Interface_passo-a-passo

PASSO A PASSO PARA A CONSTRUÇÃO DA INTERFACE CASEIRA
GT DE ROBÓTICA EDUCACIONAL
OUTUBRO DE 2006
Interface Paralela para Robótica
Esta interface se comunica com o computador usando a porta paralela (da impressora)
e com ela é possível controlar dispositivos mecatrônicos básicos.
Dispõe de oito saídas para conecção de motores, lâmpadas, leds, sonorizadores e
eletroímãs. Sua montagem é fácil e seu custo é bem acessível - seus componentes podem
ser adquiridos em qualquer loja do ramo de eletrônicos ou encontrados em sucata de
equipamentos eletrônicos.
Outra característica interessante é que ela pode ser controlada por qualquer linguagem
de programação que tenha controle da porta paralela, como a linguagem Logo por exemplo e
softwares diversos como o Imagine, Everest, Superlogo (livre), etc.
Com a interface acoplada a um PC, podemos controlar projetos e protótipos
robotizados.
Material Específico:
 1 placa para circuito impresso 10x12 (compre pelo menos uma de reserva)
 8 transistores de média potência TIP 31
 16 LEDs de mesma cor
 8 LDRs (sensor de luminosidade)
 8 diodos 1 N4004
 8 resistores de 470 Ω
 1 cabo de impressora para porta paralela
 1 conector em barras sindal com 12 bornes
 1 conector Jack fêmea j-4
 1 fonte de alimentação CC Tensão ajustável 0 a 12 volts
Componentes básicos
Materiais diversos:
 5 metros de fio fino de eletrônica para ligação
 Fita isolante
 Estanho para solda
 Cola para PVC
 Percloreto de Ferro, solução a 42%
 Transparência de retroprojetor
 Caneta de retroprojetor
 Recipiente plástico (onde será feita a corrosão da placa)

Bombril, álcool e flanela para limpeza
Furador de PCI
Percloreto de ferro
Material Permanente:
 1 ferro de solda 30 W
 1 furador de CI ( ou broca para ferro de 1 mm)
 Alicate de corte diagonal pequeno
 Multímetro
Descrição do circuito
O circuito é composto de oito módulos idênticos, um para cada saída. Cada módulo
possui 3 etapas: painel, foto-acoplamento e controle de potência.
Painel
Cada painel é formado por um Diodo, um Resistor e um Led, e tem a função de
informar quando as saídas estão ativas, por meio dos leds.
Foto-acoplamento
Formado por um led e um LDR (sensor de luz), acoplados e acondicionados em uma
cápsula vedada para que não haja influência da luz do meio externo no seu funcionamento.
Sua função é formar uma ponte através de sinais luminosos entre o painel e o controle de
potência, garantindo isolamento elétrico entre eles.
Essa estratégia garante que não ocorram danos à porta paralela do computador em
casos de acidente na etapa de potência, como curtos-circuitos ou sobrecargas.
Controle de potência
Formado pelo Transistor, faz a leitura dos sinais vindos do computador, assim aciona
as saídas da interface, que usam a corrente da fonte de alimentação.
A lógica do funcionamento
Quando damos um comando no software para acionar uma porta (saída da interface),
os LEDs do painel e do foto-acoplamento se acendem. O LDR iluminado pelo LED aciona o
transistor, que aciona a porta correspondente.
Etapas da montagem:
Descrição
Primeiramente é preciso conseguir o Layout da placa e
o programa executável no link da revista mecatrônica
Fácil,
edição
no.
22:
NaLata - Interface Paralela Experimental
http://www.mecatronicafacil.com.br/downloads/ed_22/na
lata.pdf
A seguir imprima o layout em transparência de
retroprojetor.
IMPORTANTE: o layout da revista está em pdf e é difícil
se conseguir a sua proporção certa. Faça o teste com o
componente transistor que possui conectores rígidos e
fixos – quando esses conectores encaixarem
adequadamente nos pontos de furos indicados no
layout, teremos o layout apropriado em termos de suas
dimensões.
Placa de Circuito Impresso:
Se necessário, corte nas dimensões 10 cm x 12 cm
Use bombril para limpar a superfície metálica, retirando
a sujeira para não atrapalhar o processo de corrosão da
placa.
Prenda, com fita crepe, o acetato com o layout sobre a
superfície metálica da placa.
ATENÇÃO: cuidado ao posicionar o layout para não
invertê-lo.
Fure nos pontos indicados usando o furador de PCI ou
broca de 1 mm.
Ilustração
Use caneta de retroprojetor (ou de marcar Cd-Rom)
para desenhar as trilhas seguindo o modelo de layout,
fazendo traços grossos e espessos.
Observação: Existem muitas outras maneiras de se
transferir o layout para a placa de circuito impresso,
pesquise na Internet sobre esse assunto.
Corrosão da placa.
Mergulhe a placa na solução de Percloreto de Ferro
(solução 42 %) e aguarde a corrosão completa.
Agite levemente de tempos em tempos para acelerar a
corrosão.
A temperatura do Percloreto influencia a velocidade da
corrosão – em dias frios ela é bem demorada.
Podemos sugerir o aquecimento da solução em "Banho
Maria" para que o processo fique mais rápido.
Se for preparar a solução com o percloreto de ferro em
pó, use água quente.
Início da corrosão.
Após a corrosão lave a placa com água e enxugue.
Retire a tinta de cima das trilhas usando álcool comum.
Término da corrosão.
A figura representa o layout sugerido para montagem
em placa de circuito impresso.
Soldando os componentes do primeiro módulo do
circuito do painel:
Solde o Diodo, observando sua polaridade correta – na
posição que fotografamos, a tarja prateada do Diodo
fica para baixo (ou para fora da PCI).
Solde o Resistor – posição qualquer.
Solde o Led, observando sua polaridade correta – na
posição que fotografamos o chanfrado do LED
(pequeno corte na lateral da base do led) e o terminal
mais curto ficam para baixo (ou para fora da PCI).
Importante: tivemos problemas com os leds, pois
alguns tinham a polaridade invertida de fábrica...
para evitar isso, escolha seus 16 leds e observe-os
contra a luz e verifique se os terminais do seu
interior estão no mesmo sentido...
Foto-acoplamento:
Monte o foto-acoplamento, usando fita isolante para
fixar os componentes na posição correta e isolar da
luminosidade externa.
Dica: enrole o conjunto com a fita isolante até a metade
dos terminais de cada lado e cuidado para não deixar
os terminais em curto circuito.
Soldando o foto acoplamento:
Fixe primeiro o led observando sua polaridade
(chanfrado e terminal curto para baixo na foto ou para
fora da placa PCI).
Fixe os terminais do LDR e certifique-se que o
fotoacoplamaneto fique bem posicionado, na horizontal
e bem alinhado.
Soldando o transistor aos outros componentes do
circuito.
Testando cada circuito: use um multímetro para
verificação básica, tentando localizar curtos-circuitos e
falhas na trilha ou na solda.
Ligando o circuito da placa a barra sindal.
Ligando o circuito da placa ao conector jack.
Desmontando o conector macho do cabo da
impressora:
O conector do cabo paralelo possui números de
identificação na base de alguns de seus pinos, procure
observá-los para não se enganar, ou utilize-se de um
multímetro e faça o teste de continuidade, identificando
cada fio.
Selecionando os cabos que serão soldados na PCI:
Usaremos os cabos dos pinos 2 a 9 (saídas) e 20
(neutro), cujas cores são:
2  MARROM
3  VERMELHO
4  LARANJA
5  AMARELO
6  VERDE
7  AZUL
8  ROXO
9  CINZA
20  ROSA COM TARJA PRETA
Os outros cabos não serão utilizados e podem ser
removidos.
Solde os cabos na Placa – no posicionamento da foto o
fio marrom está mais embaixo e o rosa com tarja preta
está na parte de cima.
Acondicionamento: use caixas prontas ou construa com
materiais alternativos ou de sucata.
Sugerimos que elas sejam de material opaco e isolante
elétrico.
Testando a sua interface de robótica:
Muito cuidado com essa etapa pois um circuito mal feito
pode danificar seu computador.
Faça o download do programa executável, instale-o e
teste a interface.
http://www.mecatronicafacil.com.br/downloads/ed_22/te
steNaLata.zip
Utilizando a Porta Paralela nos Windows NT/XP/2000
As versões XP, NT e 2000 dos sistemas operacionais da Microsoft implementam uma
política de segurança que impede o usuário de trabalhar diretamente com a porta paralela.
Existem softwares que liberam o uso da porta paralela do computador para o usuário. Um
desses softwares é o UserPort, desenvolvido por Tomas Franzon.
Baixe o programa e veja as instruções para instalação, clicando aqui.