Bússola Eletrônica

Implementaremos uma bússola eletrônica, através de uma bobina, com o intuito de verificar a influência do campo magnetico terrestre. Veja a descrição do projeto abaixo.

CONTEÚDO:
A principio, estávamos com a idéia de fazer a Máquina de Theremin, mas como não havia alguma “utilidade” nela, seria mais por pura curiosidade e diversão, decidimos que esse não seria um bom projeto, e que provavelmente não abrangeria as idéias e requisitos acadêmicos para o projeto.

E após muitas reuniões, discussões e idéias mirabolantes, corrimos atrás do professor Afonso de Sistemas Digitais II em busca de idéias para o projeto, e ele mencionou uma idéia que havia tido a algum tempo quanto a elaboração de uma bússola eletrônica, baseada em uma bobina em rotação que geraria uma tensão e uma corrente induzidas devido aos pólos magnéticos da Terra.

Essa idéia era verdadeira na teoria, mas teríamos que fazer alguns testes, para verificar se ela na prática funcionaria. Bem, a princípio teríamos que procurar uma barra de ferrite, para podermos montar nossa bobina. Mas o problemas era encontrar esta barra, pois ela só é fabricada por empresas que cobram caríssimo por um pequeno pedaço. Outro lugar onde poderíamos encontrar é em lojas de concerto de rádios, por sorte, quando passamos por uma e perguntamos, o atendente nos deu de graça a barra.

Enrolamos o fio cobre esmaltado, fizemos 220 voltas, sendo 110 de ida e 110 de volta. Deveríamos testar a tensão de pico gerada na rotação da bobina. Tivemos que confeccionar uma placa de circuito impresso, com duas trilhas circulares onde colocamos na primeira uma das pontas da bobina e na outra a outra pontas das bobinas.

Outro problema enfrentado em nosso do projeto foi verificar o pico de tensão mais alto do solenóide, ficamos quase 1 mês para ver qual era o pico, tentamos de várias maneiras medir o pico, só depois de fazer um circuito apropriado de um circulo e encaixado abaixo o solenóide em cima de uma roda de carrinho de controle remoto vimos a tensão máxima e assim podemos fazer o circuito da amplificação. Assim, após diversos dramas e dificuldades para realizar as medições, chegamos ao resultado de aproximadamente 3mV. Então teríamos que utilizar um amplificardor operacional, neste caso escolhemos o LM741, que é alimentado com +9V e -9V.

Contudo, para haver um equilíbrio da bússola quando ela gire, procuramos uma base que fosse pesada e que abrigasse o motor. Com relação ao eixo do motor, tivemos que mandar fazer uma peça que tivesse um ajuste exato no motor, para evitar folgas. E seguindo os conselhos do professor Gil, adicionamos dois rolamentos em pontos diferentes da caixa de base, para manter o eixo reto, e o mais preciso possível no centro, para evitar que a parte superior que contém a bobina se chacoalhasse muito, e evitar também que o movimento pudesse atrapalhar no campo magnético gerado na bobina. Após a estrutura estar montada é que pudemos fazer o circuito final de amplificação, pois antes, não tínhamos a idéia do sinal real que seria produzido pela bobina em sua estrutura final. Mas ainda assim, tínhamos receio que o campo magnético gerado pelo motor pudesse sobressair-se ao campo magnético da Terra e causar interferência na bobina e nos apontar lugares diferentes aos dos pólos magnéticos terrestres.

Bem, ao final, tudo deu certo, e tão temida interferência não ocorreu.

Mas agora tínhamos outro problema. Como iríamos fazer o controle da velocidade do motor? O professor Afonso havia sugerido a idéia da utilização da placa do Chip Altera, mas não demorou muito para nós termos que trocar de idéia, pois seria algo um tanto quanto complicado para ser realizado em pouco tempo, então tivemos que mudar tudo na última hora e adotar o PIC 12F675 como nossa solução.

Assim, através de PWM (Pulse With Modulation) controlaremos a velocidade da rotação do motor de corrente contínua.

MATERIAIS:
1 Barra de FErrite (para a bobina)
Fio de Cobre esmaltado (para a bobina)
3 Led’s Vermelhos (para indicar o Norte)
3 Led’s Amarelos (para indicar o Sul)
Caixas e chapas de MDF (uma retangular, outra cilindrica e uma chapa quadrada);
1 Eixo de ferro;
2 rolamentos;
1 Suporte em L;
1 amplificador operacional 741;
1 Resistor de 100 ohms;
1 Resistor de 100 K ohms;
1 CI MAX232;
1 conector DB9 macho e femea;
5 Capacitores de 10uF e 26V
1 transistor 78L05;
3 Transistor BC548;

CONCLUSÃO:
Tivemos a sorte de ter um projeto totalmente voltado ao eletromagnetismo. Os conceitos sobre o assunto eram totalmente inseridos no trabalho, afinal o que fazia o nosso projeto ter sucesso, ser funcional e interessante era o fato de que dependia totalmente do campo gerado pelo planeta. Tínhamos consciência de que o campo que seria gerado na bobina seria muito pequeno, o que nos levou a fazer cansativos testes para ter certeza de que o que a bobina geraria seria suficiente para alimentar os LEDs. Os LEDs não poderiam ser alimentados, mas o sinal da bobina poderia ser muito bem amplificado pelo AmpOp.

O funcionamento do equipamento baseado exclusivamente no CMT nos deu oportunidade de ver na prática o que só se ouvia falar sobre o assunto na teoria. A teoria foi importante, mas a prática nos deu certeza daquilo que falávamos e discutíamos.

AUTORES:
– Diego Cezar Celli
– Lorena Thaís Henriquez Gamarra
– Rodolfo Emilio Rickli Neto

CONTATO:
– dgcelli@yahoo.com.br
– lorenita_gamarra@yahoo.com.br

DOCUMENTAÇÃO:
buss.pdf

IMAGENS: