Guia do Mochileiro da Gambiarra

From MuSA Wiki
Jump to: navigation, search

Contents

[edit] Resumo

Este projeto mantém conteúdos propostos para a realização de oficinas e outras atividades, documentando o que já foi realizado para uma síntese documental.

[edit] Objetivos

Oficinagem, metareciclagem, bricolagem, do lixo à arte, (des)construção, desmistificação total das caixas pretas tecnológicas, cacarecagem, busca pela sucata, colaboração. A idéia é criar um material guia/dica para que qualquer pessoa, sem noção nenhuma de eletrônica/computação, olhe para a sucata e saiba o que fazer com ela de um ponto de vista artístico/pragmático.

Algo que misture o Why's (Poignant) Guide to Ruby, Making Things Talk, Open Softwear e FASHION-able.

Tem como objetivo documentar o que já foi realizado para auxiliar na elaboração de material para futuras oficinas e atividades sobre Physical Computing, Arduino, Processing, Wearable Computing, Arte Cibernética, etc. Além das oficinas, o projeto pretende gerar material que possa ser utilizado de forma autônoma por autodidatas.

Deve-se ter em mente alguns princípios ao se transcrever as atividades e demais conteúdos do livros:

  • Busca pela metareciclagem, não tomando como via única algum tipo de tecnologia, mas apresentando formas de se buscar componentes eletrônicos em sucatas, ensinando como identificar e testar os componentes e como tentar solucionar problemas dos hardwares que estão no lixo, muito bem sabemos que muitas vezes eles estão funcionando, apenas com um pequeno defeito.
  • A prática da filosofia pragmática do physical computing, aprender fazendo.
  • Não é um documento puramente técnico. O questionamento da influência social e política da tecnologia deve ser levantado.
  • Acessibilidade. É fácil usar hardwares como o Arduino pela sua interface USB. Mas não é suficientemente fácil montar ou conseguir uma placa dessa. Arduino na protoboard, com interface Serial para gravação dos Sketches. Lembrando da problemática de gravação do bootloader.

[edit] Desenvolvimento

[edit] Introdução

[edit] Physical Computing

É melhor entendido como "fazer isso" ao invés de "falar sobre isso".

[edit] Metareciclagem

[edit] Eletricidade

Transdutores: Conversor de uma forma de energia em outra. Pode-se transforma energia elétrica em movimento, luz e vice-versa.

Qualquer dispositivo eletrônico explora o fato de que elétrons tem a tendência de ir de um ponto com mais energia elétrica para um ponto com menos energia elétrica. Você provê uma conexão positiva (mais energia) e uma conexão negativa (menos energia, ou terra, ground) e um condutor no qual o fluxo de elétrons viaja, do positivo para o negativo.

Existem três características básicas que se relacionam quando estamos falando de eletrônica.

O nível médio de energia entre dois pontos em um circuito (por exemplo, entre o power e o ground) é chamado de voltagem (voltage) e é medido em volts (V). A quantidade de energia elétrica que viaja entre um ponto do circuito e outro é chamado de corrente e é medida em amperes (A). O valor de qualquer componente no circuito que resiste ao fluxo de corrente é chamado de resistência do componente e medido em ohms.

Componentes eletrônicos resistem ao fluxo de corrente e transformam essa energia em outras, a principal é calor. Um circuito sem resistência elétrica é chamado de curto circuito e deve ser evitado, pois a corrente tende ao infinito. [...]

A combinação de corrente e tensão é chamado de energia elétrica e é medido em watts. Watts = volts x amps. Por exemplo uma lâmpada de 120-watts precisa de 1a e 120v.

A equação que relaciona as três características elétricas é conhecida como lei de Ohm:

R = V / I

  • R: Resistência
  • V: Tensão
  • I: Corrente

[edit] Ferramentas e Componentes

[edit] Plataforma Arduino

O Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica open-source que se baseia em hardware e software flexíveis e fáceis de usar. É destinado a artistas, designers, hobbistas e qualquer pessoa interessada em criar objetos ou ambientes interativos.

O Arduino pode sentir o estado do ambiente que o cerca por meio da recepção de sinais de sensores e pode interagir com os seus arredores, controlando luzes, motores e outros atuadores. O micro-controlador na placa é programado com a linguagem de programação Arduino, baseada na linguagem Wiring, e o ambiente de desenvolvimento Arduino, baseado no ambiente Processing. Os projetos desenvolvidos com o Arduino podem ser autônomos ou podem comunicar-se com um computador para a realização da tarefa, com uso de software específico (ex: Flash, Processing, MaxMSP).

As placas podem ser construídas de forma caseira (manualmente) ou adquiridas já montadas e o software pode ser baixado gratuitamente. O projeto do hardware (arquivos de CAD) está disponível sob licença open-source e você é livre para adaptá-lo para as suas necessidades.

O Arduino é composto por duas grandes partes, a placa Arduino, a qual é um pedaço de hardware que será construido seus objetos.

ArduinoDuemilanove.jpg

E também a IDE {Referenciar} Arduino, um pedaço de software que será instalado/rodado no seu computador. Use esssa IDE para criar um pequeno programa de computador que será enviado/upload para a placa Arduino. Esse pequeno pedaço de código irá disse o que a placa deverá fazer.

[edit] O hardware Arduino

A placa Arduino é uma pequena placa micro-controladora, a qual tem um pequeno circuito que contem todo o computador em um pequeno chip {referenciar}. Esse computador é no minimo 1000 vezes menos poderoso que os computadores atuais, mas é bem mais barato e muito útil para construir interfaces interessantes.

Veja os componentes da placa Arduino:

FIGURA EXEMPLIFICANDO CADA PARTE DO ARDUINO

[edit] O Software Arduino

O IDE (Integrated Development Environment) é um programa especial que é instalado em seu computador que permite escrever códigos para dizer o que a placa Arduino deve fazer. A mágica realmente acontece quando o botão que envia o seu código para a placa é pressionado, assim seu código é traduzido para a linguagem C e é passado para o compilador avr-gcc, um importante pedaço de código aberto que faz a tradução final para que o micro-controlador entenda a linguagem. Essa parte é muito importante pois é quando o Arduino faz sua vida mais fácil, escondendo, quando possível, a complexidade de se programar micro-controladores.

O ciclo executado pelo Arduino é basicamente o seguinte:

  • Conecte a placa em um porta USB em seu computador
  • Escreva seu código
  • Faça o upload/envio do código para a placa, através de uma conexão USB e espere alguns segundos para a placa reiniciar.
  • A placa irá executar o código que foi escrito.

COLOCAR IMAGEM IDE ARDUINO E EXPLICAR O QUE CADA COISA FAZ


[edit] Instalação

Para instalar no Linux, Mac ou Windows siga para a seguinte página (http://arduino.cc/en/Main/Software) e selecione o seu sistema operacional.

[edit] Referências

http://www.arduino.cc/playground/Portugues/HomePage

[edit] Protoboard

Uma matriz de contato, ou placa de ensaio (ou protoboard, ou breadboard em inglês) é uma placa com furos e conexões condutoras para montagem de circuitos elétricos experimentais. A grande vantagem do protoboard na montagem de circuitos eletrônicos é a facilidade de inserção de componentes, uma vez que não necessita soldar nenhum componente a ela.

A Protoboard é um dos equipamentos mais úteis no aprendizado do técnico em eletrônica e consiste em uma placa didática composta de uma matriz de contatos que permite a construção de circuitos experimentais sem a necessidade de efetuar a solda dos componentes isso permite que seja efetuado uma série de experimentos com os mesmos componentes inserindo ou removendo os mesmos com rapidez e segurança.

[edit] Como utilizar?

FOTOS PROTOBOARD - PASSO A PASSO

[edit] Referências

[edit] Multímetro

Destinado a medir e avaliar grandezas elétricas, um Multímetro ou Multiteste (Multimeter ou DMM - digital multi meter em inglês) é um instrumento que pode ter mostrador analógico ou digital.

O modelo com mostrador digital funciona convertendo a corrente elétrica em sinais digitais através de circuitos denominados conversores análogo-digitais. Esses circuitos comparam a corrente à medir com uma corrente interna gerada em incremento fixos que vão sendo contados digitalmente até que se igualem, quando o resultado então é mostrado em números ou transferidos a um PC. Varias escalas divisoras de tensão, corrente, resistência e outras são possíveis.

[edit] Como utilizar?

FAZER VÍDEO DEMONSTRATIVO

[edit] Referências

[edit] Ferro de Solda

O ferro de solda é uma ferramenta muito importante para serviços práticos de Eletrônica. Sua principal especificação é a potência, usando-se o ferro entre 36 Watts e 50 Watts para trabalhos com transistores, circuitos integrados (CIs) e micro-componentes em geral. Para soldar peças pesadas é preciso ferro acima de 100 Watts.

Ao ligar o ferro de solda uma corrente elétrica percorre sua resistência interna, esquentando-a, e o calor é transmitido à ponta do ferro. Para proteger a mão do operador do calor o suporte que ele pega é feito de isolante térmico (madeira ou similar). A potência do ferro e a quantidade de calor produzido é proporcional (inversamente) ao valor da resistência interna.

[edit] Como utilizar?

VIDEO

[edit] Referências

http://www.letronet.com.br/psist/ppesq/ppesqlivcap/ppesqin/ppesqind1/ppesqin1d1.htm

[edit] Estanho

[edit] Baterias

Uma bateria é um dispositivo que armazena energia química e a torna disponível na forma de energia elétrica. Baterias consistem de dispositivos eletroquímicos tais como uma ou mais células galvânicas, células combustíveis ou células de fluxos.

O Arduino recebe alimentação de 5V através da porta USB do computador, mas pensamos no projeto Phytonetiké, desenvolvido pelo grupo MuSA, onde foi preciso movimentar o carrinho em diversas direções, assim não era possível alimentar o Arduino pela USB e foi preciso alimentar com bateria de 9V.


COLOCAR IMAGEM BATERIA COM ADAPTADOR PARA ARDUINO

[edit] Descasdor de fios

[edit] Alicates

[edit] Chaves de fenda

[edit] Componentes Básicos

[edit] Leds

[edit] Resistores

[edit] Capacitor

[edit] Botões

[edit] Potenciômetros

Um potenciômetro é um componente eletrônico que possui resistência elétrica ajustável. É composto por três conectores, o primeiro é utilizado como terra, o do meio é conectado a uma porta analógica e o terceiro pino é conectado a alimentação (5 volts).

[1]

[edit] Piezos

Um sensor piezoelétrico ou apenas piezo é um dispositivo que usa o efeito piezoeléctrico para medir pressão, aceleração, tensão ou força, convertendo-os num sinal elétrico. Piezos podem ser utilizados para detectar tons e também para tocar tons. Uma coisa importante que se deve saber é que um piezo possui polaridade que é indicada pelos fios preto e vermelho (azul e rosa).

Piezo como sensor de pressão: [2]

Piezo como emissor de som: [3]

[edit] LDR

LDR (Light Dependent Resistor) é um tipo de resistor cuja resistência varia conforme a intensidade de radiação eletromagnética do espectro visível que incide sobre ele.

[edit] Sensores

datasheet do LM35 http://www.national.com/ds/LM/LM35.pdf

[edit] CIs

[edit] Motores

  • Motores Sucateados
  • L293D

[edit] Atividades

TODO: Detalhar as atividades

A lista segue uma ordem de atividades básicas mais simples para atividades mais avançadas, que requerem mais conhecimentos e componentes especiais.

[edit] PWM output (Analog output)

  • 1x 220 ohm resistor
  • 1x LED

Atividades sugeridas

  • Controlar a intensidade luminosa de um LED usando o PWM interno do microcontrolador
  • Ligar um motor, fazendo ele girar mais rápido ou mais devagar
  • Controlar a intencidade luminosa de um LED usando botões, ou resistores variáveis
  • Controlar a velocidade de um motor usando botões, ou resistores variáveis

[edit] Potentiometer input (analog input)

  • 1x 10k potentiometer
  • 1x 220 ohm resistor
  • 1x LED

Atividades sugeridas

  • Monitorar a variação de valores do potenciômetro pelo Monitor Serial no Arduino
  • Controlar a velocidade de um motor
  • Controlar a intensidade luminosa de um LED


[edit] Variable resistor input (analog input)

Atividades sugeridas

  • Monitorar a variação de valores do resistor pelo Monitor Serial no Arduino
  • Controlar a velocidade de um motor
  • Controlar a intensidade luminosa de um LED

[edit] Variable input/output

  • 1x piezo
  • 1x 1M ohm resistor
  • 1x copo de plástico

Atividades sugeridas

Essa experiência é legal, podemos montar um instrumento musical simples usando um LDR como iiput, ou outro resistor variável, e o piezo como output (o copo de plástico funciona como amplificador). Assim montamos um Theremin Digital.

[edit] High current output (lâmpadas e motores)

  • 1x transistor Mosfet IRF510 (ou 2N2222A)
  • 1x 2.2K ohm resistor
  • 1x diodo 1N4001 (ou similar)
  • 1x Motor de corrente contínua (aqueles de brinquedos)
  • 1x regulador de tensão LM7805

Atividades sugeridas

  • Ligar uma lâmpada

v Ligar um motor

[edit] Servo output

  • 1x mini servo
  • 1x 220 ohm resistor

Atividades sugeridas

  • Controlar um servo motor. Podemos usar ele para montar pequenos rôbos

[edit] LCD

  • 1x display LCD

Atividades sugeridas

  • Escrever mensagens em um display LCD
  • Usar um circuito com shiftregister para usar apenas 4 pinos do arduino

[edit] Mais Inputs, Mais Outpus

Atividades sugeridas

  • Montar circuitos para extender as capacidades de imput e output do Arduino com shiftregisters e (de)mux

[edit] DIY RGB LED

  • 1x RED LED
  • 1x GREEN LED
  • 1x BLUE LED

Atividades sugeridas

  • Montar um "ponteiro" RGB com a combinação dos 3 leds, controlando a cor com o arduino
  • Montar circuitos para extender as capacidades de imput e output do Arduino com shiftregisters e (de)mux

[edit] Matrix 64 LEDS ou Botões

  • 64x LEDS ou botões

Atividades sugeridas

  • Montar uma matriz de leds ou de botões usando (de)mux

[edit] Comunicando com o Computador

TODO: Processing, Arduino, PureData, Chuck, etc, etc, etc

Como formatar um protocolo simples, como funciona a comunicação serial, etc.

[edit] Anexo A: Possibilidades de Montagem da Arduino

[edit] Gravando o Bootloader sem AVR-Writer


[edit] Referências

Retrieved from "http://musa.cc/wiki/index.php?title=Guia_do_Mochileiro_da_Gambiarra&oldid=15"
Personal tools
Namespaces

Variants
Actions
coletivo
projetos
oficinas
ref. eletrônica
synth/music/interfaces
incubados
pessoal
navegação
Toolbox