quinta-feira, 21 de agosto de 2008

Link Serial RS232 por Laser...

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Este circuitinho foi feito para uma feira da faculdade em 2001. Nesta feira eu iria apresentar um sistema bem simples de controle residencial (casa inteligente). A princípio era uma placa de controle com microcontrolador em uma maquete ligada a um pc pela porta serial. O software no PC era feito em Visual Basic 6 com uma representação grosseira da casa.

Circuito completo montadoPor ser um projeto simples pensei em dar uma incrementada melhorando a parte de conexão ao PC. Usar somente o cabo serial não seria muito interessante. Pensei primeiro em usar um link por RF. Usaria um par de módulos de Transmissão e recepção em 433MHz (desses usados em centrais de alarmes). Os módulos tinham a vantagem de já virem totalmente montados e ajustados, só ligar e funcionar. Como desvantagem a taxa de comunicação seria baixa e eu perderia a diversão de montar alguns circuitinhos. Levando em conta este último detalhe e lembrando das dificuldades em trabalhar com circuitos de RF, resolvi partir para uma segunda opção.

Como o título do post já esclareceu, preferi usar um sistema óptico. Então lá fui eu pensar num linkzinho com LED´s e fotodiodos (ou fototransistores). Já tinha trabalhado em outros projetos com LED´s no curso técnico e seria fácil bolar um circuitinho pra comunicação serial. Mas encontrei um projeto numa página (bem velhinho, mas ainda existe) com um link óptico com apontadores laser. Procurei aqui na minha cidade e comprei dois apontadores num fornecedor alternativo (camelô). Esses apontadores custam por volta de 2 a 5 reais e tem um bom alcance. Usei aqueles com caixa dourada.

Detalhe da caixa com o Laser e o FototransistorPartindo do circuito original fiz algumas modificações (na verdade mudei quase tudo) e cheguei ao seguinte esquema (clique para ampliar):

Esquema ElétricoNada muito complexo. O MAX232 faz a conversão serial de RS232 para TTL e joga pra um 74HC14 para quadrar o sinal e controlar o transistor que chaveia o Laser. A mesma coisa no sentido oposto para a parte de recepção. Neste caso o fototransistor recebe o sinal do outro laser, que é injetado nos inversores para quadrar. Os inversores da transmissão podem ser retirados. Como o 74HC14 possui 6 inversores eu usei mais dois só pra não dizer que o CI foi sub-utilizado. Usei um MAX232ACPE, por isso os capacitores de 100nF e não de 1uF como é mais comum.

Detalhe da placa do circuitoO circuito original utiliza 3 circuitos integrados. Na minha versão caiu pra 2 apenas. O resistor Rint é o que vem na placa do LED Laser do apontador. As ligações foram feitas diretamente nessa placa e "bypassando" a chave liga/desliga do apontador.

Nesta configuração o laser permanece sempre aceso, facilitando o alinhamento. Como caixa usei dois pares de chapas de alumínio dobradas em U. Mas só depois de montado notei que não fechava. Por isso parece que são duas caixas separadas. Uma escolha errada que não pude corrigir a tempo foi ter colocado o fototransistor no mesmo painel do laser. Isso dificulta muito o alinhamento. Melhor se eu tivesse separado em duas caixas cada para alinhar cada caminho (TX e RX) individualmente.

Estes apontadores laser normalmente vêm com várias lentes para gerar diferentes desenhos. Usei a lente de ponto, mas foi só pra fixar o laser na caixa. Dá pra usar uma porca no lugar da lente, mas eu não tinha uma com o tamanho correto.

Vista da placa por baixoComo não tem muito mistério na parte eletrônica o circuito funcionou de primeira. O teste inicial foi feito sobre uma mesa com uns 2 metros de comprimento e os dados foram transmitidos nos dois canais perfeitamente. Na apresentação na faculdade os dois módulos foram colocados a uma distância de 30cm por falta de espaço. Acredito que com um pouco de paciência e uma disposição mecânica melhor o alcance deva ultrapassar os 10 metros.

Não preciso comentar que qualquer coisa na frente do feixe o sistema não comunica. Outra brincadeira que poderia ser tentada é a modulação de um desses apontadores com um sinal de áudio. Já vi circuitos com LED´s que fazem isso, com o laser o alcance seria muito melhor.

Tenho esse circuito guardado na caixa de sucatas até hoje. Numa dessas formatadas de meu PC eu perdi os esquemas e layout´s das placas. Reencontrei o circuito para retirar os MAX232 para usar em outro projeto que estou vendo aqui.

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