Termômetro Digital com o Attiny

Aqui vai mais um projeto muito legal, e apesar de redundante é bem útil. O diferencial desse termômetro para dos demais vendidos comercialmente, é que ele usa um display digital de led de 7 segmentos para mostrar a temperatura ambiente, que torna a leitura muito visível até mesmo a noite. Outro diferencial é sua precisão, dado pelo CI LM35, que mostra a temperatura exata, ao contrário desses outros que dão "uma idéia" da temperatura ambiente.

Já vou avisando que eu projetei esse termômetro para mostrar temperaturas positivas, digo isso porquê o LM35 irá retornar uma tensão negativa caso a medição seja uma temperatura abaixo de zero, e os microcontroladores AVR (no caso do Attiny), não são capazes de ler, só conseguem ler dados analógicos positivos. Ou seja esse termômetro vai parar no "00" caso a leitura seja uma temperatura abaixo de zero. Digo isso pois você pode querer usar esse projeto para monitorar um freezer ou coisa assim. Há como fazer isso, porém você terá que "enganar" a leitura, ou subindo a tensão de leitura (no caso por exemplo -50º = 0v) ou teria que usar uma outra porta analógica só para ler a tensão indo na direção contrária. No google há vários exemplos de como fazer isso.

A montagem é simples porém trabalhosa. A ideia é usar 2 ci 75hc595 para multiplicar as portas de saída do Attiny (que só tem 6 disponíveis), um CI para cada dígito. A ligação do ci 75hc595 em cada display também é simples, basta ligar cada porta em um segmento de led, e o GND em comum sai um resistor de 1k para regular a tensão dos leds. De uma olhada na relação das portas no display abaixo:

O primeiro algarismo é o mestre (que tem o pino "Data" do ci75hc595 ligado diretamente no Attiny) e o segundo algarismo é escravo (ligado o pino Q7' do ci mestre, no pino "data" do segundo ci 75hc595), multiplicando assim 3 pinos do Attiny em 16. Os pinos "latch" e "clock" são comuns nos 2 ci75hc595. De uma olhada na minha referência:

O ultimo passo é ligar o sensor de temperatura LM35 em uma das portas que sobrou do Attiny, o resto fica por conta do código. No código você pode definir todas as portas usadas nesse projeto, assim como o calculo e a montagem dos números para o display. Para baixar o código clique aqui. No código há rotinas para economizar energia, faz com que o Attiny desligue por um tempo e acorde para atualizar a temperatura atual, indispensável para ser usado com bateria.

As aplicações desse projeto são bem amplas, você ao invés de soldar o LM35 diretamente na placa, pode estender com um cabo para fazer a leitura num boiler, leitura da temperatura corporal, e até blindando o sensor hermeticamente, ler a temperatura de líquidos, basta que a faixa de leitura seja de 0 a 99º. Lembre-se o sensor LM35 pode ler de -55º a 150º, basta modificar um pouco esse projeto, nesse caso deixo pra você quebrar a cabeça um pouco, só compartilhe aqui o que você fez ok ?

Dado eletrônico usando o Attiny

Eu sei, a internet está cheia de dados eletrônicos por ai, mas por que eu quis reinventar a roda ? Muito simples, eu queria um projeto que fosse o mais simples e barato possível e ainda ser o mais "divertido". 

Divertido pelo fato de que ele não simplesmente joga aleatoriamente um resultado nos leds, mas você pode rodar o dado pelo tempo que quiser, e você ainda vê isso acontecer. É mais ou menos como jogar naquelas maquinas de cassino, você aperta e segura o botão e ele vai mostrando rapidamente números aleatórios nos leds (numa frequência de 0,1 segundo), sendo impossível você "escolher" um numero, ao soltar o numero para de rodar e "trava" por 5 segundos. Ele trava justamente para que se caso o resultado não tenha agradado o jogador, não seja possível ele rodar novamente "acidentalmente", tornando o jogo mais justo. Se você acha pouco ou muito esse tempo, basta alterar a constante "tempo" no código fonte, antes de compilar.

Esse projeto basicamente usa um Attiny85 (porém pode usar até um Attiny25, mas no Brasil a diferença de preço é quase nula, não compensa) e um CI 74HC595, já que o attiny tem somente 6 portas disponíveis e para esse projeto precisaremos de 8 (7 para os leds e 1 para o botão), abaixo eu mostro a minha referência para ligar o CI 74HC595 no attiny:

E nessa próxima imagem, como deve ser ligado os leds nas suas respectivas portas:

Eu ainda não passei para uma placa definitiva, (vamos ver quando terei saco pra isso), mas de maneira geral funciona bem, e ainda está implementado para funcionar com uma bateria botão de 3V (CR2032), sendo assim nada de resistores para os leds, já que todos os componentes funcionam bem com 3V. E nada de chave liga-desliga também, pois no código está implementado para que o Attiny desligue toda vez que os leds apagam, eu medi a corrente com um multímetro e quando os leds estão desligados a corrente era ZERO (sim eu fiquei impressionado com esse modo de economia do Attiny, ta de parabéns Atmel !). Aparentemente o 74HC595 também não consome energia quando todas as saídas estão em low. Bom chega de falar, veja como ficou:

Exemplo como ficou (ainda na protoboard)

Como eu disse, esse projeto não tem a necessidade de nenhum resistor nem capacitor (se achar necessário fique a vontade de por), somente a ligação direta mesmo. Se você viu um lm78l05 perdido ali na protoboard, é porque primeiramente eu fiz ele funcionar numa bateia de 9V, depois mudei de idéia, mas deixei ele espetado lá numa trilha nula, pois eles realmente são fáceis de perder. Caso tenha se interessado, aqui está o código para ser compilado via IDE do Arduíno (Você achará dezenas de tutoriais por ai de como gravar o Attiny usando arduino). E para não ter erro, aqui está a biblioteca do Attiny85 que eu utilizei, que aliás para esse projeto eu setei o Attiny para rodar a 1Mhz (oscilador interno) afim de economizar energia (lembre-se de usar a opção "gravar bootloader" para fazer isso). Qualquer dúvida fique a vontade de coloca-la nos comentários deste post.

Reutilizando um Drive de CD para notebook num computador normal

Essa é pra você que tem um notebook velho e não sabe o que fazer com as peças, ou simplesmente quer utilizar a porta sata do DVD para um segundo HDD mas também não quer perder o Drive para um uso futuro.

Como você deve ter reparado, os drives de DVD mais modernos SATA, compartilham do mesmo conector de dados para PC Desktop, você consegue encaixar um cabo SATA normalmente nele, o problema é o conector de energia (que diferente dos HDDs sata para notebook) é mas curto e não é fácil achar um adaptador para ele, e quando acha o preço é salgado.

Porém eu descobri uma forma simples e barata de adaptar um conector de energia SATA comum, para a versão mini usado no drive de DVD. Você vai precisar:

• Estilete
• Conector de energia SATA (pode ser de uma fonte velha),  não blindado
• Alicate de corte
• Mini chave de fenda
• Um bom olhômetro

Pra começar, você vai precisar deste tipo de conector de energia SATA, pode ser de uma fonte velha:

Clique nas imagens para ampliar

Repare que esse conector os pinos são destacáveis, o outro modelo, blindado pode não dar certo. Comece usando uma chavinha de fenda para abrir as travas dos pinos e desmontar o conector:

Repare que cada conector de energia é direcionado para 3 pinos. Para fazer essa adaptação, vamos usar apenas o pino do meio, sendo assim corte os pinos laterais:

 

Agora muito importante ! Repare que eu selecionei o fio vermelho e descartei os outros, pois esse conector usa somente +5V, muito cuidado com isso, pois se você ligar na saída amarela, de 12V certamente você vai queimar o seu Drive !

Vamos montar o conector, primeiramente localize a forma em "L", essa é nossa referência do "Pino 1":

Agora volte no conector, ao pino 1, o fio de energia +5V, nesse caso o fio vermelho, e logo em seguida o GND, nesse caso o fio preto, o resultado final deve ser esse:

Agora finalmente vamos deixar esse conector do tamanho compatível ao conector do DVD ROM, use o alicate de corte, ou se preferir o estilete aquecido no fogo, para cortar o conector logo após o fio preto, você vai cortar fora o encaixe dos outros 3 fios que descartamos:

E damos acabamento, tirando as rebarbas com o estilete, o resultado final é esse:

 

O novo conector deve se encaixar agora perfeitamente na entrada de energia sata do DVD Rom, para testar, ligue o fio vermelho na saída +5V da fonte e o preto na saída GND ou negativo. 

Você pode até adaptar num conector molex para servir em qualquer fonte de PC.

Basta ligar à qualquer porta sata do seu PC que ele irá reconhecer como um DVD ROM normal. Podemos também liga-lo à USB, para isso você vai precisar de um conversor de SATA para USB, e puxar os +5V e GND da própria USB, mas tenha em mente que ele poderá não funcionar com a limitada corrente oferecida pela USB, eu testei vários drives de dvd, e dependendo do fabricante pode ou não funcionar alimentado pela USB, é uma questão de teste. No exemplo abaixo eu usei um conversor de SATA e IDE para USB, eu abri e soldei os cabos direto na alimentação +5V da usb:

Resultado final da adaptação do drive SATA para porta USB

Caso você não tenha um conversor SATA para USB, mas tenha um case de HDD externo, ele pode servir, porém você terá que soldar o cabo sata diretamente na placa, da um pouco mais de trabalho, mas o resultado é o mesmo.

Micro DIMMER usando apenas 5 componentes

Esse minusculo dimmer de tão simples e pequeno parece até um desses circuitos fake que vemos aos montes por ai, eu mesmo fui tirar a prova, e funciona muito bem e é bem preciso.

Ele usa apenas 5 componentes (descritos no esquema), que é o mínimo para controlar o triac, de tão pequeno acredito que nem seja necessário uma placa, porem no meu caso eu achei melhor montar numa plaquinha. Os componentes são bem comuns, e certamente você tem espalhado por ai, tirando o diac e triac é claro que é mais especifico, a versão que eu encontrei era para 220V (que usava um potenciometro de 250K), sendo a minha região aqui 110V eu tive que substituir ele por um de 100k, pois por mais da metade do curso, ele ficava inoperante. Aqui está o esquema:

Mesmo os dimmers estando saindo de moda, por causa da substituição das lampadas por LED/Fosforescentes que na maioria não aceitam dimmer, ele pode ser bem útil em aparelhos eletro domésticos que usem motor como furadeiras, ventiladores, liquidificadores, mixers etc, que não tenham um controle de velocidade, ou até mesmo o controle de velocidade é muito crú. Nos testes que eu fiz, a tensão da minha residência estava em 130V e com o potenciômetro no máximo ele estava dando 125V e no mínimo 50V. Ele é tão pequeno que certamente caberá dentro de qualquer equipamento médio, fixando-o pela rosca do potenciômetro. Confira como ficou.

Clique na imagem para ampliar

Repare na barra de alumínio servindo de dissipador de calor, fixado no triac, necessário em caso de uso de alta potência, lembre-se também que a carcaça do triac é ligado ao pino do meio (T2) e estará com tensão quando ligado, caso isso seja um problema pra você isole o parafuso e a carcaça para a tensão não passar para o alumínio, igual está a imagem. Outra coisa a se considerar é usar uma trilha reforçada nos pinos T1 e T2, pois considere que 1mm de trilha aguenta apenas 1A. Conselho que eu dou é soldar os cabos de entrada e saída praticamente juntos dos pinos T1 e T2 do triac. Eu ainda não testei em um equipamento pesado, porem pretendo instalar numa politriz que não tem controle de velocidade, em breve postarei aqui como se comportou. 

Ventiduino - ventilador controlado por controle remoto usando Arduino

Essa vai pra você que quer comodidade total (assim como eu), afinal de contas,se ar condicionado tem controle remoto, pq não há no mercado um simples ventilador assim ? afinal de contas, muitas vezes um simples ventilador de mesa é tudo que você precisa.

Eu sou do tipo calorento, porém tenho sinusite crônica, ou seja não vivo sem um bom ventilador. Apesar disso, muitas vezes eu acordo a noite ou incomodado com calor e o ventilador está desligado, ou incomodado com o vento excessivo que eu deixei ao dormir, sendo obrigado a levantar da cama para ligar/desligar/alterar a potência. Depois de muito pesquisar e ler possíveis soluções, cheguei a conclusão de que a maneira mais fácil e barata para controlar o ventilador remotamente é utilizando o Arduino.

O Arduino Mini

No meu projeto estou levando em conta a reciclagem de diversos componentes que já tenho em casa, para baratear o máximo possível, então eu encontrei no mercado uma solução bem simples e barata do arduino chamado Arduino Mini:

Considerando o preço (em torno de R$15,00), fiquei impressionado com o tamanho e a versatilidade, ele é tão pequeno que pode ser encaixado em qualquer protoboard, porém ele faz tudo que o UNO também faz (só que é bem mais barato), ele somente não tem a saída USB, ou seja, a sua programação tem que ser por serial TTL. Eu não vejo problema algum nisso, pois de nada vai adiantar uma interface USB depois que o projeto estiver pronto. Na verdade as placas arduino com interface USB, contem embutido um conversor de USB para TTL Serial, algo que a encarece.

Bom, meu PC tem uma saída serial, porém eu não posso utiliza-la diretamente no arduino, pois ele é um serial RS-232 que trabalha com sinal digital de 12v. Procurando na internet eu encontrei um pequeno e simples (e de baixo custo) circuito que converte a saída digital de 12v do RS-232 para os 3.3v da saída TTL:

Clique na imagem para amplia-la

A única coisa que faltou foi o pino DTR, necessário para resetar a placa do arduino antes de enviar o sketch. Eu resolvi isso ligando um capacitor cerâmico de 0,1uF entre o pino RTS da serial e o pino DTR (ou reset) do arduino (conforme sugere no proprio site da arduino). Na verdade não é necessário usar o DTR, porém você terá que apertar o botão reset logo antes do IDE do arduino enviar o sketch, e muitas vezes saber a hora exata de apertar o reset pode ser um problema. Com esse capacitor, você verá o arduino resetar automaticamente antes do PC enviar o sketch para a placa do aduino. E é claro, usei um simples cabo USB para pegar os 5v necessários para alimentar a plaquinha conversora e a plaquinha do Arduino. Ahh e lembre-se que as saidas Tx e Rx entre a serial e a placa do arduino são em "crossing over" ou seja, é invertido: Rx no Tx e Tx no Rx.

A modificação

Inicialmente eu pensei que seria necessário adaptar um DIMMER controlado pelo arduino, para desligar/ligar e controlar a velocidade, (cheguei inclusive à comprar as peças e fazer o código para isso), porém eu pensei melhor, e percebi que eu estava na verdade fazendo da forma mais difícil e menos funcional, pois desta forma ele somente seria controlável pelo controle remoto. Não é necessário ter outro mecanismo de velocidade, pois o próprio ventilador já tem ! O ventilador em questão é um "Arno Alívio", que tem 3 velocidades controladas por um botão frontal:

As velocidades são selecionáveis por 3 fios internos que sobe para o motor, cada um para uma velocidade, quando nenhum dos 3 está energizado, o ventilador desliga. A ideia é transferir esse chaveamento para 3 relês e controla-los pelo arduino, e ainda não desativar a chave frontal física do ventilador, essa agora foi redirecionada para 3 portas no arduino, assim eu posso controlar o ventilador tanto pelo controle remoto como pelo botão original. O primeiro passo foi desligar a chave física e no lugar ligar o +5v e quando é acionada a chave, ela redireciona para uma das 3 saídas, essas ligadas em 3 portas do arduino ele sabe se você mexeu na chave (alterou o estado dela) e assim a velocidade e até mesmo se você quer desliga-lo por ela (não há +5v em nenhuma das 3 portas). Para entender melhor, de uma olhada nesse esquema.

Clique na imagem para ampliar

Software

Nada disso vai funcionar se não tiver o código implementado. Se quiser copiar o que eu fiz, clique aqui, nele eu usei uma biblioteca para codificar controle remoto, que está junto, afinal de contas , reinventar a roda não é preciso.

O Resultado final é esse:

Repare que eu deixei os pinos da serial disponíveis para futura atualização da firmware

Programando o Controle Remoto

Resultado Final

Agora é adeus sair da cama no meio da noite !

Atualização 02/12/2016

O projeto já vai fazer mais de um ano, e funciona perfeitamente ! Eu considero um projeto de sucesso que já ajudou muita gente a modificar seu ventilador, e proporcionar mais conforto ao seu utilizador. Parece algo simples, mas esse projeto já virou trabalho de TCC em curso de engenharia e já foi até copiado para outros projetos maiores.

Devido a grande procura de pessoas sobre ele, eu tive um sério problema de pessoas sem conhecimento algum em eletrônica me procurando no meu e-mail e me "perturbando" com questões básicas que poderiam ser resolvidas com um pouco mais de dedicação e estudo. Sinceramente, já é de muita boa vontade eu perder meu tempo postando o projeto aqui, e disponibilizando inclusive o código fonte (a parte mais complicada), fotos e videos do funcionamento. Eu trabalho como todo mundo e nunca ganhei nada com ele (nem com outros projetos), nem mesmo oferecendo consultoria. Por isso eu dei um basta e removi os comentários e meu e mail dos projetos a fim de ter paz.

Porém eu não quero prejudicar aquele que realmente tem condições técnicas de realizar o projeto, por isso eu criei um grupo no Yahoo, para que eu e inclusive outros usuários possam ajudar a construir você mesmo o seu próprio Ventiduíno e até mesmo outros que possam surgir. Então se você precisa de uma ajuda de nível intermediário, peça sua inscrição aqui:

https://br.groups.yahoo.com/group/danarduino

Irei aprovar assim que possível.

Adaptação de LED da luz de Teto do Ford Ka

Eu  aderi totalmente à gradual e completa substituição de tudo que é respeito a iluminação por Leds. Sim, porquê não ? Com a popularização dos leds de potência, o preço vem caindo bastante, ultra duráveis (se bem instalados) e econômicos eu sinceramente não vejo motivos para não substituir gradualmente tudo por led. No meu carro que é um Ford Ka ano 2004, eu comecei pelos faróis que a cada 6 meses queimava 1, substitui o farol baixo e o pingo por led e além de uma luz mais branca eu não tive dor de cabeça atualmente, hoje mesmo vi que uma das lampadas de freio queimou, já vou encomendar a respectiva por led e assim por diante.

Esses dias atrás queimou a lampada do teto da cabine, e antes de comprar a respectiva lampada torpedo de led, eu removi a luminária da cabine para estudar a possibilidade de usar um led de 3W que eu já tinha guardado e percebi que era totalmente viável, a adaptação não estava difícil, pois pelo menos no meu caso, o refletor da luz é feito de uma chapa de metal, e ainda com um buraco no meio que serviria perfeitamente para fixar e dissipar o calor gerado pelo led, e o CI LM317 necessário para regular a tensão de 12-14V do carro (12V parado, 14 em movimento), para os 3.2 - 3.9V que o led necessita para funcionar. Na foto abaixo eu mostro como ficou a fixação do led:

Clique na foto para ver em tamanho grande

Como deu pra você ver, na parte central da chapa de metal eu adaptei 2 chapinhas de alumínio na parte de baixo e na parte de cima, pois essa outra chapa de metal é curvada, meio fina e mole. Repare que eu fixei a ligação do negativo no contato do soquete da lampada torpedo, infelizmente eu tive que usar um parafuso com porca para o isso, pois o metal do soquete não pega solda. Repare também que no parafuso que prende o led (com seu respectivo dissipador de calor) há um material isolante para que não haja contado elétrico no parafuso e consequentemente a chapa. Na foto abaixo eu mostro a fixação do CI LM317:

Mesmo esquema do led, há um material isolante tanto no parafuso como no CI, para que não haja contato elétrico na chapa. Minha preocupação de ter tensão na chapa é pelo fato de depois de instalado no carro, ele encoste em algum metal ligado à carcaça do carro, podendo provocar curto circuito. A ligação do positivo eu fixei diretamente no terminal da luminária. E lembre-se, o CI LM317 é um regulador de tensão variável, e necessita de resistores para configurar a tensão de saída. Nesse caso eu usei como R1 220R e R2 430R dando uma tensão de saída em torno de 3.7V. Utilizei o esquema abaixo como referência:

Eu não utilizei o capacitor C1, pois conforme a especificação do fabricante, ele só é recomendado caso o mesmo esteja a mais de 10cm de distância do led, e o C2 não usei pois achei desnecessário.

Finalizando, o resultado foi surpreendente ! Eu esqueci de tirar uma foto à noite (prometo alterar esse post assim que tirar uma), mas como um Led de 3W equivale a uma lampada incandescente de 40W (sendo que a original é incandescente de 10W), da pra perceber nitidamente que agora ilumina 4x mais que a lampada original, chega até a incomodar um pouco, mas como ela normalmente fica apagada e seu uso é apenas esporádico, eu fiquei muito satisfeito com a adaptação e recomendo para todos que tenham um ford ka, principalmente por que agora gastando 70% menos energia, podemos ficar com a lampada acesa mais tempo, sem medo de descarregar a bateria.

Mini Carregador de Pilhas e LED Driver

Clique nas imagens para zoom

Esse esquema é um simples fácil e barato carregador de pilhas. Contendo apenas alguns simples componentes você nem mesmo precisa de uma placa, é possível ser montado em um case de pilha, como na foto abaixo.

Nesse caso eu utilizei uma ponte retificadora (que pode ser feita com diodos, como no esquema) e como eu não tinha um resistor de 1w, eu utilizei vários associados que deu o valor aprox do projeto, cado contrário o resistor irá queimar. O led tem função apenas de indicar o funcionamento (se há corrente passando, no caso indica que as baterias estão bem conectadas).

Esse projeto foi testado com 2x baterias AA Ni-MH e carregou as baterias em aprox 3h, sem que elas esquentassem.

Um similar pode servir de Driver para um Led de 1W (led de alta potência), como no esquema abaixo:

Como você vê, o projeto é praticamente o mesmo, a diferença é que por o led ser um componente mais delicado, o valor do resistor foi dividido e adicionado um capacitor na saída como filtro, para proteger o led em um pico de tensão e corrigir o ruído da tensão provocado pela corrente AC na entrada. Pode parecer pouco, mas um led de 1W equivale a uma lâmpada incandescente de 15W.

Esse projeto é baseado na fonte sem transformador (trafo), que usa o conceito da capacitância para isolar o secundário da corrente AC e alimentar com uma pequena corrente através do seu carregamento e descarregamento, nesse caso, no maximo 350mA.

Caso precise se mais potência, é necessário adicionar em paralelo outro capacitor (1uf, ou outro valor), o mesmo vale caso for utilizar pouca potência (por exemplo 30mA de um led simples), deve substituir o capacitor de 1uF por um de 0,33uF por exemplo, pois esses leds trabalham a 3v não a 3.2 - 3.4 que esse circuito opera.

O que manda nesse esquema é o capacitor e a potência dos resistores. Quanto maior a capacitância, maior a energia (corrente) consequentemente vai estressar mais os resistores. Nesse projeto eu utilizei um capacitor de poliéster por ser bipolar e suportar alta tensão, mas teoricamente podemos utilizar dois capacitores eletrolíticos em série interligados pelo negativo, assim teremos um capacitor bipolar, mas a sua capacitância será dividida e sua tensão multiplicada. 

Então se utilizarmos por exemplo 2 capacitores de 10uf  teremos uma fonte de 5W que pode servir para alimentar por exemplo 2 leds de 3W que é equivalente a uma lâmpada incandescente de 60W !

Basta utilizar a imaginação e você verá que esse esquema pode ter diversas utilizações possíveis.