CI -
555
Um
dos circuitos integrados mais versáteis até hoje fabricado e também mais
utilizado não só em nossos projetos, mas nos de todas as grandes revistas de
eletrônica do mundo é o timer 555. Projetado para reunir funções muito usadas
de maneira muito simples, exigindo poucos periféricos, o circuito integrado 555
é a solução ideal para projetos que exigem temporizações de até uma hora ou a
produção de sinais até uns 100 kHz ou pouco mais.
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| CI 555 |
O 555 têm três modos de operação:
· Modo monoestável:
nesta configuração, o CI 555 funciona como um disparador. Suas aplicações
incluem temporizadores, detector de pulso, chaves imunes a ruído, interruptores
de toque, etc.
·
Modo astável:
o CI 555 opera como um oscilador. Os usos
incluem pisca-pisca de LED, geradores de pulso, relógios, geradores de tom,
alarmes de segurança, etc.
· Modo biestável: o CI
555 pode operar como um flip-flop, se o
pino DIS não for conectado e se não for utilizado capacitor. As aplicações
incluem interruptores imunes a ruído, etc.
Neste
projeto ele foi usado no modo astável, para gerar pulsos ao servo motor.
Quanto
os pinos de entradas/saídas:
Pinos
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Nome
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Função
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1
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GND
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Terra ou massa (ground).
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2
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TRIG
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Gatilho (trigger) - Um valor de tensão baixo (< 1/3 Vcc)
neste terminal ativa o biestável interno e a saída.
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3
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OUT
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Durante um intervalo de tempo, a
saída (out) permanece em +VCC.
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4
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RESET
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Um intervalo de temporização pode ser
interrompido pela aplicação de um pulso de reset.
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5
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CV
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Tensão de controle (control voltage) - Permite acesso ao divisor interno de tensão (2/3 VCC).
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6
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THRES
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Limiar (threshold) - Um valor de tensão alto (> 2/3 Vcc)
neste terminal desativa o biestável interno e a saída.
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7
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DISCH
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Terra ou massa (ground).
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8
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V+/ VCC
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Gatilho (trigger) - Um valor de tensão baixo (< 1/3 Vcc) neste terminal ativa
o biestável interno e a saída.
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Servo Motor
Servo motor é uma máquina, mecânica ou
eletromecânica, que apresenta movimento proporcional a um comando, em vez de
girar ou se mover livremente sem um controle mais efetivo de posição como a
maioria dos motores; servo motores são dispositivos de malha fechada, ou seja:
recebem um sinal de controle; verificam a posição
atual, atuam no sistema indo para a posição desejada.
Em contraste com os motores contínuos que giram indefinidamente, o eixo
dos servo motores possui a liberdade de apenas cerca de 180º graus, mas são
precisos quanto à posição.
Para isso possuem três componentes
básicos:
Sistema atuador - o sistema atuador é constituído por um motor elétrico, embora
também possa encontrar servos com motores de corrente alternada, a maioria
utiliza motores de corrente contínua. Também está presente um conjunto de
engrenagens que forma uma caixa de redução com uma relação bem longa o que
ajuda a amplificar o torque.
A tamanho, torque e velocidade do
motor, material das engrenagens, liberdade de giro do eixo e consumo são
características-chave para especificação de servo motores.
Sensor - o sensor normalmente é um potenciômetro solidário ao eixo do
servo. O valor de sua resistência elétrica indica a posição angular em que se
encontra o eixo. A qualidade desse vai interferir na precisão, estabilidade e
vida útil do servo motor.
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| Potenciômetro |
Circuito de controle - o circuito de controle é formado por componentes eletrônicos
discretos ou circuitos integrados e geralmente é composto por um oscilador e um
controlador PID (controle proporcional integrativo e derivativo) que recebe um
sinal do sensor (posição do eixo) e o sinal de controle e aciona o motor no
sentido necessário para posicionar o eixo na posição desejada.
Servos possuem três fios de
interface, dois para alimentação e um para o sinal de controle. O sinal de
controle utiliza o protocolo PPM (modulação por posição do pulso) que possui
três características básicas: largura mínima, largura máxima e taxa de
repetição (frequência).
A largura do pulso de controle
determinará a posição do eixo:
· Largura máxima equivale ao
deslocamento do eixo em + 90º da posição central;
· Largura mínima equivale ao
deslocamento do eixo em -90º;
· Demais larguras determinam a posição
proporcionalmente. O pulso de controle pode ser visto na ilustração sobre
sinais de controle de servo motores.
Em geral, a taxa de repetição é 50Hz
e a largura do pulso do sinal de controle varia de 1 a 2ms. Porém um servo
motor pode funcionar a 60Hz também.
Datasheet
do SG90, servomotor utilizado no projeto:
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Servo motor SG90;
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Especificações:
- Peso:
9g;
- Dimensões:
22.2 x 11.8 x 31 mm (aproximadamente);
- Stall
torque: 1.8 kgf.cm
- Velocidade
de Operação: 0.1 s/60 graus;
- Tensão
de operação: 4.8 V (~5 V);
- Largura
de banda: 10µs;
- Faixa
de temperatura: 0ºC – 55ºC;
Posição
‘0’ (pulso de 1,5 ms) está no meio, ‘90’ (pulso de ~2 ms) está todo para a
direita, ‘-90’ (pulso de ~1 ms) está todo para a esquerda.
