Termômetro tipo Bargraph com PIC

Este é mais um pequeno projeto utilizando PIC. Trata-se de um termômetro, na verdade um indicador de temperatura, por faixas, através de um arranjo de LEDs, tipo Bargraph. Este circuito pode ser útil para se medir variações de temperatura, e evitar sobreaquecimento ou congelamento de equipamentos, motores, ambientes, etc. Na verdade, este projeto é bem flexível, os leitores podem e devem altera-lo conforme as suas necessidades. A base do circuito é o PIC 16F268A, mas pode ser implementado em qualquer microcontrolador da família 16F que possua os módulos de tensão de referência e comparador analógico.

A sonda utilizada é do tipo NTC, mas qualquer outro tipo de transdutor de temperatura (PTC, PT100, LM35X, termopar, ...)  pode ser utilizado com pequenas alterações no código fonte.

Funcionamento: Basicamente o programa compara a tensão nos terminais do sensor (Vin-) com uma tensão gerada pelo módulo de referencia de tensão (Vref) do PIC, que pode gerar até 32 tensões distintas. O comparador analógico produz a saída: setando ou limpando o bit C2OUT, sendo assim, C2OUT=1 quando Vref >Vin- , ou C2OUT=0 quando Vref < Vin-.

Esquema módulo de comparação analógica do PIC utilizando também a tensão de referência interna.

Funcionamento do comparador. As áreas pretas indicam a faixa  de incerteza na saída.

COMPARAÇÃO: Considerando a lógica do NTC,  carregamos o maior valor possível no módulo de tensão de referência. Assim, se Vin > Vref(x) significa que a temperatura da sonda está acima da faixa, neste caso o processador vai acender o led da primeira faixa e depois mudar a Vref(x) para um valor mais baixo Vref(x-1). Depois compara novamente a entrada com a referência, sempre que Vin > Vref(x) um led acende e Vref(x) diminui para um valor menor até chegar a ultima faixa, quando todos os leds terão acendido. Se numa determinada faixa Vin < Vref(x) o processador vai apagar todos os leds correspondentes as faixas inferiores ao Vref(x) atual e manter os leds correspondentes as faixas superiores acessos.

Observe a tabela abaixo, ela evidencia o comportamento não linear do NTC, a curva exponencial porém, pode ser linearizada colocando-se um resistor de 10k em série, fazendo um divisor de tensão. a terceira coluna mostra isso. (plote os gráficos temperatura vs. resistência do NTC e temperatura vs. tensão no divisor).

Resposta do NTC e tensão de saída do divisor utilizando um resistor de 10k

Deve-se fazer ajustes no programa fonte para que ele funcione de acordo com a sua aplicação e faixa de monitoramento pretendida. Como exemplo de monitoramento da temperatura do motor do carro, pode-se selecionar alguns valores na faixa de 40 à 110°C.

Pode-se eventualmente incluir um sinal de saída, programar um pino de I/O do PIC para mudar de estado (alto/baixo) quando determinada faixa for atingida. Esse sinal pode ser utilizado para acionar (através de um relê ou SSR) um ventilador, resistência ou compressor para aumentar/diminuir a temperatura do equipamento que estamos monitorando ou simplesmente desligar a carga. Uma típica aplicação seria colocar a sonda junto ao bloco do motor do carro e quando o mesmo atingir determinada temperatura, o programa aciona a ventoinha do radiador automaticamente, forçando a redução da temperatura. Isso é muito útil em alguns veículos que não tem sensor de temperatura (apenas aquela luz que acende depois que o carro já ferveu!).

O bargraph utilizado foi do tipo catôdo comum, isto é: acende quando colocamos nível alto no pino de I/O e apaga quando colocamos nível baixo. Essa lógica pode ser facilmente invertida no código fonte caso o display disponível seja do tipo anôdo comum, ou invertendo os componentes caso seja utilizados LEDs discretos.  O número de Leds no arranjo é limitado apenas pela quantidade de pinos do microcontrolador, caso seja necessário, pode-se utilizar um processador com mais pinos ou alterar a programação para acionar decodificadores de 3 para 8.

Encorajo fortemente a inclusão de filtros, para reduzir os ruídos e evitar variações espúrias, principalmente quando se trabalha em algum nível próximo da faixa de incerteza do comparador.


Por enquanto vou ficar devendo o leiaute da placa de circuito. Ela não é difícil de rotear, uma vez que são poucos os componentes utilizados. Os conectores J1 e J2 mostrados no esquema, servem justamente para a conexão da fonte e do sensor, que não ficarão na placa e precisam aparecer no ARES quando geramos a leiaute da placa.


Ficha técnica:
Processador: PIC(R) 16F628A - microchip(TM)
Esquemático, simulação: Proteus 7.8 (ISIS + ARES)
IDE programação, gravação: MPLAB 8 (http://www.microchip.com/)
compilador C: CCS
Programador: ICD-2 - MultiPROG
As figuras 02 e 03 foram retiradas do datasheet do PIC

Arquivos:
Código fonte, esquemas, hex, etc..
-Termobar (escrito em assembly)
-Termobar_C (escrito em C)

Chegou! 

E com apenas 4 dias úteis desde o pedido até a entrega.
A nossa ECT deveria aprender com a Fedex.

Lado ruim: Não tive como escapar da taxa de importação e do ICMS, mas mesmo assim ainda saiu pela metade do que eu pagaria aqui no Brasil.

Agora é ler o manual, instalar os softwares e programar alguma coisa.
Assim que eu tiver feito um "hello world" eu digo como foi.

Mancada: Na hora de fazer o pedido, acabei me enganando e só agora vi que fiz o pedido de um modelo que trabalha na faixa de 868 MHz. Enquanto o padrão para América do Norte/Sul é o de 915 MHz. :-(
Bom, já vi que tem como reprogramar ele pra funcionar na frequência mais alta. O hardware é o mesmo. Difere por um resistor de 0 Ohms na entrada da antena.  : -)

O Conteúdo da caixa:

Chronos, Chave Philips, Ponto de acesso USB-RF,para comunicar com o relógio e poder configura-lo, e finalmente o Programador, para reprogramar completamente o MSP430, o processador central do Chronos. (pra isso é preciso abrir o relógio e essa é explicação para a chave philips).

Além do itens acima, veio junto o um CD-ROM com a documentação e os softwares de desenvolvimento, e dois parafusos sobressalentes.

Agora vou brincar um pouco com ele.

Reciclando velhos projetos

O EZ430 Chronos 

A bancada irá mostrar em breve os primeiros projetos com o novo Chronos eZ430, da Texas Instruments. Uma incrível ferramenta, para o desenvolvimento de uma infinidade de aplicações,  desde monitores cardíacos e treinadores pessoais até comando remoto de dispositivos. As aplicações são inúmeras, principalmente na área médica e esportiva; graças aos diversos sensores que ele possui integrados: acelerômetro de 3-eixos, Temperatura, Pressão atmosférica, medidor de tensão da bateria.

Para adquirir o Chronos, você tem duas opções: ou desembolsa em média R$ 289,00 (+ frete, pra quem não é de Sampa como eu) pra conseguir esse kit aqui nas terras tupiniquis, ou encomenda dos EUA por $49,00 USD com frete incluso.

O Chronos foi lançado em 2009, então, já com 3 anos de atraso, vamos ver se consigo tirar ele do limbo para o purgatório a gaveta de projetos.

Para saber mais sobre o Chronos EZ430 existe uma página wiki: clique aqui

Mais informações em breve.

Enquanto isto, que horas são?

Atualizando: A estimativa de entrega, está para o dia 23/03. Espero que não tenha nenhum problema de desembaraço ou tarifas na Receita. Assim que por as mãos nele, vou preparar um post de "unboxing".

A Residência James King

Neste post, vou compartilhar um trabalho que fiz na disciplina de Desenho Técnico, durante minha graduação em engenharia elétrica. Trata-se de uma modelagem em Sketch-Up, da Residência James King, uma bonita residência projetada pelo arquiteto Paulo Mendes da Rocha.

Residência James King - Arquiteto Paulo Mendes da Rocha

O trabalho em si, não é lá grandes coisas. Digo isso agora, mas na época foi F... de fazer. Primeiro porque pouco eu conhecia do Sketch up e de arquitetura  e segundo,  pelo pouco tempo que tivemos na época para concluir o trabalho.

A proposta que foi apresentada aos alunos, era que cada um deveria escolher uma residência diferente de um livro de páginas amareladas, que agora já não recordo o nome  chamado Residências em São Paulo: 1947 a 1975  de Marlene Milan e criar o modelo 3D no sketch up e as plantas baixas, cortes e fachadas no AutoCad. O livro, como o nome diz, é  uma compilação de projetos de residências, com cunho  modernista, da cidade de São Paulo, construídas entre 1947 e 1975, se não me engano.

Resolvi de antemão, que escolheria uma casa que realmente me desse vontade de morar, alguma com que eu me identificasse. Após  folhear as quase 500 páginas, me deparei com a Residência James King, Uma casa grande, construída sobre pilotis, toda em concreto aparente, com uma abertura central, rampas, subsolo, espelho d´água na cobertura, enfim, uma residência de alto padrão para ninguém botar defeito.  Olhei mais algumas outras páginas, mas nem precisava, já havia me decidido. Talvez por conta do pilotis, coisa muito comum em Brasília. Quando indiquei a minha escolha ao professor, ele (Doutor em Arquitetura) soltou logo: "Hum... Paulo Mendes da Rocha, boa escolha, você tem bom gosto, mas não vai ser fácil, tem certeza que quer fazer esta?". Fiquei ainda mais animado em fazer o trabalho. Na época, eu nem fazia ideia de quem era Paulo Mendes da Rocha e foi por ai que comecei o trabalho.

A modelagem que fiz pode até ser chamada de grosseira, se comparada com algum trabalho de alunos de arquitetura, as medidas não estão muito fidedignas à realidade. De fato, as fotos retiradas do livro base, não tinham nenhuma cota e apenas uma escala gráfica que ficou deformada após a cópia das páginas, como o leitor pode verificar abaixo. 

Estas eram as imagens que eu dispunha para começar o trabalho. Cheguei a procurar o endereço no google maps, e encontrei o local, porém a imagem de satélite não revela muita coisa, já que o terreno é bem arborizado e as árvores cobre quase tudo.

Realmente foi muito prazeroso fazer este trabalho; até então eu nunca tinha tido contato com o sketch-up e depois de duas semanas já tinha modelado uma residência inteira, e uma assinada por um renomado arquiteto. Desde então, nunca mais modelei outro objeto no sketch-up, fiz algumas plantas baixas no Autocad e mais nada. 

LINKS:

[EDITADO 08/09/2016] 

Caros leitores, não sei dizer ao certo o motivo, mas não tenho recebido as notificações dos comentários dessa postagem. Assustei com tanta gente pedindo os arquivos, em geral, as pessoas que responderam diretamente para mim, ou me encontraram via Google+ receberam os arquivos no mesmo dia ou no dia seguinte. Peço desculpa à todos que não foram atendidos.

Eu desisti de usar o 4Shared, então se você tem interesse nos arquivos, mande um email para dnail@dnail.org e solicite os arquivos que respondo em no máximo 24 horas.

Livro: Residências em São Paulo: 1947 - 1975 (reeditado recentemente e relançado pela autora)

Coletânea de Imagens em cores Residência James King, na época do trabalho, não tive acesso à essas fotos, uma pena... 

A bancada

A bancada do Dnail está uma bagunça, em breve mais conteúdo e mais organização 

Enfim, uma atualização

Praticamente dois anos sem postar nada. Neste meio tempo até criei outro blog, (www.meltingtronics.tumblr.com) a proposta era a mesma: coisas do meu dia-a-dia que merecessem menção, circuitos eletrônicos, engenharia elétrica, pensamentos, tirinhas do Dilbert(r), etc.. Analisando, nem sei ao certo porque resolvi criar outro do zero, invés de retomar este projeto antigo. Ontem quase criei um outro blog (domínio registrado e o escambau) porém, resolvi desativar os outros blogs antes. Para minha surpresa, este blog até tinha um tráfego considerável (em torno de 6 visitas por dia) e sei que não fui eu quem gerou estes acessos, pois eu não entro nem pra ler faz dois anos... Tanto que só vi agora que tinham dois comentários em uma postagem que fiz do circuito de controle de potência com o PIC, solicitando mais informações. Minhas desculpas a estas pessoas, acredito que agora, depois de dois anos, vocês não devem mais estar precisando dos arquivos.
Resumindo, fiquei com pena de acabar com o blog, já que ele está ao menos sendo útil para alguém.
O outro blog, bem, ele também tem algumas postagens legais e também estou com pena de deleta-lo, e agora estou com este dilema. Não consigo postar regularmente nem no mural do facebook, quanto mais manter dois blogs sobre praticamente a mesma coisa...