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Módulo conversor DC-DC GW1584, baseado em MP1584

O grande diferencial deste módulo é ser minúsculo, podendo assim ser instalado em espaços realmente apertados. Você consegue tirar 2A dele mas precisa de apenas um décimo do volume ocupado por módulos como os baseados em LM25XX. Siga o link que acabei de indicar se precisar saber o básico sobre o propósito de um conversor DC-DC chaveado.
GW1584_DSC01444_350_automalabs.com.br

MP1584_datasheet_TypicalApplication_automalabs.com.br

O esquema do módulo é bem semelhante ao circuito de aplicação típica acima, mas não é igual. Na imagem abaixo eu identifiquei os componentes tomando como base o exemplo acima.

GW1584_DSC00874_320_bright_marks_automalabs.com.br

A tensão de saída é ajustada em P1 e se mantém constante mesmo variando a tensão de entrada. Eu acho preocupante a escolha de um trimpot comum, “monovolta”, para esse módulo, pois um uma leve variação no ponto de contato provocada por sujeira ou envelhecimento gera uma grande variação na tensão de saída. Acho os módulos que usam trimpot multivoltas mais seguros. Mas mais seguro ainda é trocar o trimpot por um resistor adequado, porém pode ser bastante difícil encontrar o valor certo.

  • D1 – Baseado na inscrição “SS34” é provavelmente um diodo schottky 1N5822, que suporta no máximo 3A. Mas fabricantes como a Vishay só se referem ao diodo como “SS34” mesmo.
  • U1 – MP1584
  • R2 – 8K2
  • R3, R4, R5 e R6 – 100K

Em relação ao circuito de aplicação típico mostrado no datasheet:

  • Não há nenhum capacitor eletrolítico (nem na entrada, nem na saída);
  • O indutor é de 4.7uH (marcado 4R7);
  • O resistor ligado a FB (R2) nesta placa é de 100K, o que dá segundo o datasheet uma freqüência de operação de aproximadamente 1MHz.

Eu fiz um teste simples para determinar quanta corrente o módulo realmente suporta. Coloquei 19V como tensão de entrada (uma fonte de notebook), ajustei para 5V e coloquei uma carga resistiva que drenava uma corrente de 2A. A temperatura medida no módulo com um termômetro digital infravermelho foi de 85 graus. Deixei assim por um bom tempo e não houve alteração. Essa é a temperatura máxima de operação recomendada pelo datasheet (a máxima absoluta é de 150 graus). Então não é recomendado exigir do módulo mais que 2A sem refrigeração. Entretanto, segundo o datasheet, o CI possui proteção térmica e desliga se a temperatura subir demais.

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Módulo LCD TFT SPI baseado em chip ILI9341, com leitor SD.

ILI9341_DSC01460_automalabs.com.br

  • Área visível: 2.2 polegadas;
  • Resolução: 320×240;
  • Alimentação: 5 ou 3.3V (veja adiante);
  • Sinalização: 3.3V;
  • A operação do leitor SD é completamente independente;
  • Esta tela não tem touchscreen.

ILI9341_fundo_DSC01453_automalabs.com.br

Componentes relevantes

  • U1: regulador de tensão XC6206P332MR/LM6206N3 de 3.3Vx250mA.
  • Q1: transistor de controle do backlight;
  • U3: posição para memória flash SPI, como a EN25F80 (o pinout desta confere com o do módulo). Essa memória é selecionada pelo terminal F_CS e os demais sinais SPI são compartilhados com os do cartão SD.
  • Os resistores R1, R2 e R3, todos de 10K, funcionam como pull-ups para os terminas SS (SD_CS), SI (SD_MOSI) e SCK (SD_SCK) do cartão SD, respectivamente.

O leitor SD

Tenha em mente que apesar do leitor SD ter um conector quase exclusivo, você ainda precisa alimentá-lo pelo conector da tela. E cartões SD operam com 3,3V na alimentação e sinalização, por isso é recomendável que você conecte os terminais SPI do leitor SD aos terminais SPI da tela para aproveitar qualquer level shifter que você esteja usando. Eu fiz isso para aproveitar os terminais do HCF4050 (veja explicação adiante) e não encontrei nenhum problema.

A presença dos resistores R1 a R3 poderia interferir com o funcionamento da tela, que não tem esses pull-ups. Na realidade a resistência medida dos terminais SPI da tela para +3,3V é de 10M e para GND varia de 130 a 250K, então é possível argumentar que a tela usa resistores de pull-down nos terminais SPI, mas aparentemente não interferiu. É possível que essa diferença é que tenha feito o projetista do módulo separar os terminais SPI.

Terminais da tela

  • SDO/MISO: Não é realmente necessário usar e pode ser deixado desconectado. O terminal MISO é usado para “ler” informações do dispositivo SPI escravo e em quase 100% dos casos você não precisa ler nada de uma tela;
  • LED: Aciona o transistor Q1 para ligar o backlight. Isso significa que você não precisa se preocupar com a corrente neste terminal e qualquer sinal positivo ligará o backlight com brilho máximo. Acionar este terminal por PWM controla o brilho do backlight. Nos meus testes, o valor 10 no comando analogWrite já foi o bastante para leitura do display;
  • SCK: Clock SPI. Precisa ser ligado a um terminal do microcontrolador.
  • SDI/MOSI: Dados SPI. Precisa ser ligado a um terminal do microcontrolador.
  • DC/RS: Precisa ser ligado a um terminal do microcontrolador.
  • RESET: Pode ser deixado permanentemente ligado a +3,3V para operação normal do display.
  • CS: Chip Select da tela. Se você não estiver usando mais nada no bus SPI (como o leitor SD) pode ser deixado permanentemente ligado a GND para operação normal do display.
  • GND: Alimentação
  • VCC: Alimentação. Como o display tem um regulador de 3,3V você precisa alimentar aqui com 5V. Se quiser alimentar o display com 3,3V você precisa unir o jumper J1 com um ponto de solda. Pode ser que o módulo funcione com 3,3V aqui mesmo sem unir o jumper, mas você deverá notar o backlight tremeluzir e o funcionamento da tela pode não ser estável.

Tenha em mente que apesar de você poder escolher entre alimentar o módulo com 5V ou 3,3V, a sinalização precisa ser de 3,3V. Aparentemente o módulo não é danificado se você sinalizar com 5V (ligar direto a um Arduino) mas não aparecerá imagem. Algumas pessoas tiveram sucesso usando divisores de tensão com resistores mas eu prefiro usar um “level shifter” como o HCF4050. Outras opções são o HEF4050, o 74LVX245 e o 74AHC125

Mas se você usar um módulo microcontrolador de 3.3V como o ESP8266, pode e deve ligar os terminais diretamente. A propósito, este módulo foi testado com sucesso ligado a um ESP-03.

Sugestão de interface para uso com microcontroladores de 5V como o Arduino

Eu usei um HCF4050, que é o modelo de alta velocidade do 4050, mas é possível que funcione com o modelo tradicional, CD4050. O chip é colado com uma gota de cola Super Bonder ao header.

No exemplo abaixo eu fiz RST e CS passarem pelo level shifter, mas se você optar por não controlar esses sinais (leia todo o texto) isso não é necessário.

ILI9341_interface_4050_DSC01478_automalabs.com.br

interface_ili9341_4050_automalabs.com.br

Reparação

A informação a seguir foi obtida por medições enquanto eu reparava um módulo defeituoso e só é importante se você também precisar reparar um módulo. a tela pode ser descolada passando com cuidado um estilete entre ela e a placa.

ILI9341_DSC01456_automalabs.com.br

  • 1 – GND
  • 2 – RST
  • 3 – SCK
  • 4 – DC/RS
  • 5 – CS
  • 6 – MOSI
  • 7 – MISO
  • 8 – GND
  • 9 e 10 – +3,3V
  • 11, 12, 13 e 14 – Para o transistor Q1 (controle do backlight)

Problemas com alimentação

Se o display estiver apresentando estranhos pontos aleatórios piscando ou mudanças inesperadas de cor (por exemplo, uma região programada para ser verde aparecer parcial ou totalmente em outra cor e permanecer assim até ser redesenhada), experimente usar uma fonte de alimentação melhor. O display não é realmente exigente mas fontes chaveadas muito vagabundas podem causar problemas.

Bibliotecas

É importante escolher a biblioteca com cuidado se você vai controlar o display com um arduino. A velocidade e o consumo de flash variam muito entre bibliotecas.

Este módulo funciona igualmente com as versões ILI9340 e ILI9341 das bibliotecas Adafruit e também outras. Neste texto eu vou usar a medição de velocidade do exemplo graphicstest da Adafruit

Todas as variações a seguir requerem a biblioteca Adafruit_GFX instalada.

Adafruit_ILI9341 original

Download aqui.
Operação total leva cerca de 42s (removendo delays)

Adafruit_ILI9341_AS

Esta é uma modificação que encontrei para download aqui. Esta biblioteca tem o dobro da velocidade mas requer muito espaço na flash do Arduino. Só por usá-la você já precisa de 25KB. A biblioteca Adafruit original requer menos de 17KB na mesma situação.

Operação total leva cerca de 17s (removendo delays)

Adafruit_ILI9341_by_casemod
Download aqui (post 191)

Testada no arduino 1.0.5 em conjunto com Adafruit GFX Library version=1.1.3

Para adaptar o exemplo graphicstest para esta versão basta declarar assim:
Adafruit_ILI9341 tft = Adafruit_ILI9341();
em vez de
Adafruit_ILI9341 tft = Adafruit_ILI9341(TFT_CS, TFT_DC, _rst);

Mas o display precisa estar ligado assim (hardware SPI):

  • DC: D9
  • CS: 10
  • SCLK: D13
  • MOSI: D11
  • RESET: +3,3V

Operação leva cerca de 22s (removendo delays)

Esta versão leva cerca de 20% a mais de tempo que a versão AS, mas compila graphicstest para apenas 20K. O mesmo que a versão original.
Esta versão tem suporte e um demo para ler um arquivo do cartão SD e exibir na tela, mas não testei ainda.

Apenas para comparação, aqui está o benchmark quando rodando em um ESP8266 @80MHz (biblioteca não registrada)

ESP8266 @160MHz (biblioteca não registrada)

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ESP8266: Módulo modelo 3 (ESP-03)

ESP-03_DSC01438_automalabs.com.br

Este módulo não é diretamente compatível com protoboard pois o espaçamento entre terminais é de apenas 2mm. O espaçamento “tradicional” é de 2.54mm.

Este módulo não possui qualquer LED. Não existe qualquer indicação visual de funcionamento.

O componente onde está escrito “Rainsun” é uma antena cerâmica.

Memória flash de 512KB.

Pinout

Os pequenos retângulos coloridos sem texto representam as cores que eu costumo usar na fiação.

Na figura do módulo eu sobrepus as ligações que normalmente são indispensáveis para que o programa rode: CH_PD ligado a +3v3 e GPIO15 a GND através de um resistor.

Com a chave entre GPIO0 e GND fechada o módulo entra no modo de programação pela UART0.

Este módulo, ao contrário do ESP-01, não tem o sinal RESET disponível nos terminais, mas você pode alcança-lo se for bom com soldagem. Basta ligar o pad indicado abaixo ao terminal NC.

ESP8266-03_detalhe_reset_automalabs.com.br

Como este módulo opera com 3.3V, usando apenas o módulo eu consegui exibir imagens em um display ILI9341. E funciona muito mais rápido que usando um Arduino. Eu ainda não testei controlar o display e usar o WiFi no mesmo programa.

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Módulo GPS V-KEL VK16U6

  • Saída UART TTL;
  • Alimentação de 3.6 a 5V (testado apenas com 5V);
  • Antena integrada;
  • Compatível com Arduino;
  • Pode ser ligado diretamente a um módulo bluetooth. O resultado é um GPS bluetooth que pode ser “lido” por um aparelho Android, por exemplo;
  • Também pode ser ligado diretamente a um módulo serial TTL USB para conexão com o computador.

GPS_module_VK16U6_DSC00712_3_automalabs.com.br

Informações gerais

  • O módulo transmite coordenadas uma vez por segundo, mesmo que não tenha o fix;
  • Você geralmente só precisa de VCC, GND e TX. Os outros fios podem ficar soltos;
  • O LED PPS (verde) pisca sempre que há um fix, no mesmo intervalo das transmissões;
  • Padrão 9600bps 8-N-1;
  • O módulo deve ser instalado com o lado da antena  ( lado oposto ao da identificação do módulo) voltado para o céu.
  • A conexão  “VCC_N” (entrada) é usada para colocar o módulo em modo de economia de energia;
  • A conexão  “PPS” (saída) fica ativa quando há um fix. Pode ser usada como interrupção para “acordar” outro dispositivo apenas quando o GPS tem uma localização.
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Sensor de efeito hall S49e, 49e

hall_sensor_49e_automalabs.com.brEste sensor tem uma saída analógica que varia linearmente de acordo com a intensidade do campo magnético nas proximidades do sensor.

A tensão de saída do sensor “em repouso” (termo técnico: “tensão quiescente”) é metade da tensão de alimentação e varia para mais ou para menos de acordo com a intensidade e polaridade do campo. Ou seja: aproxime o pólo de um ímã e a tensão muda numa direção. Inverta a polaridade e a tensão mudará na direção inversa.

Suporta tensões de alimentação de 2.9 a 9V. Testado apenas com 3.3 e 5V.

O sensor satura com +-90mT (militesla) de fluxo.

A tensão máxima na saída do sensor quando saturado é um pouco menor que a tensão de alimentação. Por exemplo, com alimentação de 5V a saída será de no máximo 4.2V.

Sensibilidade de 14 a 18 mV por mT.

Usos:

  • Detecção de proximidade sem contato;
  • Medição de velocidade em máquinas rotativas;
  • etc.

Limitações

  • Não espere detectar campos magnéticos fracos com este tipo de sensor. Por exemplo, um ímã comum só é percebido por esse sensor quando está a alguns milímetros de distância;
  • Embora um dos usos do efeito hall seja detectar corrente elétrica, não espere encostar esse sensor em um fio e conseguir detectar algo. Quando aplicados a detecção de corrente os sensores hall são parte de um dispositivo maior que geralmente faz uso de um núcleo magnético para concentrar o campo produzido pelo fio (em outras palavras: você precisa de bem mais que o sensor para detectar algo).

Encapsulamento TO-92UA (minúsculo – menor que um transistor comum)

Para testar, basta alimentar e ligar a saída à entrada analógica A0 do Arduino e usar o exemplo padrão AnalogInOutSerial. Em repouso você verá na porta serial um valor próximo de 528. Qualquer valor muito diferente disso significa que há algum problema na ligação. Encoste um magneto no sensor e você deverá perceber variação nos valores para mais ou para menos dependendo do pólo que você encostar.

Você também pode, é claro, usar um multímetro. Em repouso a saída do sensor deve ser igual à metade da tensão de alimentação.

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Adaptadores seriais USB-TTL baseados em CH340G

Modelo BAITE

Neste adaptador, há um LED próximo ao nome BAITE que pisca azul quando o adaptador está transmitindo. Nada pisca quando está recebendo. E um LED próximo a CTS que acende vermelho quando o adaptador está energizado.

O propósito da chave deveria ser configurar as saídas (TXD, DTR) para 5V ou 3.3V, mas na verdade só muda a tensão no terminal VC. Apertar o botão desliga o terminal VC enquanto estiver pressionado.

TXD é saída. RXD é entrada.
usb_ttl_CH340G_BTE13-009_DSC00663_640_automalabs.com.br

Modelo AI

Tem três LEDs:

  • Um azul que acende quando está energizado
  • Um amarelo que pisca durante a transmissão
  • Um vermelho, que pisca durante a recepção

Quase não dá para distingui-los quando apagados, mas a luz é bem visível.

Supostamente o propósito do jumper é configurar a saída TXD para 5V ou 3.3V, mas nos meus testes a tensão nas saídas permaneceu a mesma nas duas posições da chave. Considere que esse é um adaptador de 5V.

TXD é saída. RXD é entrada.

usb_ttl_CH340G_frente_DSC00661_anotado_automalabs.com.br

usb_ttl_CH340G_fundo_DSC00662_automalabs.com.br

Veja também:

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Adaptador serial USB-TTL CNT-003 baseado em CP2104

usb_ttl_CP2104_CNT-003_DSC00660_640_automalabs.com.br

Nota: neste adaptador TX é saída do adaptador e RX é entrada. Parece o óbvio ululante, mas já peguei adaptadores assim que invertem essa regra e te fazem perder o resto dos cabelos que tem procurando onde está o erro de conexão.

Este adaptador tem uma caractéristica especial, baseada no chip CP2104: usando o SDK do fabricante você pode controlar o estado das portas GPIO de I00 a I03 na placa.

Veja também:

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Mini motor CC com hélice

Motor_CC_com_helice_DSC00066_automalabs.com.br

 

Motor_CC_com_helice_DSC00065_automalabs.com.br

Como é o motor por dentro. Os motores são fornecidos montados e não recomendo que sejam desmontados.

Motor_CC_com_helice_desmontado_automalabs.com.br

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Micro Motor CC com caixa de redução aparente 12V, 200RPM

Micro_Motor_CC_com_caixa_de_reducao_aparente_DSC00067_automalabs.com.br

Micro_Motor_CC_com_caixa_de_reducao_aparente_dimensoes_automalabs.com.br

Opera com tensões de 1.5 a 12V

Tensão

DC/V

velocidade

sem carga

RPM/min

Velocidade

com carga

RPM/min

Torque nominal

kg.cm

Corrente nominal

MA

Torque com

motor travado

kg.Cm

Corrente com

motor travado

MA

taxa de redução(1:00)
 12V 200  160   1  300   7  300  150
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Mini Relê DPDT 5V TX2-5V

Rele_TX2-5V_DSC00167_automalabs.com.br

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