Comparador de janela LM35 - Laboratorio de Garagem (arduino, eletrônica, robotica, hacking)2024-03-28T12:27:15Zhttps://labdegaragem.com/forum/topics/comparador-de-janela-lm35?commentId=6223006%3AComment%3A700715&x=1&feed=yes&xn_auth=noboa noite Rafael.
Ok,…tag:labdegaragem.com,2019-02-13:6223006:Comment:7007152019-02-13T20:21:07.648ZElcids Chagashttps://labdegaragem.com/profile/ElcidsChagas
<p><span style="font-size: 12pt;">boa noite Rafael.</span></p>
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<p><span style="font-size: 12pt;"> Ok, vou preparar algumas figuras mais didáticas pra te mostrar estes cálculos. Tão logo tenha preparado isso, posto aqui. Ok ?</span></p>
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<p><span style="font-size: 12pt;"> Abrçs,</span></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"> Elcids</span></p>
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<p><span style="font-size: 12pt;">boa noite Rafael.</span></p>
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<p><span style="font-size: 12pt;"> Ok, vou preparar algumas figuras mais didáticas pra te mostrar estes cálculos. Tão logo tenha preparado isso, posto aqui. Ok ?</span></p>
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<p><span style="font-size: 12pt;"> Abrçs,</span></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"> Elcids</span></p>
<p></p> Quero saber desse outro cálcu…tag:labdegaragem.com,2019-02-11:6223006:Comment:7004442019-02-11T19:21:57.684ZRafael Spagnahttps://labdegaragem.com/profile/RafaelSpagna
Quero saber desse outro cálculo também, se possível! Agradeço desde já!
Quero saber desse outro cálculo também, se possível! Agradeço desde já! Muito obrigado de coração!! A…tag:labdegaragem.com,2019-02-11:6223006:Comment:7003822019-02-11T17:40:44.729ZRafael Spagnahttps://labdegaragem.com/profile/RafaelSpagna
Muito obrigado de coração!! Ajudou muito!
Muito obrigado de coração!! Ajudou muito! olá Minerin.
Desculpe,…tag:labdegaragem.com,2019-02-11:6223006:Comment:7006012019-02-11T17:20:11.311ZElcids Chagashttps://labdegaragem.com/profile/ElcidsChagas
<p><span style="font-size: 12pt;">olá Minerin.</span></p>
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<p><span style="font-size: 12pt;"> Desculpe, postei uma resposta abaixo, pois não vi que vc já tinha respondido. Eu estava elaborando o texto e não atualizei a página.</span></p>
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<p><span style="font-size: 12pt;"> Abrçs,</span></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"> Elcids…</span></p>
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<p><span style="font-size: 12pt;">olá Minerin.</span></p>
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<p><span style="font-size: 12pt;"> Desculpe, postei uma resposta abaixo, pois não vi que vc já tinha respondido. Eu estava elaborando o texto e não atualizei a página.</span></p>
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<p><span style="font-size: 12pt;"> Abrçs,</span></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"> Elcids</span></p>
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<p><span style="font-size: 12pt;"><a href="https://storage.ning.com/topology/rest/1.0/file/get/1028188447?profile=original" target="_blank" rel="noopener"><img src="https://storage.ning.com/topology/rest/1.0/file/get/1028188447?profile=RESIZE_710x" class="align-full"/></a></span></p>
<p></p> olá Rafael.
Se eu ente…tag:labdegaragem.com,2019-02-11:6223006:Comment:7003792019-02-11T17:15:50.919ZElcids Chagashttps://labdegaragem.com/profile/ElcidsChagas
<p><span style="font-size: 16px;">olá Rafael.</span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;"> Se eu entendi, vc quer saber o motivo dos resistores serem de <strong>1k</strong> e <strong>510 ohm</strong>. Ok, então vou tentar mostrar o porquê.</span></p>
<p><span style="font-size: 16px;"> Seu sensor é um <strong>LM35</strong>, que é um sensor linear e "integrado" (possui um circuito junto com o próprio sensor). Ele "solta" uma tensão proporcional à temperatura, que são…</span></p>
<p><span style="font-size: 16px;">olá Rafael.</span></p>
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<p><span style="font-size: 16px;"> Se eu entendi, vc quer saber o motivo dos resistores serem de <strong>1k</strong> e <strong>510 ohm</strong>. Ok, então vou tentar mostrar o porquê.</span></p>
<p><span style="font-size: 16px;"> Seu sensor é um <strong>LM35</strong>, que é um sensor linear e "integrado" (possui um circuito junto com o próprio sensor). Ele "solta" uma tensão proporcional à temperatura, que são <strong>10mV/grau césius</strong>. Este valor de <strong>10mV/grau</strong> é chamado de "<em><strong>slope</strong></em>" do sensor. Veja o gráfico do fabricante (Texas):</span></p>
<p></p>
<p><span style="font-size: 10pt;">(<em>clique na figura para "zoom"</em>)</span></p>
<p><a href="https://storage.ning.com/topology/rest/1.0/file/get/1027800304?profile=original" target="_blank" rel="noopener"><img src="https://storage.ning.com/topology/rest/1.0/file/get/1027800304?profile=RESIZE_710x" class="align-center"/></a></p>
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<p><span style="font-size: 12pt;"> Observe que teoricamente, a <strong>zero graus</strong>, teremos <strong>zero Volts</strong> na saída do <strong>LM35</strong> (digo teoricamente pois sempre há uma margem de erro). Note que marquei na figura dois pontos em específico: em "<strong>verde</strong>" marquei a temperatura de <strong>40 graus</strong>, e em "<strong>rosa</strong>" marquei a de <strong>50 graus</strong>. Para <strong>50 graus</strong> o <strong>LM35</strong> "solta" <strong>500mV</strong>, e para <strong>40 graus</strong> o <strong>LM35</strong> "solta" <strong>400mV</strong>.</span></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"> Estes dois pontos são justamente os ajustes nos <strong>potenciômetros</strong> <strong>P1</strong> e <strong>P2</strong>, que marquei no seu circuito, na figura a seguir:</span></p>
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<p><span style="font-size: 12pt;"><a href="https://storage.ning.com/topology/rest/1.0/file/get/1027798407?profile=original" target="_blank" rel="noopener"><img src="https://storage.ning.com/topology/rest/1.0/file/get/1027798407?profile=RESIZE_710x" class="align-center"/></a></span></p>
<p></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"> Veja que marquei também os <strong>Operacionais</strong> <strong>A1</strong> e <strong>A2</strong>, que pertencem ao mesmo chip: o <strong>LM358</strong>. Estes Operacionais estão ligados como "<strong>comparadores de tensão</strong>", o que significa que comparam as tensões entre as <strong>entradas</strong> "<strong>+</strong>" e "<strong>-</strong>". Quando a tensão na <strong>entrada</strong> "<strong>+</strong>" é maior que a da entrada "<strong>-</strong>", então na <strong>saída</strong> do <strong>Operacional</strong> (pino "<strong>1</strong>" em <strong>A1</strong>, e pino "<strong>7</strong>" em <strong>A2</strong>) terá uma tensão próxima à alimentação, neste caso próxima a <strong>12V</strong> (na realidade será um pouco menor, mais próxima a <strong>10.5V</strong> , devido à "perdas" internas no <strong>LM358</strong>). Quando <span>a tensão na <strong>entrada</strong> "<strong>+</strong>" <strong><em>é menor que</em></strong> a da <strong>entrada</strong> "<strong>-</strong>", então na <strong>saída</strong> do <strong>Operacional</strong> teremos praticamente <strong>zero Volts</strong> (o <strong>LM358</strong> tem um circuito interno "especial" que garante isso).</span></span></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"><span> Então como vc pode ver, o <strong>Operacional</strong> <strong>A1</strong> está comparando com <strong>500mV</strong>, a tensão que o <strong>LM35</strong> fornece. Ou seja, indiretamente comparando com <strong>50 graus</strong>. Já o <strong>Operacional</strong> <strong>A2</strong> está comparando com <strong>400mV</strong>, a tensão que o <strong>LM35</strong> fornece, ou seja, indiretamente comparando com <strong>40 graus</strong>.</span></span></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"><span> Resumindo: <em><strong>A1 compara com 50 graus</strong></em> (ajustado em <strong>P1</strong>). Já <em><strong>A2 compara com 40 graus</strong></em> (ajustado em <strong>P2</strong>).</span></span></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"><span> Agora fica mais fácil entender o motivo disso se chamar "<strong>Comparador de Janela</strong>", pois a tal "<strong>janela</strong>" é o intervalo entre o ajuste de <strong>P1</strong> e o ajuste de <strong>P2</strong>. Ou seja, uma "<strong>janela</strong>" entre <strong>40 graus</strong> e <strong>50 graus</strong>.</span></span></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"><span> Sabendo-se disso e das tensões nas <strong>saídas</strong> de <strong>A1</strong> e <strong>A2</strong> (será próximo a 12V, ou será zero volts), então pode-se entender o que ocorrerá com <strong>Q1</strong>, <strong>Q2</strong>, e o <strong>LED</strong>.</span></span></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"><span> <span style="text-decoration: underline;"><em><strong>Veja</strong></em></span>: o <strong>LED</strong> só acende se ambos <strong>Q1</strong> e <strong>Q2</strong> estiverem "<strong>ligados</strong>" (o termo técnico não é esse, mas vamos dizer assim). Quem liga <strong>Q1</strong> é a <strong>saída de A1</strong>. Quando esta saída é <strong>zero volts</strong>, Q1 fica <strong>desligado</strong>. Quando esta saída é próxima de <strong>12V</strong>, <strong>Q1 é "ligado"</strong>. Da mesma forma, quem liga <strong>Q2</strong> é <strong>A2</strong>, se comportando exatamente como ocorre com A1 e Q1.</span></span></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"><span> Agora veja isso: quando a temperatura do <strong>LM35</strong> <strong>está abaixo de 40 graus</strong>, <strong>sua saída é menor que 400mV</strong>, fazendo com que a <strong>saída</strong> de <strong>A2</strong> seja e <strong>zero volts</strong>, <span style="text-decoration: underline;"><em><strong>desligando Q2</strong></em></span>. Nesta condição, o <strong>LED</strong> <em><strong>ficará apagado</strong></em>, pois é preciso que <strong>Q1</strong> e <strong>Q2</strong> estejam <strong>ambos</strong> ligados para que o LED acenda.</span></span></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"><span> Quando a temperatura do <strong>LM35</strong> <strong>está entre 40 e 50 graus</strong>, a tensão na sua saída estará entre <strong>400mV</strong> e <strong>500mV</strong>. Com isso, <strong>A2 liga Q2</strong>. Já <strong>A1 liga Q1</strong>. Analise, e veja que o <em><strong>LED acende</strong></em>.</span></span></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"><span> Quando a temperatura do <strong>LM35</strong> <strong>está acima de 50 graus</strong>, <strong>sua saída é maior que 500mV</strong>, fazendo com que a <strong>saída</strong> de <strong>A1</strong> <strong>desligue Q1</strong>, e portanto o <strong>LED também desligará</strong>.</span></span></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"><span> <span style="text-decoration: underline;"><em><strong>Conclusão</strong></em></span>: o <strong>LED</strong> só acende se a temperatura <em><strong>estiver dentro da "janela"</strong></em> especificada em <strong>P1</strong> e <strong>P2</strong>.</span></span></p>
<p></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"><span> Mas e sobre o que vc perguntou, sobre <strong>RB1</strong> e <strong>RB2</strong> (ambos <strong>1k</strong>) e <strong>RLED</strong> (<strong>510 ohms</strong>) ?</span></span></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"><span> No caso de <strong>RB1</strong> e <strong>RB2</strong>, são <strong>resistores de polarização</strong> para <strong>Q1</strong> e <strong>Q2</strong>. Estes valores "baixos" de <strong>1k</strong> e o <strong>alto ganho</strong> do <strong>BC548</strong> (geralmente maior que <strong>200</strong>), garante que os transistores irão "ligar". Como a tensão de alimentação do <strong>LM358</strong> é relativamente "alta", e o ganho do BC548 é também alto, mesmo resistores de <strong>10K</strong> irão garantir que os BCs liguem. Ou seja, há uma ampla faixa que vc pode usar para <strong>RB1</strong> e <strong>RB2</strong>. É possível calcular (e é simples o cálculo) o valor adequado para estes dois resistores, porém na prática se usa valores maiores, para não forçar a saída do <strong>LM358</strong>, e valores entre <strong>5k</strong> e <strong>10k</strong> são bem adequados. O valor de <strong>1k</strong>, <span style="text-decoration: underline;"><em><strong>é bastante exagerado</strong></em></span>, e puxará cerca de <strong>9mA</strong> de cada saída do <strong>LM358</strong>. Com um valor de <strong>10k</strong>, essas correntes ficarão próximas a <strong>1mA</strong> e ainda assim conseguirão ligar os <strong>BC548</strong> (devido ao alto ganho destes transistores).</span></span></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"><span> Já <strong>RLED</strong>, determina a corrente pelo LED, e portanto a força do seu brilho. Para tal, vc deve saber a corrente do LED para o brilho desejável, e isto vc encontra no datasheet do LED, mas para LEDs comuns, consideramos entre <strong>10</strong> e <strong>15 mA</strong>. O cálculo de <strong>RLED</strong> também é simples. Basta descontar dos <strong>12V</strong>, a soma da tensão sobre o próprio LED (no datasheet do LED é chamado de "<strong>VF</strong>", entre <strong>1.8V</strong> e <strong>2.8V</strong>) e a tensão de saturação dos dois <strong>BC548</strong> (cada uma em torno de <strong>0,2V</strong>, totalizando <strong>0,4V</strong>). <em><span style="text-decoration: underline;"><strong>Exemplo</strong></span></em>: se a tensão no LED é de <strong>2V</strong> e a saturação de cada <strong>BC548</strong> é de <strong>0,2V</strong>, a soma é <strong>2,4V</strong> (<strong>2+0.2+0.2</strong>). <strong>Subtraindo de 12V</strong>, temos <strong>12V-2.4V = 9.6V</strong>. Esta é a tensão sobre <strong>RLED</strong>. Agora escolha a corrente no LED, digamos <strong>10mA</strong>. Então aplique a <em><strong>Lei de Ohm</strong></em> e calcule o valor de <strong>RLED</strong>, que será <strong>9.6V / 10mA</strong> (ou <strong>9.6/0.01</strong>), resultando em <strong>960 ohms</strong>, que seria arredondado para <strong>1k</strong>. Logo vc conclui, que provavelmente seu <strong>LED</strong> irá brilhar bem mais que o que eu calculei, já que seu resistor é de <strong>510 ohms</strong>, e portanto resulta em uma <em><strong>corrente = 9.6V/510ohms = 19mA</strong></em> (arredondando).</span></span></p>
<p></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"><span> <em><strong>Uma curiosidade</strong></em>: esse valor da corrente pelo <strong>LED</strong>, é a corrente nos coletores de <strong>Q1</strong> e <strong>Q2</strong>. Sabendo esse valor, é que se garante que os transistores <strong>BC548</strong> irão de fato ligar, mesmo que vc coloque <strong>RB1</strong> e <strong>RB2</strong> em <strong>10k</strong>. Mas esse é outro cálculo, que caso vc queira conhecer, informarei aqui no post.</span></span></p>
<p></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"><span> Espero ter ajudado.</span></span></p>
<p></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"><span> Abrçs,</span></span></p>
<p><span style="font-size: 12pt;"><span> Elcids</span></span></p>
<p></p> Boa tarde RS,
vou simplificar…tag:labdegaragem.com,2019-02-11:6223006:Comment:7003752019-02-11T16:12:47.884Zmineirin RVhttps://labdegaragem.com/profile/RuiViana
<p>Boa tarde RS,</p>
<p>vou simplificar a conta.</p>
<p>Resistor do LED.</p>
<p>Seu LED for destes comuns e cor vermelha, ele acende com 20 mA .</p>
<p>e qdo acesso tem uma voltagem de +- 1,8 sobre ele.</p>
<p>Cada transistor qdo conduzindo, vai ter +- 0,25V;</p>
<p>Somando então: 1,8 + 0,25 + 0,25 = 2,3V;</p>
<p>A sua fonte é de 12V, então 12V - 2,3V, sobram 9,7V para "sumir";</p>
<p>O resistor é igual a 9,7V dividido pela corrente de 20 mA . 9,7 / 0,20 = 485 Ohms</p>
<p>(Resistor…</p>
<p>Boa tarde RS,</p>
<p>vou simplificar a conta.</p>
<p>Resistor do LED.</p>
<p>Seu LED for destes comuns e cor vermelha, ele acende com 20 mA .</p>
<p>e qdo acesso tem uma voltagem de +- 1,8 sobre ele.</p>
<p>Cada transistor qdo conduzindo, vai ter +- 0,25V;</p>
<p>Somando então: 1,8 + 0,25 + 0,25 = 2,3V;</p>
<p>A sua fonte é de 12V, então 12V - 2,3V, sobram 9,7V para "sumir";</p>
<p>O resistor é igual a 9,7V dividido pela corrente de 20 mA . 9,7 / 0,20 = 485 Ohms</p>
<p>(Resistor Comercial 510 Ohms)</p>
<p></p>
<p>Resistor da base do transistor:</p>
<p>Corrente de coletor = corrente do LED = 20 mA;</p>
<p>Considerando um ganho de BC548C = 200;</p>
<p>20ma/200 = 0,1 mA;</p>
<p>1V/0,0001mA = 1000 Ohms (1K);</p>
<p>Com uma saída de 1 V no amplificador conseguira saturar o transistor</p>
<p>e acender o LED.</p>
<p>RV</p>
<p></p>