21.8.07

em processo ... work in progress ...

CONFECCÇÃO PLACA ARDUINO SERIAL LADO ÚNICO RS232 (v2.0a)

ESTA DOCUMENTAÇÃO ESTÁ EM CONSTRUÇÃO
Arduino é uma interface que permite interação analógica-digital e pode ser utilizada para construção de instalações e de diversos dispositivos interativos. Recebeu menção honrosa no festival Ars Eetrônica 2006 e possui licença da Creative Commons como hardware livre.












placa arduino industrializada (Itália) e artesanal (SESC Paulista)

alguns links em português:
Arduino Forum Brasil
Estudio Livre
Blog do Je
blog arduino.br
blog sixsette fotos do processo

APRESENTAÇÃO

Este tutorial é resultado da atividade Processos Abertos de Experimentação - Hardware Livrede Interação: Arduíno realizado no SESC Av. Paulista em São Paulo no período de 12 a 23 de junho de 2007. Coordenado por Giuliano Obici e Alexandre Fenerich. A confeçãdo deste tutorial se deu de forma colaborativa com alguns dos participantes dos encontros. Silvana Roxo, Sérgio Bonilha, Leonora Fink, Luciana Uohka, Marcelo Bressanin, Paulo Mattos.

INTRODUÇÃO:
Apresentaremos aqui como montar a placa Arduino Serial de lado único, “single side” RSencontrada no site oficinal do Arduino.













No site encontram-se todos os documentos necessários para confeccionar a placa, desde o modelo de circuito para “imprimir” na placa, lista de componentes necessários e especificações de programações.

Objetivos:
Difundir conhecimentos sobre a montagem artesanal da placa serial Arduino demonstrando seu processo de funcionamento inicial seguindo o propósito de conhecimento colaborativo "faça você mesmo".

Breve inicialização a construção de dispositivos de baixo custo de hardware livre .

Difundir conhecimentos relacionados a luteria de instrumentos elétricos/digitais/virtuais de interação.

PS.: Para quem deseja ir direto às aplicações de interação, recomendamos comprar a placa que pode ser adquirida em algumas lojas virtuais. ( Sites indicados )

MATERIAS:

Para a confecção da Arduino precisaremos dos seguintes materias:

Componentes eletrônicos:
Arduino RS232 BOM
PartsQtyValueDeviceFarnellRSELFADigikey
S11
Reset pusbutton535916
35-656-29SW400-ND
IC2178xxL7805 TO220701853
73-000-16LM7805CT-ND
X11
DB9 PCB female connector4106118
44-057-00A2100-ND
LED11
Green LED656719
75-012-08160-1144-ND
POWER1
4 pin header3291777
43-782-79A26509-20-ND
J21
6pins header

43-782-95A26509-20-ND
J1, J32
8 pins header

43-783-11A26509-20-ND
X21
2.1mm power jack224959
42-051-67CP-102AH-ND
Q11
16 MHz Quartz641029
74-517-01300-6034-ND
D111N40041N4004 or equivalent251707
70-003-911N4004GICT-ND
D2, D321N41481N4148399390
70-005-571N4148FS-ND
R114k71/4 W resistor509243
60-785-704.7KQBK-ND
R212201/4 W resistor509097
60-784-14220QBK-ND
R3,R421k1/4 W resistor509164
60-784-971.0KQBK-ND
R5, R6, R7, R8, R9510k1/4 W resistor509280
60-786-1210KQBK-ND
C1, C52100nPolyester Capacitor146079
65-505-29P4201-ND
C2, C3222pPolyester Capacitor896410
65-861-681330PH-ND
C6, C72100uElectrolitic Capacitor920629
67-010-80P10269-ND
C8110uElectrolitic Capacitor920502
67-008-01P11250-ND
IC11ATMEGA8Atmega8 28pin DIP microcontroller3917927
73-672-04ATMEGA8-16PI-ND
X31
28pin IC socket

48-161-87ED3128-ND
T11BC547Transistor357054
71-072-87BC547BOS-ND
T21BC557Transistor4399821
71-072-95BC327OS-ND
ICSP1ICSP2x3 pins header3291947
43-717-12A26509-20

- Placa para Circuito Impresso com uma camada de cobre, podendo ser de FENOLITE ou FIBRA DE VIDRO (fenolite é melhor para furar, sendo um material mais maleável que a de fibra de vidro, na qual seria necessário um furador especial ou uma micro retífica/furadeira);
- Ferro de Solda – de preferência com 60W;
- Estanho de solda – material utilizado para soldar os componentes a placa
-
Percloreto de Ferro – Produto químico necessário para corroer a placa e deixar as trilhas marcadas na mesma;
-
Alicates de corte e de bico;
-
Chaves de fenda e philips (estrela) diversas;
-
Produtos de proteção: Luva de borracha, jaleco ou avental, mascara tipo pintor;
-
Lupa (se achar necessário) – facilita na hora de retocar alguma trilha danificada ou em curto na placa;
-
Caneta para retroprojetor PONTA FINA - para consertar pequenos defeitos após a “impressão” do circuito na placa
-
Produtos de limpeza : ÁGUA RAZ, palha de aço, esponja, agua, papel toalha
-
Bacia de profundidade media – para utilizar na corrosão das placas com o percloreto de ferro;
- Fonte de 9V estabilizada;
- cabo serial DB9 DB9;



















Cabo bootloader (para queimar chip ATmega)

- 2 resistores de 470 ohm (amarelo -purpura - marrom);
- 1 resistor de 220 ohm (vermelho -vermelho-marrom);

- 1 plug DB25 ou adaptador serial-paralelo;
- 6 fios (2 x 3) com conectores fêmea no fim;

- cola quente (opcional)



material para montar Cabo Serial DB9:
- 2 plug fêmea DB9;
- 1.5m de cabo serial;
- 2 capas plásticas para DB9;
-
cabo manga 9 vias (Obs: até 15m, segundo padrão RS-232, porém utilize o tamanho necessário para ligar o dispositivo ao computador);


TRANSFERÊNCIA DE IMAGEM/MODELO DAS TRILHAS

Arquivo em PDF do modelo da placa. (baixar)

Existem alguns processos possíveis para a transferência de uma imagem/modelo em uma placa de cobre. Ilustraremos o de serigrafia e explicaremos o de trasnferência por fotocópia.

SERIGRAFIA: confira tutorial feito por Sergio Bonilha





.

.












- limpar a placa de cobre com vinagre ou palha de aço

- delimitar espaço da placa de cobre da tela de silk

- posicionar placa de cobre na base da tela

- dissolver tinta com água raz para obter viscosidade ideal

- espalhar com espátula a tinta pela tela

- conferir se a não ocorreu distorção das trilhas;

- retocar com caneta de retroprojetor trilhas com falhas (interrompidas ou pouco nítidas);

- esperar a tinta secar para fazer o retoque com caneca de retroprojetor;

- interromper com agulha trilhas em contato que não correspondem ao modelo impresso;

Nessas duas últimas etapas é preciso atenção e meticulosidade pois uma vez as trilhas em contato o circuito entrará em curto.

limpeza da tela silkscreen

- limpar tela silkscreen - despejar água raz em dois bolos de papel ou pano;

- passar dos dois lados da tela os papéis com água raz;

- conferir se não há restos de tinta na tela no espaço da figura;

TRANSFERÊNCIA POR FOTOCÓPIA (sem fotos)

- limpar a placa de cobre com vinagre ou palha de aço;
- posicionar a fotocópia do circuito na placa de cobre;
- respingar gotas de solvente (tinner);
- retocar trilhas com caneta para retroprojetor de ponta 0.1mm;


- vantagem da transferência por fotocópia:

Este processo é aconselhável na confecção para pequena quantidade de placas pelo menor custo. A desvantagem é que exige maior tempo para retocar as trilhas com caneta pois a fixação da tinta não é tão precisa como na serigrafia.

Outra possibilidade para se obter uma placa pronta sem tanto trabalho é encomendar uma matriz em alguma loja especializada.


CORROSÃO DA PLACA

- despejar o percloreto numa bacia;
- movimentar a placa no percloreto gerando ondas até o cobre ser corroído restando apenas as trilhas impressas (10 a 15 min) ;
- retirar a tinta do circuito com palha de aço ;

CONFERIR CIRCUITO

- conferir se há curto com o multimetro no modo de corrente contínua ;
- as vezes no processo artesanal de imprimir o formato das trilhas na placa a tinta pode borrar e por em contato algumas trilhas;
- caso isso permaneça pode-se interromper o curto com um estilete;
- furar as placas com broca ou furador de placa;









SOLDAGEM DOS COMPONENTES

(breve tutorial de soldagem) no site pule para a parte O TRABALHO DE SOLDAGEM


- conferir lista de componentes (ver acima)

- soldar cada componente conferindo a posição na placa pelo código dos componentes da lista e o esquema da placa (ver acima)

* preste atenção nas polaridades e especidades dos componentes como capacitores , diodos e led;

* confira com cuidado os resistores com o multimetro ou pela internet nos sites: (aqui ou aqui)


TESTAR SE HÁ ALGUMA TRILHA EM CURTO


QUEIMANDO o bootloader na ATmega8

Para a Arduino funcionar é necessário configurar o chip Atmega8, isso significa que o chipprecisa de um firmware - um software que controla o hardware diretamente, armazenado permanentemente em um chip de memória de hardware. Existem duas formas de fazer: comprar um aparelho AVR-ISP (in-system programmer) ou construir um cabo ParallelProgrammer. Aqui explicaremos o processo de confecção do cabo paralelo para queimar o chip Atmega8. Para quem soldou e confeccionou a placa esse processo se torna simples.


Materiais para cabo bootloader: (confira lista de materiais)

- processo de montagem do cabo bootloader











Preste atenção na pinagem e depois localize o pino número 1 na placa Arduino ICP


para fazer o bootloader será preciso um computador com saída serial

a princípio parece que não é possível queimar o chip dessa forma pelo windows XP mais informações .


mais informações http://www.arduino.cc/en/Hacking/Bootloader


ANTES DO BOOTLOADER

baixar o software Arduino (windows, mac, linux)


Explicaremos
aqui o processo no LINUX:

Antes de abrir o programa Arduino é preciso instalar alguns outras bibliotecas dependendo da distribuição Linux que estiver usando (a forma dependerá da distribuição que você tem) :

  • sun's java runtime (jre)

  • avr-gcc (aka "gcc-avr")

  • avr-libc

última versão arduino-0007-linux.tgz

mais informações

para queimar o chip será preciso baixar o giveio e necessário abrir o programa da arduino como usuário principal (#root)

abra o ambiente Arduino e configure o sistema para reconhecer a porta serial e queimar o chip:














> tools > Microcontroller (MCU) - selecione ATmega8 ou 168;
> tools > Serial Port - selecione a porta;
> tools
> Burn Bootloader (parallel port);

* lembrando que a placa tem que ser alimentada por uma fonte de 9V estabilizada e ligada ao cabo serial;


Conferir se a o chip foi queimado com sucesso:

1. ligue a placa em uma fonte de 9V estabilizada;
2. coloque um led na saída terra e pino 13 digital;
(lembrando que
o terra ( - ) é a perna menor e o positivo ( + ) é a perna maior
3. pressione o pushboton da placa arduino;
4. espere alguns instantes e o led irá piscar.



Este tutorial termina aqui. Existe um vasto material na rede explicando como usar Arduino, com exemplos, programas, circuitos, etc. Para quem lê inglês terá maior facilidade de encontrar material existe também uma vasta documentação em espanhol.

12 comentários:

Fernando disse...

muito louco, gostei bastante da placa, pelo que li deve ter bastantes recursos para personalização. Cheguei no sei blog pelo do blogdoje e gostei do tutorial. Mas fiquei com uma dúvida, onde encontro estes materiais? é facil achar o ATMEGA8?

E tem diferença para a montagem com o ATMEGA168?

giuliano obici disse...

Olá Fernando,

O chip atmega pode ser comprado em várias lojas virtuais uma delas o mercado livre. Se estiver em São Paulo vá pra santa efigÊnia rua timbiras.

A diferença do atmega8 para o 168 é a quantidade de memória o dobro. Não existe diferença na montagem da placa.

Fernando disse...

Obrigado Giuliano, vou ver se consigo todos os componentes e sigo o tutorial.

iriscarlos disse...

Parabens belissimo trabalho, faço minhas pci manual (artesanal) mas não ficam com este acabamento profissional como a sua! Você teria esta placa para venda?

giuliano obici disse...

meu caro amigo

não tenho interesse nesse comércio. existem sites que vendem a placa industrilizada dê uma olhada no site da www.arduino.cc

boa sorte

Maicon disse...

Muito massa! a tempos eu procurava um tutorial para microcontrolador! vou fazer com certeza! obrigado!

Zuiudo disse...

Muito bom o tutorial. Parabéns. Conheci a pouco tempo o arduino e estou começando a entender o seu potencial. Gostaria de poder comprar a placa pronta, mas parece que vou ter que fazer a minha própria placa. Pode me passar algumas dicas e tutoriais sobre sua programação (links)? Obrigado.

blackfalcon disse...

Pelo que entendi, o tutorial ja esta completo. Caso sim, tire a frase:

ESTA DOCUMENTAÇÃO ESTÁ EM CONSTRUÇÃO

.☼&.¤EmErSoN (HeRmInHo)¤.&☼. disse...

Quanto custou a contrução da mesma ?

Para Glória de Jesus Cristo disse...

Boa noite.

Um salmo, sem motivo especifico por ter deixado no seu blogger, mas especifico para que leia as Escrituras de Deus, pois ela sempre fala ao nosso ser.

SALMO 1
1 BEM-AVENTURADO o homem que não anda segundo o conselho dos ímpios, nem se detém no caminho dos pecadores, nem se assenta na roda dos escarnecedores.
2 Antes tem o seu prazer na lei do SENHOR, e na sua lei medita de dia e de noite.
3 Pois será como a árvore plantada junto a ribeiros de águas, a qual dá o seu fruto no seu tempo; as suas folhas não cairão, e tudo quanto fizer prosperará.
4 Não são assim os ímpios; mas são como a moinha que o vento espalha.
5 Por isso os ímpios não subsistirão no juízo, nem os pecadores na congregação dos justos.
6 Porque o SENHOR conhece o caminho dos justos; porém o caminho dos ímpios perecerá.

Abraços
Jesus Cristo te Ama!
Ele é o Caminho, a Verdade e a Vida.

Robot King disse...

Oi amigo, realmemte são necessários os capacitores de poliester 22p? Pois, eu esqueci de comprá-los.
Obrigado.

Mundo Robô disse...

Preciso mesmo fazer o conversor de DB25? Não posso conectar direto no db9? Meu Pc têm db9, não têm como resolver isso?