O estudo formal de eletricidade e eletrônica, com toda a sua carga teórica e descrições matemáticas, pode fazer muitas pessoas se sentirem distanciadas dos fenômenos práticos, não conseguindo ligar os conceitos com experimentos reais.
Durante um tempo fiquei pensando qual experimento didático é possível de ser feito para consolidar os principais conceitos de eletrônica analógica.
O “hello world” da eletrônica
Hoje em dia, o “hello world” da eletrônica é fazer um pequeno semáforo de leds. Mas como fazer um da maneira mais simples possível?
Com o Arduino podemos fazer um semáforo mas, por mais legal que seja esse primeiro contato, ainda existem muitas complexidades e abstrações envolvidas em um simples piscar de leds: um software em C++ é compilado e armazenado em uma região da memória flash de um microcontrolador e este, por sua vez, através do processamento das múltiplas instruções do programa, controla a saída de tensão em determinados pinos do chip usados pelos leds.
Outra maneira mais simples de se criar um semáforo é usando timer 555. Aqui não temos mais um software e nem um microcontrolador. A frequência do piscar dos leds já é “programada” através da combinação de resistências e capacitâncias. Mas ainda sim temos um chip abstraindo coisas (com transistores, diodos e resistores dentro dele).
Então, será que existe uma forma de se criar um semáforo usando apenas transistores, capacitores, resistores, e leds?
Foi aí que encontrei o canal do “Burgos Eletrônica” no YouTube que apresentava um diagrama esquemático justamente do que eu estava procurando:
Com este experimento podemos ver na prática os conceitos de:
- análise de diagrama esquemático.
- circuito em série e paralelo.
- tensão.
- resistência e lei de Ohm.
- lei de kirchhoff.
- capacitância.
- transistor NPN.
- diodo emissor de luz.
Basicamente, tudo que é estudado de forma teórica e isolada reunido em um único projeto prático!
Circuito na prática
Ao montar o circuito de acordo com o diagrama, teremos isto:
Observe que apesar de funcionar bem, a sequência dos LEDs não é a correta esperada por um semáforo.
Do jeito que está, o circuito liga o vermelho, depois o amarelo, depois o verde, e assim ele volta para o início.
O correto deveria ser: primeiro o vermelho, depois o verde, depois o amarelo, e volta para o início ligando o vermelho novamente.
Por enquanto, vamos nos contentar analisando o circuito apenas como está. Depois iremos fazer um pequeno ajuste para que a sequência saia como o esperado.