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Escola Secundária Afonso Lopes VieiraCurso Profissional de Técnico de Eletrónica e Telecomunicações

2009/2012

Rotative LED Display

Relatório da Prova de Aptidão Profissional

Andriy Makosyeyev, N.º 17584, 3.º ET

Leiria, junho de 2012

Escola Secundária Afonso Lopes VieiraCurso Profissional de Técnico de Eletrónica e Telecomunicações

2009/2012

Rotative LED Display

Relatório da Prova de Aptidão Profissional

Andriy Makosyeyev, N.º 17584, 3.º ET

Orientador – Paulo Manuel Martins dos Santos

Coorientadora – Judite de Jesus Rosa Judas da Cunha Vieira

Leiria, junho de 2012

Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Andriy Makosyeyev

Agradecimentos

Em primeiro lugar quero agradecer ao Dr. Pedro de Melo Biscaia, diretor da escola, pela

colaboração dada ao longo do curso. À Dr.ª Judite Vieira, ex-presidente do conselho

executivo, pela abertura deste curso. Ao Dr. Paulo Santos, diretor do curso, por todo o apoio

dado ao longo dos três anos. A todos os diretores de turma, por tudo o que passaram

connosco. Também quero agradecer aos restantes professores das disciplinas, pelo apoio

prestado nas suas disciplinas. Também quero agradecer ao professor Óscar Rainho por me ter

disponibilizado o material para a plataforma giratória. Por último, agradeço à minha família

por me apoiar sempre que preciso.

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Índice geral

Agradecimentos...........................................................................................................................i

Índice geral.................................................................................................................................ii

Outros índices............................................................................................................................iii

Índice de figuras....................................................................................................................iii

Índice de tabelas....................................................................................................................iii

Resumo......................................................................................................................................iv

Palavras-chave.......................................................................................................................iv

1.Introdução...............................................................................................................................1

1.1.Apresentação de ideias e linhas fundamentais................................................................1

1.2.Objetivos a alcançar........................................................................................................1

1.3.Estrutura do relatório.......................................................................................................2

2.Desenvolvimento....................................................................................................................3

2.1.Fundamentação do projeto..............................................................................................3

2.2.Métodos e técnicas utilizadas..........................................................................................5

2.3.Execução do projeto........................................................................................................6

3.Conclusão..............................................................................................................................22

Bibliografia...............................................................................................................................23

Anexos......................................................................................................................................24

Anexo 1 – Folhas de dados dos principais componentes.....................................................25

- ii -


Outros índices

Índice de figuras

Figura 1: Efeito linear.................................................................................................................3

Figura 2: Efeito radial.................................................................................................................4

Figura 3: Esquema elétrico do circuito dos LEDs......................................................................7

Figura 4: Esquema do circuito do controlador de velocidade do motor de corrente contínua....8

Figura 5: Base fixa....................................................................................................................19

Figura 6: Plataforma giratória...................................................................................................20

Figura 7: Circuito controlador de velocidade montado em placa de ensaio ............................20

Figura 8: Circuito dos LEDs montado em placa de ensaio.......................................................21

Índice de tabelas

Tabela 1 – Lista de material para o circuito de LEDs.................................................................9

Tabela 2 – Lista de material do controlador de velocidade do motor DC.................................10

- iii -


Resumo

Neste projeto irá realizar-se um Rotative LED Display. O projeto consiste em construir uma

estrutura que será montada no veio de um motor DC (corrente contínua), que irá girar e com a

ajuda de 10 LEDs comandados por um microcontrolador vai fazer um efeito de luzes. Existirá

uma base de apoio onde o motor de corrente contínua será fixado, a velocidade de rotação

será controlada por um circuito a desenvolver também no âmbito deste projeto. A plataforma

giratória deverá ser construída de forma a ficar equilibrada em termos de centro de massa para

não vibrar, nela serão montados os 10 LEDs alinhados, o microcontrolador PIC16F628A e os

restantes componentes eletrónicos necessários. Prevê-se futuramente que entre a plataforma

móvel e a giratória a energia necessária seja transferida por acoplamento indutivo, ou seja, a

colocação de uma bobina primária no topo do motor de corrente contínua e de uma secundária

na plataforma giratória.

Palavras-chave

Microcontrolador, LED, controlo de motor DC, painel publicitário

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1. Introdução

Nos tópicos seguintes vou falar sobre como surgiu a minha ideia de fazer o meu projeto. Vou

falar sobre a sua fundamentação e a sua execução, como descobri o projeto e porque o quis

fazer. Vou falar qual foi o meu objetivo, quando comecei a fazer o projeto.

1.1. Apresentação de ideias e linhas fundamentais

Inicialmente, quando começámos a pensar num projeto que iríamos fazer para a Prova de

Aptidão Profissional, eu tinha visto no YouTube um cubo de LEDs, achei a ideia muito

interessante e engraçada. Mas não prossegui com esse projeto. Depois vi um outro projeto,

Propeller LED Clock, que me chamou mais à atenção, e decidi fazê-lo. Ao decidir prosseguir

com este projeto, fi-lo porque achei que fazer isso tudo eu próprio seria muito bom para a

minha aprendizagem, saber como é que com uns simples LEDs que estão colocados no eixo

do motor que gira, se consegue mostrar um relógio de tempo real. Como não podia fazer

plágio, decidi que ia basear-me só no projeto que existia e fazer o resto com a minha

criatividade. Também queria aprofundar os meus conhecimentos na parte do código para

programar o microcontrolador PIC16F628A.

1.2. Objetivos a alcançar

Um dos objetivos a alcançar foi aprender mais sobre o programa EAGLE para desenhar

esquemáticos de circuitos. Aprender sobre o controlo da velocidade de motores de corrente

contínua (DC) para controlar a velocidade com que irá girar a plataforma e projetar um

circuito simples que funcione. Aprofundar mais sobre a programação em BASIC do

PIC16F628A utilizando o programa Great Cow Graphical BASIC e o programador BAS800

da Revolution Education. Construir uma plataforma giratória e respetiva base de apoio para o

meu projeto.

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1.3. Estrutura do relatório

O meu relatório começa com os agradecimentos que faço às entidades pelo apoio prestado.

Depois vem o resumo no qual eu explico em linhas gerais o meu projeto, de seguida temos o

capítulo Introdução que contém vários subtemas, onde é referido como foi pensado e

estruturado todo o trabalho. No capítulo Desenvolvimento e os seus diversos subtemas é

tratado todo o trabalho executado ao longo do ano com a Prova de Aptidão Profissional. No

último capítulo, na Conclusão, faz-se o balanço de todo o projeto e todo o trabalho executado.

- 2 -


2. Desenvolvimento

Nos subtemas que se seguem vou falar um pouco de como é o meu trabalho, falar sobre como

funciona teoricamente. Explicar o que é e como se faz. Também vou referir os métodos e as

técnicas que utilizei para realizar o meu projeto.

2.1. Fundamentação do projeto

Este projeto consiste em, a partir de uma linha de LEDs, mostrar um relógio ou letras

enquanto está a rodar. Há dois efeitos com os quais podemos obter este resultado, o efeito

linear e efeito radial. O efeito linear consiste em colocar os LEDs voltados para fora num

plano paralelo ao eixo do motor, o qual podemos observar quando olhamos de um plano

perpendicular o eixo do motor. Enquanto o efeito radial consiste em colocar os LEDs

apontados para cima num plano perpendicular e solidário com o eixo de rotação do motor e

observando de topo. O que eu escolhi foi o efeito radial, sem nenhum motivo em especial. O

efeito de luzes tem de ser programado de acordo com a rotação do motor, para que dê para

perceber o que se pretende mostrar. Os LEDs piscam todos ao mesmo tempo num

determinado instante, como por exemplo, se tivermos 10 LEDs para que mostrem a letra A

num instante todos estão ligados, nos três instantes seguintes só os LEDs 1 e 5 estão ligados e

os outros desligados e no último instante estão de volta todos ligados.

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Figura 1: Efeito linear


Na figura 1 temos uma representação feita por mim no Inkscape – editor de imagem vetorial,

que é software livre e disponível para instalação em vários sistemas operativos (Microsoft

Windows, Mac OSX, Linux, etc.). Quase tudo da minha PAP (Prova de Aptidão Profissional)

foi feito em Linux, só não pude fazer a programação. Neste desenho mostra-se o efeito linear,

este efeito corresponde a quando os LEDs estão colocados virados para fora.

Na figura 2 é representado o efeito radial, que é o efeito que eu utilizo, no qual os LEDs ao

contrário do linear, estão voltados para cima. Este desenho também foi elaborado no Inkscape.

- 4 -

Figura 2: Efeito radial


2.2. Métodos e técnicas utilizadas

Antes de tudo tive de elaborar um esquemático no EAGLE da plataforma dos LEDs que iria

estar montada no eixo do motor que roda, e depois também o esquema do controlador de

velocidade do motor de corrente contínua.

Depois de fazer os esquemas tive de montar o circuito dos LEDs e programar o

microcontrolador utilizando o Great Cow Graphical BASIC.

Primeiro antes de montar algo que fosse no motor, segurei a placa de ensaio, liguei a

alimentação e abanei para um lado e para o outro, olhando fixamente para um ponto para ver

se notava alguma alteração. Como primeiro objetivo para ver se dava para notar algo, fiz uma

sequência que na minha mente iria dar a letra R.

Depois de programar o PIC16F628A, fiz ao teste com a placa na mão e não se notava quase

nada mas a base estava ali. Decidi por começar a montar o circuito que iria controlar a

velocidade com que o motor de corrente contínua iria rodar, quando acabei de montar o

circuito, liguei o motor também na placa e com uma fonte de alimentação. O circuito estava a

funcionar bem e decidi que estava na altura de arranjar uma base para o motor, só que surgiu

um problema, como ainda os LEDs não estavam na placa de circuito impresso, para colocar

tudo a funcionar, com ajuda do professor Paulo Santos, arranjámos uma placa redonda de

madeira a qual iríamos ficar no eixo do motor e onde a placa de ensaio iria ser fixada para

vermos se aparecia algo.

Quando fiz a base em aço para o motor, trouxe-a para a escola para montar lá o motor. A base

tinha de ser pesada, para que quando o motor estivesse a rodar não houvesse perturbações.

Comecei por prender a placa de ensaio à prancha de madeira que o professor Paulo Santos me

tinha arranjado, tive de ver se as várias massas estavam equilibradas na prancha para não

haver oscilações. Quando consegui que tudo estivesse equilibrado, utilizei como alimentação

do circuito dos LEDs uma pilha de 9V que ficava também na prancha de madeira ao lado da

placa de ensaio.

Por fim, liguei e não se notava quase nada do efeito luminoso que eu pretendia. Então fui ao

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meu código de programação e editei o tempo do pisca dos LEDs para um tempo menor.

Quando fui testar outra vez já dava para se notar as letras que tinha programado no código,

não muito bem, mas já dava para perceber algo, sendo assim um excelente ponto de partida

para elaborar algo mais espetacular.

2.3. Execução do projeto

Em primeiro lugar temos na figura 3 o esquemático principal do projeto.

O microcontrolador que eu escolhi foi o PIC16F628A pois é um microcontrolador que já

conheço e estou mais habituado a utilizar, na minha opinião é um microcontrolador de boa

qualidade, tem baixo custo, é bastante robusto, integra vários periféricos e possui uma

panóplia de características extremamente relevantes nos dias que correm, em especial destaco

o facto dele possuir oscilador interno de 4MHz calibrado na fábrica com uma excelente

precisão (1%), diminuindo assim o número total de componentes eletrónicos a utilizar com as

consequentes vantagens. Este microcontrolador é o mais adequado tendo em atenção o

número de LEDs que utilizo, pois as ligações tornam-se mais fáceis. Inclusivamente, ainda

sobraram 5 pinos do PIC que poderão ser utilizados futuramente na implementação de outras

funcionalidades, ou pura e simplesmente aumentando o número de LEDS.

Estava previsto que a energia fosse transferida entre a base e a plataforma giratória por

acoplamento indutivo, isso iria consistir em colocar uma bobina (bobina primária) com

algumas espiras na base e uma outra bobina (bobina secundária) com várias espiras na

plataforma giratória. A bobina primária criaria um campo magnético que envolveria a

secundária, esta por sua vez entregaria a energia recebida ao retificador de onda completa

constituído pela ponte retificadora B1 (conversor AC-DC), que depois de filtrada e regulada

para uma tensão de 5V alimentaria o circuito dos LEDs. Isto seria uma boa solução para a

alimentação, mas não foi possível implementar devido à duração temporal do projeto.

Também não foi possível testar o funcionamento com a barreira ótica para sincronização,

constituída pelo díodo emissor de infravermelho LD271 (D1) e o fototransístor BP103 (T1), o

que melhoraria consideravelmente a qualidade e estabilidade da imagem a visualizar.

- 6 -


- 7 -

Figura 3: Esquema elétrico do circuito dos LEDs


Para o segundo esquemático, circuito controlador da velocidade do motor de corrente

contínua, escolhi o temporizador LM555N porque foi uma sugestão do professor, que depois

de eu o ter analisado, bem como a outros temporizadores, achei melhor seguir a sugestão do

professor. Relativamente ao temporizador LM555, o circuito basicamente é um modulador de

largura de pulso (PWM – Pulse-Width Modulation), este temporizador tem três modos, o

primeiro é o modo monoestável que funciona como um disparador, o segundo é o modo

astável em que funciona como um oscilador e por último, o terceiro, é o modo biestável que

pode operar como um flip-flop. Este temporizador é um circuito integrado com 8 pinos. Com

a ajuda do meu professor, criei uma livraria nova no EAGLE com o símbolo para o motor DC

porque as livrarias que vêm de origem com o EAGLE não têm este símbolo.

Segue-se a tabela 1 que apresenta a listagem de material correspondente ao circuito dos LEDs

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Figura 4: Esquema do circuito do controlador de velocidade do

motor de corrente contínua


da figura 3.

Tabela 1 – Lista de material para o circuito de LEDs

Item n.º Nome Quantidade Descrição/Valor

1 C3 1 Condensador eletrolítico de 100μF 35V

2 C2 1 Condensador eletrolítico de 10μF 16V

3 C1, C4 2 Condensador cerâmico de 100nF

4 B1 1 Ponte retificadora B80C1000

5 IC1 1 Microcontrolador PIC16F628A

6 IC2 1 Circuito integrado regulador de tensão de 5V 7805

7 D1 1 LED de infravermelhos LD271

8 LED1,

LED2,

LED3,

LED4,

LED5,

LED6,

LED7,

LED8,

LED9,

LED10

10 LED Ø5mm branco de alto brilho

9 R1, R2,

R3, R4,

R5, R6,

R7, R8,

R9, R10,

R12

11 Resistência de 390Ω 1/4W

10 R11 1 Resistência de 10kΩ 1/4W

11 T1 1 Fototransístor de infravermelhos BP103

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Na tabela 2, que se segue, apresenta-se a lista de material correspondente ao circuito

controlador de velocidade para o motor de corrente contínua da figura 4.

Tabela 2 – Lista de material do controlador de velocidade do motor DC

Item n.º Nome Quantidade Descrição/Valor

1 C1 1 Condensador cerâmico de 10nF

2 C2, C3 2 Condensador cerâmico de 100nF

3 D1, D2 2 Díodo rápido de Schottky 1N5818

4 IC1 1 Circuito integrado temporizador LM555N

5 M1 1 Motor de corrente contínua de 12V

6 Q1 1 Transístor MOSFET de potência IRFZ46N



Código do programa

;***********************************************************************;************************ Programa Final ***********************;***********************************************************************; Nome do Ficheiro: ra-5.gcb; Data: janeiro 2012; Versão: 1.0; Programado por: Andriy Makosyeyev; Escola: Escola Secundária Afonso Lopes Vieira; Descrição: Programa final para o microcontrolador PIC16F628A ; que utilizado no circuito dos LEDs do Rotative LED ; Display. ;;;;

- 10 -


;Chip Settings#chip 16F628A,4#config BOREN=ON, CP=OFF, DATA=CP_OFF, PWRTE=ON, WDT=OFF, LVP=OFF, MCLRE=OFF, OSC=INTOSC_OSC_NOCLKOUT

;VariablesDim Espera As byteDim Espaco As byte

'Inicialização de variáveisEspera = 150Espaco = 55

'Rotina principal do programaMain:

'Faz o RSet PORTB.0 On ; Acende o LED 1Set PORTB.1 On ; Acende o LED 2Set PORTB.2 On ; Acende o LED 3Set PORTB.3 On ; Acende o LED 4Set PORTB.4 On ; Acende o LED 5Set PORTB.5 On ; Acende o LED 6Set PORTB.6 On ; Acende o LED 7Set PORTB.7 On ; Acende o LED 8Set PORTA.0 On ; Acende o LED 9Set PORTA.1 On ; Acende o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 On ; Acende o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 Off ; Apaga o LED 5Set PORTB.5 On ; Acende o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 Off ; Apaga o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do pisca

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Set PORTB.0 On ; Acende o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 Off ; Apaga o LED 5Set PORTB.5 On ; Acende o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 Off ; Apaga o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 On ; Acende o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 Off ; Apaga o LED 5Set PORTB.5 On ; Acende o LED 6Set PORTB.6 On ; Acende o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 Off ; Apaga o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 On ; Acende o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 Off ; Apaga o LED 5Set PORTB.5 On ; Acende o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 On ; Acende o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 Off ; Apaga o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 Off ; Apaga o LED 1Set PORTB.1 On ; Acende o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 On ; Acende o LED 5Set PORTB.5 Off ; Apaga o LED 6

- 12 -


Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 On ; Acende o LED 9Set PORTA.1 Off ; Apaga o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 Off ; Apaga o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 On ; Acende o LED 3Set PORTB.3 On ; Acende o LED 4Set PORTB.4 Off ; Apaga o LED 5Set PORTB.5 Off ; Apaga o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 On ; Acende o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 Off ; Apaga o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 Off ; Apaga o LED 5Set PORTB.5 Off ; Apaga o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 Off ; Apaga o LED 10Wait Espaco ms ; Espera o tempo do espaço

'Faz o ASet PORTB.0 Off ; Apaga o LED 1Set PORTB.1 On ; Acende o LED 2Set PORTB.2 On ; Acende o LED 3Set PORTB.3 On ; Acende o LED 4Set PORTB.4 On ; Acende o LED 5Set PORTB.5 On ; Acende o LED 6Set PORTB.6 On ; Acende o LED 7Set PORTB.7 On ; Acende o LED 8Set PORTA.0 On ; Acende o LED 9Set PORTA.1 On ; Acende o LED 10

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Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 On ; Acende o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 Off ; Apaga o LED 5Set PORTB.5 On ; Acende o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 Off ; Apaga o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 On ; Acende o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 Off ; Apaga o LED 5Set PORTB.5 On ; Acende o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 Off ; Apaga o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 On ; Acende o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 Off ; Apaga o LED 5Set PORTB.5 On ; Acende o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 Off ; Apaga o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 Off ; Apaga o LED 1Set PORTB.1 On ; Acende o LED 2Set PORTB.2 On ; Acende o LED 3Set PORTB.3 On ; Acende o LED 4Set PORTB.4 On ; Acende o LED 5

- 14 -


Set PORTB.5 On ; Acende o LED 6Set PORTB.6 On ; Acende o LED 7Set PORTB.7 On ; Acende o LED 8Set PORTA.0 On ; Acende o LED 9Set PORTA.1 On ; Acende o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 Off ; Apaga o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 Off ; Apaga o LED 5Set PORTB.5 Off ; Apaga o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 Off ; Apaga o LED 10Wait Espaco ms ; Espera o tempo do espaço

'Faz o - (traço)Set PORTB.0 Off ; Apaga o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 On ; Acende o LED 5Set PORTB.5 On ; Acende o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 Off ; Apaga o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 Off ; Apaga o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 On ; Acende o LED 5Set PORTB.5 On ; Acende o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9

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Set PORTA.1 Off ; Apaga o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 Off ; Apaga o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 On ; Acende o LED 5Set PORTB.5 On ; Acende o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 Off ; Apaga o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 Off ; Apaga o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 On ; Acende o LED 5Set PORTB.5 On ; Acende o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 Off ; Apaga o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 Off ; Apaga o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 Off ; Apaga o LED 5Set PORTB.5 Off ; Apaga o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 Off ; Apaga o LED 10Wait Espaco ms ; Espera o tempo do espaço

'Faz o 5 (cinco)Set PORTB.0 On ; Acende o LED 1Set PORTB.1 On ; Acende o LED 2

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Set PORTB.2 On ; Acende o LED 3Set PORTB.3 On ; Acende o LED 4Set PORTB.4 On ; Acende o LED 5Set PORTB.5 Off ; Apaga o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 On ; Acende o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 On ; Acende o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 On ; Acende o LED 5Set PORTB.5 Off ; Apaga o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 On ; Acende o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 On ; Acende o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 On ; Acende o LED 5Set PORTB.5 Off ; Apaga o LED 5Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 6Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 7Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.1 On ; Acende o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 On ; Acende o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 On ; Acende o LED 5Set PORTB.5 Off ; Apaga o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8

- 17 -


Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 On ; Acende o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 On ; Acende o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 On ; Acende o LED 5Set PORTB.5 On ; Acende o LED 6Set PORTB.6 On ; Acende o LED 7Set PORTB.7 On ; Acende o LED 8Set PORTA.0 On ; Acende o LED 9Set PORTA.1 On ; Acende o LED 10Wait Espera 10us ; Espera a duração do piscaSet PORTB.0 Off ; Apaga o LED 1Set PORTB.1 Off ; Apaga o LED 2Set PORTB.2 Off ; Apaga o LED 3Set PORTB.3 Off ; Apaga o LED 4Set PORTB.4 Off ; Apaga o LED 5Set PORTB.5 Off ; Apaga o LED 6Set PORTB.6 Off ; Apaga o LED 7Set PORTB.7 Off ; Apaga o LED 8Set PORTA.0 Off ; Apaga o LED 9Set PORTA.1 Off ; Apaga o LED 10Wait Espaco ms ; Espera o tempo do espaço

'Volta ao início da rotina principal do programaGoto Main

Base fixa e plataforma giratória

Na figura 5 encontra-se a fotografia da base fixa que vai servir como apoio para o motor de

corrente contínua (DC). Foi feita com placas de aço soldadas. O paralelepípedo foi construído

a partir de 4 tubos aos quais se soldaram 6 retângulos de chapa de aço de espessura de 2mm,

que constituem a superfície exterior. Esta base foi idealizada e realizada por mim, com o

apoio do meu pai.

- 18 -


Segue-se a fotografia da plataforma giratória em madeira que é fixada ao veio do motor de

corrente contínua (DC). Agradeço ao professor Óscar Rainho por me ter disponibilizado este

material que se mostrou de extrema utilidade no meu projeto.

- 19 -

Figura 5: Base fixa


Nesta foto, está representado o circuito montado numa placa de ensaio, que serve para o

controlo da velocidade do motor que está fixado na base. O material foi-me disponibilizado

pelo professor Paulo Santos (Diretor de Curso).

- 20 -

Figura 6: Plataforma giratória

Figura 7: Circuito controlador de velocidade montado em placa de

ensaio


Finalmente na figura 8, mostra-se a fotografia do circuito de LEDs montado numa placa de

ensaio que irá realizar o jogo de luzes pretendido. Este material foi-me disponibilizado pela

escola.

- 21 -

Figura 8: Circuito dos LEDs montado em placa de ensaio


3. Conclusão

Ao longo do meu percurso escolar no Curso Profissional de Técnico de Eletrónica e

Telecomunicações aproximei-me da realidade do ambiente de trabalhar com equipamento

eletrónico de resolver problemas, ser persistente e também aprendi como trabalhar em equipa,

ser responsável pelo material que me é disponibilizado.

Durante a construção do meu projeto confrontei-me com alguns problemas os quais não

seriam resolvidos sem determinação, sem persistir muito no assunto, sem olhar para o código

do programa e tentar percebê-lo e estudá-lo.

Todos os conhecimentos que obtive durante o curso e o meu estágio ser-me-ão úteis no futuro,

principalmente no mercado de trabalho.

- 22 -


Bibliografia

[1] Propeller Clock – YouTube, acedido a 12 de outubro de 2011, em

http://www.youtube.com/watch?v=FqKtHsKHxC0.

[2] Propeller Clock, acedido a 11 de março de 2012, em

http://www.electronixandmore.com/project/propclock/index.html.

[3] Valores de condensadores para motor DC, acedido a 14 de março de 2012, em

http://www.electro-tech-online.com/electronic-projects-design-ideas-reviews/21305-

value-capacitor-parallel-dc-motor.html.

[4] DPRG: A Simple PWM Circuit Based on the 555 Timer, acedido a 21 de março de

2012, em http://www.dprg.org/tutorials/2005-11a/index.html.

- 23 -

http://www.youtube.com/watch?v=FqKtHsKHxC0

http://www.dprg.org/tutorials/2005-11a/index.html

http://www.electro-tech-online.com/electronic-projects-design-ideas-reviews/21305-value-capacitor-parallel-dc-motor.html

http://www.electro-tech-online.com/electronic-projects-design-ideas-reviews/21305-value-capacitor-parallel-dc-motor.html

http://www.electronixandmore.com/project/propclock/index.html


- 24 -

Anexos


Anexo 1 – Folhas de dados dos principais componentes

Motor de corrente contínua (DC) de 24V

B80C1000 – Ponte retificadora, VRRM=200V, VR(RMS)=80V, IO=1A

1N5818 – Díodo retificador Schottky, VRRM=30V, IF(AV)=1A, VF=0,55V

LD271 – Díodo emissor de infravermelho, λpeak=950nm, VF=1,3V, IF=100mA

BP103 – Fototransístor NPN de silício, λSmax=850nm, VCE=50V, IC=100mA

IRF530 – Transístor MOSFET de potência, VDS=100V, ID=14A

LM555 – Temporizador, VCC=4,5..16V, ICC=10mA

LM7805 – Regulador de tensão positiva, VI=35V, VO=5V, IO=1A

PIC16F628A – Microcontrolador de 8 bits (especificações, pinagem, diagrama de

blocos e descrição dos pinos)

- 25 -

Performance Data:

Application Examples:

Paper Feeds

No Load Stall Max Efficiency Max Power

Current (A) 0.07 4.23 0.55 2.15

Efficiency (%) - - 77 49

Output Power (W) - - 10.21 25.08

Speed (rpm) 4465 - 3951 2231

Torque (mNm) - 214.65 24.66 107.32

Characteristics:

High Reliability, High Torque, Low Cogging

Specifications:

Dimensions : Ø 35.8 X 50.0 mm

Shaft Diameter : Ø 3.175 mm

Input Voltage : 24.0 V DC

No Load Speed : 4465 rpm

Stall Torque : 214.65 mNm

Maximum Output Power : 25.08 W

Maximum Efficiency : 77 %

Operation Temperature : -10 to 50 °C

Storage Temperature : -20 to 80 °C

Electrical Connection : Terminal

HC685G-020 Low Voltage DC Motors

Johnson Motor [email protected] http://www.johnsonmotor.com

Drawing:

Performance Curves:

Units in Metric

HC685G-020 Low Voltage DC Motors

Johnson Motor [email protected] http://www.johnsonmotor.com

B40C1000 – B500C1000 1 of 3 © 2002 Won-Top Electronics

B40C1000 – B500C10001.0A BRIDGE RECTIFIER

Features! Diffused Junction

! Low Forward Voltage Drop A! High Current Capability! High Reliability! High Surge Current Capability B ! Ideal for Printed Circuit Boards + ~ ~ -

C D

Mechanical Data! Case: Molded Plastic E! Terminals: Plated Leads Solderable per

MIL-STD-202, Method 208 ~! Polarity: As Marked on Body! Weight: 1.1 grams (approx.) -! Mounting Position: Any +! Marking: Type Number G G ~

Maximum Ratings and Electrical Characteristics @TA=25°C unless otherwise specified

Single Phase, half wave, 60Hz, resistive or inductive load.For capacitive load, derate current by 20%.

Characteristic SymbolB40C1000

B80C1000

B125C1000

B250C1000

B380C1000

B500C1000

Unit

Peak Repetitive Reverse Voltage Working Peak Reverse Voltage DC Blocking Voltage

VRRM

VRWM

VR

100 200 300 600 900 1200 V

Input Voltage Recommended VR(RMS) 40 80 125 250 380 500 V

Average Rectified Output Current (Note 1) @TA = 50°C IO 1.0 A

Non-Repetitive Peak Forward Surge Current 8.3ms Single half sine-wave superimposed on rated load (JEDEC Method)

IFSM 45 A

Forward Voltage (per element) @IF = 1.0A VFM 1.0 V

Peak Reverse Current @TA = 25°C At Rated DC Blocking Voltage @TA = 100°C

IRM10500

µA

Operating Temperature Range Tj -55 to +125 °C

Storage Temperature Range TSTG -55 to +150 °C

Note: 1. Leads maintained at ambient temperature at a distance of 9.5mm from the case.

W TEPO W E R SEM IC O ND UC TO R S

WOBDim Min Max

A 8.60 9.10

B 5.0 5.50

C 27.9 —

D 25.4 —

E 0.71 0.81

G 4.60 5.60

All Dimensions in mm

1N5817 - 1N

5819 — Schottky B

arrier Rectifier

© 2010 Fairchild Semiconductor Corporation www.fairchildsemi.com1N5817 - 1N5819 Rev. C2 1

November 2010

1N5817 - 1N5819Schottky Barrier RectifierFeatures• 1.0 ampere operation at TA = 90°C with no thermal runaway.• For use in low voltage, high frequency inverters free wheeling, and polarity protection applications.

Absolute Maximum Ratings* TA = 25°C unless otherwise noted

*These ratings are limiting values above which the serviceability of any semiconductor device may be impaired.

Thermal Characteristics

* Mounted on Cu-pad Size 5mm x 5mm on PCB

Electrical Characteristics (per diode)

* Pulse Test: Pulse Width=300μs, Duty Cycle=2%

Symbol ParameterValue

Units1N5817 1N5818 1N5819

VRRM Maximum Repetitive Reverse Voltage 20 30 40 VIF(AV) Average Rectified Forward Current

.375” lead length @ TA = 90°C1.0 A

IFSM Non-repetitive Peak Surge Current 8.3 ms Single Half-Sine Wave

25 A

TJ, TSTG Operating Junction and Storage Temperature -65 to +125 °C

Symbol Parameter Value UnitsPD Power Dissipation 1.25 W

RθJA Maximum Thermal Resistance, Junction to Ambient 100 °C/WRθJC Maximum Thermal Resistance, Junction to Case 45 °C/W

Symbol ParameterValue

Units1N5817 1N5818 1N5819

VF Forward Voltage @ 1.0 A@ 3.0 A

450750

550875

600900

mVmV

IR Reverse Current @ rated VR TC = 25 °CTC = 100 °C

0.510

mAmA

CT Total Capacitance VR = 4.0 V, f = 1.0 MHz

110 pF

DO-41 plastic caseCOLOR BAND DENOTES CATHODE

LD 271 LD 271 H LD 271 L LD 271 LH

IR-Lumineszenzdiode Infrared Emitter Lead (Pb) Free Product - RoHS Compliant

2007-04-04 1

Wesentliche Merkmale

• GaAs-LED in 5mm radial-Gehäuse• Typische Peakwellenlänge 950nm• Hohe Zuverlässigkeit• Mit verschiedenen Beinchenlängen lieferbar• Variante mit “stand-off” lieferbar• TTW Löten geeignet

Anwendungen

• IR-Fernsteuerung von Fernseh- und Rundfunkgeräten, Videorecordern, Lichtdimmern

• Gerätefernsteuerungen für Gleich- und Wechsellichtbetrieb

• Sensorik• Diskrete Lichtschranken

Typ Type

Bestellnummer Ordering Code

Strahlstärkegruppierung 1) (IF = 100mA, tp = 20 ms)Radiant intensity grouping 1)

Ie (mW/sr)

1) gemessen bei einem Raumwinkel Ω = 0.01 sr measured at a solid angle of Ω = 0.01 sr

LD 271 Q62703Q0148 15 (>10)

LD 271 L Q62703Q0833

LD 271 H Q62703Q0256 >16

LD 271 LH Q62703Q0838

Features

• GaAs-LED in 5mm radial package (T 1 3/4)• Typical peak wavelength 950nm• High reliability• Available with two different lead lengths• Version with stand-off available• Suitable for TTW soldering

Applications

• IR remote control of hi-fi and TV-sets, video tape recorders, dimmers

• Remote control for steady and varying intensity• Sensor technology• Discrete interrupters

2007-04-04 2

LD 271, LD 271 H, LD 271 L, LD 271 LH

Grenzwerte Maximum Ratings

Bezeichnung Parameter

Symbol Symbol

Wert Value

Einheit Unit

Betriebs- und Lagertemperatur Operating and storage temperature range

Top; Tstg – 40 … + 100 °C

Sperrspannung Reverse voltage

VR 5 V

Durchlaßstrom Forward current

IF 130 mA

Stoßstrom, tp = 10 μs, D = 0 Surge current

IFSM 3.5 A

Verlustleistung Power dissipation

Ptot 220 mW

Wärmewiderstand Thermal resistance

RthJA 330 K/W

Kennwerte (TA = 25 °C) Characteristics


Symbol Symbol

Wert Value

Einheit Unit

Wellenlänge der Strahlung Wavelength at peak emission IF = 100 mA, tp = 20 ms

λpeak 950 nm

Spektrale Bandbreite bei 50% von Imax Spectral bandwidth at 50% of Imax IF = 100 mA

Δλ 55 nm

Abstrahlwinkel Half angle

ϕ ± 25 Grad deg.

Aktive Chipfläche Active chip area

A 0.25 mm2

Abmessungen der aktiven Chipfläche Dimensions of the active chip area

L × B L × W

0.5 × 0.5 mm²

Abstand Chipoberfläche bis Linsenscheitel Distance chip front to lens top

H 4.0 … 4.6 mm

Schaltzeiten, Ie von 10% auf 90% und von 90% auf 10%, bei IF = 100 mA, RL = 50 Ω Switching times, Ie from 10% to 90% and from 90% to 10%, IF = 100 mA, RL = 50 Ω

tr, tf 1 μs

LD 271, LD 271 H, LD 271 L, LD 271 LH

2007-04-04 3

Kapazität, VR = 0 V, f = 1 MHz Capacitance

Co 40 pF

Durchlaßspannung Forward voltage IF = 100 mA, tp = 20 ms IF = 1 A, tp = 100 μs

VF VF

1.30 (≤ 1.5) 1.90 (≤ 2.5)

V V

Sperrstrom, VR = 5 V Reverse current

IR 0.01 (≤ 1) μA

Gesamtstrahlungsfluß Total radiant flux IF = 100 mA, tp = 20 ms

Φe 18 mW

Temperaturkoeffizient von Ie bzw. Φe, IF = 100 mA Temperature coefficient of Ie or Φe, IF = 100 mA

TCI – 0.55 %/K

Temperaturkoeffizient von VF, IF = 100 mA Temperature coefficient of VF, IF = 100 mA

TCV – 1.5 mV/K

Temperaturkoeffizient von λ, IF = 100 mA Temperature coefficient of λ, IF = 100 mA

TCλ 0.3 nm/K

Gruppierung der Strahlstärke Ie in Achsrichtung gemessen bei einem Raumwinkel Ω = 0.01 sr Grouping of Radiant Intensity Ie in Axial Direction at a solid angle of Ω = 0.01 sr


Symbol Symbol

WertValue

Einheit Unit

LD 271 LD 271 L

LD 271 H LD 271 LH

Strahlstärke Radiant intensity IF = 100 mA, tp = 20 ms IF = 1 A, tp = 100 μs

Ie Ie typ.

15 (> 10) 120

> 16

mW/sr mW/sr

Kennwerte (TA = 25 °C) Characteristics (cont’d)


Symbol Symbol

Wert Value

Einheit Unit

Semiconductor Group 211

BP 103

NPN-Silizium-FototransistorSilicon NPN Phototransistor

Maβe in mm, wenn nicht anders angegeben/Dimensions in mm, unless otherwise specified.

fet0

6017

BP 103

1) Lieferung in dieser Gruppe kann wegen Ausbeuteschwankungen nicht immer sichergestellt werden.Wir behalten uns in diesem Fall die Lieferung einer Ersatzgruppe vor.

1) Supplies out of this group cannot always be guaranteed due to unforseeable spread of yield.In this case we will reserve us the right of delivering a substitute group.

TypType

BestellnummerOrdering Code

BP 103 Q62702-P75

BP 103-2 Q62702-P79-S1

BP 103-3 Q62702-P79-S2

BP 103-4 Q62702-P79-S4

BP 103-51) Q 62702-P781

Wesentliche Merkmale

Speziell geeignet für Anwendungen imBereich von 420 nm bis 1130 nm

Hohe Linearität TO-18, Bodenplatte, klares Epoxy-

Gieβharz, mit Basisanschluβ

Anwendungen

Computer-Blitzlichtgeräte Lichtschranken für Gleich- und

Wechsellichtbetrieb Industrieelektronik “Messen/Steuern/Regeln”

Features

Especially suitable for applications from420 nm to 1130 nm

High linearity TO-18, base plate, transparent epoxy resin

lens, with base connection

Applications

Computer-controlled flashes Photointerrupters Industrial electronics For control and drive circuits

10.95

BP 103


GrenzwerteMaximum Ratings

BezeichnungDescription

SymbolSymbol

WertValue

EinheitUnit

Betriebs- und LagertemperaturOperating and storage temperature range

Top; Tstg – 40 ... + 80 °C

Löttemperatur bei TauchlötungLötstelle ≥ 2 mm vom Gehäuse,Lötzeit t ≤ 5 sDip soldering temperature, ≥ 2 mm distancefrom case bottom t ≤ 5 s

TS 260 °C

Löttemperatur bei KolbenlötungLötstelle ≥ 2 mm vom Gehäuse,Lötzeit t ≤ 3 sIron soldering temperature, ≥ 2 mm distancefrom case bottom t ≤ 3 s

TS 300 °C

Kollektor-EmitterspannungCollector-emitter voltage

VCE 50 V

KollektorstromCollector current

IC 100 mA

Kollektorspitzenstrom, τ < 10 µsCollector surge current

ICS 200 mA

Emitter-BasisspannungEmitter -base voltage

VEB 7 V

Verlustleistung, TA = 25 °CTotal power dissipation

Ptot 150 mW

WärmewiderstandThermal resistance

RthJA 500 K/W


BP 103

Kennwerte (TA = 25 °C, λ = 950 nm)Characteristics


SymbolSymbol

WertValue

EinheitUnit

Wellenlänge der max. FotoempfindlichkeitWavelength of max. sensitivity

λS max 850 nm

Spektraler Bereich der FotoempfindlichkeitS = 10 % von Smax

Spectral range of sensitivityS = 10 % of Smax

λ 420 ... 1130 nm

Bestrahlungsempfindliche FlächeRadiant sensitive area

A 0.12 mm2

Abmessungen der ChipflächeDimensions of chip area

L× BL × W

0.5 × 0.5 mm × mm

Abstand Chipoberfläche zu Gehäuseober-flächeDistance chip front to case surface

H 0.2 ... 0.8 mm

HalbwinkelHalf angle

ϕ ± 55 Graddeg.

Fotostrom der Kollektor-Basis-FotodiodePhotocurrent of collector-base photodiodeEe = 0.5 mW/cm2, VCB = 5 VEv = 1000 Ix, Normlicht/standard light aVCB = 5 V

IPCB

IPCB

0.92.7

µAµA

KapazitätCapacitanceVCE = 0 V, f = 1 MHz, E = 0VCB = 0 V, f = 1 MHz, E = 0VEB = 0 V, f = 1 MHz, E = 0

CCE

CCB

CEB

81119

pFpFpF

DunkelstromDark currentVCE = 35 V, E = 0

ICEO 5 (≤ 100) nA

BP 103


Die Fototransistoren werden nach ihrer Fotoempfindlichkeit gruppiert und mit arabischenZiffern gekennzeichnet.The phototransistors are grouped according to their spectral sensitivity and distinguishedby arabian figures.

1) IPCEmin ist der minimale Fotostrom der jeweiligen Gruppe1) IPCEmin is the min. photocurrent of the specified group


SymbolSymbol

WertValue

EinheitUnit

-2 -3 -4 -5

Fotostrom, λ = 950 nmPhotocurrentEe = 0.5 mW/cm2, VCE = 5 VEv = 1000 Ix.Normlicht/standard light AVCE = 5 V

IPCE

IPCE

80 ... 160

0.38

125 ... 250

0.6

200 ... 400

0.95

≥ 320

1.4

µA

mA

Anstiegszeit/AbfallzeitRise and fall timeIC = 1 mA, VCC = 5 V, RL = 1 kΩ

tr, tf 5 7 9 12 µs

Kollektor-Emitter-SättigungsspannungCollector-emitter saturationvoltageIC = IPCEmin

1) × 0.3Ee = 0.5 mW/cm2

VCEsat 150 150 150 150 mV

StromverstärkungCurrent gainEe = 0.5 mW/cm2, VCE = 5 V

IPCE

IPCB

140 210 340 530

1

IRF530

14A, 100V, 0.160 Ohm, N-Channel PowerMOSFETsThese are N-Channel enhancement mode silicon gatepower field effect transistors. They are advanced powerMOSFETs designed, tested, and guaranteed to withstand aspecified level of energy in the breakdown avalanche modeof operation. All of these power MOSFETs are designed forapplications such as switching regulators, switchingconvertors, motor drivers, relay drivers, and drivers for highpower bipolar switching transistors requiring high speed andlow gate drive power. These types can be operated directlyfrom integrated circuits.

Formerly developmental type TA17411.

Features

• 14A, 100V

• rDS(ON) = 0.160Ω

• Single Pulse Avalanche Energy Rated

• SOA is Power Dissipation Limited

• Nanosecond Switching Speeds

• Linear Transfer Characteristics

• High Input Impedance

• Related Literature- TB334 “Guidelines for Soldering Surface Mount

Components to PC Boards”

Symbol

PackagingJEDEC TO-220AB

Ordering InformationPART NUMBER PACKAGE BRAND

IRF530 TO-220AB IRF530

NOTE: When ordering, use the entire part number. G

D

S

GATE

DRAIN (FLANGE)

SOURCEDRAIN

Data Sheet February 2002

[ /Title(IRF530,RF1S530SM)/Sub-ject(14A,100V,0.160Ohm,N-Chan-nelPowerMOS-FETs)/Author ()/Key-words(14A,100V,0.160Ohm,N-Chan-nelPowerMOS-FETs,Inter-silCorpo-ration,TO-220AB, TO-263AB

CAUTION: These devices are sensitive to electrostatic discharge; follow proper ESD Handling Procedures.©2002 Fairchild Semiconductor Corporation IRF530 Rev. B1

2

Absolute Maximum Ratings TC = 25oC, Unless Otherwise Specified

IRF530 UNITSDrain to Source Breakdown Voltage (Note 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VDS 100 VDrain to Gate Voltage (RGS = 20kΩ) (Note 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VDGR 100 VContinuous Drain Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ID

TC = 100oC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ID

1410

AA

Pulsed Drain Current (Note 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IDM 56 AGate to Source Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VGS ±20 VMaximum Power Dissipation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .PD 79 WDissipation Derating Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.53 W/oCSingle Pulse Avalanche Energy Rating (Note 4). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .EAS 69 mJOperating and Storage Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . TJ, TSTG -55 to 175 oCMaximum Temperature for Soldering

Leads at 0.063in (1.6mm) from Case for 10s. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . TLPackage Body for 10s, See Techbrief 334 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tpkg

300260

oCoC

CAUTION: Stresses above those listed in “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. This is a stress only rating and operation of thedevice at these or any other conditions above those indicated in the operational sections of this specification is not implied.

NOTE:

1. TJ = 25oC to 150oC.

Electrical Specifications TC = 25oC, Unless Otherwise Specified

PARAMETER SYMBOL TEST CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

Drain to Source Breakdown Voltage BVDSS ID = 250µA, VGS = 0V (Figure 10) 100 - - V

Gate to Threshold Voltage VGS(TH) VGS = VDS, ID = 250µA 2 - 4.0 V

Zero Gate Voltage Drain Current IDSS VDS = 95V, VGS = 0V - - 25 µA

VDS = 0.8 x Rated BVDSS, VGS = 0V, TJ = 150oC - - 250 µA

On-State Drain Current (Note 2) ID(ON) VDS > ID(ON) x rDS(ON) MAX, VGS = 10V 14 - - A

Gate to Source Leakage Current IGSS VGS = ±20V - - ±500 nA

Drain to Source On Resistance (Note 2) rDS(ON) ID = 8.3A, VGS = 10V (Figures 8, 9) - 0.14 0.16 ΩForward Transconductance (Note 2) gfs VDS ≥ 50V, ID = 8.3A (Figure 12) 5.1 7.6 - S

Turn-On Delay Time td(ON) VDD = 50V, ID ≈ 14A, RG ≈ 12Ω, RL = 3.4ΩMOSFET Switching Times are EssentiallyIndependent of Operating Temperature

- 12 15 ns

Rise Time tr - 35 65 ns

Turn-Off Delay Time td(OFF) - 25 70 ns

Fall Time tf - 25 59 ns

Total Gate Charge(Gate to Source + Gate to Drain)

Qg(TOT) VGS = 10V, ID = 14A, VDS = 0.8 x Rated BVDSSIg(REF) = 1.5mA (Figure 14)Gate Charge is Essentially Independent ofOperating Temperature

- 18 30 nC

Gate to Source Charge Qgs - 4 - nC

Gate to Drain “Miller” Charge Qgd - 7 - nC

Input Capacitance CISS VDS = 25V, VGS = 0V, f = 1MHz (Figure 11) - 600 - pF

Output Capacitance COSS - 250 - pF

Reverse Transfer Capacitance CRSS - 50 - pF

Internal Drain Inductance LD Measured from theContact Screw on Tab ToCenter of Die

Modified MOSFETSymbol Showing theInternal DevicesInductances

- 3.5 - nH

Measured from the DrainLead, 6mm (0.25in) fromPackage to Center of Die

- 4.5 - nH

Internal Source Inductance LS Measured from the SourceLead, 6mm (0.25in) FromHeader to Source BondingPad

- 7.5 - nH

Thermal Resistance Junction to Case RθJC - - 1.9 oC/W

Thermal Resistance Junction toAmbient

RθJA Free Air Operation - - 62.5 oC/W

- - - -

LS

LD

G

D

S

IRF530

©2002 Fairchild Semiconductor Corporation IRF530 Rev. B1

3

Source to Drain Diode SpecificationsPARAMETER SYMBOL TEST CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

Continuous Source to Drain Current ISD Modified MOSFET SymbolShowing the IntegralReverse P-N JunctionDiode

- - 14 A

Pulse Source to Drain Current (Note 2) ISDM - - 56 A

Source to Drain Diode Voltage (Note 2) VSD TJ = 25oC, ISD = 14A, VGS = 0V (Figure 13) - - 2.5 V

Reverse Recovery Time trr TJ = 25oC, ISD = 14A, dISD/dt = 100A/µs 5.5 120 250 ns

Reverse Recovery Charge QRR TJ = 25oC, ISD = 14A, dISD/dt = 100A/µs 0.17 0.6 1.3 µC

NOTES:

2. Pulse test: pulse width ≤ 300µs, duty cycle ≤ 2%.

3. Repetitive rating: pulse width limited by Max junction temperature. See Transient Thermal Impedance curve (Figure 3).

4. VDD = 25V, starting TJ = 25oC, L = 530µH, RG = 25Ω, peak IAS = 14A (Figures 15, 16).

Typical Performance Curves Unless Otherwise Specified

FIGURE 1. NORMALIZED POWER DISSIPATION vs CASETEMPERATURE

FIGURE 2. MAXIMUM CONTINUOUS DRAIN CURRENT vsCASE TEMPERATURE

FIGURE 3. MAXIMUM TRANSIENT THERMAL IMPEDANCE

G

D

S

TC, CASE TEMPERATURE (oC)25 50 75 100 125 150 1750

PO

WE

R D

ISS

IPA

TIO

N M

ULT

IPL

IER

00

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

6

3

025 50 75 100 125 150

12I D

, DR

AIN

CU

RR

EN

T (

A)

TC, CASE TEMPERATURE (oC)

15

175

9

tP, RECTANGULAR PULSE DURATION (s)

10

ZθJ

C, T

RA

NS

IEN

T T

HE

RM

AL

IMP

ED

AN

CE

10-3 10-2 0.1 1

1

10-5 10-4

10

0.01

0.1

NOTES:DUTY FACTOR: D = t1/t2PEAK TJ = PDM x ZθJC + TC

PDM

t1t2

0.1

0.02

0.2

0.5

0.01

0.05

SINGLE PULSE

IRF530

©2002 Fairchild Semiconductor Corporation IRF530 Rev. B1

LM555TimerGeneral DescriptionThe LM555 is a highly stable device for generating accuratetime delays or oscillation. Additional terminals are providedfor triggering or resetting if desired. In the time delay mode ofoperation, the time is precisely controlled by one externalresistor and capacitor. For astable operation as an oscillator,the free running frequency and duty cycle are accuratelycontrolled with two external resistors and one capacitor. Thecircuit may be triggered and reset on falling waveforms, andthe output circuit can source or sink up to 200mA or driveTTL circuits.

Featuresn Direct replacement for SE555/NE555n Timing from microseconds through hoursn Operates in both astable and monostable modesn Adjustable duty cyclen Output can source or sink 200 mAn Output and supply TTL compatiblen Temperature stability better than 0.005% per ˚Cn Normally on and normally off outputn Available in 8-pin MSOP package

Applicationsn Precision timingn Pulse generationn Sequential timingn Time delay generationn Pulse width modulationn Pulse position modulationn Linear ramp generator

Schematic Diagram

00785101

July 2006LM

555Tim

er

© 2006 National Semiconductor Corporation DS007851 www.national.com

Connection DiagramDual-In-Line, Small Outline

and Molded Mini Small Outline Packages

00785103

Top View

Ordering InformationPackage Part Number Package Marking Media Transport NSC Drawing

8-Pin SOIC LM555CM LM555CM RailsM08A

LM555CMX LM555CM 2.5k Units Tape and Reel

8-Pin MSOP LM555CMM Z55 1k Units Tape and ReelMUA08A

LM555CMMX Z55 3.5k Units Tape and Reel

8-Pin MDIP LM555CN LM555CN Rails N08E

LM55

5

www.national.com 2

Absolute Maximum Ratings (Note 2)

If Military/Aerospace specified devices are required,please contact the National Semiconductor Sales Office/Distributors for availability and specifications.

Supply Voltage +18V

Power Dissipation (Note 3)

LM555CM, LM555CN 1180 mW

LM555CMM 613 mW

Operating Temperature Ranges

LM555C 0˚C to +70˚C

Storage Temperature Range −65˚C to +150˚C

Soldering Information

Dual-In-Line Package

Soldering (10 Seconds) 260˚C

Small Outline Packages

(SOIC and MSOP)

Vapor Phase (60 Seconds) 215˚C

Infrared (15 Seconds) 220˚C

See AN-450 “Surface Mounting Methods and Their Effecton Product Reliability” for other methods of solderingsurface mount devices.

Electrical Characteristics (Notes 1, 2)

(TA = 25˚C, VCC = +5V to +15V, unless othewise specified)

Parameter Conditions Limits Units

LM555C

Min Typ Max

Supply Voltage 4.5 16 V

Supply Current VCC = 5V, RL = ∞VCC = 15V, RL = ∞(Low State) (Note 4)

310

615 mA

Timing Error, Monostable

Initial Accuracy 1 %

Drift with Temperature RA = 1k to 100kΩ, 50 ppm/˚C

C = 0.1µF, (Note 5)

Accuracy over Temperature 1.5 %

Drift with Supply 0.1 %/V

Timing Error, Astable

Initial Accuracy 2.25 %

Drift with Temperature RA, RB = 1k to 100kΩ, 150 ppm/˚C

C = 0.1µF, (Note 5)

Accuracy over Temperature 3.0 %

Drift with Supply 0.30 %/V

Threshold Voltage 0.667 x VCC

Trigger Voltage VCC = 15V 5 V

VCC = 5V 1.67 V

Trigger Current 0.5 0.9 µA

Reset Voltage 0.4 0.5 1 V

Reset Current 0.1 0.4 mA

Threshold Current (Note 6) 0.1 0.25 µA

Control Voltage Level VCC = 15VVCC = 5V

92.6

103.33

114

V

Pin 7 Leakage Output High 1 100 nA

Pin 7 Sat (Note 7)

Output Low VCC = 15V, I7 = 15mA 180 mV

Output Low VCC = 4.5V, I7 = 4.5mA 80 200 mV

LM555

www.national.com3

Electrical Characteristics (Notes 1, 2) (Continued)(TA = 25˚C, VCC = +5V to +15V, unless othewise specified)

Parameter Conditions Limits Units

LM555C

Min Typ Max

Output Voltage Drop (Low) VCC = 15V

ISINK = 10mA 0.1 0.25 V

ISINK = 50mA 0.4 0.75 V

ISINK = 100mA 2 2.5 V

ISINK = 200mA 2.5 V

VCC = 5V

ISINK = 8mA V

ISINK = 5mA 0.25 0.35 V

Output Voltage Drop (High) ISOURCE = 200mA, VCC = 15V 12.5 V

ISOURCE = 100mA, VCC = 15V 12.75 13.3 V

VCC = 5V 2.75 3.3 V

Rise Time of Output 100 ns

Fall Time of Output 100 ns

Note 1: All voltages are measured with respect to the ground pin, unless otherwise specified.

Note 2: Absolute Maximum Ratings indicate limits beyond which damage to the device may occur. Operating Ratings indicate conditions for which the device isfunctional, but do not guarantee specific performance limits. Electrical Characteristics state DC and AC electrical specifications under particular test conditions whichguarantee specific performance limits. This assumes that the device is within the Operating Ratings. Specifications are not guaranteed for parameters where no limitis given, however, the typical value is a good indication of device performance.

Note 3: For operating at elevated temperatures the device must be derated above 25˚C based on a +150˚C maximum junction temperature and a thermalresistance of 106˚C/W (DIP), 170˚C/W (S0-8), and 204˚C/W (MSOP) junction to ambient.

Note 4: Supply current when output high typically 1 mA less at VCC = 5V.

Note 5: Tested at VCC = 5V and VCC = 15V.

Note 6: This will determine the maximum value of RA + RB for 15V operation. The maximum total (RA + RB) is 20MΩ.

Note 7: No protection against excessive pin 7 current is necessary providing the package dissipation rating will not be exceeded.

Note 8: Refer to RETS555X drawing of military LM555H and LM555J versions for specifications.

LM55

5

www.national.com 4

LM78XX/LM

78XXA —

3-Terminal 1A

Positive Voltage Regulator

© 2011 Fairchild Semiconductor Corporation www.fairchildsemi.comLM78XX/LM78XXA Rev. 1.1 1

September 2011

LM78XX/LM78XXA3-Terminal 1A Positive Voltage RegulatorFeatures• Output Current up to 1A• Output Voltages of 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 24• Thermal Overload Protection• Short Circuit Protection• Output Transistor Safe Operating Area Protection

Ordering Information Product Number Output Voltage Tolerance Package Operating Temperature

LM7805CT ±4% TO-220 (Single Gauge) -40°C to +125°CLM7806CTLM7808CTLM7809CTLM7810CTLM7812CTLM7815CTLM7818CTLM7824CT

LM7805ACT ±2% 0°C to +125°CLM7806ACTLM7808ACTLM7809ACTLM7810ACTLM7812ACTLM7815ACTLM7818ACTLM7824ACT

General DescriptionThe LM78XX series of three terminal positive regulatorsare available in the TO-220 package and with severalfixed output voltages, making them useful in a widerange of applications. Each type employs internal currentlimiting, thermal shut down and safe operating area pro-tection, making it essentially indestructible. If adequateheat sinking is provided, they can deliver over 1A outputcurrent. Although designed primarily as fixed voltageregulators, these devices can be used with external com-ponents to obtain adjustable voltages and currents.

2

www.fairchildsemi.com

LM78XX/LM78XXA Rev. 1.1

LM

78XX

/LM

78XX

A 3-Term

inal 1A

Po

sitive Voltag

e Reg

ulato

r

Block Diagram

Figure 1.

Pin Assignment

Figure 2.

Absolute Maximum Ratings

Absolute maximum ratings are those values beyond which damage to the device may occur. The datasheet specifications should be met, without exception, to ensure that the system design is reliable over its power supply, temperature, and output/input loading variables. Fairchild does not recommend operation outside datasheet specifications.

Symbol Parameter Value Unit

V

I

Input Voltage V

O

= 5V to 18V 35 V

V

O

= 24V 40 V

R

θ

JC

Thermal Resistance Junction-Cases (TO-220) 5 °C/W

R

θ

JA

Thermal Resistance Junction-Air (TO-220) 65 °C/W

T

OPR

Operating Temperature Range

LM78xx -40 to +125 °C

LM78xxA 0 to +125

T

STG

Storage Temperature Range -65 to +150 °C

StartingCircuit

Input

1

ReferenceVoltage

CurrentGenerator

SOAProtection

ThermalProtection

Series PassElement

ErrorAmplifier

Output

3

GND

2

11. Input2. GND3. Output

GND

TO-220 (Single Gauge)

3

www.fairchildsemi.com

LM78XX/LM78XXA Rev. 1.1

LM

78XX

/LM

78XX

A 3-Term

inal 1A

Po

sitive Voltag

e Reg

ulato

r

Electrical Characteristics (LM7805)

Refer to the test circuits. -40°C

<

T

J

<

125°C, I

O

= 500mA, V

I

= 10V, C

I

= 0.1

µ

F, unless otherwise specified.

Notes:

1. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in V

O

due to heating effects mustbe taken into account separately. Pulse testing with low duty is used.

2. These parameters, although guaranteed, are not 100% tested in production.

Symbol Parameter Conditions Min. Typ. Max. Unit

V

O

Output Voltage T

J

= +25°C 4.8 5.0 5.2 V

5mA

≤

I

O

≤

1A, P

O

≤

15W, V

I

= 7V to 20V4.75 5.0 5.25

Regline Line Regulation

(1)

T

J

= +25°C V

O

= 7V to 25V – 4.0 100 mV

V

I

= 8V to 12V – 1.6 50.0

Regload Load Regulation

(1)

T

J

= +25°C I

O

= 5mA to 1.5A – 9.0 100 mV

I

O

= 250mA to 750mA – 4.0 50.0

I

Q

Quiescent Current T

J

= +25°C – 5.0 8.0 mA

∆

I

Q

Quiescent Current Change I

O

= 5mA to 1A – 0.03 0.5 mA

V

I

= 7V to 25V – 0.3 1.3

∆

V

O

/

∆

T Output Voltage Drift

(2)

I

O

= 5mA – -0.8 – mV/°C

V

N

Output Noise Voltage f = 10Hz to 100kHz, T

A

= +25°C – 42.0 –

µ

V/V

O

RR Ripple Rejection

(2)

f = 120Hz, V

O

= 8V to 18V 62.0 73.0 – dB

V

DROP

Dropout Voltage I

O

= 1A, T

J

= +25°C – 2.0 – V

r

O

Output Resistance

(2)

f = 1kHz – 15.0 – m

Ω

I

SC

Short Circuit Current V

I

= 35V, T

A

= +25°C – 230 – mA

I

PK

Peak Current

(2)

T

J

= +25°C – 2.2 – A

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