Hora Certa

Este projeto consiste na realização de uma ferramenta de caráter educacional visando o aprendizado na leitura de horas em relógios tanto digital como analógicos.

CONTEÚDO:
Circuitos
Todas as placas do projeto foram desenhadas no programa Eagle, impressas a laser em folha de papel vegetal e prensadas sobre as placas que foram corroídas em uma solução de percloreto de ferro. Mais tarde os componentes foram estanhados sobre as placas manualmente.
A comunicação entre o computador e o console do projeto é realizada por meio das portas de comunicação paralela e serial. A porta paralela está conectada, por meio de um cabo de 25 vias (sendo que dessas, somente doze vias são utilizadas, onze de saídas de dados e uma de gnd), a um módulo isolador. O módulo funciona essencialmente por meio de CIs foto-acopladores 4N25 que não permitem o retorno de corrente para a máquina, isolando-a de possíveis riscos de queima. Além disso, o módulo conta com outros dispositivos eletro-eletrônicos como resistores. Módulo alimentado por uma fonte de 5 volts.
Todas as 11 saídas da porta paralela são usadas somente para controlar leds.
O módulo que controla quatro displays de sete segmentos recebe sete saídas da porta paralela. Das sete saídas, quatro são utilizadas para enviar o número na forma BCD que será mostrado no display há um CI 4511. Outras duas saídas servem para por meio de um CI 74139 selecionarem qual é o display que será ajustado, e a última saída faz com que nenhum dos quatro displays seja modificado. O módulo ainda possui resistores e é alimentado por uma fonte de 5 volts.
Outro módulo conectado ao primeiro que já saiu da porta paralela recebe as quatro saídas restante.
Esse módulo seleciona o acendimento ou não dos leds presentes no console, e é composto por um CI 74139 sendo dos quatro sinais, dois utilizados para formar um número binário selecionando qual dos quatro leds conectados a sua saída será ligado. O mesmo CI 74139 é ainda utilizado para receber um terceiro sinal da paralela que desliga todos os leds da parte acima citada e ainda um quarto sinal que binariamente controla dois outros leds ligando-os exclusivamente um em relação ao outro, sem a necessidade de desligar ambos ao mesmo tempo. Ainda foi utilizado um CI 7404 para se chegar aos resultados esperados. Este módulo é energizado com 5 volts.
Já porta serial está conectada, por meio de um cabo de nove vias (sendo que dessas, somente 3 são utilizadas (2 para saída de dados e uma para gnd), a um módulo conversor RS232 – TTL que converte o sinal RS232 vindo do computador para o sinal TTL. Este módulo é composto por um CI MAX232, capacitores eletrolíticos, transistor regulador de tensão 7805, transistor de uso geral BC548 e resistores. Módulo alimentado por uma fonte de 9-12 volts.
Conectado a porta serial está um segundo módulo, M0 – Stepper Motor Controller, que é composto por um PIC12F629 que foi programada com o programa MPLAB IDE com a ajuda de um programador de PIC PICSTART PLUS. Além disso, foi utilizado um transistor regulador de tensão 7805, e capacitores eletrolíticos. Módulo este já alimentado pelo módulo anterior.
Antes de ser chegar finalmente ao motor de passo, o módulo M0 precisa passar por um módulo de etapa de potência composto por um CI ULN2803, alimentado pelo circuito anterior.
O motor precisa ser conectado a uma fonte independente de 7.5-9 volts.
Além dos dados de saída, existem os dados de entrada que estão conectados ao computador utilizando os próprios botões do teclado. Como são necessários 7 botões para o funcionamento do console, foram extraídos do teclado os botões referentes ao teclado numérico.
 
Estrutura
A estrutura onde estão todas as placas foi feita de MDF sendo recoberta com filme plástico e adesivo, para uma melhor aparência.

MATERIAIS:
04 – Displays de sete segmentos (FND 560);
12 – Diodo Leds;
04 – CIs 4511;
02 – CIs 74LS139;
01 – CI 7404;
02 – CI 7805;
11 – CIs 4N25;
01 – CI ULN2803A;
01 – CI MAX 232;
01 – PIC 12F629;
07 – Transistores BC548;
02 – Capacitores de 100uF;
04 – Capacitores de 1 uF;
01 – Capacitor de 10 uF;
13 – Resistores de 1KΩ;
39 – Resistores de 330Ω;
02 – Resistores de 180Ω;
04 – Resistores de 10KΩ;
21 – Soquetes para CIs;
111 – Conectores macho;
111 – Conectores fêmea;
03 – Placa de fenolite 25×15;
01 – Placa de fibra de vidro 10×10;
03m – Cabo Paralelo;
05m – Cabo Serial;
01 – Motor de passo com 7,5º;
01 – Relógio;
07 – Botões;
01 – Teclado;
03m – Fio manga;
03m – Cabo Flat;
06m – Cordão paralelo flexível.
03 – Fontes

CONCLUSÃO:
Através do projeto desenvolvido, verificou-se a enorme dificuldade em transformar um simples esboço em algo realmente concreto. Tal projeto nos propiciou uma gama de conhecimento que dificilmente seria adquirida em sala de aula, destacando o aprendizado referente à construção de placas de circuito impresso, a ligação computador-projeto realizada via comunicação serial e paralela, assim como a obtenção da caixa de redução para o motor de passo.
Assim, tal trabalho fora de suma importância para aprimoramento de conhecimentos existentes, obtenção de novos, e integração total destes nos objetivos a serem alcançados.

AUTORES:
– Adroaldo Martins Filho
– Leandro Diogo Vazatta
– Paulo Roberto Reis dos Santos
– Roberto Eliud Marks Farias

CONTATO:
– adroalromartins@terra.com.br
– vazatta@msn.com

DOCUMENTAÇÃO:
hora_certa.pdf

IMAGENS: