Montagens Eletrônicas - Como Fazer e o Que Montar (ART018)

O domínio da capacidade de realizar montagens eletrônicas é algo extremamente atraente. Você já pensou na possibilidade de montar seus próprios aparelhos eletrônicos, coisas que não podem ser compradas prontas ou mesmo criadas por você mesmo. Se você frequenta este site, lê nossos artigos em revistas ou nossos livros, certamente é porque se sente atraído por este tipo de atividade, e até mesmo já tentou dar os primeiros passos neste sentido. Se você é um montador avançado, certamente já domina muitas técnicas, mas mesmo assim será interessante dar uma olhadinha neste artigo para ver se você está no caminho certo e talvez encontrar explicações sobre o porque de determinados projetos não terem “dado certo”.

A imagem do pequeno cientista ou de senhor aposentado que no sótão ou garagem de sua casa cria coisas mirabolantes, como as vistas nos filmes da Disney, em “de Volta para o Futuro” ou ainda, “Querida, Encolhi as Crianças”, e mesmo outros, não está muito longe da realidade. É claro que existem limites (seguros) para o que se pode montar utilizando a tecnologia acessível que temos hoje. Mas, mesmo com essa tecnologia cujas peças podem ser obtidas de equipamentos velhos, fora de uso, ou compradas pela internet ou através de um fornecedor local, o leitor não imagina quantas coisas interessantes podem ser feita. O amador pode criar seus próprios circuitos eletrônicos e se divertir, ao mesmo que aprende. O estudante pode criar os mais diversos equipamentos para seu próprio uso aperfeiçoando seus conhecimentos das matérias lecionadas na escola. O professor pode montar aparelhos para enriquecer suas aulas e até mesmo repassar os projetos para seus alunos, aplicando-os nos estudos de ciências. O profissional pode criar seus protótipos que no futuro podem resultar em produtos comerciais lucrativos.

Por que não começar uma indústria no próprio quintal de sua casa, com um produto criado por você mesmo? Lembramos que Bill Gates começou seu rendoso negócio lendo uma revista de eletrônica (Popular Electronics) nos Estados Unidos, de onde tirou a idéia de montar seu primeiro computador e depois criar o sistema operacional que se tornou o produto que o enriqueceu (DOS). Mas, para fazer tudo isso não basta ter um local apropriado e boa disposição. É preciso saber como montar e o que se pode montar.

 É justamente visando esses dois itens que preparamos esse artigo, o primeiro de uma série, baseado em mais de 50 anos de experiência em montagens, projeto e publicação de artigos, muitos dos quais resultaram em produtos de sucesso, foram aplicados em escolas e deleitaram muitos leitores durante todo esse tempo. Sim 50 anos, pois comecei cedo e já aos 13 anos de idade montava meus circuitos e publicava artigos em revistas!

 


MONTANDO CIRCUITOS ELETRÔNICOS

 

Montar circuitos eletrônicos é um tipo de trabalho que pode ter as mais diversas finalidades. Diferentemente do que muitos possam pensar não é apenas o técnico de uma empresa que deseja desenvolver o projeto de um novo produto que se envolve nesse tipo de atividade. Montar circuitos eletrônicos é uma atividade altamente instrutiva, interessante e pode até ser extremamente lucrativa, dependendo do que o leitor desenvolva. Muitas grandes empresas de hoje começaram com seus proprietários montando equipamentos eletrônicos de forma artesanal em suas garagens (falamos de Bill Gates nos Estados Unidos, mas existem muitos exemplos em nosso próprio país como o Sr. Geraldo Lewinsky da Metaltex que começou com sua famosa indústria  fabricando relés numa garagem de sua casa).

 Por que MontarMas, por que montar aparelhos eletrônicos?  A comodidade de se comprar a maioria dos equipamentos eletrônicos prontos, e a custos muito baixos em alguns casos, pode levar o leitor a pensar que ninguém precisa montar aparelhos eletrônicos ou que ninguém se preocupa com isso. Não é verdade.

A maioria dos equipamentos de uso comum como rádios, gravadores, telefones, transceptores, games, aparelhos de som pode ser comprada pronta a preços que até são menores do que nos custaria montá-los se comprássemos peça por peça. Isso ainda tem o agravante de que caixas e muitos componentes desses aparelhos não são vendidas separadamente causando sérios problemas a um eventual montador. A parte mecânica das montagens eletrônica é um dos principais obstáculos à montagem de muitos equipamentos. É claro que, quando falamos em montagens, não nos referimos a estes aparelhos e nem mesmo à finalidade básica que eles possuem: atender ao grande consumidor numa função comum. Aparelhos de uso comum que podem ser comprados prontos não são o que realmente nos interessa montar. Não montamos aparelhos de som, telefones celulares, monitores de computadores ou televisores.

 Montamos aparelhos eletrônicos diferenciados, aparelhos que não podem ser encontrados no comércio, pois atendem a uma finalidade específica que só nos desejamos ou precisamos como:

 

a)    Aprender, descobrir coisas novas

Não há dúvida alguma que a principal finalidade que temos hoje na realização de montagens eletrônicas é aprender tecnologia. E, quando falamos em tecnologia ela tanto pode ser para se trabalhar com ela naquele momento como para aprender o necessário para passar para um degrau mais avançado num curso técnico ou superior. O interessante das montagens eletrônicas é que elas podem ser feitas em diversos níveis. Podemos ter montagens simples com poucos componentes que o iniciante, ou mesmo estudante das escolas de nível fundamental e médio podem completar com facilidade. Podemos ter montagens intermediárias adotadas no curso técnico e elaboradas por professores para ilustrar suas aulas. Podemos finalmente ter montagens complexas utilizadas pelos desenvolvedores e profissionais que até podem criar algo novo e comercializar com vantagens. Este é o motivo que na seção de “Artigos” neste site, fizemos uma divisão de categorias, para que cada um possa ir exatamente aonde está o que deseja.

 

Evidentemente, o leitor deve ter a consciência de que, sem preparo e experiência não deve tentar, de imediato, montagens complicadas quando não consegue ainda fazer as mais simples. Veja que no nosso site falaremos muito dos professores do ensino fundamental, médio e técnico assim como de seus alunos. Esse é um público que pode se beneficiar de uma forma muito ampla da capacidade de realizar montagens eletrônicas. Veja no nosso site a página de Educação Tecnológica.

 

b)    Fazer coisas que não existem prontas como aparelhos comerciais

A maioria dos aparelhos que podemos montar são coisas que normalmente não podem ser encontradas prontas nas casas especializadas, já falamos disso. Por isso, a grande vantagem de saber montar coisas eletrônicas é que podemos ter um produto exclusivo. Dificilmente posso encontrar pronto um circuito que acione uma campainha quando meu rádio relógio despertar, mas posso montar um. Dificilmente posso encontrar pronto um controle para um motor de um brinquedo que pretendo adaptar, mas posso montar um. Não encontrarei pronto um sistema que controle a maquete que estou desenvolvendo mas posso montar um. Não encontro nas lojas um espião eletrônico que possa interceptar conversas à distância, mas posso montar um.

 

E, com sorte temos a possibilidade de montar projetos para realmente ganhar dinheiro. Percorrendo as lojas e pontos de vendas em São Paulo, por exemplo, vimos à venda diversos projetos que publicamos em revistas e que foram adaptados para se tornarem produtos comerciais! Alguns exemplos:

Circuito que acende a luz quando escurece
Alarme para pendurar na maçaneta da porta
Alarme que toca quando crianças choram
Controle remoto através da rede de energia
Transmissor de FM para espionagem
Circuito que recupera fitas de vídeo
Detector de metais
 

c) Ter a satisfação pessoal de dominar a ciência mais importante de nosso tempo

Dominar a eletrônica não significa apenas uma satisfação pessoal, mas também uma integração melhor com o mundo moderno. Essa integração pode levar a uma maior segurança pessoal, maior facilidade em usufruir o que há de mais moderno em nosso tempo, pelo entendimento de seu princípio de funcionamento, e também maior capacidade de escolher o produto certo para seu uso. Uma pesquisa recente mostrou que uma boa parte dos acidentes que ocorrem envolvendo equipamentos eletrônicos poderia ser evitada se as pessoas envolvidas conhecessem um pouco de seu princípio de funcionamento. Quem já não ouviu falar de pessoas que se acidentam pela utilização indevida de certos aparelhos casos como:

Usar eletrônicos ligados à rede de energia quando na banheira
Ligar equipamentos em tomadas que não suportam sua potência
Não observar o aterramento em aparelhos potencialmente perigosos
Super-dimensionar a potência de um aparelho para uma aplicação
Usar um equipamento para uma finalidade para a qual ele não foi projetado.
Tentar modificar um equipamento sem ter conhecimento técnico para isso.
 

Fazendo montagens eletrônicas conhecemos melhor princípios de operação de circuitos que estão presentes em todos os equipamentos eletrônicos modernos. Podemos interpretar melhor manuais de uso e instalação, aproveitar melhor todas as funções de um equipamento, ter mais segurança no seu uso. Quantos dos leitores sabem utilizar corretamente todas as funções do controle remoto de seu televisor, DVD ou videocassete? Quantos leitores conseguem fazer todas as interligações dos periféricos a um computador ou de um televisor ao videocassete, DVD e equipamento de som sem se atrapalhar ao consultar o manual? Enfim, montar significa conhecer e conhecer significa usar ou comprar melhor.

 Quem pode montar?As montagens eletrônicas estão ao alcance de todos. Não é preciso ser um “expert” com um curso superior ou técnico de eletrônica para poder montar em casa aparelhos eletrônicos. Pessoas comuns, que não tenham uma preparação prévia, ou que estejam no processo de adquirir essa preparação, profissionais que ainda não se atreveram a fazer montagens e profissionais de outras áreas que desejam aplicar a eletrônica prática em sua atividade são alguns exemplos. Analisemos melhor os casos possíveis de pessoas que podem fazer montagens e para as quais este livro será útil:

 

a) Professores e alunos de escolas de nível fundamental e médio

O uso de tecnológica na educação, conforme podemos constatar em diversos artigos deste site está observado, com muita atenção nos cursos de nível fundamental e médio. O uso de tecnologias modernas como a eletrônica, mecatrônica (robótica), informática nos cursos do nível fundamental e médio é recomendada no PCN, mas muitos professores não estão preparados para sua aplicação. O próprio PCN não diz exatamente como isso deve ser feito. Em conseqüência a maioria dos professores não sabe que existem centenas de projetos simples e de baixo custo, envolvendo o que denominamos eletrônica intermediária (*) os quais podem ser utilizados como material de apoio eficiente para o ensino de ciências e mesmo de outras matérias atendendo às exigências do PCN. Circuitos simples, que podem até ser montados pelos professores e estudantes do ensino fundamental, servem para ensinar como funcionam os computadores! Montagens interessantes podem ser associadas ao ensino de física, química, biologia e até mesmo ciências humanas. Sabendo montar circuitos eletrônicos e acompanhando publicações especializadas o professor terá uma poderosa ferramenta de ensino e o aluno uma atividade que pode servir para revelar vocações. Veja nossa seção de circuitos para iniciantes e apostilas.

 

 

(*) Denominamos “eletrônica intermediária” àquela que faz uso de componentes discretos e de circuitos integrados e baixa escala de integração (LSI). São componentes fáceis de manusear, fáceis de encontrar, e de entender seu princípio de funcionamento. Estes componentes estão num ponto intermediário de uma escala que tem a eletricidade do ensino médio, onde terminam os programas de física e a eletrônica da alta escala de integração (VLS) dos computadores e outros aparelhos de extrema complexidade. Dentre estes componentes destacamos os resistores, capacitores, diodos, transistores e alguns circuitos integrados. Esta colocação faz da eletrônica intermediária indispensável como ponte cobrindo o vácuo que existe entre a física do ensino médio e a eletrônica do dia a dia, que usa a eletrônica avançada, a aplicação real da ciência que é a tecnologia.

 

 

b)    Professores e alunos de cursos técnicos e de engenharia

Não existe ensino técnico sem a prática. No entanto, não basta os conhecimentos adquiridos nas aulas práticas para se formar o verdadeiro profissional. É preciso mais. É preciso montar circuitos, mesmo que simples, como uma preparação para o manuseio de componentes, instrumentos e ferramentas que são exigidos na manutenção de equipamentos mais complexos. Trabalhando com tecnologia intermediária o aluno se prepara para entender e manusear melhor os equipamentos que usam qualquer tecnologia, inclusive a mais avançada. Este trabalho é absolutamente necessário como degrau para a aquisição das habilidades exigidas para o trabalho com componentes de todos os níveis de tecnologia. A montagem bem planejada de circuitos que utilizem os princípios estudados nos cursos técnicos é algo que não pode faltar.

 

c)   Amadores

A montagem de equipamentos eletrônicos de uso pessoal é um hobby altamente instrutivo e gratificante. Não existe satisfação maior do que ver funcionando um aparelho que foi montado pelas suas próprias mãos! Temos observado amadores que montam seus circuitos a partir dos 10 anos de idade e até menos! Esta é a idade em que nossos alunos de tecnologia começam, já aprendendo a reconhecer circuitos e até mesmo soldar! E, uma vez que começam a realizar montagens, não param mais.

 

d)  Profissionais de desenvolvimento

Os profissionais do desenvolvimento de circuitos eletrônicos não estão apenas nas indústrias. Muitas pessoas têm encontrado fontes de renda bastante compensadoras montando e vendendo certos tipos de circuitos eletrônicos que não são fabricados pelas empresas de maior porte, fazendo sua instalação ou mesmo reparação. Veja que, mesmo aqueles que não pretendem montar aparelhos eletrônicos para vender precisam saber como isso é feito. Os profissionais que fazem vendas técnicas, instalação e manutenção de equipamentos eletrônicos precisam conhecer os princípios de funcionamento de seus produtos e para isso nada melhor do que saber como montar coisas semelhantes.


 

O que podemos montar?Não existe um limite para o que um montador habilidoso e que tenha recursos apropriados pode montar. As montagens eletrônicas podem ser classificadas em níveis de dificuldades que exigem diferentes graus de conhecimento e habilidade dos montadores e também equipamentos e ferramentas adicionais. Assim, podemos fazer a seguinte separação das montagens em várias categorias:

 

a) Montagens Simples Para Estudantes e Iniciantes

Estudantes, professores do ensino fundamental e médio podem montar circuitos eletrônicos relativamente simples tanto para complementar o ensino tradicional com o uso de tecnologia como para ilustrar aulas ou para fazer parte dos programas de matérias eletivas. Normalmente são montagens feitas em matrizes de contactos, ponte de terminais ou placas de circuito impressos com componentes simples, normalmente poucos transistores e no máximo um ou dois circuitos integrados. Podemos dizer que estudantes e amadores a partir dos 9 anos de idade já podem realizar muitas das montagens incluídas nessa categoria. Podemos incluir os seguintes projetos nesse grupo:

Controles de motores
Circuitos simples de corrente contínua
Pequenos transmissores
Excitadores de LEDs
Osciladores de Áudio
Rádios experimentais
Circuitos com sensores
Amplificadores simples
Fontes de alimentação
Receptores experimentais de rádio
Alarmes de luz
Alarmes de toque
Reostatos
Circuitos para realizar experiências de ciências
Veja no nosso site a seção “Artigos” – Artigos para Iniciantes e também a seção de Apostilas.

 

b) Projetos Intermediários

Esses já são projetos que preferivelmente devem ser realizados em matrizes de contacto, placas universais ou placas de circuito impresso contendo componentes como circuitos integrados. Professores, estudantes e amadores podem elaborar projetos de razoável complexidade tanto para usar nos seus cursos como para próprio uso. Como elaborar as placas de circuito impresso para essas montagens é algo que ensinaremos neste livro. Nesta categoria podemos enquadrar os seguintes projetos:

Controles PWM de motores
Controles remotos com PLL
Transmissores de rádio e TV
Amplificadores de pequena e média potência
Efeitos de luz e som
Circuitos digitais simples como contadores
Circuitos com amplificadores operacionais
Alarmes de infravermelho e presença
Circuitos de efeitos de luz e som
 Veja a seção Artigos no item “Artigos e Projetos”

 

c) Projetos avançados

Esses já são indicados para os montadores experientes que conseguem fazer placas de circuito impresso precisas com grande quantidade de componentes ou trilhas bastante estreitas. São projetos que se baseiam tanto numa quantidade elevada de componentes (discretos e circuitos integrados) como também em microprocessadores. Para esses casos, o montador também deve ter recursos de programação, se forem utilizados microprocessadores, e deve ter experiência de como fazer isso. Os recursos incluem o que se denomina um “emulador”, ou seja, uma placa em que o microprocessador pode ser encaixado para programação e ligado a um computador. Podemos dar como exemplo dessa categoria os seguintes projetos:


Projetos com microprocessadores
Interfaces de controle
Automatismos complexos
Circuitos de controle de robôs
Jogos eletrônicos
Veja na nossa seção de Artigos Técnicos e também Microcontroladores (PIC).


Em outros artigos, e mesmo cursos, daremos mais elementos para que os leitores aprendam a fazer montagens, dominando as principais tecnologias para isso. No Curso Básico de Eletrônico (livro de nossa autoria - Veja em Livros Nacionais), ensinamos como soldar, como interpretar diagramas e como fazer montagens simples a partir de esquemas e desenhos.


 

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