placa de circuito impresso 01 circuito de sinalização e comando 1

Placa de Circuito Impresso 01 – Circuito de Sinalização e Comando
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETRÔNICA
ENGENHARIA ELETRÔNICA
Projeto Integrador I – Iniciação Científica
PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO 01
CIRCUITO DE SINALIZAÇÃO E COMANDO
1
INTRODUÇÃO
Este primeiro circuito a ser implementado é bastante simples, mas não menos importante.
Trata-se de um conjunto de 8 LEDs com resistores ligados em série a um conector, além de um
circuito com botões, que visa gerar níveis lógicos. Assim, tem-se uma placa de LEDs para serem
utilizadas como indicadores de estados lógicos em circuitos digitais. Pelo fato de se ter 8 LEDs, tem-se
então 8 bits, ou seja, um byte completo. Ainda, como se tem 8 botões, tem-se então 8 bits, isto é,
também um byte completo.
Em síntese, o objetivo desta primeira atividade é:
• Identificar componentes eletrônicos;
• Conhecer circuitos eletrônicos simples;
• Desenhar placas de circuito impresso;
• Elaborar placas de circuito impresso;
• Montar circuitos eletrônicos simples;
• Realizar testes com circuitos eletrônicos simples.
2
CIRCUITO A SER IMPLEMENTADO
O circuito da placa de circuito impresso a ser implementado está mostrado nas Figura 1 e
Figura 2. Note que os terminais 9 e 10 do conector são para conexão da referência (terra) do circuito,
no caso da Figura 1. O mesmo ocorre para o terminal denominado de Gnd na Figura 2.
Conector 1
1
R1
D1
2
R2
D2
3
R3
D3
4
R4
D4
6
5
R5
D5
R6
D6
7
R7
D7
8
9
R8
10
Gnd
D8
Figura 1 – Circuito de sinalização a ser implementado na placa de circuito impresso.
Nos circuitos das Figura 1 e Figura 2 tem-se os seguintes componentes:
• D1 à D8 – LEDs de 5 mm, verdes, vermelhos ou amarelos;
• R1 à R8 – resistores de 1 kΩ x 1/8 W;
• R9 à R16 – resistores de 10 kΩ x 1/8 W;
• S1 à S8 – botões de pressão de tamanho pequeno;
• Conector do tipo barra de pinos de 10 vias, fêmea.
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R9
R10
R11
R12
R13
R14
R15
R16
Vcc
1
2
3
5
6
Conector 2
4
7
8
Gnd
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
Figura 2 – Circuito de comando a ser implementado na placa de circuito impresso.
Os aspectos reais destes componentes são mostrados na Figura 3.
LED
Resistor 1/8 W
Botão de pressão
Conector barra pinos fêmea
Figura 3 – Circuito da placa de circuito impresso a ser implementado.
Os componentes anteriormente citados serão identificados no software Proteus conforme a
listagem a seguir. Por sua vez, as dimensões físicas destes componentes, para fins de desenho da placa
de circuito impresso, são mostradas nas Figura 4, Figura 5, Figura 6 e Figura 7.
As dimensões apresentadas para o componente real devem coincidir com as dimensões do
encapsulamento (desenho no software de desenho de placas de circuito impresso) escolhido para o
componente no Proteus.
Para os botões de pressão, não há encapsulamento definido, apenas o componente para a
simulação. Assim, neste caso será necessário desenhar o encapsulamento do componente, o que será
feito na aula respectiva ao desenho de placas de circuito impresso.
Elemento
R1 à R8
R9 à R16
D1 à D8
S1 à S8
Conector
Tabela 1 - identificação dos componentes no Proteus.
Descrição
Código no Proteus
RES
Resistores de 1 kΩ x 1/8 W
RES
Resistores de 10 kΩ x 1/8 W
LEDs de 5 mm
LED-RED
Botão de pressão
BUTTON
Conector barra pinos fêmea
CONN-SIL10
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Encapsulamento
RES40
RES40
LED
A definir
CONN-SIL10
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Figura 4 – Dimensões reais dos resistores de filme.
Fonte: www.mikroe.com. Acessado em 09/09/2014.
Figura 5 – Dimensões reais dos LEDs de 5 mm.
Fonte: www.oznium.com. Acessado em 09/09/2014.
Figura 6 – Dimensões reais botões de pressão pequenos.
Fonte: http://cse.unl.edu. Acessado em 09/09/2014.
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Figura 7 – Dimensões reais dos conectores barra pinos fêmea.
Fonte: www.webtronico.com. Acessado em 09/09/2014.
3
REQUISITOS DA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO
Os requisitos principais da placa de circuito são listados a seguir:
• Placa de circuito impresso em face simples;
• Tamanho inferior a 10 cm x 10 cm;
• Apresentar impressão do nome do aluno e data;
• Placa individual, uma por aluno;
• Entrega e apresentação em 08/10/2013 (TP1 – Trabalho parcial 01).
A placa de circuito impresso a ser elaborada, com os respectivos circuitos montados nela, será
avaliada considerando os critérios mostrados na Tabela 2.
Tabela 2 - Critérios de pontuação para as placas de circuito a serem elaboradas.
Item
Critério a Avaliar
Pontuação
01
Simulação no Proteus (Isis)
1,0
02
Desenho da PCI no Proteus (Ares)
0,5
03
Qualidade da PCI confeccionada
3,5
03.1 Separação entre as trilhas (isolamento)
0,5
03.2 Largura e comprimento das trilhas
0,5
03.3 Curvas e conexão entre as trilhas
0,5
03.4 Posicionamento dos componentes
0,5
03.5 Ilhas e suas conexões
0,5
03.6 Qualidade da soldagem dos componentes
0,5
03.7 Tamanho final da placa
0,5
04
Funcionamento do circuito
3,0
05
Aspecto geral da montagem
1,0
06
Apresentação do projeto
1,0
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4
CIRCUITO A SER SIMULADO
A primeira atividade relacionada a elaboração da placa de circuito impresso é o desenho do
circuito eletrônico em um software de simulação de circuitos e desenho de placas de circuito impresso,
no caso em estudo o Proteus Isis.
Assim, com apoio da Tabela 1 e da Figura 8, desenhe no Proteus (Isis) o circuito de
sinalização e comando, conforme mostrado. Atente ao fato de que os conectores estão presentes ao
circuito, mas não farão parte da simulação. As linhas tracejadas são conexões com o intuito apenas de
se testar o funcionamento do circuito na simulação. Estas conexões, assim como a fonte de 5 V, devem
ser retiradas na fase posterior, quando se desenha a placa de circuito impresso.
Uma visualização do circuito desenhado no Proteus (Isis) é mostrada na Figura 9.
Importante:
• Nota 1 – Este circuito é para fins de simulação, portanto só os componentes que são
necessários ao seu funcionamento elétrico são necessários;
• Nota 2 – Para o desenho da placa de circuito impresso, o que será feito nas aulas
subsequentes, o circuito para a simulação deve ser alterado, fazendo-se os ajustes
necessários.
R9
R10
R11
R12
R13
R14
R15
R16
Vcc
1
2
+
3
Conector 2
4
5
5V
Vi
-
6
7
8
Gnd
S1
S2
S3
S4
S5
S7
S6
Conector 1
S8
1
2
R1
R2
D1
3
R3
D2
4
R4
D3
6
5
R5
D4
R6
D5
D6
7
R7
D7
8
R8
9
10
Gnd
D8
Figura 8 – Circuito a ser simulado.
R9
R10
R11
R12
R13
R14
R15
R16
10k
10k
10k
10k
10k
10k
10k
10k
J2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BAT1
5V
CONN-SIL10
J1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
CONN-SIL10
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
1k
1k
1k
1k
1k
1k
1k
1k
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
LED-RED
LED-RED
LED-RED
LED-RED
LED-RED
LED-RED
LED-RED
LED-RED
Figura 9 – Aspecto do circuito simulado no Proteus (Isis).
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