PV008-a- VM1 - Eletr\364nica.pub

Professor Ventura Ensina Tecnologia
Experimento PV008-a
VM1/VM2—Carrinho Mecatrônico
Parte Eletrônica
Ensino Médio
Direitos Reservados
Newton C. Braga
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VM1/VM2—Parte Eletrônica
Instituto Newton C. Braga
Prof. Ventura Ensina Tecnologia
VM-1 - Carrinho Mecatrônico
Montaremos um pequeno veículo de propulsão por motor elétrico e hélice propulsora ou engrenagem alimentado por pilhas com controle remoto fotoelétrico.
Com este projeto o aluno aprenderá: Esta apostila serve tanto para o VM1
como VM2.
•Como funcionam os motores elétricos
•Como funciona a propulsão por engrenagem (redução)
•Operação de um controle remoto com fotocélula (LDR)
•Controle de potência usando um transistor Darlington
Figura 1—Modelo básico do VM1
com propulsão por hélice — O mesmo circuito vale para a propulsão por
engrenagem.
Competição e Notas:
O veículo montado pelo aluno receberá duas notas: uma referente à própria
montagem em que se observará o esmero e também a habilidade e outra de uma
competição, segundo os seguintes critérios:
Regras:
Todos os veículos devem seguir as mesmas especificações de montagem dadas nesta apostila.
Uma primeira nota será dada pela montagem do veículo valendo de 0 a 8 .
A segunda nota será dada pelo desempenho na corrida do melhor veículo da
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equipe segundo o seguinte critério:
• Carro vencedor da prova = 2,0 pontos
• Segundo colocado = 1,5 pontos
• Carros que cruzarem a linha de chegada = 1,0 pontos
• Carros que chegarem até metade do percurso = 0,5 pontos
Demais condições à critério do professor – 0 a 0,5 pontos
O controle remoto consiste numa lanterna que deve ser obrigatoriamente do tipo
de duas pilhas (pequenas, médias ou grandes).
O aluno não deve tocar no veículo ao ser dada a partida e em nenhum ponto do
percurso. O acionamento é feito exclusivamente com a lanterna.
O motor usado assim como as peças do circuito eletrônico devem ser obrigatoriamente as fornecidas no kit.
As pilhas devem ser obrigatoriamente alcalinas ou comuns. Não é permitido usar qualquer outro tipo de alimentação.
O veículo deve ter as dimensões definidas na montagem
O material usado deve ser exclusivamente o especificado na montagem.
O CIRCUITO ELETRÔNICO
O circuito receptor de controle remoto consiste num LDR (foto-resistor) que aciona um transistor Darlington de potência o qual tem como carga um motor de corrente contínua. O material para essa montagem é fornecido na forma de kit de modo a
haver uniformidade dos componentes, constando das seguintes partes:
Material do kit:
Q1 – Transistor TIP122
LDR – LDR redondo comum
R1 – 4,7 M ohms – resistor
M1 – Motor de Corrente Contínua para 4 Pilhas
B1 – Suporte para 4 pilhas pequenas
Ponte de terminais, fios, solda
Atenção: confira o material do kit ao recebê-lo. Se notar a falta de algum componente avise o professor.
O circuito eletrônico que representa o controle foto-elétrico do motor é mostrado
na figura 2.
Figura 2—Circuito eletrônico que
serve tanto para o VM1 como
VM2.
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Observe que os diferentes componentes são representados por símbolos.
Funcionamento:
O LDR é um sensor de luz que deixa passar a corrente elétrica em função do
grau de iluminação de sua superficie sensível. Quando o LDR é iluminado uma corrente flui por este componente polarizando a base do transistor. A base de um transistor é o seu terminal de controle. Quando o transistor é polarizado ele satura
(conduz), funcionando como uma chave que liga, alimentando o motor.
Com luz no LDR o motor funciona e sem luz ele permanece parado. A luz controla o transitor que funciona como uma chave eletrônica.
Veja que a velocidade máxima do motor não depende da intensidade da luz,
conforme mostra o gráfico da figura abaixo.
Figura 3—Variação da velocidade
com a intensidade da luz.
Com a luz fraca a corrente aumenta até o ponto em que, por mais forte que a luz
se torna a corrente se estabiliza. Por este motivo não adianta ter uma lanterna excessivamente forte ou aproximá-la excessivamente do LDR.
Este tipo de controle é empregado em diversos equipamentos de alta tecnologia.
Os alarmes que disparam quando alguém interrompe um feixe de luz, o sistema
que acende automaticamente as luzes das ruas quando escurece, sistemas de iluminação automática que acendem lâmpadas alimentadas por baterias quando falta
luz são alguns exemplos de aparelhos que funcionam segundo o mesmo princípio
de controle fotoelétrico do carrinho que vamos montar.
O circuito será montado soldando-se os componente numa ponte de terminais,
conforme disposição mostrada na figura 4.
Figura 4—Montagem dos componentes numa ponte de terminais
isolados.
Na montagem tenha os seguintes cuidados:
• Solde muito bem os terminais dos componentes evitando o espalhamento ou
excesso de solda.
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• Observe a polaridade dos fios do suporte de pilhas (cores) – se houver inversão
o circuito não funciona.
• Observe a posição do transistor. Se for invertido o circuito também não funciona.
Tenha cuidado na soldagem do LDR que é um componente delicado. O LDR deve ter um pequeno tubinho de papelão ou plástico para focalizar a luz da lanterna.
Detalhes da soldagem
dos componentes na ponte de terminais
TESTE DO CIRCUITO
• Tampe o LDR de modo que ele não receba luz.
• Coloque as pilhas no suporte
• Deixando bater luz no LDR ou iluminando-o com a lanterna o motor deve girar
• Se o motor não girar “esfregue” as pilhas no suporte de modo a melhorar seu
contacto
Comprovado o funcionamento, guarde seu circuito preparando-se para a montagem do carro a partir da próxima aula.
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