All posts by Daniel Basconcello Filho

Roboteador, um robô construído com sucata de roteadores. (parte 1/2)

Mada me deixa mais feliz do que conseguir fazer "mais" com menos ou quase nada. Toda economia em recursos tanto de hardware quanto software traz ganhos que valem a pena serem avaliados. Eu costumo fazer exercícios de otimização em tudo que projeto, porque no final você tem um hardware mais eficiente e robusto ou um software mais rápido e que consome menos recursos. Este artigo é sobre um dos exercícios de otimização que executei. Neste artigo vou ensiná-los a construir um robô completo, usando um roteador sucateado, e que pode ser operado pelo smartphone ou qualquer dispositivo sem precisar baixar nenhum aplicativo de loja online. IMG_20161114_154051682 Continuar lendo

FGSL – Fórum Goiano de Software Livre – Tutorial de montagem do Badge

Olá pessoal! Este ano o Fórum Goiano de Software Livre está demais! Em 2016 preparamos uma lembrancinha do evento, no formato de um cartão que vira um lindo robozinho que irá lhe auxiliar a segurar o teu lápis 🙂 Se você compareceu e conseguiu o "badge" do evento, esta página ensinará você a montar o seu brinquedinho.
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"Badge" do evento

13-final 1 - Separando as peças Você precisará de uma ferramenta cortante para separar as peças do robozinho da cartela. 1-Badge_estilete Corte os pontos de união, conforme mostramos abaixo: 2-cortando_pecas Na imagem abaixo podemos ver todos os pontos de união, salientados pelos círculos vermelhos: 3-cortando_pecas_salientado Após cortar todos os pontos de união,temos as peças separadas. 5-pecas_cortadas 2 - Preparando as juntas Antes de efetuar a montagem final, precisamos preparas as juntas dos braços do robozinho. Devido ao processo de impressão 3D utilizado, as pinças acabam fundidas e precisam ser cortadas para ficarem separadas. Essa separação faz com que a pinça se ajuste às irregularidades dos pinos. Veja abaixo as três peças que precisam sofrer esses ajustes. 6-separando_juntas Aplicamos o estilete no ponto central, cortando a frágil estrutura que une as pinças. Veja abaixo, a peça da direita já foi ajustada, a peça da esquerda não. 7-separando_juntas_compara Abaixo as três peças ajustadas. 8-separando_juntas_resultado   3 - Montagem Iniciamos a montagem encaixando um dos 3 braços na base. Encaixe com cuidado o pino na pinça da base. Se você forçar rápido demais, poderá quebrar a pinça. Se ocorrer, um pouco de cola irá resolver. 9-montagem-1 Após isso, vamos encaixando peça por peça, deixando a peça menor no final do braço. 10-montagem-2 Intercale o lado das peças, preservando a simetria. Veja abaixo: 11-montagem-3 Pronto! Seu robô está pronto! Agora você pode treinar o ajuste do centro de gravidade do seu "segurador" de lápis à vontade. 12-final 13-final  

Como fazer seu bico extrusor – Dicas e Upgrades 1

Olá pe-pe-pessoal! Voltamos aqui para atualizar a documentação do desenvolvimento do nosso bico extrusor. Durante a semana eu realizei algumas modificações que já havia planejado fazer e aproveitei esse bico recém construído para poder aplicar os "upgrades". Mas antes dos upgrades, vamos à dois vídeos que produzimos para este POST: O primeiro são algumas dicas sobre como fazer o furo na barra roscada de 6mm aço inox:  

O segundo vídeo é o resultado de uma impressão com o nosso bico recém atualizado.

  Agora vamos aos upgrades:

UPGRADES

1 - Mais desbaste no estrangulamento de calor Usei a lima e aprofundei o desbaste do estrangulamento de calor. SAM_1595   2 - Desbaste na ponta do bico Se você quiser ter um bico que não "borre" a peça, ele precisa ter o orifício de saída bem ao centro e com pouco material ao redor. Veja na foto abaixo o bico depois de uma aparada com a lima. SAM_1597   3 - Criar um rebaixo na ponta para chave de boca. Novamente peguei a lima e fiz dois desbastes para encaixar uma chave de boca. Isso facilita muito na hora de prender o bico no bloco aquecedor. Veja como ficou este upgrade: SAM_1601 SAM_1600  SAM_1602    4 - Otimização térmica Ao desmontar o bico para realizar os ajustes, notei que o tubo extrusor que fica dentro do furo principal do bloco aquecedor poderia ser melhor acoplado termicamente usando pasta térmica. Depois dos testes notamos uma curva de aquecimento mais linear, o que indica o melhor espalhamento do calor pela peça. Veja as fotos deste upgrade: SAM_1606 SAM_1608   5 - Mumificação do bico O termo é muito engraçado, mas é real! A mumificação de toda parte quente do bico extrusor serve para impedir ou minimizar a perda de calor por irradiação. Com o bloco aquecedor exposto, uma parte do calor é perdido por irradiação e convecção do ar quente que circunda o bico. Ao aplicar teflon, isolamos o bloco aquecedor de contato com o ar e evitamos a irradiação de infra vermelho. Isso feito, o bico fica com a curva de temperatura muito mais estável, e gasta menos energia de todo sistema. Veja as fotos deste upgrade: SAM_1610 SAM_1611 ]SAM_1614 Veja nesta foto abaixo como o orifício de saída está bem no centro da peça. SAM_1615    

Como fazer seu bico extrusor para Impressora 3D Livre

Um dia conheci a impressora 3D e foi paixão à primeira vista. Aquilo sim é uma revolução. Poder criar peças e outras impressoras era genial! Logo me veio a cabeça: "Preciso construir uma impressora". E assim iniciei o desenvolvimento de uma RepRap Wallace. O começo é meio estranho porque você encontra muitas opções diferentes de estrutura, tração, extrusão, etc. Confesso que fiquei meio perdido com tudo que vi. Depois de muita leitura e alguns meses, consegui terminar a estrutura básica e a eletrônica de controle. Em um outro artigo comentarei sobre esse desenvolvimento. Veja a máquina abaixo:
RepRap Wallace Robotizando

RepRap Wallace Robotizando

Ficou faltando apenas construir o bico extrusor. E ai perdi 3 meses e após 8 tentativas,consegui fazer um bico extrusor que funcione bem, e por bastante tempo. Mas a piração tinha que ir mais longe. o bico deveria poder ser construído pelo máximo número de pessoas possível, portanto o processo deveria ser simples para ser feito em casa. Neste artigo, iremos construir um bico extrusor com bloco aquecedor.
Nosso Bico Extrusor

Nosso Primeiro Bico Extrusor perfeito

Teoria de funcionamento Segundo o wiki do site RepRap o bico extrusor possui uma parte crítica que deve ser bem projetada. Fiz um desenho para ilustrar e resumir o que nosso bico extrusor deve possuir na sua estrutura:
Desenho de um bico extrusor

Desenho de um bico extrusor

1 - Entrada do filamento - A parte que está pintada em azul. Essa parte do bico deve ser fria, ou seja, com temperatura abaixo da temperatura de transição vítrea do plástico usado. A temperatura de transição vítrea é aquela em que o plástico começa a amolecer, ou seja, deixa de ser duro e passa a ser molengo. Essa temperatura para o PLA é 60 graus. 2 - Trecho crítico - em amarelo, é a parte onde o plástico começa a amolecer. Essa parte deve ser a menor possível. Se esta parte for muito longa, o plástico amolecido se expande e causa muito atrito na parede do tubo, tornando a extrusão mais difícil. Todo desenho do bico deve cumprir bem essa regra se não o bico entope. 3  - Saída do filamento - Em vermelho, esse trecho é onde o plástico vai para a temperatura de fusão completa e sai derretido pela ponta do bico de extrusão. Antes de demonstrar como fizemos nosso bico, vamos listar todos os princípios que usamos para atingir o objetivo:
  • O bico precisa ser fácil de fazer
  • Os materiais devem ser de fácil obtenção
  • Nenhuma ferramenta especial deve ser usada
  • O custo do bico deve ficar o mais barato possível.
  • Instrução de construção e montagem no formato de foto-tutorial
Lista de Materiais e Ferramentas Preparamos uma lista completa de materiais e ferramentas que você precisará para construir o seu bico extrusor. Vamos à elas: Lista de Materiais
  • Barra de alumínio com as medidas 19mm x 9,5mm x 22mm
  • Tarugo de latão com 9 mm de diâmetro x 12 mm de comprimento
  • Barra roscada de aço inoxidável com 6 mm de diâmetro e 40 mm de comprimento
  • Espaguete térmico de 2mm x 80 mm cortado em 4 pedaços de 20 mm
  • Resistor de fio de 4,7Ohms x 5Watts corpo cilíndrico e cerâmico
  • Termistor tipo NTC de 100KOhms
  • Cola para parafusos tipo trava-rosca (adesivo anaeróbico)
  • Fita Kapton 5 mm (usaremos cerca de 30 cm)
  • Conector kk passo 2,54 duas vias macho
  • Conector kk passo 5,08 duas vias macho
Lista de Ferramentas
  • Furadeira de bancada pequena ou furadeira manual
  • Morsa pequena de bancada
  • Arco serra com serra para metais
  • Broca Aço rápido de 6 mm
  • Broca Aço rápido de 5 mm
  • Broca Aço rápido de 4,5 mm
  • Broca Aço rápido de 2 mm
  • Broca 0,4mm ou 0,6mm
  • Alicate de bico
  • Paquímetro
  • Lima quadrada pequena (4mm)
  • Lima quadrada média ( 10mm)
  • Lima cilíndrica 6mm
  Bloco aquecedor e Tubo de extrusão Dividimos a construção do nosso bico extrusor em duas partes: Bloco aquecedor e Tubo de extrusão. O bloco aquecedor contém o gerador de calor (registor) e o sensor de calor (termistor). O tubo de extrusão é o caminho por onde o filamento passa, derrete e sai (bico) Vamos à um resumo desses dois conjutos. Bloco Aquecedor
Bloco Aquecedor

Bloco Aquecedor

O bloco aquecedor e construído com um pedaço de barra de alumínio, um resistor de 4,7Ohms 5W e um termistor NTC de 100K. Inicialmente usei cobre para o bloco aquecedor, mas o cobre é mais difícil de furar, além de ser mais caro também, então encontrei um bloco de alumínio, este muito mais leve e fácil de trabalhar. Tubo de extrusão SAM_1514 O tubo de extrusão é composto por um pedaço de 40mm de rosca sem fim de 6mm de aço inoxidável. Usamos aço inox porque esse material é péssimo condutor de calor e é isso que desejamos, um mau condutor de calor para manter o trecho crítico curto. Na ponta de saída da extrusão, usamos latão, pois esse material é bem mole e fácil de furar com a broca de 0,4mm. E chega de delongas!!!! Na próxima página vamos iniciar a construção do bloco aquecedor e do tubo de extrusão. Vamos nessa!

Horta Urbana Vertical Livre – Parte 1

Muita gente que vive em uma grande cidade sabe como é bom viver no sossego do interior. Uma das coisas mais legais de morar no interior é que os terrenos das casas são maiores e neles invariavelmente existem hortas plantadas pelos residentes. Depois de viver anos em Rio Claro - SP, voltei para a Capital e passei a cultivar cada pedaço de terra possível em casa. Infelizmente o espaço no chão acabou, então resolvi plantar nas paredes! Foto_horta A idéia deu certo, então decidi automatizar a brincadeira para fazer as plantas crescerem de verdade. Nasceu o projeto Horta Urbana Vertical Livre. Nesta série de artigos, vou compartilhar o projeto completo com os queridos leitores para que todos que moram na cidade ou no campo possam usufruir da beleza de uma horta. Vamos nessa!! 1 - Horta Urbana Vertical
Horta Vertical - Olha que linda pimeiteira

Nascedouro da Horta Vertical - Olha que linda pimenteira

Na grande cidade, a não ser que você seja milionário (não é o meu caso kkk) o espaço para plantas acaba logo. A grande sacada desta horta é que ela pode ser pendurada. Desenvolvi um processo para reciclar garrafas PET e conectá-las facilmente usando apenas um parafuso M3 de 10mm com arruela e porca. Abordaremos com detalhes no próximo artigo da série, mas seguem umas fotos com a idéia:
Detalhe do conector

Detalhe do conector

Esse simples encadeamento resolve os seguintes problemas:
  • Recicla garrafas PET
  • Estabelece um suporte físico que precisa de um ponto de fixação apenas
  • Estabelece um circuito fechado para a água
  • Economiza espaço

Na próxima página vamos abordar a arquitetura da solução.

Curso de Eletrônica para Iniciantes – A Energia Elétrica

A História da Energia Elétrica

Thales de Mileto

Thales de Mileto

Entre os seculos V e VI antes de cristo, um filósofo chamado Thales de Mileto esfregou um pedaço de pele de carneiro em uma pedra de âmbar e percebeu que a pele de carneiro passava a atrair palha e madeira. A verdadeira natureza do fenômeno permaneceu desconhecida até meados do século XVI porém tal fenômeno foi batizado de "eletricidade" devido ao nome grego do âmbar ser "élektron".
Muito tempo passou até que Benjamin Franklin descobriu que a eletrização de dois corpos atritados ou esfregados um contra o outro era a falta de alguma eletricidade em um corpo e a sobra dessa eletricidade no outro. Foi no século XVIII que Luigi Aloisio Galvani fez a famosa experiência com rãs, onde percebeu que ao tocar sua pinça na perna de uma rã morta a perna ganhava vida e se movia. Curioso e intrigado com o fenômeno, ele descobriu que o metal das pinças que ele usava, ao entrar em contato com a carne exposta da perna da rã, gerava eletricidade. Luigi pensava que apenas tecido vivo poderia gerar eletricidade quando em contato com metais, mas ele estava errado.  
Alessandro Volta e a sua Pilha

Alessandro Volta e a sua Pilha

Como resposta ao experimento de Luigi, em 1800 Alessandro Volta inventou a pilha elétrica quimica, entendendo que dois metais mergulhados em uma solução acida produzia excesso de eletricidade (1) em um dos metais e falta de eletricidade no outro metal. Os metais usados nessa primeira pilha eram o zinco e o cobre e a solução ácida era água salgada. Com essa invenção, obteve-se pela primeira vez uma fonte de corrente elétrica estável. Por isso, as investigações sobre a corrente elétrica aumentaram cada vez mais. Durante todo século XIX muitas descobertas foram realizadas, mas tudo passou a fazer sentido quando o elétron foi descoberto em 1897 pelo inglês John Joseph Thomson como sendo uma partícula do recente entendido átomo. A eletricidade foi então redefinida como sendo o fluxo de deslocamento de elétrons em um condutor elétrico, geralmente um metal. Esse fluxo é chamado de corrente elétrica.
Pilha quimica moderna

Gerando uma Corrente Elétrica

A corrente elétrica precisa ser gerada por algum elemento capaz de fazer os elétrons se moverem dentro de um condutor de elétrons normalmente chamado de fio elétrico. O Alessandro Volta inventou um gerador chamado de pilha quimica porque usa elementos quimicos para forçar os elétrons sairem de um lado, atravessar um fio e voltarem pelo outro lado, gerando a corrente elétrica. Esses dois "lados" do gerador são chamados de polos e são apenas dois: O polo positivo e o polo negativo. É simples assim: Pegue uma pilha e um fio, encoste uma ponta desse fio no polo positivo da pilha e a outra ponta você encosta no polo negativo. Pronto! O fluxo de elétrons foi estabelecido e os elétrons saem da pilha em disparada(2) pelo polo negativo e atravessam o fio em direção ao polo positivo. Parabéns, você gerou sua primeira corrente elétrica!

Usando o Poder do Elétron

Thomas Edison

Thomas Edison

Em 1879 Thomas Edison usa a eletricidade e inventa a primeira lâmpada elétrica útil. Edison não foi o único a tentar fazer uma lâmpada, mas foi o primeiro que fez uma lâmpada que não queimasse em poucas horas. No fim deste ano a rua do laboratório de Edison foi inteiramente iluminada usando lâmpadas elétricas. Esse foi o primeiro circuito de iluminação elétrica pública do mundo. Até então a eletricidade não era usada em larga escala mas a luz emitida pelas lâmpadas de Edison era mais brilhante e bonita que as luz das lamparinas à óleo. Rapidamente caiu no gosto da população e se espalhou pelas cidades. A energia elétrica passou a ser distribuida para todas as casas, o que preparou a civilização para o próximo passo.  
Nikola Tesla

Nikola Tesla

Nota do Autor: Para ser justo ao citar nomes, teriamos que colocar aqui uma lista de outras pessoas que contribuiram muito para a ciência da eletricidade. Porém não poderia deixar de citar Nikola Tesla de forma alguma. Inicialmente auxiliar de Edison e depois seu desafeto, Nikola trouxe uma monstruosa inovação ao pensar a transmissão da eletricidade na forma alternada. A sacada de Tesla foi tão genial que até hoje utilizamos suas descobertas no sistema elétrico mundial. Justiça seja feita!! Segue a foto no mestre Tesla.

Surge a Eletrônica

O século XX começa e uma nova ciência emerge, chamada de Eletrônica. Basicamente a eletrônica consiste em manipular e usar a corrente elétrica criada por um gerador elétrico. Manipula-se a corrente elétrica utilizando os componentes eletrônicos.
Componentes no interior de um rádio valvulado aberto

Componentes no interior de um rádio valvulado aberto

Um dos primeiros circuitos eletrônicos foi o Rádio Eletrônico que permitia a distribuição de informações, então sons, através do ar. Um aparelho capta o som através de um microfone, converte esse sinal e o transmite através de uma antena. O sinal transmitido pode ser captado por receptores espalhados em uma grande área ao redor da antena transmissora. Esse sinal captado é transformado no som original que pode ser ouvido pelas pessoas. Era inaugurada a Era da Informação. O efeito na sociedade foi irreversível. A eletrônica passou a fazer da vida das pessoas. O rádio era uma coisa tão maluca, que todos queriam aparelhos de rádio. A demanda por eletricidade aumentou vertiginosamente. As casas da população inteira foram conectadas à rede de energia elétrica que alimentava o sistema de iluminação pública. A demanda por energia elétrica era tamanha, que os governos passaram a cobrar por ela para poder continuar a expandir a rede. Uma outra indústria nasceu, a Indústria Eletrônica, responsável por fabricar aparelhos eletrônicos em massa.
Valvula termo-iônica. O modelo da foto é fabricado até hoje

Valvula termo-iônica.
O modelo da foto é fabricado até hoje

Os Componentes Eletrônicos

Componentes eletrônicos são peças que manipulam a eletricidade. O rádio só pôde ser construído devido à invenção do primeiro componente eletrônico capaz de manipular a eletricidade de forma ativa. Este componente foi chamado de válvula termo-iônica e pode ser vista na imagem ao lado. Agora começa a parte divertida do curso. Faremos uma pausa na história e voltaremos a contá-la no decorrer das aulas. Na próxima página aprenderemos como gerar e manipular a energia elétrica, usando alguns componentes passivos simples e simulando o circuito usado por Thomas Edison na sua experiência com a lâmpada elétrica.         Referências Bibliográficas Notas do Autor

Nota 1 - Usei o termo "excesso e falta de eletricidade" ao invés de excesso ou falta de elétrons porque nesta epoca não se conhecia ou entendia o átomo e suas partículas tais como o elétron, de forma que o conceito de corrente elétrica ou fluxo de elétrons não existia na mesma forma como conhecemos hoje.

Nota 2 - A circulação da corrente elétrica é instantânea e a velocidade desta aproxima-se da velocidade da luz. Porém ao observar um elétron em partícular que sai do polo negativo, este demora muitas horas para percorrer um fio e chegar ao polo positivo. A alta velocidade da corrente elétrica acontece porque o campo elétrico do elétron que entra no fio empurra o último elétron da outra ponta pra fora do fio.

Curso de Eletrônica para Iniciantes – Índice

Bem vindo você que deseja aprender a dominar a energia elétrica!

O curso é organizado nas seguintes aulas:
  • A Energia Elétrica
  • Meu primeiro circuito eletrônico
  • Os Resistores
  • Capacitores
  • Diodos
  • Leds
  • Transistores
  • Introdução aos circuitos integrados - 555
Neste curso ensinaremos o que é a energia elétrica e como podemos dominá-la através dos componentes e circuitos eletrônicos. Visamos ensinar eletrônica para leigos e abordaremos os seguintes assuntos:
  • O elétron e a energia elétrica;
  • O que são e para que servem os componentes eletrônicos;
  • Exemplos de aplicações dos componentes eletrônicos;
  • Unidades de medida utilizadas na eletrônica bem como sua simbologia;
  • Animações e exemplos de circuitos eletrônicos e funcionamento dos componentes;
Ao final do curso, o leitor terá conhecimentos que lhe permitirá identificar os componentes eletrônicos, saber as diferenças de uso dos componentes, suas diversas aplicações e entender como funciona o mundo da eletrônica sem as complicações da matemática envolvida. Neste curso básico não abordaremos os cálculos envolvidos nos circuitos. Publicaremos futuramente o curso de eletrônica intermediaria onde abordaremos tais cálculos.

Curso de Arduino – Aula 4 – Construindo uma placa compatível Arduino

 

Arduino é hardware livre

Obter uma placa Arduino é muito fácil, existem muitos distribuidores desta placa. É só "jogar no google" a palavra Arduino e nos é apresentada uma lista de vendedores desta placa. Porém, a idéia do Arduino é ser uma solução livre, então o hardware também é livre, ou seja, o esquema elétrico de uma placa Arduino é público e pode ser usado e/ou modificado por todos.
Esquema elétrico da placa Arduino Uno

Esquema elétrico da placa Arduino Uno

Existem muitos modelos de placas compatíveis com Arduino que já foram feitas pela sociedade internacional, inclusive o Brasil participa da lista! Veja na sessão de hardware do site oficial: aqui Existe uma versão em particular, Brasileira, que nos agradou muito: É a placa Severino!
Placa Severino

Placa Severino

A placa Severino foi projetada pelo brasileiro Adilson Akashi e ficou tão legal que os criadores do Arduino listam essa placa como "oficial" . Baseado na idéia dessa placa, que recomendamos para os iniciantes, desejei projetar e construir uma versão minha para treinar e estudar. O desejo veio quando precisei projetar uma placa pequena, face simples e que pudesse ser utilizada nos meus projetos profissionais. Alguns clientes não gostam de ver uma placa Arduino no seu projeto, mesmo explicando que a placa Arduino é na verdade um circuito Atmel normal. Então uma placa baseado no mesmo circuito e com o leiaute "diferente" dá no mesmo! Iniciei o projeto então. Nome: X-Duino (gosto da letra X).

Projetando e construindo a X-Duino

Construir a sua placa permite aprender os detalhes que lhe ajudarão a programá-la. Construir uma placa diferente e 100% compatível nos traz a oportunidade de adaptações que podem nos ajudar muito. Ao projetar uma placa compátível com Arduino diferente, vamos elencar algumas caracteristicas que gostariamos que uma placa tivesse:
  • Placa face simples, para poder fazer em casa.
  • Leiaute simplificado para poder fazer o desenho à caneta na placa
  • Não necessitar de circuito especial ou externo para fazer a gravação do programa
  • Usar somente componentes que possam ser encontrados no mercado nacional (Brasil)
As características acima nos tomou alguns meses de pesquisa e testes, e então surgiu a placa X-Duino.
Placa X-Duino

Placa X-Duino

Características da placa X-Duino

  • Gravação de dados via USB, sem o uso de chips especiais (tipo FTDI). Implementação USB via software no bootloader.
  • Placa 100% compatível com a IDE Arduino
  • Circuito de alimentação regulado de 5 Volts / 1 Ampére
  • Circuito de alimentação regulado de 3,3 Volts / 1 Ampére de montagem opcional
  • Área de prototipagem integrada
  • Placa de circuito impresso face simples, otimizada para construção à caneta
Na próxima página veremos o esquema elétrico, o leiaute da placa e como ela funciona.