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1. essa imagem com a pr xima momento seguinte em que a l mpada emite o pr ximo flash Como resultado nosso c rebro acaba perdendo algumas posi es intermedi rias da pessoa que se movimenta falta de registros na retina quando a estrobosc pica est apagada ou seja nos intervalos r pidos entre os flashs Com a perda de parte dos movimentos a sensa o de que esses movimentos s o mais lentos ou robotizados O Circuito O circuito que propomos tem 5 efeitos e muitas aplica es O efeito Safety que escolhemos para nomear o projeto corresponde ao utilizado no safety car dos carros de seguran a das corridas de autom veis muito conhecido da F rmula 1 nas ambul ncias e nas viaturas de pol cia sendo bastante procurado para equipar ve culos de uso pessoal guinchos vans e caminh es de servi os em geral embora n o seja permitido usar o strobo em ve culo particular em movimento ou em situa o que possa atrapalhar outros motoristas Al m da automotiva outra aplica o bastante comum nas festas e baladas como luz estrobosc pica para provocar o efeito de descontinuidade de movimentos que j comentamos Escolhendo a luz aul voc pode acrescentar um bonito visual ao ambiente melhor do que a luz branca Esse circuito serve tamb m para aplica es de sinaliza o 1 Para ciclistas que costumam pedalar a noite Usando barras de LEDs com LEDs vermelhos os LEDs piscantes2. mapa de componentes j perfuradas e prontas para a montagem adquira as em nosso site htip www eccel com br eletronica Top Silk ou LC Lado dos Componentes vista com transpar ncia escala 1 1 TBI P e c6 4 ci o e M x z 0 gt n Om Lado 0 go th E i Io LI D DF ge E E e dh ab Nao DO 9 LS FR 5 Figura 4 Lista de Material U1 78L05 Regulador de 5V SOT54 LD1 LED vermelho de 3 mm na placa menor CI1 AT89C2051 24PU microcontrolador Atmel DIP programado exclusividade Eccel com firmware propriet rio e n o fornecido de forma avulsa MF1 MF2 IRFZ44N MOSFET canal N TO 220 MF3 MF4 e MF5 n o monta R1 n o monta R2 2K2 x 1 4W vermelho vermelho vermelho R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R12 4K7 x 1 4W amarelo violeta vermelho R11 270R x 1 4W vermelho violeta marrom J1 n o monta Diversos PCIs P0408 PCI principal e PCI de teclas placas de fibra de vidro FR4 1 6mm 01 Soquete de 20 pinos p o microcontrolador C1 C2 22 pF capacitor cer mico C3 4 7 uF x 25V capacitor eletrol tico C4 100 uF x 25V capacitor eletrol tico C5 C6 100 kpF capacitor cer mico X1 HC49S cristal 4 00 MHz F1 F2 F3 F4 F5 3A fus vel rearm vel S1 chave liga desliga tipo alavanca com terminais para fios S1 S2 S3 chave t ctil normalmente aberta 6x6 mm
3. pinos 12 e 13 do microcontrolador que por sua vez acionam os transistores MOSFET MF1 e MF2 com n vel alto no Gate G para ativar os LEDs ligados sa da correspondente O regulador de 5V U1 78L05 fixa a tens o de alimenta o do microcontrolador em 5V O cristal X1 forma o oscilador de refer ncia para o micro que garante as piscadas sempre regulares conforme a velocidade selecionada Para uso facilitado em ve culos adotamos a tens o de 12V para alimentar o circuito e os LEDs ou seja no caso do uso de LEDs de 5mm nas sa das do StroboLED eles precisam estar associados adequadamente e com resistores de limita o de corrente para que sejam alimentados por 12V Oferecemos como op es para aplica o direta funcionamento 12V 1 fitas flex veis http www eccel com briwaveled catalog index php c Path 29 2 barras de LEDs http www eccel com briwaveled catalog index php c Path 28 3 placas circulares do tipo spot http www eccel com br eletronica catalog product in fo php cPath 24 31 products id 36 Montagem e Uso A figura 4 tem o lay out das duas placas de circuito impresso para montagem do projeto placa principal e placa menor para teclas e LED onde nota se que o lay out est preparado para 5 canais Com o microcontrolador gravado com outro programa firmware poss vel usar esse mesmo circuito e PCI para formar um sequencial de 5 canais com efeitos de sequenciamento al m d
4. manuten o de 70 do fluxo luminoso inicial Nesse conceito de medi o a vida til de um LED tipicamente de 100 mil horas o que n o significa que ele deixar de funcionar depois de 100 mil horas e sim que seu brilho ser metade do brilho inicial in cio de opera o ao a a ias N Pg Intensidade Luminosa de Salda Tempo de Opera o h Outras vantagens dos LEDs Consumindo uma pot ncia el trica muito menor os LEDs s o bem mais eficientes para aplica es que dependem de pilhas ou baterias ou qualquer outra fonte de energia onde seja importante minimizar o consumo el trico Para uso em aplica es externas ou onde haja vibra es os LEDs suportam temperaturas mais altas e s o mais dur veis que l mpadas incandescentes quando submetidos a choques e vibra es Ilumina o em Estado S lido Muitas empresas est o investindo na Solid State Lighting ou Ilumina o em Estado S lido j estan do dispon veis no mercado l mpadas com LEDs de 1W 3W 5W etc e lumin rias LED de at mais de 200W Barras de LEDs r gidas e fitas flex veis s o a base Como mostra a curva da figura 2 a intensidade luminosa do LED decai lentamente com o tempo Essa curva assume inclina es diferente em LEDs de diferentes cores e ou materiais Enquanto um LED branco pode ter uma vida til de 20 a 50 mil horas um LED vermelho de InGaAIP pode chegar a 200 mil horas Em q
5. podem alertar os motoristas distra dos evitando o atropelamento do ciclista que ficar bem mais vis vel noite Para alimentar o circuito pode ser adaptado um pequeno d namo de 12V na bicicleta ou usar 2 estojos de 4 pilhas e 1 de 2 pilhas em s rie formando uma associa o de 10 baterias do tipo recarreg vel de NiCd ou NimH com 1 2V 1 A cada 12V 1A Aloje os estojos de bateria em um tubo de PVC com tampas nas extremidades preso na estrutura tubular da bike Ser necess rio providenciar tamb m um recarregador para esse conjunto de baterias Para essa aplica o talvez seja mais apropriada uma fregii ncia de oscila o um pouco menor 2 a 4 pulsos por segundo o que o nosso circuito possibilita pois tem ajuste de velocidade atrav s de duas teclas S e S para speed up e speed down 2 Como luz de emerg ncia para autom veis Novamente usando por exemplo uma ou duas barras de LEDs com 6 LEDs da Eccel P0349 cole as na tampa de uma caixinha pl stica onde esteja alojado o circuito Strobo No fundo dessa caixinha do lado externo cole um peda o de m flex vel do tipo usado em enfeites e propagandas para fixa o na porta da geladeira Para alimenta o do oscilador use um cabo paralelo com um plugue para encaixe no acendedor de cigarros na outra extremidade aprox 5m de comprimento respeitando a polariza o Pronto Agora voc tem uma luz de emerg ncia e alerta que pode ser li
6. soldador solda fios e outras ferramentas auxiliares Leia atentamente o manual de instru es antes de iniciar o trabalho Hist rico do LED Os primeiros LEDs de uso comercial foram produzi dos na d cada de 60 combinando tr s elementos prim rios g lio ars nico e f sforo GaAsP para ob ter uma fonte de luz vermelha em 655 nm com in tensidade luminosa limitada ao range de 1a 10 mcd Em seguida foram produzidos LEDs de GaP fosfeto de g lio com maior efici ncia na emiss o de f tons de luz no entanto por emitir luz vermelha no compri mento de onda na regi o do espectro de 700 nm onde a sensibilidade do olho humano menor o olho humano mais sens vel luz amarela esverde ada esse ganho de intensidade na pr tica n o era percept vel Esse tipo de LED tamb m apresentava outra carac ter stica desfavor vel aumentando a corrente el tri ca a efici ncia de emiss o de luz decaia tornando se invi vel para aplica es em pain is de uso exter no onde os LEDs s o multiplexados e recebem mai or corrente el trica instant nea para emitirem impul sos luminosos mais intensos Na d cada de 70 o avan o da tecnologia possibilitou a produ o de LEDs de outras cores e outros com primentos de onda ainda utilizando o GaP para as cores verde e vermelho e o GaAsP para o laranja o vermelho de alta efici ncia e o amarelo que s o utili zados at hoje Os LEDs foram bem aceitos e emprega
7. Parab ns por adquirir um produto da ECCEL ELETR NICA Esperamos que voc obtenha sucesso com a sua montagem e com seus objetivos Se esse produto foi adquirido em forma de kit seus componentes s o de primeira linha testados e aprovados previamente o que garante a qualidade de nossos produtos Mantemos uma unidade de cada kit em funcionamento cont nuo em nossos laborat rios para an lise e poss veis melhorias de projeto Em caso de d vidas consulte nos eccel eccel com br P0408 STROBOLED SAFETY CAR E PISCA ALERTA A tecnologia dos LEDs avan ou nos ltimos anos e chamamos a aten o para que se observe ao redor como esse componente ficou muito mais potente em termos de capacidade e efici ncia luminosa j substituindo com vantagens diversos tipos de l m padas incandescentes fluorescentes neons e ou tros tipos especiais ganhando cada vez mais espa o em v rias aplica es como por exemplo na sinali za o p blica no controle de tr fego na sinaliza o de reas perigosas e situa es de risco em ind stri as plataformas de petr leo aeroportos rodovias e reas de circula o em geral nos pain is de mensa gens publicit rias existentes em movimentadas ave nidas e famosos cruzamentos em todo o mundo em luminosos de vitrines de lojas e de shopping centers e at mesmo no interior do autom vel em artigos de decora o e na ilumina o dos ambientes de casa em escrit rios e edif cios com
8. dade poss vel Sempre que atinge se o limite de velocidade m ximo ou m nimo o LED LD1 pisca 3 vezes para avisar ao usu rio que atingiu o limite de velocidade para cima ou para baixo Para prote o das trilhas da placa e dos MOSFETS est previsto o uso de um fus vel rearm vel para cada sa da em s rie com o MOSFET e LEDs de cada canal Os MOSFETS s o de alta capacidade de corrente mas as trilhas suportam no m ximo 3A por canal com 2 canais em uso por isso os fus veis devem ser de 3A Como fus veis rearm veis n o s o f ceis de se encontrar no mercado de componentes fora dos distribuidores que s vendem em grandes quantidades colocamos esse componente para compra em nosso site http www eccel com br eletronica Para quem adquiriru esse projeto na forma de kit completo todos os componentes acompanham a placa de circuito impresso conforme Lista de Material do final desse manual Tamb m temos em nosso site a op o de compra apenas da placa de circuito impresso microcontrolador programado http Awww eccel com br eletronica catalog product in fo php products id 80 Bottom ou LS Lado de Solda escala 1 1 E VOINONLTTA za VOINOYLITI 19904 Recorte os desenhos acima e sobreponha os do lado cobredo para perfura o das placas virgens Interligue as ilhas perfuradas desenhando as trilhas e copiando todo o tra ado Se preferir placas com qualidade profissional com m scara de solda
9. dos em diver sos produtos eletr nicos e na d cada de 80 foi de senvolvido um novo material o Arsenieto de G lio e Alum nio GaAlAs e os LEDs desse material apre sentaram performance muito melhor com um brilho 10 vezes superior aos anteriores Com o progresso os LEDs foram usados em aplica es como scanners de c digo de barras sistemas de transmiss o por fibra ptica e equipamentos m dicos Nessa d cada foi atingido o limite da tecnologia com esse tipo de material conseguindo se apenas pe quenas melhorias na efici ncia luminosa gra as a avan os no processo de crescimento do cristal e na constru o ptica do encapsulamento base de ep xi Para se conseguir maiores avan os novas tecnologias foram necess rias sendo algumas provenientes da fabrica o de diodos laser na d cada de 80 quando um tipo de diodo laser de luz vis vel j era utilizado em scanners de c digo de barras Chegamos ent o nos LEDs de luz vis vel com Fosfeto de ndio G lio e Alum nio InGaAlP como material luminescente que possibilitou maior flexibilidade produtiva uma vez que diferentes cores puderam ser obtidas com apenas um simples ajuste do tamanho do gap de energia do material Assim LEDs verdes amarelos laranjas e vermelhos foram produzidos usando a mesma t cnica b sica OS LEDs azuis foram criados na primeira metade da d cada de 90 tornando se um marco na amplia o das aplica es dos LEDs Por ca
10. e strobo e pisca pisca que lan aremos em breve No StroboLED de 2 canais apenas os canais 1 e 2 est o ativados por isso usamos em TB1 apenas 3 bornes de 2 terminais cada sendo 4 terminais para os canais 1e 2 1 2 e 2 terminais para entrada da alimenta o de 12V N o existem cuidados especiais a se tormar para a realiza o da montagem do StroboLED Apenas importante refor ar com solda as trilhas que est o com a rea de cobre sem o verniz azul para suportarem a corrente m xima prevista e montar os MOSFETS com aten o para n o invert los na placa o lado metalizado deve ficar virado para o lado do terminal block TB1 e fus veis Utilize fios de no m nimo 22AWG para ligar a chave liga desliga S1 com o menor comprimento poss vel para evitar queda de tens o aquecimento nesse trecho de fios Utilize soquete para o micrcocontrolador uma vez que poss vel que futuramente voc queira habilitar os outros 3 canais op o que disponibilizaremos em breve e para isso vai precisar trocar o micro programado As chaves do tipo t ctil sele o de efeito e velocidade e o LED LD1 de 3 mm devem ser soldados na plaqueta menor que precisa estar interligada com a placa principal por um flat cable cabo plano de 6 vias interligue as 6 ilhas das duas placas na sequ ncia ou seja em linha reta Acionando as teclas de velocidade S e S poss vel selecionar um dentre 10 n veis de veloci
11. em um t nel de repente voc tem a sensa o de que tudo est mais escuro e com o passar de alguns segundos o ambiente vai se tornando mais claro Este fen meno est relacionado com a acomoda o do olho luminosidade do ambiente ou seja persist ncia da retina que leva um certo tempo para reagir varia o luminosa Por isso conseguimos assistir um programa de TV ou um filme no cinema sem perceber que a exposi o n o totalmente cont nua e sim composta de uma sucess o de quadros ou frames que s o apresentados em uma velocidade superior a 1 24 segundos N o tendo tempo para fixar uma imagem na retina a 1 24 segundos o nosso c rebro traduz as imagens como sendo movimentos cont nuos Abaixo dessa velocidade perceber amos a descontinuidade e essa situa o que a luz estrobosc pica provoca transformando um movimento cont nuo em movimentos quebrados A luz estrobosc pica produz essa sensa o de movimento em c mera lenta por emitir pulsos de luz em intervalos de tempo regulares e r pidos tipicamente de 3 a 20 pulsos por segundo Quando a pessoa est dan ando e realizando movimentos repetitivos a retina registra apenas partes dos movimentos exatamente no momento em que a estrobosc pica emite o flash de luz Devido persist ncia da retina que n o perde a imagem registrada no intervalo em que a luz estrobosc pica est apagada nosso c rebro emenda
12. erciais al m de plan tas industriais Relembrando um LED Light Emitter Diode Diodo Emissor de Luz basicamente uma jun o PN se micondutora que emite luz monocrom tica quando atravessada por uma corrente el trica direta figura 1 Luz vis vel Recombina o o Contato Contato d e e Metal Metal O processo de emiss o de luz pela aplica o de uma fonte el trica de energia chamado eletrolumi nesc ncia Em qualquer jun o P N polarizada diretamente dentro da estrutura pr ximo jun o ocorrem re combina es de lacunas e el trons Essa recombi na o exige que a energia possu da por esse el tron que at ent o era livre seja liberada o que ocorre na forma de calor ou f tons de luz No sil cio e no germ nio que s o b sicos nos diodos e transistores entre outros componentes eletr nicos a maior parte da energia liberada na forma de ca lor sendo insignificante a luz emitida e os compo nentes que trabalham com maior capacidade de cor rente precisam de irradiadores de calor dissipado res para ajudar na manuten o dessa temperatura em um patamar toler vel J em outros materiais como o arsenieto de g lio GaAs ou o fosfeto de g lio GaP o n mero de f tons de luz emitido suficiente para constituir fontes de luz bastante vis veis Chanfra Figura 1 ATEN O Para a montagem do kit s o necess rios ferro de soldar
13. gada no acendedor de cigarros do ve culo Grudada pelo m que forrou o fundo da caixinha pl stica na porta traseira do seu ve culo parte superior em situa es de emerg ncia os LEDs ficar o piscando e alertando os outros motoristas evitando com muita efici ncia uma colis o acidental com a vantagem de consumir muito menos bateria do ve culo do que as l mpadas do pisca alerta PEQUENA Temos certeza que o leitor encontrar muitas outras utilidades para o oscilador descrito junto com os LEDs de alta pot ncia fitas e barras de LEDs Como pode ser um pouco dif cil encontrar esse tipo de LED fora dos grandes centros colocamos disposi o dos interessados alguns modelos no site de LEDs Waveled http www waveled com br Disponibilizamos v rios LEDs em diversas cores e pot ncias bem como barras de LEDs e fitas flex veis que tamb m podem ser utilizadas com esse circuito Desenvolva novas aplica es ou experimente os efeitos da Ilumina o em Estado S lido explorando uma rea que certamente ter muitos avan os e ga nhar muitos produtos subprodutos e seus adeptos nos pr ximos anos Figura 3 O circuito da figura 3 tem um microcontrolador AT869C2051 como componente central CM rodando o programa firmware que l as teclas de sele o de Efeitos EF S3 e ajuste de velocidade S S1 e S S2 para converter a sele o feita pelo usu rio em efeito luminoso nas duas sa das
14. na placa menor TB1 03 x KRE2 Borne de 2 terminais usar em 1 2 e V demais posi es de TB1 ficam sem uso 10 cm flat cable de 24AWG 6 vias 10 cm de fio vermelho 20AWG p chave liga desliga Solda ECCEL Para maiores informa es ECCEL ELETR NICA eccel Deccel com br Tel 11 2227 0533
15. ualquer caso essa longevidade supera muito a de l mpadas incandescentes m dia de 1 000 horas e fluorescentes por exemplo que geralmente n o chegam a 5 000 horas 100 Ne Se e oC ma A Ta 60 C a 5K 10K Figura 2 para a ilumina o decorativa de fachadas lojas e monumentos contornos de arquitetura ilumina o indireta ajust vel entre outras aplica es com a possibilidade de selecionar a cor e a intensidade modificando e real ando obras de arte e ambientes Deixamos por conta dos leitores a busca dessas empresas e ilimitadas aplica es bastando para isso digitar algumas palavrinhas chaves na barra de pesquisa do Google na Internet por exemplo StroboLED com Efeitos Safety e Pisca Alerta O projeto que vamos descrever a seguir apenas uma das diversas aplica es poss veis para os LEDs de alto brilho O fen meno estrobosc pico bem simples e est relacionado fisiologia do olho humano Por causa desse fen meno a luz estrobosc pica utilizada em boates e danceterias nos d a sensa o de movimentos em c mera lenta Ela funciona emitindo pulsos de luz em intervalos de tempo regulares ou seja acende e apaga de forma sincronizada em intervalo de tempo constante Voc j deve ter percebido que ao passar de um local muito claro para um local escuro como por exemplo quando est dirigindo na rua em um dia ensolarado e entra em uma garagem subterr nea de um pr dio ou
16. usa da luz azul ter um comprimento de onda que corresponde a uma baixa sensitividade do olho humano tipicamente 465 nm o LED azul deve emitir muito mais energia luminosa gt 2 5 eV para um bom resultado pr tico sendo muito mais dif cil de produzir comparando se s t cnicas utilizadas para os LEDs de outras cores Os LEDs azuis dispon veis atualmente s o feitos de Nitrato de G lio GaN e Carboneto de Sil cio SiC com n veis de brilho que podem exceder 5 000 mcd a 20 mA de corrente el trica As tr s cores prim rias combinadas azul verde e vermelho permitem que os LEDs sejam aplicados para gerar qualquer cor Nessa d cada acompanharemos muitas aplica es que far o uso dos LEDs RGB para reproduzir todo espectro de cores vis veis inclusive o branco LEDs brancos s o produzidos combinando a emiss o das tr s cores azul verde e vermelho ou utilizando a emiss o da luz azul para excitar uma superf cie de cobertura feita com f sforo YAG Yttrium Aluminum Garnet que uma vez bombardeada pela luz azul emite a luz branca para o meio externo Confiabilidade e Durabilidade A confiabilidade dos LEDs tornou se superior das l mpadas incandescentes neon e outros tipos Em termos de durabilidade a vida til de um LED determinada com base na queda do seu brilho para 50 do brilho inicial nas aplica es para ilumina o ambiente adota se a refer ncia de perda de 30 de intensidade ou seja
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