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Professor Ventura Ensina Tecnologia

Experimento PV008-a VM1/VM2—Carrinho Mecatrônico Parte Eletrônica Ensino Médio

Direitos Reservados

Newton C. Braga

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VM1/VM2—Parte Eletrônica

Prof. Ventura Ensina Tecnologia

VM-1 - Carrinho Mecatrônico Montaremos um pequeno veículo de propulsão por motor elétrico e hélice pro-

pulsora ou engrenagem alimentado por pilhas com controle remoto fotoelétrico.

Com este projeto o aluno aprenderá: Esta apostila serve tanto para o VM1

como VM2.

•Como funcionam os motores elétricos

•Como funciona a propulsão por engrenagem (redução)

•Operação de um controle remoto com fotocélula (LDR)

•Controle de potência usando um transistor Darlington

Competição e Notas: O veículo montado pelo aluno receberá duas notas: uma referente à própria

montagem em que se observará o esmero e também a habilidade e outra de uma

competição, segundo os seguintes critérios:

Regras: Todos os veículos devem seguir as mesmas especificações de montagem da-

das nesta apostila. Uma primeira nota será dada pela montagem do veículo valendo de 0 a 8 . A segunda nota será dada pelo desempenho na corrida do melhor veículo da

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Figura 1—Modelo básico do VM1

com propulsão por hélice — O mes-

mo circuito vale para a propulsão por

engrenagem.

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equipe segundo o seguinte critério:

• Carro vencedor da prova = 2,0 pontos

• Segundo colocado = 1,5 pontos

• Carros que cruzarem a linha de chegada = 1,0 pontos

• Carros que chegarem até metade do percurso = 0,5 pontos Demais condições à critério do professor – 0 a 0,5 pontos

O controle remoto consiste numa lanterna que deve ser obrigatoriamente do tipo de duas pilhas (pequenas, médias ou grandes).

O aluno não deve tocar no veículo ao ser dada a partida e em nenhum ponto do percurso. O acionamento é feito exclusivamente com a lanterna.

O motor usado assim como as peças do circuito eletrônico devem ser obrigatori-amente as fornecidas no kit.

As pilhas devem ser obrigatoriamente alcalinas ou comuns. Não é permitido u-sar qualquer outro tipo de alimentação.

O veículo deve ter as dimensões definidas na montagem O material usado deve ser exclusivamente o especificado na montagem.

O CIRCUITO ELETRÔNICO O circuito receptor de controle remoto consiste num LDR (foto-resistor) que acio-na um transistor Darlington de potência o qual tem como carga um motor de corren-te contínua. O material para essa montagem é fornecido na forma de kit de modo a haver uniformidade dos componentes, constando das seguintes partes: Material do kit: Q1 – Transistor TIP122 LDR – LDR redondo comum R1 – 4,7 M ohms – resistor M1 – Motor de Corrente Contínua para 4 Pilhas B1 – Suporte para 4 pilhas pequenas Ponte de terminais, fios, solda Atenção: confira o material do kit ao recebê-lo. Se notar a falta de algum compo-nente avise o professor. O circuito eletrônico que representa o controle foto-elétrico do motor é mostrado na figura 2.

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Figura 2—Circuito eletrônico que

serve tanto para o VM1 como

VM2.

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Observe que os diferentes componentes são representados por símbolos. Funcionamento: O LDR é um sensor de luz que deixa passar a corrente elétrica em função do grau de iluminação de sua superficie sensível. Quando o LDR é iluminado uma cor-rente flui por este componente polarizando a base do transistor. A base de um tran-sistor é o seu terminal de controle. Quando o transistor é polarizado ele satura (conduz), funcionando como uma chave que liga, alimentando o motor. Com luz no LDR o motor funciona e sem luz ele permanece parado. A luz con-trola o transitor que funciona como uma chave eletrônica. Veja que a velocidade máxima do motor não depende da intensidade da luz, conforme mostra o gráfico da figura abaixo. Com a luz fraca a corrente aumenta até o ponto em que, por mais forte que a luz se torna a corrente se estabiliza. Por este motivo não adianta ter uma lanterna ex-cessivamente forte ou aproximá-la excessivamente do LDR. Este tipo de controle é empregado em diversos equipamentos de alta tecnologia. Os alarmes que disparam quando alguém interrompe um feixe de luz, o sistema que acende automaticamente as luzes das ruas quando escurece, sistemas de ilu-minação automática que acendem lâmpadas alimentadas por baterias quando falta luz são alguns exemplos de aparelhos que funcionam segundo o mesmo princípio de controle fotoelétrico do carrinho que vamos montar. O circuito será montado soldando-se os componente numa ponte de terminais, conforme disposição mostrada na figura 4.

Na montagem tenha os seguintes cuidados:

• Solde muito bem os terminais dos componentes evitando o espalhamento ou excesso de solda.

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Figura 3—Variação da velocidade

com a intensidade da luz.

Figura 4—Montagem dos compo-

nentes numa ponte de terminais

isolados.

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• Observe a polaridade dos fios do suporte de pilhas (cores) – se houver inversão o circuito não funciona.

• Observe a posição do transistor. Se for invertido o circuito também não funcio-na. Tenha cuidado na soldagem do LDR que é um componente delicado. O LDR de-ve ter um pequeno tubinho de papelão ou plástico para focalizar a luz da lanterna.

TESTE DO CIRCUITO • Tampe o LDR de modo que ele não receba luz.

• Coloque as pilhas no suporte

• Deixando bater luz no LDR ou iluminando-o com a lanterna o motor deve girar

• Se o motor não girar “esfregue” as pilhas no suporte de modo a melhorar seu contacto Comprovado o funcionamento, guarde seu circuito preparando-se para a monta-gem do carro a partir da próxima aula. ________________________

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Detalhes da soldagem

dos componentes na pon-

te de terminais

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