimentação de forma incorreta (inversão das pilhas), eventuais queimas por manuseio ou inserção incorreta na placa ou pela tentativa de se utilizar de modo diferente do indicado em nossos textos.

O Instituto Newton C. Braga (INCB), assim como os autores dos projetos apresentados neste kit não se responsabilizam pelo uso indevido das informações quer seja por vontade própria ou por não domínio total das tecnologias envolvida os quais possam causar danos tanto aos próprios como a terceiros ou prejuízos de qualquer tipo. Todo cuidado é tomado pela equipe de consultores na análise dos projetos, evitando a inclusão daqueles que possam apresentar algum tipo de perigo as pessoas envolvidas.

Tomamos o especial cuidado em incluir no kit alguns componentes mais delicados que podem estar sujeitos à queimas por um dos motivos indicados acima.

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