Uma grande quantidade de circuitos que publicamos ao longo dos anos como blocos construtivos (como eram chamados na época) ou simplesmente para uso independentemente, hoje podem ser adaptados para operar como shields de microcontroladores. Neste artigo colocamos alguns que selecionamos no nosso vastíssimo estoque de circuitos, mais de 13 000 atualmente e que gradativamente estão sendo colocados no site.
Todos sabem que os microcontroladores não podem fazer tudo sozinhos. Eles são apenas o cérebro de um projeto inteligente, como os que podem ser criados atualmente com base em Aduinos, MSP430, PIC, ATMega e muito outros.
Para que o projeto completo é preciso ter os “músculos” que vão executar as operação determinadas pelo “cérebro” , tais como movimentar partes, produzir sons, acionar LEDs e muito mais.
Da mesma forma, os microcontroladores precisam de “olhos”, “ouvidos”, “tato” e muitos outros sensores que nós humanos não temos como perceber pressão atmosférica, radiação infravermelha, RF e muito mais.
Assim, é preciso contar com circuitos que fazem isso, são os chamados shields ou interfaces ou ainda breakout boards que podem ser adquiridas prontos, mas também montados facilmente em pequenas placas ou matrizes de contatos.
A seguir damos diversos circuitos nossos que podem facilmente ser usados nestas funções, alguns necessitando apenas pequenas adaptações, ou então servindo como base para um sensacional projeto inteligente, para seu TCC ou para criar um produto que lhe dê dinheiro.
Shield Bidirecional de Motor com MOSFET
Este circuito foi obtido numa publicação americana sobre motores de corrente de contínua. Os MOSFETs devem ser escolhidos de acordo com a potência do motor controlado e montados em dissipadores de calor. A tensão de alimentação da ponte pode ser diferente da alimentação da lógica de controle.
Transistores comuns atualmente como os BC548 e BC558 podem ser empregados em lugar dos originais.
A corrente máxima do motor controlado depende dos MOSFETs utilizados. O circuito é para lógica de 5 V, mas pode ser modificado com a redução do resistor de 10 k para operar com lógica de 3,3 V.
Shield Ponte H Para controle de Motores DC
Este outro circuito foi obtido numa documentação americana sobre motores. O circuito admite transistores equivalentes de acordo com a potência do motor controlado. A tensão do motor não precisa ser a mesma que alimenta a lógica de controle o que possibilita seu uso com microcontroladores.
Veja que o circuito é indicado para a alimentação de motores de alta tensão. Os transistores devem ser dotados de excelentes dissipadores de calor. A corrente máxima do motor é de 1 A.
Shield de Toque JFET
Este circuito pode ser usado como um shield para um controle de toque. O circuito pode usar qualquer FET comum como o BF245 e nunca deve ser alimentado por fonte sem transformador. O circuito é de uma documentação sobre JFETs.
O sensor consiste numa pequena placa de metal e o fio que o liga deve ser curto, para que não funcione como antena captando ruídos que disparem de modo errático o circuito.
Shield Relé de Estado Sólido
Este circuito mostra como implementar um shield de controle de estado sólido para um SCR ligado à rede de energia. Os diodos da ponte devem ser de acordo com a corrente da carga.
O resistor em série com o LED pode ser de 270 ohms ou 330 ohms microcontroladores de 5 V de saída e outros acopladores ópticos com transistores podem ser usados.
Para lógica de 3,3 V o resistor pode ser 47 a 100 ohms, dependendo do acoplador óptico usado.
O transistor pode ser o BC547.
Shield Sinalizador 4011
Este circuito faz com que um LED pisque numa frequência determinada pelo capacitor C1. O circuito pode ser alimentado por tensões de 3 a 15 V e o resistor indicado depende da corrente no LED, podendo ser alterado. Os pinos de alimentação do 4011 não foram indicados. O circuito é controlado pelos pinos A e B e para ser usado como Shield a alimentação deve ser de 5 V.
Shield Para SCR
Este shield isolado usa um acoplador óptico comum que admite vários equivalentes. O resistor em série com o LED emissor pode ser de 330 ohms para 5 V e o resistor em paralelo pode ser omitido na maioria dos casos. O circuito é de uma documentação antiga e o resistor entre a base e o emissor é de 10k tipicamente.
O SCR deve ser dotado de dissipador de acordo com a carga controlada.
Shield Sirene de Dois Tons
Este circuito pode ser controlado pelo pino 1 pela saída de um microcontrolador funcionando como um shield num sistema de aviso ou alarme.
O circuito pode ter maior potência trocando-se Q1 por um BD136 e retirando-se o resistor Rx de modo que apenas um alto-falante de baixa impedância possa ser usado.
O transistor, neste caso, pode ter fonte separada de maior tensão. Para shield a alimentação do CMOS deve ser de 5 V
Shield Regulador de Tensão Controlado
Com este circuito um sinal lógico da saída de um microcontrolador ou outra configuração digital TTL pode controlar a tensão de alimentação a uma carga. O corte não é total, pois a tensão permanece em 1,25 V no mínimo. O regulador é de acordo com a tensão desejada.
Para se obter o corte em zero volt o pino de referência do regulador deve ser alimentado com fonte negativa de -1,2 V.
Shield Isolado Para Triac
Este shield isolado para triac foi encontrado numa antiga documentação europeia. O resistor R1, na verdade pode ter valores entre 270 e 330 ohms para microcontroladores com saídas de 5 V. O triac pode ser o TIC226 montado em dissipador de calor, conforme a corrente da carga controlada.
Shield de Entrada com Acoplador Óptico
Configurações como esta podem ser encontradas em diversos pontos deste site. A porta disparadora pode ser um 4093 com as entradas unidas, funcionando como inversor. A tem são de alimentação depende da lógica excitada, normalmente 5 V para microcontroladores. O acoplador pode ser de qualquer tipo e R1 depende da fonte de sinais.
Shield de Sensor Óptico
Esta configuração tradicional de sensor com LDR foi encontrada numa documentação de 2001. O circuito integrado é um comparador de tensão e o ajuste do disparo é feito no trimpot. A alimentação pode ser feita com tensões de 5 a 12 V possibilitando o seu uso como shield para microcontroladores.
