UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
Relatório Experimento 5 - Constantes de tempo
Artur Robson Cutolo
11103113
Girlene Cavalcanti
11063214
Marcelo Martins
11051612
Thiago Panini
11016214
Turma A - Noturno
Professora Dra. Ana Paula Romani
São Bernardo do Campo - SP 2º quadrimestre 2017
RESUMO
É comu comum m expr expres esssar fen fenômen ômenos os da Físic ísicaa e da En Enggenha enhari riaa por por meio eio de equa equaçõ ções es dife difere rennciai ciaiss para compreender o seu comportamento diante de determinadas situações. O sistemas de primeira ordem são aqueles que são descritos por meio de equações diferenciais de primeira ordem. Tais ais sistem temas possibilita itam encontrar um parâmetro tro fundamen amenta tall, a constante de tempo. Esta constante indica a rapidez com que a resposta do sistema reage a uma perturbação. Exemplo disso é o circuito elétrico RC, composto por resistores e capacitores. Atra Atravé véss dest destee tipo tipo de circ circui uito to,, foi foi dete determ rmin inad adoo expe experi rime ment ntal alme ment ntee a cons consta tant ntee de temp tempoo nas nas condiçõ ições de carg arga e descar carga do capacito itor por meio eio do ajustes tes de curvas exp exponencia ciais. As constan tantes tes de temp empo para o circ ircuito RC em carg arga com com resi esistência de 47k Ω e ca cappac acit itân ânci ciaa de 1000 µF e para o circuito RC em descarga com resistência de 220Ω e cap apaaci cittân ânccia de 1000 µF foram de (47,91 ± 0,61) s e (0,2 (0,229 29 ± 0,00 0,004) 4) s, respe respecti ctiva vame ment nte. e.
RESUMO
É comu comum m expr expres esssar fen fenômen ômenos os da Físic ísicaa e da En Enggenha enhari riaa por por meio eio de equa equaçõ ções es dife difere rennciai ciaiss para compreender o seu comportamento diante de determinadas situações. O sistemas de primeira ordem são aqueles que são descritos por meio de equações diferenciais de primeira ordem. Tais ais sistem temas possibilita itam encontrar um parâmetro tro fundamen amenta tall, a constante de tempo. Esta constante indica a rapidez com que a resposta do sistema reage a uma perturbação. Exemplo disso é o circuito elétrico RC, composto por resistores e capacitores. Atra Atravé véss dest destee tipo tipo de circ circui uito to,, foi foi dete determ rmin inad adoo expe experi rime ment ntal alme ment ntee a cons consta tant ntee de temp tempoo nas nas condiçõ ições de carg arga e descar carga do capacito itor por meio eio do ajustes tes de curvas exp exponencia ciais. As constan tantes tes de temp empo para o circ ircuito RC em carg arga com com resi esistência de 47k Ω e ca cappac acit itân ânci ciaa de 1000 µF e para o circuito RC em descarga com resistência de 220Ω e cap apaaci cittân ânccia de 1000 µF foram de (47,91 ± 0,61) s e (0,2 (0,229 29 ± 0,00 0,004) 4) s, respe respecti ctiva vame ment nte. e.
1. Metodologia
1.2. Cuidados Experimentais
●
Atentar para a polaridade + e - dos terminais do capacitor. Sendo um capacitor eletrolítico, estes terminais não são intercambiáveis, e o componente poderá ser danificado, caso seja aplicada uma tensão reversa muito alta.
●
Ao utilizar o multímetro sempre verificar se os cabos e chave seletora estão nas posições corretas em relação ao mensurando a ser medido;
●
Toma To marr cuid cuidad adoo e preca recauução ção ao manus anusea earr o osci oscilo losc scóópio, pio, pois ois este este é um equ equipam ipamen ento to caro e sensível;
●
Ao manusear ear o oscil ciloscópio verific ficar se o term erminal da ponta de prova est está em X1 ou X10 e configurá-lo com o mesmo parâmetro;
●
Não ultrapassar os ultrapassar os limites nominais dos componentes utilizados.
Figura 1. Diagrama espinha de peixe.
1.3. Procedimentos Experimentais
Figura 2. Esquema elétrico do circuito RC
Figura 3. Esquema elétrico do circuito RC com
1.3.1 Fluxogramas
osciloscópio
Figura 4. Fluxograma para determinação da constante τ e tensão em função do tempo
Figura 5. Fluxograma para análise da carga ou descarga do capacitor no osciloscópio
1.3.2 Equipamentos e Materiais
●
Multímetro digital portátil;
●
Osciloscópio;
●
Fonte de alimentação CC;
●
Resistências de 100 kW, 47 kW, 100W, 220W;
●
Capacitor eletrolítico de 1000 mF/35V;
●
Protoboard;
●
Cronômetro;
●
Fios de conexão com conectores jacaré e banana;
●
Interruptor de painel (NA, “normalmente aberto”);
●
Pen drive para o armazenamento dos resultados do osciloscópio;
2. Resultados e Discussões
O primeiro passo adotado se deu em anotar o modelo do instrumento de medição utilizado para pesquisar e posteriormente calcular as incertezas envolvidas em cada uma das medições. Assim, os dados do Multímetro Minipa modelo ET-1649 foram obtidos através de seu manual disponível na internet e podem ser visualizados na Tabela 1. Tabela 1 - Especificações do multímetro Multímetro Minipa ET-1649 Componente/Grandeza
Incerteza
Resistência 47 k Ω
± (0,8% + 3 unidades)
Resistência 220 Ω
± (0,8% + 3 unidades)
Capacitância 1000 µF
± (0,4% + 5 unidades)
Fonte de Alimentação
± (0,8% + 3 unidades)
O Datasheet do multímetro Minipa ET-1649 dispõe, dentro de suas especificações técnicas, de diferentes tolerâncias para cada grandeza e para cada faixa de medição dentro de
uma determinada grandeza. Dessa forma, foi possível calcular as incertezas da Tensão, da Resistência e da Capacitância, sendo estes dois últimos responsáveis pelo cálculo da constante de tempo τ, após a obtenção de todas as medições (Tabela 2), através das equações 1, 2, 3 e 4 respectivamente. u R47k Ω
= (0, 8% × 46420Ω) + 3 unidades
(1)
u R220Ω
= (0, 8% × 221, 5Ω) + 3 unidades
(2)
uC 1000µ F uT 5V
= (0, 4% × 1032µ F ) + 5 unidades
(3)
= (0, 8% × 5, 079V ) + 3 unidades
Tabela 2 - Medida dos componentes/grandezas com
(4)
incerteza calculada
Componente/Grandeza
Valor nominal
Valor medido
Incerteza*
Resistência 47k Ω
47000 Ω
46420 Ω
375 Ω
Resistência 220Ω
220 Ω
221,5 Ω
± 2,1 Ω
Capacitância 1000µF
1000 µF
1032 µF
± 10 µF
Fonte de Alimentação
5,000 V
5,079 V
± 0,044 V
*Lembrando que a incerteza foi calculada para o valor medido e não para o valor nominal.
A resistência de 47k Ω, a capacitância de 1000µF e a fonte de alimentação de 5V foram utilizados no circuito conforme Figura 2, que foi montado em um protoboard , com o intuito de construir uma curva RC experimental pela carga do capacitor, utilizando o cronômetro e o multímetro. A partir disso, calculou-se o τ1 nominal e o τ1 medido (Tabela 3) através da seguinte fórmula: τ = RC
(5)
Tabela 3 - Constante de tempo para o circuito RC Valor Resistor
Valor Capacitor
τ
47000 Ω
0,001 F
τ1 nominal
47 s
46420 Ω
0,001032 F
τ1 medido
47,90544 s
Com os resultados da Tabela 3 foi possível perceber que o valor de τ1 nominal não foi muito diferente do τ1 medido. Entretanto, é importante compreender que existe a diferença do valor nominal e do valor medido e que dependendo dos objetivos, tal diferença deve ser levada em consideração. Para obter a incerteza da constante de tempo (Equação 6), foi necessário aplicar o método de propagação de incerteza (vide Apêndice) envolvendo a resistência R e a capacitância C. uτ
= √(C .u R )² + (R.uC )²
(6)
A incerteza para o τ1 medido foi de 0,61. Logo, a representação final de τ1 medido com sua respectiva incerteza é: τ1 medido = (47,91 ± 0,61) s. Em seguida, ligou-se a fonte de alimentação (ou bateria) “E” e acionou-se o interruptor “S” fornecido mantendo um curto-circuito sobre o capacitor para descarregá-lo completamente de qualquer carga residual. Após isso, disparou-se o cronômetro no mesmo instante em que o curto-circuito foi retirado para iniciar a carga do capacitor. Assim, foram realizadas 13 medidas de tensão do capacitor em intervalos de 25 segundos, de 0 a 300 segundos (ou 5 minutos). Estes resultados estão apresentados na Tabela 4. Tabela 4 -
Tensão do capacitor em função do tempo
Tensão no Capacitor (V) Tempo (min:seg)
0
0
2,032
00:25
3,179
00:50
3,903
01:15
4,330
01:40
4,597
02:05
4,757
02:30
4,858
02:55
4,919
03:20
4,957
03:45
4,982
04:10
4,998
04:35
5,008
05:00
A solução da equação diferencial que descreve a tensão do capacitor de acordo com o tempo é dada por: V C = E .(1 − e−t /τ )
(7)
Com o software “ LAB Fit ” foi possível construir a seguinte curva RC experimental conforme a equação que descreve esse comportamento (Figura 6)
Figura 6. Tensão do capacitor em função do
tempo
Com esse valor é possível notar que obtivemos uma boa precisão nas medidas realizados com o cronômetro, sendo este valor próximo ao calculado. A equação característica da curva de carga do capacitor é dada por: y
= 5, 007.(1 − e−0,02025/τ)
(8)
De acordo com a equação 7, é possível identificar os parâmetros de V C (Tensão no Capacitor) como sendo o “y” da equação característica e a constante de tempo τ, por sua vez, relacionada ao “x” dessa equação. O coeficiente E (tensão do sistema) é dada pelo parâmetro “A” da equação característica em um valor de 5,007. Já o coeficiente “t” é equivalente ao parâmetro “B”, possuindo um valor de -0,02025. Por meio dos dados do gráficos foi possível encontrar a constante de tempo, sendo esta τ= 58 s. Assim como na primeira parte descrita neste relatório, a constante de tempo τ2 nominal e τ2 medido (Tabela 5) foram calculados. Entretanto, o valor da resistência R foi de 220Ω. Tabela 5 - Constante de tempo para o circuito RC
Valor Resistor
Valor Capacitor
τ
220 Ω
0,001 F
τ2 nominal
0,22 s
221,5 Ω
0,001032 F
τ2 medido
0,228588 s
A incerteza para o τ2 medido foi de 0,004. Logo, a representação final de τ2 medido com sua respectiva incerteza é: τ2 medido = (0,229 ± 0,004) s. Para registrar a curva de descarga do capacitor no circuito RC foi utilizado o osciloscópio após a montagem do circuito apresentado na Figura 7. Foram realizadas a leitura da amplitude total do sinal através do uso de cursores do osciloscópio para encontrar ΔV que corresponde à amplitude total; a leitura da constante de tempo da forma de onda registrada em que a tensão sobre o capacitor correspondia a 37% da
amplitude total e obteve-se o intervalo de tempo e de tensão entre duas amostras do sinal, para considerar como sendo as incertezas uΔT e uΔV em ΔT e ΔV, respectivamente. A Figura 8 mostra a curva de descarga do capacitor com ajuste de cursores na vertical, sendo o primeiro ajustado para o início do descarregamento e o segundo ajustado em uma posição de 37% da tensão no capacitor.
Figura 7. Curva de tensão de descarga no capacitor com cursores indicando a amplitude total
Figura 8. Curva de tensão de descarga no capacitor com cursores de 37 % da amplitude total
Tabela 5 - Visualização de dados através do osciloscópio
- teórico
Amplitude
∆V (37%)
u∆V
∆τ
u∆τ
5,079V
1,862
0,242
0,220
0,002
Os valores de u∆τ e u∆V foram obtidos através de uma análise no próprio osciloscópio que consistiu na obtenção de sua menor medida. Os cursores de cada eixo foram minimamente movimentados e foram anotadas as diferenças de tensão (eixo Y) e tempo (eixo X). Como o valor de (Tabela 6): Tabela 6 - Tensão resultante no capacitor 5τ (Tensão resultante no capacitor) [V] 0,0V
3. Projeto
3.1. Cuidados Experimentais
●
Ao utilizar o multímetro sempre verificar se os cabos e chave seletora estão nas posições corretas em relação ao mensurando a ser medido;
●
Tomar cuidado e precaução ao manusear o osciloscópio, pois este é um equipamento caro e sensível;
●
Ao manusear o osciloscópio verificar se o terminal da ponta de prova está em X1 ou X10 e configurá-lo com o mesmo parâmetro;
●
Não ultrapassar os limites nominais dos componentes utilizados.
Figura 9. Diagrama espinha de peixe para o projeto
3.2. Procedimentos Experimentais
Considere o circuito representado na Figura 1 com a chave S na posição intermediária entre A e B e o indutor L inicialmente descarregado. Se a chave S for fechada em A, a fonte ε alimentará o circuito com uma corrente I, até a bobina ficar carregada e sua tensão ser praticamente nula.
Figura 10. Circuito contendo uma fonte de tensão, um resistor e um indutor.
De forma simplificada, o circuito RL pode ser representado conforme Figura 2.
Figura 11. Circuito elétrico do tipo RL
O comportamento da corrente do sistema e a corrente do indutor conforme o tempo, bem como o percentual correspondente à constante de tempo Tau podem ser verificados nos gráficos abaixo.
Figura 12 - Gráficos característicos da corrente do sistema e do indutor
3.2.1 Fluxogramas
Figura 13. Fluxograma para determinação da constante τ e tensão em função do tempo
Figura 14. Fluxograma para análise da carga ou descarga do capacitor no osciloscópio
3.2.2 Equipamentos e Materiais
●
Multímetro digital portátil;
●
Osciloscópio;
●
Fonte de alimentação CC;
●
Resistências de 100 k Ω, 47 k Ω, 100Ω, 22Ω;
●
Indutor
●
Protoboard;
●
Cronômetro;
●
Fios de conexão com conectores jacaré e banana;
●
Interruptor de painel (NA, “normalmente aberto”);
●
Pen drive para o armazenamento dos resultados do osciloscópio;
3.3 Resultados e Discussões
Os procedimentos para obtenção dos valores da corrente para o circuito foram realizados em conjunto com as medidas no osciloscópio para obtenção da constante de tempo. Dessa forma abaixo segue a equação diferencial que rege o sistema e a equação exponencial que descreve a corrente do indutor. (7) Assim, a equação que descreve a corrente do indutor é: (8) Diversos fatores podem afetar a obtenção da constante de tempo deste circuito pelo osciloscópio, dentre ele podemos citar, erros relacionados ruído causado por alguma interferência externa, cabos com algum tipo de defeito, entre outros casos, esse tema está sendo abordado, pois como será mostrado, o valor para a constante de tempo calculada e a medida tem diferença significativa.
Com isso o próximo passo adotado se deu em anotar o modelo do instrumento de medição utilizado para pesquisar e posteriormente calcular as incertezas envolvidas em cada uma das medições. Assim, os dados do Multímetro Minipa modelo MX-1010 foram obtidos através de seu manual disponível na internet e podem ser visualizados na Tabela 7. Tabela 7 - Especificações do multímetro Multímetro Minipa MX-1010 Componente/Grandeza
Incerteza
Resistência 470Ω
± (0,8% + 3 unidades)
Indutor 1 mH
± (1,2% + 5 unidades)
Fonte de Alimentação
± (0,8% + 3 unidades)
O Datasheet do multímetro Minipa MX-1010 dispõe, dentro de suas especificações técnicas, de diferentes tolerâncias para cada grandeza e para cada faixa de medição dentro de uma determinada grandeza. Dessa forma, foi possível calcular as incertezas da Tensão, da Resistência e da indutância, sendo estes dois últimos responsáveis pelo cálculo da constante de tempo τ, após a obtenção de todas as medições (Tabela 8), através das equações 1, 2 e 3 respectivamente. u R220Ω
= (0, 8% × 467, 4Ω) + 3 unidades
(9)
u I 1mH
= (1, 2% × 2, 123mH ) + 5 unidades
(10)
= (0, 8% × 5, 029V ) + 3 unidades
(11)
uT 5V
Tabela 8 - Medida dos componentes/grandezas com
incerteza calculada
Componente/Grandeza
Valor nominal
Valor medido
Incerteza*
Resistência 220Ω
470 Ω
467,4 Ω
± 6,7 Ω
Capacitância 1000µF
1 mH
2,123 mH
± 0,025 mH
Fonte de Alimentação
5,000 V
5,029 V
± 0,041 V
*Lembrando que a incerteza foi calculada para o valor medido e não para o valor nominal.
A resistência de 470Ω, a indutância de 1mF e a fonte de alimentação de 5V foram utilizados no circuito conforme Figura 11, que foi montado em um protoboard , com o intuito de calcular o τ1 nominal e o τ1 medido (Tabela 9) através da seguinte fórmula: τ = L/ R
(5)
Tabela 9 - Constante de tempo para o circuito RC Valor Resistor
Valor Capacitor
τ
470 Ω
1 mH
τ1 nominal
2,128 µs
467,4 Ω
2,123 m F
τ1 medido
4,542 µs
Assim, na Figura 15 mostra a curva de descarga do indutor com ajuste de cursores na vertical, sendo o ajustado em uma posição de 37% da tensão no capacitor.
Figura 15.
Curva de descarga de corrente no indutor com circuito completo.
Tabela 10 - Visualização de dados através do osciloscópio
descarga
∆V (37%)
u∆V
∆τ
u∆τ
1,85
0,025
42 µs
1 µs
Podemos observar que o valor da constante de tempo deu muito maior se comparado com o calculado, isso pode ter ocorrido devido a diversos fatores, como algum tipo de
interferência externa, ruído, algum problema no próprio osciloscópio, algum cabo mal dimensionado entre outros fatores, devido a isso buscamos realizar a medida do carregamento da corrente no indutor, medindo direto no indutor e não no circuito todo, contudo a constante de tempo continuou alta se comparada com o calculado. O gráfico e a tabela são mostradas abaixo:
Figura 16.
Curva de carregamento de corrente no indutor com a medida direto no indutor.
Tabela 11 - Visualização de dados através do osciloscópio
descarga
∆V (63%)
u∆V
∆τ
u∆τ
59,85 mV
0,5 mV
56 µs
1 µs
Tendo em vista que ainda não havia sido possível identificar o motivo da diferença da medida da constante de tempo, mediu-se a curva para o resistor, porém a mesma apresentou dados muito próximos da constante de tempo medidas anteriormente. Assim, pode-se se dizer que os motivos de tal diferença estão relacionados a fatores externos os quais o grupo não pode identificar. Abaixo segue gráfico para medida no resistor:
Figura 17. Curva do resistor.
Por último com os valores de u∆τ e u∆V foram obtidos através de uma análise no próprio osciloscópio que consistiu na obtenção de sua menor medida. Os cursores de cada eixo foram minimamente movimentados e foram anotadas as diferenças de tensão (eixo Y) e tempo (eixo X), todos para o caso da medida realizada com o circuito completo. Assim, o valor de 5 τ foi de: Tabela 6 - Corrente resultante no indutor. 5τ (Corrente resultante no Indutor) [V] 0,0V
4. Conclusão
As constantes de tempo obtidas para o circuito RC em carga e em descarga foram de (47,91 ± 0,61) s e (0,229 ± 0,004) s, respectivamente. No processo de carga, pelo valor teórico (ou nominal) era esperado 47 s e no processo de descarga, pelo valor teórico era esperado 0,22 s. Pôde-se avaliar então que os resultados obtidos no experimento tiveram ótima concordância, principalmente os obtidos pelo osciloscópio, demonstrando a precisão nas medidas realizadas e a importância do cuidado ao se realizar tal experimento.
Para o projeto, apesar de aparentemente as medidas realizadas no osciloscópio estarem coerente, os valores da constante de tempo não bateram com o calculado, infelizmente, apesar de diversas tentativas e testes realizados, não obteve-se sucesso em identificar o motivo de tal divergência. Acredita-se que por motivos externos ou mesmo problemas nos componentes do protoboard realizou uma medida não precisa da constante de tempo, não esquecendo que a mesma está em uma faixa muito pequena de µs, o qual, pôde estar também relacionado ao próprio erro de medida do osciloscópio. Com o experimento e o projeto realizados, foi possível observar a importância em se entender o funcionamento de circuitos de primeira ordem, tendo em vista que os mesmo possuem diversas aplicações práticas. 5. Referências Bibliográficas
RESENDE, Marcos Orestes.Circuitos Desenvolvidos . Desenvolvida por UNICAMP. Disponível em: . Acesso em: 12 ago. 2017. UFABC. Experimento #5 - Constante de tempo. ESTO017-17 - Métodos Experimentais em Engenharia. Universidade Federal do ABC, 2017. UNB. Circuito RL. Disponível em: . Acesso em: 13 ago. 2017.
Apêndice
Deduções matemáticas
Cálculo da Propagação de Incertezas: uG
=
√(
∂G u )² + ( ∂G u )² ∂ X X ∂Y Y
onde G é uma grandeza que depende de duas variáveis X e Y; u X e uY são incertezas independentes entre si. Cálculo da Propagação de Incertezas da Constante de Tempo (τ): uτ uτ
=
√(
=
√(C .u R )² + (R.uC )²
∂τ ∂τ ∂ R uR )² + ( ∂C uC )²
Questões
1. Apresente uma tabela geral, contendo os valores do capacitor e dos resistores, com as respectivas constantes de tempo calculadas (a partir dos valores nominais e a partir dos valores reais dos componentes) e medidas (dentre t1, t2, t3 e t4), acompanhadas das respectivas incertezas. Resultados apresentados nas tabelas 2,3 e 5 de 4. Resultados e discussões. 2. Quais as grandezas de influência nas diversas partes do experimento? Proponha procedimentos para minimizar seus efeitos nos resultados medidos. A grandeza de influência do experimento tem as fontes de incerteza vindas da medição do tempo e da tensão, assim como visto, ligadas a incertezas tipo B em geral. No entanto, em uma parte do experimento é devido a medida realizada usando o multímetro e a outra devido a diferença de valores entre medidas discretas consecutivas de tempo e tensão que o osciloscópio faz do sinal de onda. 3. Apresente duas aplicações práticas para circuitos RC.
Os circuitos Rc são compostos por capacitores, resistores e fonte de energia. Este circuito é comumente utilizado como temporizador, ou seja, quando um circuito precisa de algum tempo para começar a funcionar. Outro exemplo são os filtros são circuitos seletivos de frequência que permitem certas frequências passarem entre entrada e saída e bloquear outras frequências, ou seja, todas as frequências, exceto as selecionadas, são filtradas. Os circuitos RC em série apresentam uma característica de seletividade e de frequência e, portanto, atuam como filtros. Na prática, existem dois tipos diferentes: os chamados filtros passa-baixa e os filtros passa-alta. Nos filtros passa baixa a saída é tomada sobre o capacitor como no circuito atrasado. O filtro passa alta são implementados com a saída tomada sobre o resistor, como no circuito adiantado 4. Proponha um método para se medir a variação da corrente elétrica com o tempo. Considere dois casos: a disponibilidade de um amperímetro e a disponibilidade de apenas um voltímetro. Um método que poderia ser utilizado para medir a variação da corrente elétrica com o tempo utilizando o amperímetro seria a medição direta em intervalos da corrente, anotando para cada valor de tempo a respectiva corrente. E possível também construir um gráfico com barras de erro para se obter uma estimativa de possíveis valores que não foram medidos. Caso haja apenas um voltímetro para mensurar a variação da corrente, é possível conectar o voltímetro em um dos elementos de um circuito, como no resistor, por exemplo, e pelos valores das tensões fornecidas para cada valor de tempo e o valor da resistência pode-se obter a corrente elétrica utilizando a primeira lei de Ohm, ou seja, V = Ri. 5. Seria possível utilizar o método do multímetro e do cronômetro para determinar as constantes de tempo t3 e t4 deste experimento ? Justifique. A metodologia utilizada na parte 1 não poderia ser utilizada na parte 2, já que as constantes de tempo para esta são muito pequenas, o que impossibilitaria suas medidas pelo alto tempo de reação humana.
6. Projete um temporizador (“timer”) simples capaz de disparar um alarme após 15 segundos do acionamento de uma chave. Apresente o circuito, a especificação dos componentes e a descrição do funcionamento. Uma maneira simples de se obter um temporizador é utilizando um sistema possuindo: • Arduino; • 2 Botões; • Buzzer; • Conjunto de cabos jumper. • Protoboard; • Bateria de 9 V; • Resistor de 100 k Ω; • Transistor NPN (BC547B). O circuito deve ser montado da seguinte forma:
Figura X: Esquema de montagem do circuito proposto para o ”timer”.
Em formato esquemático, o circuito deve ser:
Figura 9: Esquema elétrico do circuito proposto para o ”timer”.
O código necessário para o seu funcionamento é:
#define pRESET
2
#define pTIMER
4
#define pBUZZER 13 #define Time
float t1 = 0.0;
// Pino do botao de inicio do Timer // Pino do Buzzer
15
#define buzzTime 0.5
// Pino do botao de Reset
// Tempo do "timer", em [s] // Tempo de funcionamento do buzzer [s]
// Variavel que armazena o tempo antes som float t2 = 0.0;
// Variavel que
armazena o tempo apos o som
void setup() { pinMode(pBUZZER, OUTPUT); // Pino do Buzzer como saida pinMode(pTIMER, INPUT);
// Pino de inicio do Timer como entrada pinMode(pRESET, INPUT);
// Pino
de Reset como entrada
digitalWrite(pTIMER,1); pino do Timer
// Envio de sinal 1 para o
digitalWrite(pRESET,1); Envio
//
de
sinal
1
para
o
pino
de
Teset
}
void loop() {
if (analogRead(pTIMER)==0){ t1 = 0; t2 = 0; while(digitalRead(pRESET)==1){
delay(Time*1000 - (t2-t1));
t1 = millis(); digitalWrite(pBUZZER,1); delay(buzzTime*1000); digitalWrite(pBUZZER,0); t2 = millis();
} } }
Inicialmente há a verificação de contato no botão de início do ”timer”, S Timer . Se houver contato, ou seja, um sinal 0 (pois o botão está aterrado, assim como S Reset ), o código espera 15 segundos, e envia um sinal de acionamento do Buzzer, o que gera um sinal sonoro por um tempo pequeno e determinado; o Buzzer ´e então desligado. Isso será executado até o que botão de Reset seja pressionado. A variável t1 armazena o tempo de execução antes do início do sinal sonoro e a variável t2 armazena o tempo do fim do sinal sonoro, assim,
