Polargraph: Uso genial da Arduino!

A artista Sandy Noble (bem, eu entendi que a moça é artista) criou um "plotter" baseado em arduino, que faz desenhos utilizando canetas comuns e motores de passo. IMHO, ficou genial! Estou curiosa para saber o algoritmo que ela utiliza para montar as imagens! Algum tipo de halftoning talvez?!

Fonte: http://www.triangulationblog.com/2011/06/polargraph-by-sandy-noble.html

Stand By

O Arduinando ficará em "stand-by" até que eu consiga acabar as matérias do doutorado. Afinal, não está dando tempo de montar nada. Mas em breve (talvez não tão breve assim), coisas divertidas com as minhas arduinos caseiras!

Arduino Starter Kit de Pobre

Bem, depois de ter uma Arduino em mãos (seja ela montada ou comprada), todo mundo quer começar a brincar e montar coisas. Mas, para isso é necessário ter alguns componentes, senão o máximo que vai dar pra fazer é assistir o LED da porta 13 piscar...

Navegando na internet percebi que muitas lojas, no exterior, vendiam "starter kits" contendo uma Arduino e alguns componentes eletrônicos, de forma a fornecer ao usuário elementos para já sair montando alguns circuitos básicos, logo de cara. Como ficaria muito caro importar um kit desses, e também não faria nenhum sentido, já que tenho a Sta. Ifigênia logo ali do (outro) lado (da cidade) oferecendo a maioria dos componentes a precinhos razoáveis, resolvi montar meu próprio "starter kit". Para montar minha lista de compras, me baseei em alguns kit que podem ser encontrados on-line, como os listados aqui e aqui. Vamos à lista:

• 9 LEDs: 3 de cada cor
• Resistores (10 de cada): 1MOhm, 1 KOhm, 1,5KOhm, 2KOhm, 10KOhm, 470Ohm, 220Ohm, 680Ohm, 100Ohm, 240Ohm
• Diodos: 1N4004 (1ox), 1N4148 (10x)
• Transistores NPN: BC547 (5x)
• Transistores PNP: BC557 (5x)
• Acoplador Óptico: 4N35 (2x)
• LCD 16x2 (compatível com HD44780)
• Shift Register (2x): 74HC595 ou 74LS164N (preferível)
• Foto célula LDR (2x)
• Sensor de temperatura (2x): LM35DT ou TMP36
• Relê 5V "normalmente aberto"
• Chave táctil (2x)
• Capacitores (5 de cada): (eletrolíticos) 1000uF, 2,2uF, 47uF; (cerâmico) 0,1uF
• Potênciometro linear 10K (1x)
• IC Timer NE555 (1x)
• Caixa plástica simpática para guardar os componentes

O total da minha compra foi em torno de R$70,00. Tá vendo? Muito mais barato que importar um kit gringo.

Também aproveitei algumas coisas que já tinha aqui, como os fios que usei a versão da protoboard (fios cortados são sempre úteis), alguns motores DC de brinquedos quebrados, servos velhos, e etc...

Fabricação da Arduino Severino II - Montagem

Só alegria, meu primeiro toner transfer foi um sucesso! Ficou (quase) perfeito. Eu li uma vez, em um livro do Mouni Sadhu, que um bom início é presságio de um bom final, então é hora de ir para os finalmentes e ver se ele está certo. O material necessário para a montagem é:

1) Todos os componentes eletrônicos listados
2) Placa de fenolite com apenas um lado de cobre
3) Ferro de solda de ponta fina (uso um Hikari de 30W)
4) Solda de estanho (duuuh)
5) Um furador de placa ou uma broca
6) Multímetro
7) Alicates
8) Verniz

Também recomendo ter o esquemático e o diagrama de montagem em mãos, facilita muito a vida.

Essa parte é realmente fácil e divertida. O primeiro passo, claro, é fazer os furos na placa. Como eu não tenho furador, usei uma mini-furadeira tipo Dremel. Depois basta seguir o diagrama de montagem e colocar os componentes nos lugares certos, tomando cuidado com as polaridades e posições pinos dos componentes. O diagrama de montagem da Severino está bastante claro. Meu único momento de dúvida foi na hora de colocar o push buttom de reset na placa. Esses botões têm 4 perninhas, mas são ligadas ao pares. Para saber como deviria ligá-las, tive que olhar diretamente no esquemático. Para os componentes pararem no lugar e não ficarem caindo, basta entortar suas perninhas, deixando-os firmes. Por último vem a solda.

Eu li vários tutoriais sobre soldagem na internet, e não lembro de um específico, mas lembro claramente de um texto que falava que o certo na soldagem é você encostar a ponta do ferro nos 2 terminais que se quer unir, deixar alguns segundos, e encostar a ponta do estanho em ambos. O calor derretará a solda e unirá os componentes. Na prática o que me acontecia é que eu acaba encostando o fio de solda nos terminais e no ferro, mas funcionou do mesmo jeito.

A medida que eu fui soldando, fui cortando as perninhas dos componentes. Na hora que precisei, percebi que não tinha um alicate de corte, e acabei sacrificando meu alicate de cuticulas (que alias, fez um trabalho excelente).

Depois da soldagem feita e das perninhas dos componentes cortadas, hora de ligar! Liga bateria de 9V e TCHANAAAAMMM....nada...de novo...fodeu... Pega multímetro, mede tensão de entrada, saída, vê se a bateria não está descarregada, etc...nessa hora eu aprendi que solda porca igual à mal contato na certa! A solda do regulador de tensão tinha ficado porcona, e acabei com um belo mal contato. O jeito foi apertar bem o regulador contra a placa e derreter a solda com o ferro. Moral da história, o que os tutoriais dizem é verdade: solda opaca e toda enrugado igual a solda ruim. O ideal é o ponto de solda ficar brilhando e bem lisinho. Depois que eu re-soldei o regulador, a Arduino ligou perfeitamente, e para o meu deleite o led do pino 13 começou a piscar...emocionante!

O toque final é envernizar a placa. O cobre dessas placas oxida absurdamente rápido. De um dia para o outro, o que era uma impressão digital vira uma mancha escura. Com o tempo essas oxidações deterioram os contatos e podem causar curto circuitos. Então, para fechar a montagem, o ideal é que se envernize o lado da solda da placa. Eu li que se pode usar quase qualquer tipo de verniz, como por exemplo esses que se passa em madeira. Aqui em casa eu só tinha verniz para desenho e pintura (Acrilex), e foi esse mesmo que usei. Ficou perfeito, e parou com a oxidação.

Dá para ver pela foto que eu não sou nenhuma exímia soldadora, mas tenho certeza que a próxima Arduino que eu montar vai ficar com a solda bem melhor. Mesmo assim, eu achei que a minha Arduino Severino pronta ficou uma gracinha!

Conclusão: O Mouni Sadhu está certo! Pelo menos quando se fala na montagem da sua primeira Arduino. :P

Fabricação da Arduino Severino I - Toner Transfer

Logo que comecei a usar minha Arduino na protoboard, percebi o quanto isso poderia ser contra-produtivo. Era muito fácil esbarrar em um fio e causar problemas de mal contato, fora que não me sobrava espaço nenhum para montar outros circuitinhos. Então, com o intuito de liberar minha protoboard, e praticar um pouco de DIY (Do It Yourself), resolvi montar a Severino no circuito impresso. Eu tinha pouquíssima experiência com solda, e absolutamente nenhuma experiência com criação de circuitos impressos, mas isso não me impediu de fabricar uma Arduino perfeitamente funcional.

O primeiro passo para montar a Arduino é confeccionar a placa de circuito impresso. Existem diversas formas caseiras de se imprimir as trilhas em uma placa de fenolite, sendo a principais que eu achei, o método fotográfico, silk screen e toner transfer. O terceiro foi adotado aqui por ser mais simples e acessível.

Eu nunca havia feito um toner transfer na vida, então procurei me informar na internet. Achei alguns tutoriais como esse aqui, e vários vídeos no YouTube (esse, esse, e principalmente esse). Me baseando nas coisas que eu li e assisti, acabei fazendo os seguintes passos:
1) Imprimir as trilhas no lado brilhante de uma folha de papel glossy A4, utilizando uma impressora laser. Um problema que aconteceu comigo nesse ponto foi a tinta não aderir direito ao papel, e se esfarelar quando saia da impressora. Creio que a causa disso foi o uso de papel inadequado, pois o meu papel glossy estava guardado há muito tempo e não era próprio para impressão a laser, alem de ser da marca mais barata que eu consegui na época. Porém, depois de várias tentativas consegui algumas impressões boas o suficiente.
2) Lavar o lado de cobre da placa de fenolite com detergente, usando o lado mais áspero de uma esponja daquelas de lavar prato para esfregar (esfregar bem, até tirar toda a oxidação). Dá pra notar que a esponja vai ficar preta com a sujeira da placa.
3) Enxaguar e enxugar a placa com papel higiênico (cuidado para não encostar a mão no cobre, a placa não deve ter gordura, para garantir maior aderência da tinta).
4) Com o ferro de passar aquecido, na temperatura máxima, pressionar o papel contra o cobre. Manter pressionado por alguns minutos e depois passar o ferro por toda a placa, até que o papel esteja completamente aderido. Quando o papel começar a ficar levemente transparente (dando para ver as trilhas pretas sobre o cobre), já está bom de parar. Eu gastei uns 30 minutos fazendo força com o ferro, mas acho que exagerei um pouco.
5) Jogar a placa numa bacia de água, e deixar por alguns minutos. Começar a descolar o papel lentamente, deixando a água penetrar entre o papel e o cobre. Nesse ponto paciência é uma uma virtude, quanto mais lentamente você fizer isso, melhor será o resultado. Eu gastei quase 1 hora, mas o resultado final foi quase perfeito, apesar da impressão a laser não estar muito boa. As "melecas" do papel que ficarem grudadas na placa podem ser raspadas com uma escovinha ou com a unha.
6) Retocar as trilhas que ficaram meio apagadas, usando uma caneta de escrever em CD.

Depois que a placa está devidamente livre do papel e com as trilhas retocadas, é hora de porcaria...digo...diversão...usar o percloreto!
7) Despeje os 500 ml de percloreto em uma vasilha plástica (qualquer recipiente metálico será corroído!) coloque a placa dentro.
8) A corrosão ocorre muito mais rapidamente se você agitar a placa, então usando um pedaço de pau, ou a mão (com luvas!), agite a placa até que não haja mais cobre entre as trilhas.
9) Depois que a placa está corroída, lave com água em abundância.
10) Retire a tinta de impressora usando papel higiênico e tiner
11) Verifique com um multímetro se não existem trilhas em curto ou rompidas.

TCHANAM!!! O resultado deverá ser algo como a placa da última foto.

Arduino Severino na Protoboard

Há um bom tempo eu já tinha lido a palavra "arduino" na internet, sabia que se tratava de um hardware open-source, mas nunca tinha visto graça. Esse fato mudou drasticamente numa famigerada noite de sexta-feira, quando eu deveria ir para a "Casual Class" de robótica da Globalcode. Não consegui chegar lá aquela noite, e acabei perdendo o curso (que já estava pago), a pizza, a cerveja, e a caneca de brinde! Senti sede de vingança! Senti raiva! Senti desanimo, e principalmente senti frustração!!! "Eu adoro robótica, como assim eu perdi a tal coisa de robótica?!" Entrei no site da Globalcode e vi que eles tinham feito coisas com a tal "arduino". Naquela hora coloquei na cabeça que ia aprender a mexer na dita, sem precisar de Casual Class nenhum! Buscando na internet, não tardei a achar um monte de coisas interessante feitas com arduinos e comecei a me empolgar, só tinha um problema, era caro comprar uma :(

Logo li sobre workshops onde as pessoas montavam suas próprias arduinos, então resolvi que montaria a minha. Seria divertido e muito mais barato. Mas qual delas?! Logo me deparei com a Arduino Severino, um projeto muito bom, desenvolvido por um brasileiro, de uma versão serial fácil de montar,. Percebi que tinha achado o que procurava. Esse blog da Severino está desatualizado, mas traz dicas muito úteis.

Baixei os esquemáticos, estudei-os até não ter mais dúvidas, imprimi a lista de componentes e corri na Santa Ifigênia para fazer as compras. Seguindo o esquema do circuito, montei minha Severino na protoboard. Como a minha formação é em Ciência da Computação, eu não tinha muita certeza do que estava acontecendo, então tentei ser extremamente cuidadosa na montagem. Depois de pronta, minha Arduino ficou largada um bom tempo na mesa tomando poeira, mas um dia eu tomei vergonha na cara, limpei todo o pó e decidi que finalmente ia ligá-la. Verifiquei todas as ligações, para ter certeza que não ia torrar nenhum componente, e parti para a gravação do bootloader. Antes disso, claro, fiz um pesquisa na internet, para ver como eu deveria proceder. Meus passos foram os seguintes:
1) Montar o cabo ICSP e seguir as instruções do site do bootloader

2) Como eu não sabia se a gravação funcionaria no Linux, acabei usando o Windows XP, para tanto, precisei instalar esse patch
3) Baixei e instalei o IDE Arduino (versão 0017) e o driver giveio
4) Na IDE, selecionei minha placa como "Arduino NG or Older w/ Atmeg8", em Tools>Board
5) Conectei meu cabo ICSP na placa e na porta paralela, e mandei gravar em Tools>Burn Bootloader> w/ Parallel Programmer
6) TCHNAMMMM!!! Nada.... -_-'

A sensação de "fodeu" foi aliviada pela lembrança de que eu tinha que ter mudado o modo da porta paralela na BIOS. Busquei um pouco na internet e vi que a porta tinha que estar no modo ECP. Mudei o modo na BIOS e...TCHANAM!!!! Agora sim! O led de teste começou a piscar. Minha Arduino caseira montada na protoboard estava viva! XD