Circuito Eletrônico de Controle de Semáforo

Conforme consta na Notícia "Alunos desenvolvem circuito de controle de semáforos", alunos do 1º e 2º ano do segundo grau do CENTRO EDUCACIONAL LEONARDO DA VINCI estão projetando e fabricando o circuito eletrônico que controlará os semáforos integrantes do projeto de Educação para o Trânsito, que será desenvolvido com os alunos do Infantil (vide "Novos Projetos, Novos Espaços").



Mesmo durante as férias de julho, os alunos estão comparecendo à escola, para que seja dado prosseguimento aos trabalhos.



Em conjunto, Gabriel, Wilson, Rafael, Diego, Luiz e Estevan discutem o diagrama de blocos, base para o funcionamento do circuito.



Os circuitos de temporização são projetados utilizando-se o circuito integrado NE 555.



Sua configuração como "multivibrador monoestável", realizará as temporizações para os sinais verde, vermelho e amarelo.



Como "multivibrador astável", realizará o piscar do sinal vermelho de pedestre, indicando que o tráfego será liberado para os veículos.



Montado em protoboard, após diversos testes que asseguraram seu funcionamento, o "monoestável" teve traçado o lay out do circuito impresso, que, terminado em conector, completará a "placa-mãe". Na "placa-mãe", estarão as placas com os monoestáveis, astáveis, fonte de alimentação, relés para comutação das lâmpadas e bornes.



Cada placa, como a da figura à esquerda, dispõe de um LED que monitora seu funcionamento.



Definidas as dimensões, as placas dos monoestáveis foram cuidadosamente cortadas, inclusive tendo recebido os cortes para os conectores. O material utilizado foi a fenolite cobreada, face simples.



Depois de cortadas, as placas receberam acabamento para a retirada de quaisquer rebarbas, que poderiam rasgar a tela de impressão.



Todos os alunos cortaram placas. Na foto, Diego auxilia Wilson para que a placa não quebre durante o corte.



A partir dos desenhos do lay-out do circuito impresso (lado do cobre) e do desenho dos componentes (lado dos componentes), foi feita uma tela para impressão pelo processo de serigrafia, com "munil" 180.



Com essa tela, foram preparadas 10 placas do "monoestável".



Sobre uma caixa de luz, foram feitas as impressões das duas faces (cobre e componentes) das 10 placas.

Imprecisões na impressão eram motivo de repetição da operação, após limpeza com solvente.



Após a secagem da tinta, foi feita a corrosão da parte exposta do cobre com percloreto de ferro.



Ao ser misturado à água, o produto gerou muito calor, impossibilitando inclusive o contato com as mãos, sob risco de acontecerem queimaduras.



Agitando continuadamente, os alunos foram observando o processo e verificando o momento de o mesmo ser interrompido.



Alguns furos foram feitos como guia e, a seguir, foi impresso o desenho dos componentes, em tinta branca, para facilitar a montagem.



Após a impressão do desenho dos componentes, Diego completou a furação.



Prontas as placas, foi feita a montagem dos componentes. Um soquete foi colocado para permitir a fácil inserção e retirada do circuito integrado.



O LED foi montado em posição que permite sua visualização, quando a placa do monoestável estiver conectada à placa mãe.



Eventuais falhas no impresso foram reparadas.



Os alunos simularam pequena produção seriada, cada um montando um componente.



Todos os circuitos foram testados individualmente, aferidos os tempos máximo e mínimo (ajustáveis por meio de um trimpot) e, após receberem o "OK", de Diego, tiveram a face cobreada revestida por verniz para isolar as trilhas do contato com o ar e evitar a oxidação do cobre.



Durante a fase de testes, foram refeitos os cálculos dos valores dos componentes para a fixação dos conceitos, e verificada a correspondência, na prática, dos valores calculados e obtidos para os tempos. Os próximos passos serão o projeto, fabricação e montagem dos "astáveis", da "placa-mãe" e, a seguir, a instalação do circuito em uma caixa adequada, onde serão conectados os cabos que alimentarão as lâmpadas dos semáforos.

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