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Escola Secundária Afonso Lopes Vieira
Curso Profissional de Técnico de Instalações Elétricas
2010/2013
Tacómetro/Conta-rotações
Relatório da Prova de Aptidão Profissional
Leandro Ribeiro Norte, n.º 18667, 3.º IE
Leiria, junho de 2013
Escola Secundária Afonso Lopes Vieira
Curso Profissional de Técnico de Instalações Elétricas
2010/2013
Tacómetro/Conta-rotações
Relatório da Prova de Aptidão Profissional
Leandro Ribeiro Norte, n.º 18667, 3.º IE
Orientador – Paulo Manuel Martins dos Santos
Coorientadores – Carlos Jorge Camarinho e Susana de Jesus Teodoro
Leiria, junho de 2013
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
Agradecimentos
Durante a elaboração da Prova de Aptidão Profissional qualquer ajuda é importante, portanto
a colaboração de todos aqueles que estão à nossa volta é preciosa.
Começo por agradecer ao Diretor da Escola Secundaria Afonso Lopes Vieira, Dr. Pedro
Biscaia, por ter aberto o Curso Profissional de Técnico de Instalações Elétricas.
Quero também agradecer ao Diretor de Curso, professor Carlos Camarinho, e ao professor
Paulo Santos por todo o apoio prestado na realização do projeto da Prova de Aptidão
Profissional, bem como à professora de Português, Susana Teodoro, por se disponibilizar a
corrigir este relatório.
Para a realização de todo o projeto não posso deixar de agradecer à minha família, amigos e a
todos os que de alguma forma estiveram envolvidos na realização deste projeto.
A todos o meu muito obrigado.
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
Índice geral
Agradecimentos ........................................................................................................................iii
Índice geral.................................................................................................................................iv
Outros índices ou listas...............................................................................................................v
Índice de figuras.....................................................................................................................v
Índice de tabelas.....................................................................................................................v
Resumo......................................................................................................................................vi
Palavras-chave.......................................................................................................................vi
1.Introdução...............................................................................................................................1
1.1.Apresentação de ideias e linhas fundamentais................................................................1
1.2.Objetivos a alcançar........................................................................................................1
1.3.Estrutura do relatório.......................................................................................................2
2.Desenvolvimento....................................................................................................................3
2.1.Fundamentação do projeto..............................................................................................3
2.1.1.Motores de combustão interna.....................................................................................3
Motores de 4 tempos..........................................................................................................4
Motor diesel.......................................................................................................................6
Motores de 2 tempos..........................................................................................................7
2.1.2.Motores elétricos..........................................................................................................7
Motor de corrente contínua (DC)......................................................................................7
Motor de corrente alternada (AC)....................................................................................10
Motor de passo.................................................................................................................14
Servomotor......................................................................................................................16
2.2.Métodos e técnicas utilizadas........................................................................................18
2.3.Execução do projeto......................................................................................................19
3.Conclusão..............................................................................................................................46
Bibliografia...............................................................................................................................47
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
Outros índices ou listas
Índice de figuras
Figura 1: Esquema de funcionamento do motor de 4 tempos (1 - Admissão; 2 - Compressão;
3 - Expansão; 4 - Escape)............................................................................................................4
Figura 2: Exemplo de um motor diesel.......................................................................................6
Figura 3: Esquema de funcionamento do motor de 2 tempos (1.º T - Admissão/compressão;
2.º-T - Expansão/escape).............................................................................................................7
Figura 4: Motor de corrente contínua em corte para visualização da estrutura interna..............8
Figura 5: Princípio de funcionamento do um motor de corrente contínua.................................9
Figura 6: Partes construtivas de um motor assíncrono, ou motor de indução...........................11
Figura 7: Motor de indução trifásico.........................................................................................12
Figura 8: Máquina síncrona......................................................................................................14
Figura 9: Motores de passo utilizados em equipamentos informáticos....................................15
Figura 10: Esquema simplificado da estrutura e comando de um motor de passo...................15
Figura 11: Estrutura de um servomotor utilizado em modelismo.............................................16
Figura 12: Exemplo de servomotores industriais......................................................................16
Figura 13: Exemplo do sinal de controlo de um servomotor....................................................18
Figura 14: Esquema elétrico do circuito do Tacómetro/Conta-rotações...................................20
Figura 15: Fotografia do projeto montado em placas de ensaio...............................................23
Figura 16: Visualização com osciloscópio do sinal captado no cabo da vela da mota.............24
Figura 17: Fluxograma simplificado do programa...................................................................25
Índice de tabelas
Tabela 1: Lista de material........................................................................................................20
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
Resumo
O tacómetro, ou conta-rotações, é um instrumento de medida muito importante para sabermos
o regime a que um motor está a funcionar. São utilizados não só em veículos terrestres,
marítimos e aéreos, mas também em maquinaria industrial. Ao sabermos a que rotação está o
veio do motor a girar podemos controlar o nível sonoro que ele está a produzir, controlar o
desgaste das partes mecânicas, a durabilidade do motor, o consumo de energia, etc. O regime
do motor é o mesmo que dizer o número de rotações por minuto (RPM) a que este está a
funcionar, e é esta a funcionalidade de um tacómetro ou conta-rotações.
Neste trabalho irá construir-se um tacómetro/conta-rotações que funcione com motores de
combustão interna de 2 ou de 4 tempos, com ventoinhas e com veios de motores elétricos. A
visualização poderá ser feita através de uma linha com 20 LEDs (Light-Emitting Diode), de
um mostrador de 7 segmentos com 4 dígitos ou ainda de um mostrador de cristal líquido
(LCD – Liquid-Crystal Display) alfanumérico de 2 linhas com 16 carateres cada. O sistema
será baseado no microcontrolador PICAXE-28X1. A programação será feita em linguagem
BASIC no software LinAXEpad em ambiente Linux Ubuntu, tudo software livre, gratuito e
compatível.
Palavras-chave
Microcontrolador; tacómetro; conta-rotações; motor
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
1. Introdução
O tacómetro, ou conta-rotações, é um instrumento de medida que conta o número de rotações
do veio ou volante de um motor num determinado tempo, normalmente o valor expressa-se
em rotações por minuto, ou abreviadamente RPM. É utilizado não só em veículos terrestres,
marítimos e aéreos, mas também em maquinaria industrial. Ao sabermos a que rotação está o
veio do motor a girar podemos controlar o nível sonoro que ele produz, controlar o desgaste
das partes mecânicas, a durabilidade do motor, o consumo de energia, o rendimento, e outros.
1.1. Apresentação de ideias e linhas fundamentais
Escolhi realizar este projeto, porque queria aprofundar os meus conhecimentos sobre:
• Tacómetros/conta-rotações;
• Microcontroladores da família PICAXE;
• Mostradores de 7 segmentos;
• Mostradores de cristal líquido (LCD) alfanuméricos.
Assim, decidi conjugar todas estas minhas curiosidades e encetar o trabalho com vista à
minha Prova de Aptidão Profissional (PAP).
1.2. Objetivos a alcançar
Os objetivos que me propus atingir foram: estudar os vários tipos de motores e os seus
regimes de funcionamento; utilizar o software EAGLE (Easily Applicable Graphical Layout
Editor) para a elaboração de esquemáticos de circuitos elétricos/eletrónicos e desenho de
placas de circuito impresso; conhecer o funcionamento e utilização do microcontrolador
PICAXE-28X1 e a sua programação com a ferramenta LinAXEpad em ambiente
Linux/Ubuntu; e utilizar díodos emissores de luz (LEDs), mostradores de 7 segmentos e
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
mostradores de cristal líquido (LCD) alfanuméricos.
1.3. Estrutura do relatório
Este relatório começa com os agradecimentos a quem me apoiou nestes três anos do curso.
Depois vem o resumo onde faço uma breve apresentação do meu projeto. Para finalizar a
parte inicial do relatório incluem-se os índices – de conteúdo, de figuras e de tabelas.
Neste capítulo, apresento de uma forma sucinta as linhas fundamentais do projeto bem como
os objetivos a alcançar.
No capítulo do desenvolvimento abordo pormenorizadamente as várias partes do trabalho
envolvido no projeto da PAP. Na fundamentação faço um breve resumo dos vários tipos de
motores mais correntemente utilizados. De seguida mostro as técnicas e os métodos utilizados
na concretização deste projeto.
Por fim, no capítulo da conclusão faço um balanço do trabalho realizado e apresento as
maiores dificuldades sentidas, bem como a forma como foram superadas. Apresento ainda na
bibliografia as fontes de informação consultadas e nos anexos incluo algumas folhas de dados
dos principais componentes.
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
2. Desenvolvimento
Iniciei-me neste projeto pelo gosto que tenho por motores. Devido à utilidade de medir o
regime dos motores, decidi fazer o tacómetro/conta-rotações.
Irei iniciar este capítulo apresentando os principais motores correntemente utilizados.
Seguidamente apresentarei o esquemático, a lista de material utilizado, algumas fotografias do
trabalho realizado em placa de ensaio (breadboard), o fluxograma e o código fonte do
programa utilizado na programação do microcontrolador PICAXE-28X1.
2.1. Fundamentação do projeto
2.1.1. Motores de combustão interna
Os motores de combustão interna são ainda aqueles que mais são utilizados nos veículos de
transportes, sejam eles: motociclos; automóveis; autocarros; camiões; embarcações (barcos e
navios); e aeronaves. São ainda muito utilizados noutro tipo de maquinaria, nomeadamente
naquela utilizada na atividade agrícola e florestal, ou noutra em que não seja possível ou
conveniente a utilização da eletricidade ou de motores elétricos.
Estes tipos de motores podem ser classificados segundo vários critérios: segundo o tipo de
movimento – alternativo ou rotativo; segundo o tipo de combustível utilizado – gasolina,
gasóleo (diesel) ou gás; segundo a forma como se realiza a combustão - ignição por faísca
(gasolina) ou ignição por compressão (gasóleo); segundo o ciclo termodinâmico – otto, diesel
e brayton; e outros.
Apesar de se tratar de um assunto bastante vasto, irei apenas abordar de uma forma sucinta o
funcionamento dos motores de 4 e de 2 tempos. Basicamente os motores de 4 tempos são
aqueles que encontramos nos automóveis, autocarros e camiões, enquanto os motores de 2
tempos são utilizados em motociclos monocilindro, barcos de recreio, corta-relvas,
motosserras, etc..
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
Motores de 4 tempos
Considerando o uso de apenas duas válvulas que são comandadas pelos ressaltos da árvore de
cames, uma designada por válvula de admissão (à direita na animação), que permite a
introdução no cilindro de uma mistura gasosa composta por ar e combustível (gasolina,
gasóleo ou gás) e outra designada como válvula de escape (à esquerda na animação), que
permite a expulsão para a atmosfera dos gases queimados, o ciclo de funcionamento de um
motor de combustão de 4 tempos é o seguinte:
1. Com o êmbolo, também designado por pistão, no ponto morto superior (PMS) é aberta a
válvula de admissão, enquanto se mantém fechada a válvula de escape. A dosagem da
mistura gasosa (ar e combustível) é regulada pelo sistema de alimentação, que pode ser
um carburador, ou pela injeção eletrónica, em que se substitui o comando mecânico por
um eletrónico, conseguindo-se assim melhores prestações, principalmente quando
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Figura 1: Esquema de funcionamento do motor de 4 tempos (1 - Admissão; 2 - Compressão;
3 - Expansão; 4 - Escape).
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
solicitadas respostas rápidas do motor. O êmbolo é impulsionado para baixo pelo veio de
manivelas, ou cambota, e move-se então até ao ponto morto inferior (PMI). Este passeio
do êmbolo é chamado o primeiro tempo do ciclo, ou tempo de admissão;
2. Fecha-se nesta altura a válvula de admissão, ficando o cilindro cheio com a mistura
gasosa, que é agora comprimida pelo pistão, impulsionado no seu sentido ascendente em
direção à cabeça do motor pela cambota até atingir de novo o PMS. Na animação
observa-se que durante este movimento as duas válvulas se encontram fechadas. A este
segundo passeio do êmbolo é chamado o segundo tempo do ciclo, ou tempo de
compressão;
3. Quando o êmbolo atinge o PMS, a mistura gasosa que se encontra comprimida na
cavidade existente entre a face superior do êmbolo e a cabeça do motor, denominado
câmara de combustão, é inflamada devido a uma faísca produzida pela vela e “explode”.
O aumento de pressão devido à temperatura gerada dá origem ao movimento de expansão
que empurra o êmbolo até ao PMI, impulsionando desta maneira a cambota e produzindo
a força rotativa necessária ao movimento do eixo do motor que será posteriormente
transmitido às rodas motrizes. A este terceiro passeio do êmbolo é chamado o terceiro
tempo do ciclo, tempo de explosão/expansão, tempo motor ou tempo útil, uma vez que é o
único que efetivamente produz trabalho, pois durante os outros tempos, apenas se usa a
energia de rotação acumulada no volante (momento de inércia), o que faz com que ele ao
rodar permita a continuidade do movimento por meio da cambota durante os outros três
tempos;
4. O cilindro encontra-se agora cheio de gases queimados. É nesta altura, em que o êmbolo
impulsionado pela cambota retoma o seu movimento ascendente, e que a válvula de
escape se abre, permitindo a expulsão para a atmosfera dos gases impelidos pelo êmbolo
no seu movimento até ao PMS, altura em que se fecha a válvula de escape. A este quarto
passeio do êmbolo é chamado o quarto tempo do ciclo, ou tempo de exaustão/escape.
Após a expulsão dos gases o motor fica nas condições iniciais permitindo que todo o ciclo se
repita.
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
Motor diesel
O motor diesel, ou motor de ignição por compressão, é um motor de combustão interna
inventado pelo engenheiro alemão Rudolf Diesel (1858–1913), em que a combustão do
combustível se faz pelo aumento da temperatura provocado pela compressão do ar.
A 23 de fevereiro de 1893, o engenheiro alemão Rudolf Diesel recebe a patente para o seu
motor de autoignição. O motor diesel destaca-se ainda hoje pela economia de combustível.
As principais diferenças entre o motor a gasolina e o motor diesel são as seguintes:
• Enquanto a taxa de compressão no motor a gasolina varia de 8:1 a 12:1 (lê-se de doze
para um), no motor diesel esta varia de 15:1 a 25:1;
• Enquanto o motor a gasolina admite (admissão – 1.º tempo) a mistura ar/combustível
para o cilindro, o motor diesel aspira (aspiração – 1.º tempo) apenas ar;
• A ignição no motor a gasolina dá-se a partir de uma faísca elétrica fornecida pela vela
de ignição antes da máxima compressão na câmara de explosão. Já no motor diesel a
combustão ocorre quando o combustível é injetado e imediatamente inflamado pelas
elevadas temperaturas (> 600ºC) devido ao ar fortemente comprimido na câmara de
combustão.
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Figura 2: Exemplo de um motor diesel.
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
Motores de 2 tempos
O motor de 2 tempos é um tipo de motor de combustão interna de mecanismo simples, ou
seja, ocorre um ciclo de admissão, compressão, expansão e exaustão de gases a cada volta do
eixo. Diferente do motor de 4 tempos, em que as etapas de funcionamento não ocorrem de
forma bem demarcada, havendo admissão e exaustão de gases simultaneamente, por exemplo.
Um tempo de funcionamento do motor é o percurso do ponto morto inferior ao ponto morto
superior da trajetória do pistão. Assim, um tempo equivale a meia volta do eixo de manivelas
ou cambota. Chama-se o primeiro tempo ao de admissão e compressão, e o segundo tempo,
ao de expansão (transferência de energia motora ou útil) e escape dos gases, ver figura 3.
2.1.2. Motores elétricos
Motor de corrente contínua (DC)
A máquina de corrente contínua é uma máquina capaz de converter energia mecânica em
energia elétrica (gerador) ou energia elétrica em mecânica (motor).
A energia elétrica utilizada hoje em dia na distribuição e transporte da mesma é a corrente
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Figura 3: Esquema de funcionamento do motor de 2 tempos
(1.º T - Admissão/compressão; 2.º-T - Expansão/escape).
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
alternada, porém os motores de corrente contínua têm tradicionalmente grandes aplicações na
indústria sendo que, são eles que permitem variação de velocidade nas esteiras ou outros
mecanismos das linhas de produção fabris, nos veículos elétricos (elétricos, comboios,
automóveis, ciclomotores, etc.) e outros. Atualmente a redução dos preços dos controladores
eletrónicos para tensão/corrente alternada, que permitem controlar facilmente a velocidade
dos motores assíncronos, tem levado a que os motores de corrente contínua estejam a ser
substituídos na maior parte das aplicações tradicionais.
As partes constituintes da máquina de corrente contínua são:
Rotor ( A rmadura) – Parte girante, montada sobre o eixo da máquina, construído por
material ferromagnético envolto num enrolamento, designado por enrolamento de armadura, e
o anel comutador. Este enrolamento suporta uma corrente elevada e em comparação com o
enrolamento de campo é o circuito responsável por transportar a energia proveniente da fonte;
Anel comutador – Responsável por realizar a inversão adequada do sentido das correntes que
circulam no enrolamento de armadura, constituído por um anel de material condutor,
segmentado por um material isolante de forma a fechar o circuito entre cada uma das bobinas
do enrolamento de armadura e as escovas no momento adequado. O anel é montado no eixo
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Figura 4: Motor de corrente contínua em corte para visualização da
estrutura interna.
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
da máquina e gira conjuntamente com o mesmo. O movimento de rotação do eixo produz a
comutação entre os circuitos dos enrolamentos;
Estator (Campo ou excitação) – Parte estática da máquina, montada em volta do rotor, de
forma que este possa girar internamente. Também é constituído de material ferromagnético,
envolto num enrolamento de baixa potência chamado de enrolamento de campo que tem a
função apenas de produzir um campo magnético fixo para interagir com o campo da
armadura. Em algumas máquinas comercializadas no mercado é possível encontrar
enrolamentos de compensação que tem como função compensar o efeito desmagnetizante da
reação de armadura e enrolamentos de comutação que tem como função diminuir o
faiscamento no anel comutador;
Escovas – Peças de carvão responsáveis por conduzir a energia para o circuito do rotor.
Quanto ao princípio de funcionamento do motor de corrente contínua, a energia elétrica é
fornecida aos condutores do enrolamento da armadura pela aplicação de uma tensão elétrica
contínua aos seus terminais através do anel comutador (coletor), fazendo com que circule uma
corrente elétrica nesse enrolamento, criando assim um campo magnético que se espalha em
toda a extensão da armadura solidária com rotor.
Como o corpo do estator é constituído de materiais ferromagnéticos, ao aplicarmos tensão nos
terminais do enrolamento de campo do motor temos uma intensificação do campo magnético
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Figura 5: Princípio de funcionamento do um motor de corrente contínua.
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
no mesmo e, portanto, a produção de polos magnéticos (norte e sul) espalhados por toda a
extensão do estator.
Pela atuação do anel comutador que tem como função alternar o sentido de circulação da
corrente no enrolamento da armadura, quando aplicamos uma tensão no comutador, com a
máquina parada, a tensão é transferida ao enrolamento da armadura fazendo com que circule
uma corrente pelo mesmo o que produz um campo magnético e outros pares de polos no
enrolamento da armadura.
A orientação desse campo, ou seja, a posição do polo norte e sul permanece fixa,
simultaneamente temos uma tensão elétrica aplicada no enrolamento de campo no estator,
assim, ao termos a interação entre os campos magnéticos da armadura no rotor e do campo no
estator, os mesmos tentarão se alinhar, ou seja, o polo norte de um dos campos tentará
aproximar-se do polo sul do outro.
Como o eixo da máquina pode girar, caso os campos da armadura e do estator não estejam
alinhados, surgirá um binário de forças que produzirá um torque no eixo, fazendo o mesmo
girar. O eixo ao girar faz com que o anel comutador mude o sentido de aplicação da tensão, o
que faz com que a corrente circule no sentido contrário, mudando o sentido do campo
magnético produzido.
Assim, ao girar o anel comutador muda a posição dos polos magnéticos norte e sul do campo
da armadura e como o campo produzido pelo enrolamento de campo no estator fica fixo,
temos novamente a produção de um binário de forças que mantém a mudança dos polos e
consequentemente o movimento do eixo da máquina.
Motor de corrente alternada (AC)
Os motores elétricos de corrente alternada podem ser divididos em assíncronos e síncronos,
sendo que, os primeiros sofrem escorregamento conforme a intensidade de carga (isto é, a
velocidade angular do rotor é inferior à do campo girante criado pelo estator), contudo são a
esmagadora maioria.
Uma outra grande divisão entre os motores de corrente alternada, são os monofásicos e os
trifásicos. A diferença entre estes dois tipos de alimentação alteram profundamente a
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
versatilidade e desempenho do motor, sendo os monofásicos muito mais limitados e
necessitam de condensadores de arranque/partida, caso contrário, não conseguem vencer a
inércia inicial.
A figura ilustra as várias partes construtivas de um motor de corrente alternada assíncrono
trifásico.
Motor de indução monofásico
Os motores de indução monofásicos são assim chamados porque os seus enrolamentos de
campo são ligados diretamente a uma fonte de energia elétrica monofásica. Os motores de
indução monofásicos são a alternativa natural aos motores de indução polifásicos, nos locais
onde não se dispõe de alimentação trifásica, como residências, escritórios, oficinas e em zonas
rurais. Apenas se justifica a sua utilização para baixas potências (1 a 2KW). Entre os vários
tipos de motores elétricos monofásicos, os motores com rotor tipo gaiola destacam-se pela
simplicidade de fabricação e, principalmente, pela robustez, fiabilidade e manutenção
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Figura 6: Partes construtivas de um motor assíncrono, ou motor de indução.
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
reduzida. Por terem somente uma fase de alimentação, não possuem um campo girante como
os motores polifásicos, mas sim um campo magnético pulsante. Isto impede que tenham
binário de arranque, tendo em conta que no rotor se induzem campos magnéticos alinhados
com o campo do estator. Para solucionar o problema de arranque utilizam-se enrolamentos
auxiliares, que são dimensionados e posicionados de forma a criar uma segunda fase fictícia,
permitindo a formação do campo girante necessário para o arranque.
Motor de indução trifásico
O motor de indução trifásico é o tipo mais utilizado, tanto na indústria como em ambiente
doméstico, devido à maioria dos sistemas atuais de distribuição de energia elétrica serem de
corrente alternada trifásica. A utilização de motores de indução trifásicos é aconselhável a
partir dos 2KW, para potências inferiores justifica-se o monofásico. O motor de indução
trifásico apresenta vantagens relativamente ao monofásico, nomeadamente um arranque mais
fácil, o ruído é menor e são mais baratos para potências superiores a 2KW.
Motor síncrono
O motor síncrono é um motor elétrico cuja velocidade de rotação é proporcional à frequência
da sua alimentação.
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Figura 7: Motor de indução trifásico.
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
O rotor deste tipo de motores pode ser constituído por um eletroíman, e ser alimentado por
corrente contínua, ou constituído por ímanes permanentes. Como o campo magnético do rotor
é independente do campo magnético do estator, quando o campo magnético do rotor tenta
alinhar-se com o campo magnético girante do estator, o rotor adquire velocidade proporcional
a frequência da alimentação do estator e acompanha o campo magnético girante estabelecido
no mesmo, sendo por este motivo denominado motor síncrono. O aumento ou diminuição da
carga não afeta sua velocidade. Se a carga ultrapassar os limites nominais do motor, este para
definitivamente.
As instalações elétricas industriais possuem geralmente predominância de cargas reativas
indutivas tais como motores de indução de pequeno porte ou de baixa velocidade de rotação
as quais requerem quantidades consideráveis de potência reativa consumida como corrente de
magnetização. Embora seja possível usarem-se condensador para corrigir a potência reativa,
havendo a possibilidade, é frequentemente preferível a utilização de motores síncronos como
fonte de potência reativa.
No caso de motores síncronos em que o rotor é constituído por um eletroíman, é possível
controlar a potência reativa fornecida ou consumida pelo motor controlando o circuito que
alimenta o rotor. Este circuito é chamado de circuito de excitação da máquina.
Sendo assim, os motores síncronos podem tanto atuar como um dispositivo que absorve
potência reativa (motor subexcitado), e no caso operar como uma carga reativa, como também
atuar como fonte de potência reativa fornecendo dentro de seus limites reativos para a rede
elétrica (motor sobreexcitado).
O controlo da potência ativa que é consumida ou fornecida pelo motor ou gerador síncrono é
feito pelo controlo da potência mecânica entregue ou consumida pelo eixo do motor.
Alguns motores síncronos não são autossuficientes no arranque, necessitando ser levados
próximos a sua rotação nominal, através de um outro motor. Quando este alcança a velocidade
próxima a rotação de trabalho, o seu rotor é então alimentado e ele rapidamente alcança a
velocidade de sincronismo.
A velocidade do motor síncrono é determinada pela equação,
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
n=60⋅fP
=120⋅ fp
onde:
f – Frequência da rede à qual o motor está ligado (Hz);
P – Número de pares de polos do motor;
p – Número de polos do motor;
n – Velocidade de sincronismo do motor (rotações por minuto).
Motor de passo
Um motor de passo é um tipo de motor elétrico usado quando algo necessita de ser rodado ou
posicionado com precisão.
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Figura 8: Máquina síncrona.
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
Neste tipo de motor a rotação do veio é controlada por uma série de campos eletromagnéticos
que são ativados e desativados eletronicamente, ver figura 10.
Os motores de passo não utilizam escovas ou comutadores e possuem um número fixo de
polos magnéticos que determinam o número de passos por volta. Os motores de passo mais
comuns possuem de 16 a 200 passos por volta, a que corresponde uma resolução de 22,5 a
1,8º por passo. Os controladores avançados de motores de passo podem utilizar modulação
por largura de pulso para realizarem micropassos, obtendo-se uma maior resolução de posição
e operação mais suave, em detrimento de outras características.
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Figura 10: Esquema simplificado da estrutura e comando de um motor de passo.
Figura 9: Motores de passo utilizados em equipamentos informáticos.
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
Os motores de passo são classificados pelo torque que produzem. Para atingir todo o seu
torque, as suas bobinas devem receber toda a corrente nominal durante cada passo, existindo
para este fim circuitos reguladores de corrente nos seus controladores, não havendo
necessidade de se fazer um controlo rigoroso da tensão.
O motor de passo foi inventado em 1936 pelo engenheiro francês Marius Lavet (1894–1980).
Os motores de passo são classificados em relação ao seu tipo de construção, e podem ser de
três tipos: relutância variável, imã permanente e híbridos.
Servomotor
Servomotor é uma máquina, mecânica ou eletromecânica, que apresenta movimento
proporcional a um comando, em vez de girar ou se mover livremente sem um controlo mais
efetivo de posição como a maioria dos motores, os servomotores são dispositivos de malha
fechada, ou seja, recebem um sinal de controlo, verificam a posição atual e atuam no sistema
indo para a posição desejada.
Em contraste com os motores que giram indefinidamente, o eixo dos servomotores possui a
liberdade de apenas cerca de 180º mas são precisos quanto a posição. Para isso possuem três
componentes básicos:
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Figura 11: Estrutura de um servomotor
utilizado em modelismo.
Figura 12: Exemplo de servomotores
industriais.
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
Sistema atuador - o sistema atuador é constituído por um motor elétrico, embora também
possamos encontrar servos com motores de corrente alternada, a maioria utiliza motores de
corrente contínua. Também está presente um conjunto de engrenagens que forma uma caixa
de redução com uma relação de transmissão alta o que ajuda a aumentar o torque;
Sensor - o sensor normalmente é um potenciómetro acoplado mecanicamente ao eixo de saída
do servo. O valor da sua resistência elétrica indica a posição angular em que se encontra o
eixo. A qualidade deste vai influenciar a precisão, estabilidade e vida útil do servomotor;
Circuito de control o - o circuito de controlo é formado por componentes eletrónicos
discretos ou circuitos integrados e geralmente é composto por um oscilador e um controlador
PID (controlo proporcional, integral e derivativo) que recebe o sinal do sensor (posição do
eixo) e o sinal de controlo e aciona o motor no sentido necessário para posicionar o eixo na
posição pretendida.
Os servos possuem três fios de interface, dois para alimentação e um para o sinal de controlo.
O sinal de controlo utiliza o protocolo PWM (modulação por largura de pulso, do inglês
Pulse-Width Modulation) que possui três características básicas: largura mínima, largura
máxima e taxa de repetição (frequência).
A largura do pulso de controlo determinará a posição do eixo:
‒ largura máxima equivale ao deslocamento do eixo em +90º relativamente à posição
central;
‒ largura mínima equivale ao deslocamento do eixo em –90º relativamente à posição
central;
‒ restantes larguras intermédias determinam a posição proporcionalmente.
Um exemplo de um sinal de controlo pode ser visto na figura 13. Em geral, a taxa ou
frequência de repetição é 50Hz e a largura do pulso do sinal de controlo varia de 1 a 2ms
(milissegundos). Porém um servomotor pode funcionar também a 60Hz.
- 17 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
2.2. Métodos e técnicas utilizadas
Na realização do meu projeto comecei por utilizar o EAGLE, uma ferramenta CAD
(Computer-Aided Design) multisistema, que existe para vários tipos de sistemas operativos
(Microsoft Windows, Mac OS X, Linux, etc.), mas tem algumas limitações na sua versão
gratuita (freeware) relativamente à versão comercial paga. Utilizei-o essencialmente para
desenhar o meu esquemático.
De seguida montei o meu circuito em placa de ensaio (breadboard), depois de concluído
utilizei o programa LinAXEpad para programar o microcontrolador PICAXE-28X1. O
LinAXEpad é um software livre e existem versões para os sistemas operativos Microsoft
Windows (WinAXEpad) e Mac OS X (MacAXEpad).
Utilizei também os softwares livres Dia, para fazer o diagrama funcional do meu projeto e o
LibreOffice Writer para elaborar este relatório.
- 18 -
Figura 13: Exemplo do sinal de controlo de um servomotor.
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
2.3. Execução do projeto
Resolvi desenvolver este tema no meu projeto porque gostava de aprofundar os meus
conhecimentos sobre motores.
Escolhi o PICAXE-28X1 porque me pareceu o microcontrolador que mais se adequava ao
meu projeto, que é fácil de programar e que se encontrava disponível na escola.
Escolhi também seis registos de deslocamento de 8 bits (74HC595) com entrada série e saída
paralela, pois iria precisar deles para fazerem a desmultiplexagem dos dados enviados pelo
microcontrolador aos quatro mostradores de 7 segmentos, para visualização numérica da
rotação (0000..9999), e aos 20 LEDs, para a visualização da rotação numa barra luminosa
(0..100%). O circuito integrado 74HC595 possui ainda um trinco de saída que evita a
cintilação dos LEDs.
Para a deteção da velocidade utilizei uma bobine de 6 espiras enroladas ao cabo da vela da
mota o do carro e um par emissor e recetor de infravermelhos (barreira luminosa). A
velocidade é calculada pelo PICAXE-28X1 a partir do número de impulsos aplicados às
entradas onde se encontram ligados os sensores durante intervalos de meio segundo (500ms).
Incluí ainda quatro botões de pressão destinados a selecionar o modo de operação pretendido
(motor de 2 tempos, motor de 4 tempos, ventoinha de N pás e veio de um motor) e outras
opções mostradas no LCD. De referir a existência de uma fotoresistência para deteção da luz
ambiente, possibilitando assim a ativação da retroiluminação do LCD para uma correta
visualização noturna.
Contemplei também a alimentação com uma tensão de 6V, para o caso de algumas motas, e
12V, para os automóveis.
O esquemático do circuito do tacómetro/conta-rotações encontra-se representado na figura 14.
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
Na tabela 1 apresento a lista de material de que necessitei para desenvolver o meu projeto.
Tabela 1: Lista de material
Item n.º Nome Quantidade Descrição/Valor
1 R1..6,
R8, R13,
12 Resistência de 10kΩ ¼W
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Figura 14: Esquema elétrico do circuito do Tacómetro/Conta-rotações
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
R35,
R44,
R47, R48
2 R7 1 Resistência de 22kΩ ¼W
3
R9..12,
R14..34,
R36..42
32 Resistência de 330Ω ¼W
4 R43 1 Resistência de 100Ω ½W
5 R45 1 Resistência de 220Ω ¼W
6 R46 1 Resistência de 68kΩ ¼W
7RN1,
RN22 Pente de 8 resistências de 330Ω
8 C1, C2 2 Condensador cerâmico de 22pF
9 C13 1 Condensador cerâmico de 1nF
10C3..10,
C1411 Condensador cerâmico de 100nF
11 C11 1 Condensador eletrolítico de 220μF 25V
12 C12 1 Condensador eletrolítico de 10μF 16V
13 D1, D2 2 Díodo retificador 1N4004
14 D3, D4 2 Díodo de sinal 1N4148
15 LED25 1 Díodo emissor de luz infravermelha (IR LED) LD271
16LED21..2
44
Mostrador de 7 segmentos de ânodo comum
SA56-11EWA
17 LED1..5 5 Díodo emissor de luz (LED) amarelo retangular 7x2mm
18 LED6..15 10 Díodo emissor de luz (LED) verde retangular 7x2mm
19LED16..2
05
Díodo emissor de luz (LED) vermelho retangular
7x2mm
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
20 T1 1 Fototransístor NPN de silício BP103
21 T2 1 Transístor NPN de silício BC327
22 T3 1 Transístor NPN de silício BC547B
23 IC8 1 Circuito integrado regulador de tensão 78L05
24 IC1..6 6 Circuito integrado 74HC595N
25 IC7 1 Microcontrolador PICAXE-28X1
26 Q1 1 Cristal de quarto de 4MHz
27 OPH1 1 Fotoresistência de 100kΩ (VT90N4)
28 DIS1 1Mostrador de cristal líquido (LCD) de 2 linhas × 16
carateres
29 F1 1 Fusível rápido de 2A com suporte
30CON1,
CON82
Barra de 2 ligadores para circuito impresso com
intervalo de 5mm
31 CON5 1Barra de 3 ligadores para circuito impresso com
intervalo de 5mm
32CON4,
CON75 Ponteiras para condutor multifilar Ø0,75mm2
33 L1 15cm Condutor multifilar Ø0,75mm2
34 CON2 1 Jack estéreo fêmea Ø3,5mm
35 SW1..4 4 Tecla/Pulsador de 2 pinos para circuito impresso
39 JP2 1Régua de 3 terminais macho para circuito impresso
(jumper)
A figura 15 mostra o meu projeto montado em placas de ensaio (breadboard). Ao fundo pode
observar-se a ventoinha utilizada para testes, bem como o par emissor e recetor de
infravermelho.
- 22 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
Foram também realizados testes para caracterizar o sinal captado pelas espiras enroladas em
torno do cabo da vela da minha motorizada, como ilustra a figura 16.
- 23 -
Figura 15: Fotografia do projeto montado em placas de ensaio.
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
No fluxograma da figura 17, está representado o esquema de funcionamento simplificado do
tacómetro/conta-rotações.
Após os procedimentos de inicialização do sistema, o programa entra no seu ciclo principal
que se vai se repetido enquanto o sistema se mantiver alimentado.
Inicialmente o sistema lê a luz ambiente, se esta estiver baixa, liga a retroiluminação do
mostrador de cristal líquido, caso contrário, desliga-a ou mantém-na desligada.
Se a tecla UP ou DOWN for premida, muda o modo de operação, de acordo com as
indicações exibidas no mostrador de cristal líquido.
Se a tecla ESC ou ENTER for premida, é alterado o número de pás da ventoinha, permitindo
ao sistema efetuar corretamente o cálculo do número de rotação por minuto a exibir.
Se todas as teclas estiverem soltas, o sistema conta o número de pulsos do sinal de entrada,
proveniente do cabo da vela ou da barreira luminosa, durante meio segundo (500ms). De
seguida calcula o valor RPM e mostra-o nos visores.
Por fim todo o ciclo principal do programa se repete.
- 24 -
Figura 16: Visualização com osciloscópio do sinal captado no cabo da vela da mota.
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
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Figura 17: Fluxograma simplificado do programa.
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
A listagem do código desenvolvido apresenta-se de seguida:
;########################################################################
;
;
; Nome do programa: Tacómetro/Conta-rotações com PICAXE
;
; Descrição: Tacómetro/conta-rotações que funciona com motores de
; explosão (gasolina) a 2 e 4 tempos, com ventoinhas de
; múltiplas pás e com veios de motores elétricos. A
; visualização faz-se através de uma linha com 20 LEDs,
; de um mostrador de 7 segmentos de 4 dígitos e ainda de
; um mostrador alfanumérico de cristal líquido (LCD) de
; 2 linhas com 16 carateres cada. O sistema é baseado no
; microcontrolador PICAXE-28X1.
;
;
; Autor: 9 - Leandro Norte
;
; Orientador: Prof. Paulo Santos
;
; Turma: 3.º IE
;
; Disciplina: Eletricidade e Eletrónica;
; Prova de Aptidão Profissional (PAP)
;
; Curso: C P de Técnico de Instalações Elétricas
;
; Escola: Escola Secundária Afonso Lopes Vieira
;
; Data: 30 de janeiro de 2013
;
;
;########################################################################
;
- 26 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
setfreq m4 ; define a frequência de relógio para 4MHz
; guarda dados na memória EEPROM (não volátil) do microcontrolador
; correspondentes às matrizes dos dígitos numéricos a visualizar nos
; mostradores de 7 segmentos
eeprom 0, (%11000000) ; dígito 0 (zero)
eeprom 1, (%11111001) ; dígito 1 (um)
eeprom 2, (%10100100) ; dígito 2 (dois)
eeprom 3, (%10110000) ; dígito 3 (três)
eeprom 4, (%10011001) ; dígito 4 (quatro)
eeprom 5, (%10010010) ; dígito 5 (cinco)
eeprom 6, (%10000010) ; dígito 6 (seis)
eeprom 7, (%11111000) ; dígito 7 (sete)
eeprom 8, (%10000000) ; dígito 8 (oito)
eeprom 9, (%10010000) ; dígito 9 (nove)
eeprom 10, (%10001000) ; letra A
eeprom 11, (%10000011) ; letra b
eeprom 12, (%11000110) ; letra C
eeprom 13, (%10100001) ; letra d
eeprom 14, (%10000110) ; letra E
eeprom 15, (%10001110) ; letra F
; guarda mensagem inicial para o LCD na memória EEPROM
eeprom 16,("Tacometro Leandro Norte ")
; guarda outras mensagens para o LCD na memória EEPROM
eeprom 48,("Motor 2 tempos ")
eeprom 64,("Motor 4 tempos ")
eeprom 80,("Veio de motor ")
eeprom 96,("Ventoinha N pas ")
eeprom 112,("N: ")
eeprom 118,("RPM: ")
eeprom 134,("Carateres(0..6):")
; variáveis utilizadas no programa
symbol lcdchar = b3
symbol lcdtmp = b4
symbol counter = b5
- 27 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
symbol mode = b6
symbol nrblades = b7
symbol startpos = b8
symbol stoppos = b9
symbol thousands = b10
symbol hundreds = b11
symbol tenths = b12
symbol ones = b13
symbol rpm_value = w8
symbol aux = w9
let dirsC = %11000000 ; define os pinos 6 (C.6) e 7 (C.7) como saídas
inicio: ; início do programa
mode = 0 ; define o modo de operação (0 - Motor 2 tempos)
nrblades = 4 ; define por defeito o número de pás da ventoinha
gosub lcdinit ; inicializa o módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
gosub userchars ; define e mostra os carateres de utilizador (0..6)
; mostra mensagem inicial com título do projeto e nome do autor
gosub title
rpm_value = 0 ; inicializa a variável que guarda o valor da rotação
main: ; rotina principal do programa
; trata da retroiluminação do mostrador alfanumérico (LCD)
readadc 0,b2 ; lê a entrada analógica 0, onde se encontra ligada
; a LDR, e guarda o valor da leitura na memória b2
if b2 < 300 then ; se a luminosidade ambiente é fraca
low portc 6 ; liga a retroiluminação do mostrador alfanumérico
- 28 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
else ; caso contrário
; desliga a retroiluminação do mostrador alfanumérico (LCD)
high portc 6
end if
; decrementa o modo de funcionamento
if pin3 = 1 then ; verifica se a tecla Up está premida
pause 25
if mode = 0 then ; se for o primeiro modo
mode = 3 ; vai para o último
else
mode = mode - 1 ; decrementa o modo
end if
end if
; incrementa o modo de funcionamento
if pin4 = 1 then ; verifica se a tecla Down está premida
pause 25
if mode = 3 then ; se for o último modo
mode = 0 ; volta ao primeiro
else
mode = mode + 1 ; incrementa o modo
end if
end if
; decrementa o número de pás da ventoinha
if pin2 = 1 then ; verifica se a tecla Esc está premida
pause 25
if nrblades = 2 then ; se for o mínimo
nrblades = 9 ; vai para o máximo
else
nrblades = nrblades - 1 ; decrementa o número
end if
end if
; incrementa o número de pás da ventoinha
if pin5 = 1 then ; verifica se a tecla Enter está premida
pause 25
if nrblades = 9 then ; se for o máximo
- 29 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
nrblades = 2 ; volta ao mínimo
else
nrblades = nrblades + 1 ; incrementa o número
end if
end if
; aguarda até que as teclas de mudança de modo sejam libertadas
do
loop while pin2 = 1 or pin3 = 1 or pin4 = 1 or pin5 = 1
; lê sensor e guarda o valor lido na memória w7
if mode < 2 then
count 0,500,w7 ; conta durante meio segundo os número de impulsos
; provenientes do sensor do cabo da vela do motor
; (entrada 0)
else
count 1,500,w7 ; conta durante meio segundo os número de impulsos
; provenientes do sensor do sensor ótico (entrada 0)
end if
; calcula o valor das rotações por minuto (RPM)
branch mode,(md0,md1,md2,md3) ; salta de acordo com o modo escolhido
md0: ; etiqueta correspondente ao modo 0
rpm_value = w7 * 120
goto cont ; salta para a frente
md1: ; etiqueta correspondente ao modo 1
rpm_value = w7 * 240
goto cont ; salta para a frente
md2: ; etiqueta correspondente ao modo 2
rpm_value = w7 * 120
goto cont ; salta para a frente
md3: ; etiqueta correspondente ao modo 3
w7 = w7 * 120
rpm_value = w7 / nrblades
cont:
; limita o valor a visualizar às 300 rotações por minuto (RPM)
; caso este seja inferior mostra 0000
if rpm_value < 300 then
- 30 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
rpm_value = 0
end if
; limita o valor a visualizar às 9999 rotações por minuto (RPM)
; caso este seja superior mostra 9999
if rpm_value > 9999 then
rpm_value = 9999
end if
; coloca o cursor de escrita no início da primeira linha (topo)
lcdchar = 128
; envia o comando para o módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
gosub wrinst
; calcula a posição inicial e final da mensagem a mostrar armazenada na
; memória EEPROM
startpos = mode * 16
startpos = 48 + startpos
stoppos = startpos + 15
; ciclo para leitura da memória EEPROM
for counter = startpos to stoppos ; percorre todas as posições da
; memória
if mode = 3 and counter = 109 then ; se for o quarto caráter do
; título envia o caráter de
; utilizador correspondente
lcdchar = 3
else ; senão, lê o código do caráter a mostrar previamente
; guardado na memória EEPROM
read counter, lcdchar
end if
gosub wrchar ; vai para a subrotina de envio para o módulo
; do mostrador alfanumérico (LCD)
next counter ; repete o ciclo até à última posição pretendida
gosub showvalue ; mostra os valores nos mostradores
; pause 666 ; aguarda algum tempo para tornar a visualização suave
goto main ; volta ao início da rotina principal do programa
- 31 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
; =====================================================================
; S U B R O T I N A S
; =====================================================================
; ===== Inicialização do módulo do mostrador alfanumérico (LCD) ========
lcdinit:
pins = %00000000 ; coloca todas as saídas no nível lógico baixo (0 -
; decimal, $00 - hexadecimal, %00000000 - binário)
pause 200 ; aguarda 200 milissegundos para que a tensão de
; alimentação estabilize
pins = %00110000 ; envia sequência de inicialização para o módulo do
; mostrador alfanumérico (LCD)
gosub pulsing ; envia três vezes 48 - decimal, $30 – hexadecimal,
; %00110000 - binário
gosub pulsing
gosub pulsing
pins = %00100000 ; envia 32 - decimal, $20 -hexadecimal, %00100000 -
; binário para modo de comunicação de 4 bits
gosub pulsing
gosub pulsing ; envia novamente %0010 (os restantes bits são
; ignorados no modo de 4 bits)
pins = %10000000 ; envia %1000 para modo de 2 linhas com matriz de
; carateres de 5x7 pontos
gosub pulsing
lcdchar = %00000110 ; define movimento do cursor da esquerda para a
; direita, incrementando a posição
gosub wrinst ; envia o comando para o módulo do mostrador
; alfanumérico (LCD)
lcdchar = %00001100 ; ativa o visor mas com o cursor invisível
gosub wrinst ; envia o comando para o módulo do mostrador
; alfanumérico (LCD)
- 32 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
return ; retorna da subrotina
pulsing:
pulsout 0,3 ; envia pulso para a entrada Enable (pino 6) do
; módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
pause 10 ; aguarda 10 milissegundos
return ; retorna da subrotina
; == Envio de um caráter para o módulo do mostrador alfanumérico (LCD) =
wrchar:
pins = lcdchar & %11110000 ; mascara os dados a enviar (só
; interessam os 4 bits mais
; significativos)
high 1 ; leva a entrada RS do módulo do
; mostrador alfanumérico ao nível lógico alto
pulsout 0,1 ; envia pulso para a entrada Enable (pino 6) do
; módulo do mostrador
alfanumérico
(escrita de dados na RAM do módulo LCD)
lcdtmp = lcdchar * 16 ; desloca 4 bits para esquerda, ou seja, os 4
; bits menos significativos passam para
; os 4 bits mais significativos para envio
pins = lcdtmp & %11110000 ; mascara os dados a enviar (só interessam
; os 4 bits mais significativos)
high 1 ; leva a entrada RS do módulo do mostrador
; alfanumérico ao nível lógico alto
pulsout 0,1 ; envia pulso para a entrada Enable
; (pino 6) do módulo do mostrador
; alfanumérico (escrita de dados na RAM
; do módulo LCD)
return ; retorna da subrotina
; == Envio de um comando para o módulo do mostrador alfanumérico (LCD) =
wrinst:
pins = lcdchar & %11110000 ; mascara os dados a enviar (só interessam
- 33 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
; os 4 bits mais significativos)
low 1 ; baixa a entrada RS do módulo do mostrador
; alfanumérico para o nível lógico baixo
pulsout 0,1 ; envia pulso para a entrada Enable (pino 6)
; do módulo do mostrador alfanumérico
; (escrita de dados na RAM do módulo LCD)
lcdtmp = lcdchar * 16 ; desloca 4 bits para esquerda, ou seja, os
; 4 bits menos significativos passam para
; os 4 bits mais significativos para envio
pins = lcdtmp & %11110000 ; mascara os dados a enviar (só
; interessam os 4 bits mais
; significativos)
pulsout 0,1 ; envia pulso para a entrada Enable (pino 6) do
; módulo do mostrador alfanumérico
; (escrita de dados na RAM do módulo LCD)
high 1 ; leva a entrada RS do módulo do mostrador
; alfanumérico ao nível lógico alto
return ; retorna da subrotina
; == Escreve mensagem inicial no visor do mostrador alfanumérico (LCD) =
title:
lcdchar = 1 ; limpa o visor do mostrador alfanumérico (LCD)
gosub wrinst ; envia o comando para o módulo do mostrador
; alfanumérico (LCD)
; coloca o cursor de escrita no início da primeira linha (topo)
lcdchar = 128
; envia o comando para o módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
gosub wrinst
; percorre os endereços da memória EEPROM e envia os carateres para
; o módulo LCD
for counter = 16 to 31
if counter = 19 then ; se for o quarto caráter do título envia o
; caráter de utilizador correspondente
lcdchar = 0
else ; senão, lê e envia os carateres guardados na memória EEPROM
- 34 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
read counter, lcdchar
end if
gosub wrchar
next counter
; coloca o cursor de escrita no início da segunda linha (baixo)
lcdchar = 192
; envia o comando para o módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
gosub wrinst
; ciclo para leitura da memória EEPROM
for counter = 32 to 47 ; percorre todas as posições da memória
; onde se encontra a mensagem a mostrar
read counter, lcdchar ; lê o código do caráter a mostrar
; previamente guardado na memória EEPROM
gosub wrchar ; vai para a subrotina de envio para o
; módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
next counter ; repete o ciclo até à última posição pretendida
pause 3000 ; aguarda que a mensagem seja lida pelo utilizador
lcdchar = 1 ; limpa o visor do mostrador alfanumérico (LCD)
; envia o comando para o módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
gosub wrinst
return ; retorna da subrotina
; == Define e mostra os carateres de utilizador (0..6) do LCD =========
userchars:
; programa o primeiro caráter definido pelo utilizador
lcdchar = 0 * 8 | $40
; envia o comando para o módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
gosub wrinst
lcdchar = %00010 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %00100 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %01110 : GOSUB wrchar ; ###
lcdchar = %10001 : GOSUB wrchar ; # #
- 35 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
lcdchar = %10001 : GOSUB wrchar ; # #
lcdchar = %10001 : GOSUB wrchar ; # #
lcdchar = %01110 : GOSUB wrchar ; ###
lcdchar = %00000 : GOSUB wrchar ;
; programa o segundo caráter definido pelo utilizador
lcdchar = 1 * 8 | $40
; envia o comando para o módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
gosub wrinst
lcdchar = %01110 : GOSUB wrchar ; ###
lcdchar = %10000 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %10000 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %10001 : GOSUB wrchar ; # #
lcdchar = %01110 : GOSUB wrchar ; ###
lcdchar = %00100 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %01100 : GOSUB wrchar ; ##
lcdchar = %00000 : GOSUB wrchar ;
; programa o terceiro caráter definido pelo utilizador
lcdchar = 2 * 8 | $40
; envia o comando para o módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
gosub wrinst
lcdchar = %01001 : GOSUB wrchar ; # #
lcdchar = %10110 : GOSUB wrchar ; # ##
lcdchar = %01110 : GOSUB wrchar ; ###
lcdchar = %10001 : GOSUB wrchar ; # #
lcdchar = %10001 : GOSUB wrchar ; # #
lcdchar = %10001 : GOSUB wrchar ; # #
lcdchar = %01110 : GOSUB wrchar ; ###
lcdchar = %00000 : GOSUB wrchar ;
; programa o quarto caráter definido pelo utilizador
lcdchar = 3 * 8 | $40
; envia o comando para o módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
gosub wrinst
lcdchar = %00010 : GOSUB wrchar ; #
- 36 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
lcdchar = %00100 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %01110 : GOSUB wrchar ; ###
lcdchar = %00001 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %01111 : GOSUB wrchar ; ####
lcdchar = %10001 : GOSUB wrchar ; # #
lcdchar = %01111 : GOSUB wrchar ; ####
lcdchar = %00000 : GOSUB wrchar ;
; programa o quinto caráter definido pelo utilizador
lcdchar = 4 * 8 | $40
; envia o comando para o módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
gosub wrinst
lcdchar = %01001 : GOSUB wrchar ; # #
lcdchar = %10110 : GOSUB wrchar ; # ##
lcdchar = %01110 : GOSUB wrchar ; ###
lcdchar = %00001 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %01111 : GOSUB wrchar ; ####
lcdchar = %10001 : GOSUB wrchar ; # #
lcdchar = %01111 : GOSUB wrchar ; ####
lcdchar = %00000 : GOSUB wrchar ;
; programa o sexto caráter definido pelo utilizador
lcdchar = 5 * 8 | $40
; envia o comando para o módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
gosub wrinst
lcdchar = %00100 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %01110 : GOSUB wrchar ; ###
lcdchar = %10101 : GOSUB wrchar ; # # #
lcdchar = %00100 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %00100 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %00100 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %00100 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %00000 : GOSUB wrchar ;
; programa o sétimo caráter definido pelo utilizador
lcdchar = 6 * 8 | $40
; envia o comando para o módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
- 37 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
gosub wrinst
lcdchar = %00100 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %00100 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %00100 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %00100 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %10101 : GOSUB wrchar ; # # #
lcdchar = %01110 : GOSUB wrchar ; ###
lcdchar = %00100 : GOSUB wrchar ; #
lcdchar = %00000 : GOSUB wrchar ;
lcdchar = 1 ; limpa o visor do mostrador alfanumérico (LCD)
; envia o comando para o módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
gosub wrinst
; coloca o cursor de escrita no início da primeira linha (topo)
lcdchar = 128
; envia o comando para o módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
gosub wrinst
; percorre os endereços da memória EEPROM e envia os carateres para
; o módulo LCD
for counter = 134 to 149
read counter, lcdchar
gosub wrchar
next counter
; coloca o cursor de escrita no início da segunda linha (baixo)
lcdchar = 192
; envia o comando para o módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
gosub wrinst
lcdchar = 0 ; mostra o primeiro caráter definido pelo utilizador
gosub wrchar ; vai para a subrotina de envio para o módulo
; do mostrador alfanumérico (LCD)
lcdchar = 1 ; mostra o segundo caráter definido pelo utilizador
gosub wrchar ; vai para a subrotina de envio para o módulo do
; mostrador alfanumérico (LCD)
- 38 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
lcdchar = 2 ; mostra o terceiro caráter definido pelo utilizador
gosub wrchar ; vai para a subrotina de envio para o módulo do
; mostrador alfanumérico (LCD)
lcdchar = 3 ; mostra o quarto caráter definido pelo utilizador
gosub wrchar ; vai para a subrotina de envio para o módulo do
; mostrador alfanumérico (LCD)
lcdchar = 4 ; mostra o quinto caráter definido pelo utilizador
gosub wrchar ; vai para a subrotina de envio para o módulo do
; mostrador alfanumérico (LCD)
lcdchar = 5 ; mostra o sexto caráter definido pelo utilizador
gosub wrchar ; vai para a subrotina de envio para o módulo do
; mostrador alfanumérico (LCD)
lcdchar = 6 ; mostra o sétimo caráter definido pelo utilizador
gosub wrchar ; vai para a subrotina de envio para o módulo do
; mostrador alfanumérico (LCD)
pause 3000 ; aguarda 3 segundos para permitir a visualização
return ; retorna da subrotina
; == Mostra valor da rotação nos visores (barra de LEDs, mostradores
; de 7 segmentos e mostrador alfanumérico (LCD) =
showvalue:
; coloca o cursor de escrita no início da segunda linha (baixo)
lcdchar = 192
; envia o comando para o módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
gosub wrinst
if mode = 3 then
; ciclo para leitura da memória EEPROM
for counter = 112 to 117 ; percorre todas as posições da memória
- 39 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
; onde se encontra a mensagem a mostrar
read counter, lcdchar ; lê o código do caráter a mostrar
; previamente guardado na memória EEPROM
gosub wrchar ; vai para a subrotina de envio para o
; módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
next counter ; repete o ciclo até à última posição pretendida
lcdchar = 195 ; coloca o cursor de escrita na quarta posição da
; segunda linha (baixo)
gosub wrinst ; envia o comando para o módulo do mostrador
; alfanumérico (LCD)
; calcula código ASCII do dígito a mostrar
lcdchar = nrblades + 48
gosub wrchar ; vai para a subrotina de envio do caráter para o
; módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
lcdchar = 198 ; coloca o cursor de escrita na sétima posição da
; segunda linha (baixo)
gosub wrinst ; envia o comando para o módulo do mostrador
; alfanumérico (LCD)
end if
; ciclo para leitura da memória EEPROM
for counter = 118 to 133 ; percorre todas as posições da memória
; onde se encontra a mensagem a mostrar
read counter, lcdchar ; lê o código do caráter a mostrar
; previamente guardado na memória EEPROM
gosub wrchar ; vai para a subrotina de envio para o
; módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
next counter ; repete o ciclo até à última posição pretendida
if mode = 3 then
lcdchar = 203 ; coloca o cursor de escrita na décima segunda
; posição da segunda linha (baixo)
else
lcdchar = 197 ; coloca o cursor de escrita na sexta posição da
; segunda linha (baixo)
end if
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
gosub wrinst ; envia o comando para o módulo do mostrador
; alfanumérico (LCD)
aux = rpm_value
thousands = 0 ; inicializa o dígito dos milhares para zero (0)
hundreds = 0 ; inicializa o dígito das centenas para zero (0)
tenths = 0 ; inicializa o dígito das dezenas para zero (0)
ones = 0 ; inicializa o dígito das unidades para zero (0)
if aux >= 1000 then ; se valor for superior a 1000
thousands = aux / 1000 ; determina o dígito dos milhares
aux = aux // 1000 ; calcula o resto da divisão por mil e segue
end if
if aux >= 100 then ; se valor residual for superior a 100
hundreds = aux / 100 ; determina o dígito das centenas
aux = aux // 100 ; calcula o resto da divisão por cem e segue
end if
if aux >= 10 then ; se valor residual for superior a 10
tenths = aux / 10 ; determina o dígito das dezenas
aux = aux // 10 ; calcula o resto da divisão por dez e segue
end if
ones = aux ; determina o dígito das unidades
lcdchar = thousands + 48 ; calcula código ASCII do dígito dos
; milhares a mostrar no LCD
gosub wrchar ; vai para a subrotina de envio para o
; módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
lcdchar = hundreds + 48 ; calcula código ASCII do dígito das
; centenas a mostrar no LCD
gosub wrchar ; vai para a subrotina de envio para o
; módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
lcdchar = tenths + 48 ; calcula código ASCII do dígito das
; dezenas a mostrar no LCD
- 41 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
gosub wrchar ; vai para a subrotina de envio para o
; módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
lcdchar = ones + 48 ; calcula código ASCII do dígito das
; unidades a mostrar no LCD
gosub wrchar ; vai para a subrotina de envio para o
; módulo do mostrador alfanumérico (LCD)
; se rotação acima de 9500 acende LED 100% manipulando o bit
; correspondente (8.º bit do último registo de deslocamento)
read ones, b0 ; lê na memória EEPROM a matriz do dígito a enviar
; ao mostrador de 7 segmentos das unidades
if rpm_value >= 9500 then
b0 = b0 & %01111111
end if
gosub shftout164 ; envia dados para o registo de deslocamento 74LS164
;gosub shftout595 ; envia dados para o registo de deslocamento 74HC595
; se rotação acima de 9000 acende LED 95% manipulando o bit
; correspondente (8.º bit do penúltimo registo de deslocamento)
read tenths, b0 ; lê na memória EEPROM a matriz do dígito a enviar
; ao mostrador de 7 segmentos das dezenas
if rpm_value >= 9000 then
b0 = b0 & %01111111
end if
gosub shftout164 ; envia dados para o registo de deslocamento 74LS164
;gosub shftout595 ; envia dados para o registo de deslocamento 74HC595
; se rotação acima de 8500 acende LED 90% manipulando o bit
; correspondente (8.º bit do antepenúltimo registo de deslocamento)
read hundreds, b0 ; lê na memória EEPROM a matriz do dígito a enviar
; ao mostrador de 7 segmentos das centenas
if rpm_value >= 8500 then
b0 = b0 & %01111111
end if
gosub shftout164 ; envia dados para o registo de deslocamento 74LS164
;gosub shftout595 ; envia dados para o registo de deslocamento 74HC595
; se rotação acima de 8000 acende LED 85% manipulando o bit
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
; correspondente (8.º bit do terceiro registo de deslocamento)
read thousands, b0 ; lê na memória EEPROM a matriz do dígito a
; enviar ao mostrador de 7 segmentos dos milhares
if rpm_value >= 8000 then
b0 = b0 & %01111111
end if
gosub shftout164 ; envia dados para o registo de deslocamento 74LS164
;gosub shftout595 ; envia dados para o registo de deslocamento 74HC595
; trata dos LEDs de 45 a 80% da barra luminosa (4000 a 7999rpm)
if rpm_value >= 4000 then
if rpm_value >= 8000 then
aux = 3999
else
aux = rpm_value - 4000
end if
aux = aux / 500
; todos os bits a um (1), correspondente a todos os LEDs apagados
b0 = $FF
for b1 = 0 to aux
; acerta o estado do bit correspondente ao LED a acender
togglebit b0, b1
next b1
aux = 3999
else
aux = rpm_value
; todos os bits a um (1), correspondente a todos os LEDs apagados
b0 = $FF
end if
gosub shftout164 ; envia dados para o registo de deslocamento 74LS164
;gosub shftout595 ; envia dados para o registo de deslocamento 74HC595
; trata dos LEDs de 0 a 40% da barra luminosa (0 a 3999rpm)
aux = aux / 500
; todos os bits a um (1), correspondente a todos os LEDs apagados
b0 = $FF
for b1 = 0 to aux
; acerta o estado do bit correspondente ao LED a acender
togglebit b0, b1
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
next b1
gosub shftout164 ; envia dados para o registo de deslocamento 74LS164
;gosub shftout595 ; envia dados para o registo de deslocamento 74HC595
return ; retorna da subrotina
; ===== Envio dos dados para os registos de deslocamento 74LS164 =====
shftout164:
for b1 = 0 to 7 ; ciclo para envio dos 8 bits com os estados dos
; LEDs para o registo de deslocamento
low 3 ; linha de relógio do registo de deslocamento
; (SCLK) no nível lógico baixo
low 2 ; linha de entrada do registo de deslocamento
; (SDAT) no nível lógico baixo
if bit7 = 0 then Skiphigh164 ; se o bit 7 estiver a 0 (zero) salta
high 2 ; leva a linha de entrada do registo de
; deslocamento (SDAT) ao nível lógico alto
Skiphigh164: ; etiqueta utilizada para o salto do programa
high 3 ; linha de relógio do registo de deslocamento
; (SCLK) no nível lógico alto
b0 = b0 * 2 ; desloca os bits um aposição para a esquerda no
; byte da memória b0
next b1 ; repete o ciclo
return ; retorna da subrotina
; ===== Envio dos dados para os registos de deslocamento 74HC595 =====
shftout595:
low portc 7 ; linha de relógio do buffer de saída do registo de
; deslocamento (RCLK) no nível lógico baixo
for b1 = 0 to 7 ; ciclo para envio dos 8 bits com os estados dos
; LEDs para o registo de deslocamento
low 3 ; linha de relógio do registo de deslocamento
; (SRCLK) no nível lógico baixo
low 2 ; linha de entrada do registo de deslocamento (SER)
; no nível lógico baixo
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
if bit7 = 0 then Skiphigh595 ; se o bit 7 estiver a 0 (zero) salta
high 2 ; leva a linha de entrada do registo de
; deslocamento (SER) ao nível lógico alto
Skiphigh595: ; etiqueta utilizada para o salto do programa
high 3 ; linha de relógio do registo de deslocamento
; (SRCLK) no nível lógico alto
b0 = b0 * 2 ; desloca os bits um aposição para a esquerda no
; byte da memória b0
next b1 ; repete o ciclo
high portc 7 ; linha de relógio do buffer de saída do registo de
; deslocamento (RCLK) no nível lógico alto
return ; retorna da subrotina
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
3. Conclusão
A Prova de Aptidão Profissional é o projeto mais marcante de todo o curso, pois permite-nos
demonstrar as variadíssimas capacidades e conhecimentos teóricos e técnicos adquiridos na
aprendizagem dos três anos, ou seja, é um reflexo de todas as aprendizagens adquiridas ao
longo do curso.
O meu projeto consistiu na execução de trabalho real. Para conseguir concluir este projeto foi
preciso ter uma grande capacidade de autonomia e persistência, aspetos esses que se foram
desenvolvendo à medida que concebia, planeava e executava os desafios que me foram
colocados.
A execução da Prova de Aptidão Profissional envolveu um grande esforço e dedicação. Para
além das competências técnicas e diversas capacidades que o projeto exigiu, penso que foi
benéfico para mim a nível profissional, social e pessoal, uma vez que no futuro irei enfrentar
outros projetos tão ou mais importantes do que este.
Naturalmente que, no decorrer da realização do projeto da Prova de Aptidão Profissional senti
diversas dificuldades, tais como a dificuldade em programar o microcontrolador
PICAXE-28X1, a escassez de tempo e muitas outras, as quais só puderam ser ultrapassadas
com a capacidade de trabalho que foi desenvolvido em mim e com o apoio do professor Paulo
Santos.
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
Bibliografia
[1] Motor de combustão interna, acedida a 05 de março de 2013, em
http://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_de_combustão_interna.
[2] PIC microprocessor drives 20-LED dot- or bar-graph display, acedido a 05 de março
de 2013, em http://www.edn.com/design/power-management/4319193/PIC-
microprocessor-drives-20-LED-dot-or-bar-graph-display.
[3] PICAXE LCD Thermometer, acedido a 05 de março de 2013, em
http://goran.wordpress.com/2010/02/02/picaxe-lcd-thermometer/.
[4] How to connect a LCD to the bottom half of a Port?, acedido a 05 de março de 2013,
em http://technologytutor.co.nz/picaxe-circuits/02-how-to-connect-a-lcd-to-the-
bottom-half-of-a-port.
[5] Minuterie compteuse décompteuse LCD 2X16c et picaxe 14M2, acedido a 05 de
março de 2013, em http://electromag1.over-
blog.com/pages/Minuterie_compteuse_decompteuse_LCD_2X16c_et_picaxe_14M2-
5596269.html.
[6] Picaxe Programmbeispiele, acedido a 05 de março de 2013, em http://www.kinder-
technik.de/elektronik/mikrocontroller-picaxe/picaxe-programmbeispiele.html.
[7] PICAXE LCD Interfacing , acedido a 05 de março de 2013, em
http://galia.fc.uaslp.mx/~cantocar/microcontroladores/PICAXE/PICAXE_LCD_INTE
RFACING.HTM.
[8] Tachometer for Bikes (circuit), acedido a 05 de março de 2013, em
http://www.josepino.com/microcontroller/tachometerx.
[9] Tachometer/RPM II, acedido a 05 de março de 2013, em
http://www.josepino.com/microcontroller/tachometer2.
[10] PIC18 Pulse Width Modulation (PWM) DC Motor Speed Controller with the RPM
Counter Project, acedido a 05 de março de 2013, em http://www.ermicro.com/blog/?
- 47 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
p=1461.
[11] Using Multiplexed 7 Segment Displays – PIC Microcontroller Tutorial, acedido a 05
de março de 2013, em http://extremeelectronics.co.in/microchip-pic-tutorials/using-
multiplexed-7-segment-displays-%E2%80%93-pic-microcontroller-tutorial/.
[12] Arrange LEDs as seven-segment displays, acedido a 05 de março de 2013, em
http://www.edn.com/design/led/4368071/Arrange-LEDs-as-seven-segment-displays.
[13] Capacitive RPM sensing circuit, acedido a 05 de março de 2013, em
http://www.sportdevices.com/rpm_readings/index.htm.
[14] 7 Segment Display – Lettering (PICAXE Community), acedido a 05 de março de
2013, em http://www.picaxeforum.co.uk/showthread.php?7847-7-Segment-Display-
Lettering/page2&highlight=seven%20segment%20led%20display.
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
Anexos
- 49 -
Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Leandro Ribeiro Norte
Anexo 1 – Folhas de dados dos principais componentes
1N4004 – Díodo retificador, VRMM=400V, IO=1A, VF=1,1V
LD271 – Díodo emissor de infravermelho, λpeak=950nm, VF=1,3V, IF=100mA
BC327 – Transístor bipolar PNP de silício, VCEO=-45V, IC=-800mA
BPW77N – Fototransístor NPN de silício, λSmax=850nm, VCE=70V, IC=50mA
MC7805 – Regulador de tensão positiva, VI=35V, VO=5V, IO=1A
SA52-11 – Mostrador de 7 segmentos de ânodo comum de 14,2mm vermelho,
λpeak=627nm, VF=2V, IF=30mA
74LS164 – Registo de deslocamento de 8-bit com entrada série e saída paralela
74HC595 – Registo de deslocamento de 8-bit com entrada série e saída paralela e
trinco de saída
PICAXE-28X1 – Microcontrolador de 8 bits (especificações, circuito de comunicação
série com o computador e pinagem)
Mostrador alfanumérico de cristal líquido (LCD) de 2 linhas × 16
carateres
LDR – Fotoresistência
- 50 -
© Semiconductor Components Industries, LLC, 2012
October, 2012 − Rev. 131 Publication Order Number:
1N4001/D
1N4001, 1N4002, 1N4003,1N4004, 1N4005, 1N4006,1N4007
Axial Lead StandardRecovery Rectifiers
This data sheet provides information on subminiature size, axiallead mounted rectifiers for general−purpose low−power applications.
Features• Shipped in Plastic Bags, 1000 per bag
• Available Tape and Reeled, 5000 per reel, by adding a “RL” suffix tothe part number
• Available in Fan−Fold Packaging, 3000 per box, by adding a “FF”suffix to the part number
• Pb−Free Packages are Available
Mechanical Characteristics• Case: Epoxy, Molded
• Weight: 0.4 gram (approximately)
• Finish: All External Surfaces Corrosion Resistant and TerminalLeads are Readily Solderable
• Lead and Mounting Surface Temperature for Soldering Purposes:260°C Max. for 10 Seconds, 1/16 in. from case
• Polarity: Cathode Indicated by Polarity Band
*For additional information on our Pb−Free strategy and soldering details, pleasedownload the ON Semiconductor Soldering and Mounting TechniquesReference Manual, SOLDERRM/D.
CASE 59−10AXIAL LEAD
PLASTIC
LEAD MOUNTED RECTIFIERS50−1000 VOLTS
DIFFUSED JUNCTION
MARKING DIAGRAM
See detailed ordering and shipping information on page 5 ofthis data sheet.
ORDERING INFORMATION
A = Assembly Location1N400x = Device Numberx = 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7YY = YearWW = Work Week = Pb−Free Package(Note: Microdot may be in either location)
http://onsemi.com
A1N400xYYWW
1N4001, 1N4002, 1N4003, 1N4004, 1N4005, 1N4006, 1N4007
http://onsemi.com2
MAXIMUM RATINGS
Rating Symbol 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 Unit
†Peak Repetitive Reverse VoltageWorking Peak Reverse VoltageDC Blocking Voltage
VRRMVRWM
VR
50 100 200 400 600 800 1000 V
†Non−Repetitive Peak Reverse Voltage(halfwave, single phase, 60 Hz)
VRSM 60 120 240 480 720 1000 1200 V
†RMS Reverse Voltage VR(RMS) 35 70 140 280 420 560 700 V
†Average Rectified Forward Current(single phase, resistive load,60 Hz, TA = 75°C)
IO 1.0 A
†Non−Repetitive Peak Surge Current(surge applied at rated load conditions)
IFSM 30 (for 1 cycle) A
Operating and Storage JunctionTemperature Range
TJTstg
−65 to +175 °C
Stresses exceeding Maximum Ratings may damage the device. Maximum Ratings are stress ratings only. Functional operation above theRecommended Operating Conditions is not implied. Extended exposure to stresses above the Recommended Operating Conditions may affectdevice reliability.†Indicates JEDEC Registered Data
THERMAL CHARACTERISTICS
Rating Symbol Max Unit
Maximum Thermal Resistance, Junction−to−Ambient RJA Note 1 °C/W
ELECTRICAL CHARACTERISTICS†
Rating Symbol Typ Max Unit
Maximum Instantaneous Forward Voltage Drop, (iF = 1.0 Amp, TJ = 25°C) vF 0.93 1.1 V
Maximum Full−Cycle Average Forward Voltage Drop, (IO = 1.0 Amp, TL = 75°C, 1 inch leads) VF(AV) − 0.8 V
Maximum Reverse Current (rated DC voltage)(TJ = 25°C)(TJ = 100°C)
IR0.051.0
1050
A
Maximum Full−Cycle Average Reverse Current, (IO = 1.0 Amp, TL = 75°C, 1 inch leads) IR(AV) − 30 A
†Indicates JEDEC Registered Data
©2002 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. B1, August 2002
BC
327/328
PNP Epitaxial Silicon TransistorAbsolute Maximum Ratings Ta=25°C unless otherwise noted
Electrical Characteristics Ta=25°C unless otherwise noted
hFE Classification
Symbol Parameter Value UnitsVCES Collector-Emitter Voltage
: BC327 : BC328
-50-30
VV
VCEO Collector-Emitter Voltage: BC327 : BC328
-45-25
VV
VEBO Emitter-Base Voltage -5 VIC Collector Current (DC) -800 mAPC Collector Power Dissipation 625 mWTJ Junction Temperature 150 °CTSTG Storage Temperature -55 ~ 150 °C
Symbol Parameter Test Condition Min. Typ. Max. UnitsBVCEO Collector-Emitter Breakdown Voltage
: BC327 : BC328
IC= -10mA, IB=0-45-25
VV
BVCES Collector-Emitter Breakdown Voltage: BC327 : BC328
IC= -0.1mA, VBE=0-50-30
VV
BVEBO Emitter-Base Breakdown Voltage IE= -10µA, IC=0 -5 VICES Collector Cut-off Current
: BC327: BC328
VCE= -45V, VBE=0VCE= -25V, VBE=0
-2-2
-100-100
nAnA
hFE1hFE2
DC Current Gain
VCE= -1V, IC= -100mAVCE= -1V, IC= -300mA
100 40
630
VCE (sat) Collector-Emitter Saturation Voltage IC= -500mA, IB= -50mA -0.7 VVBE (on) Base-Emitter On Voltage VCE= -1V, IC= -300mA -1.2 VfT Current Gain Bandwidth Product VCE= -5V, IC= -10mA, f=20MHz 100 MHzCob Output Capacitance VCB= -10V, IE=0, f=1MHz 12 pF
Classification 16 25 40hFE1 100 ~ 250 160 ~ 400 250 ~ 630hFE2 60- 100- 170-
BC327/328
Switching and Amplifier Applications• Suitable for AF-Driver stages and low power output stages• Complement to BC337/BC338
1. Collector 2. Base 3. Emitter
TO-921
Silicon NPN Phototransistor, RoHS Compliant
www.vishay.com For technical questions, contact: detectortechsupport@vishay.com Document Number: 81527402 Rev. 1.5, 08-Sep-08
BPW77NA, BPW77NBVishay Semiconductors
DESCRIPTIONBPW77 is a silicon NPN phototransistor with high radiantsensitivity in hermetically sealed TO-18 package with baseterminal and glass lens. It is sensitive to visible and nearinfrared radiation.
FEATURES• Package type: leaded
• Package form: TO-18
• Dimensions (in mm): Ø 4.7
• High photo sensitivity
• High radiant sensitivity
• Suitable for visible and near infrared radiation
• Fast response times
• Angle of half sensitivity: ϕ = ± 10°
• Base terminal connected
• Hermetically sealed package
• Lead (Pb)-free component in accordance withRoHS 2002/95/EC and WEEE 2002/96/EC
APPLICATIONS• Detector in electronic control and drive circuits
NoteTest condition see table “Basic Characteristics”
NoteMOQ: minimum order quantity
NoteTamb = 25 °C, unless otherwise specified
94 8401
PRODUCT SUMMARYCOMPONENT Ica (mA) ϕ (deg) λ0.1 (nm)
BPW77NA 7.5 to 15 ± 10 450 to 1080
BPW77NB > 10 ± 10 450 to 1080
ORDERING INFORMATIONORDERING CODE PACKAGING REMARKS PACKAGE FORM
BPW77NA Bulk MOQ: 1000 pcs, 1000 pcs/bulk TO-18
BPW77NB Bulk MOQ: 1000 pcs, 1000 pcs/bulk TO-18
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGSPARAMETER TEST CONDITION SYMBOL VALUE UNIT
Collector base voltage VCBO 80 V
Collector emitter voltage VCEO 70 V
Emitter base voltage VEBO 5 V
Collector current IC 50 mA
Collector peak current tp/T = 0.5, tp ≤ 10 ms ICM 100 mA
Total power dissipation Tamb ≤ 25 °C PV 250 mW
Junction temperature Tj 125 °C
Operating temperature range Tamb - 40 to + 125 °C
Storage temperature range Tstg - 40 to + 125 °C
Soldering temperature t ≤ 5 s Tsd 260 °C
Thermal resistance junction/ambient Connected with Cu wire, 0.14 mm2 RthJA 400 K/W
Thermal resistance junction/gase RthJC 150 K/W
Document Number: 81527 For technical questions, contact: detectortechsupport@vishay.com www.vishay.comRev. 1.5, 08-Sep-08 403
BPW77NA, BPW77NBSilicon NPN Phototransistor, RoHS Compliant Vishay Semiconductors
Fig. 1 - Power Dissipation Limit vs. Ambient Temperature
NoteTamb = 25 °C, unless otherwise specified
BASIC CHARACTERISTICSTamb = 25 °C, unless otherwise specified
Fig. 2 - Collector Dark Current vs. Ambient Temperature Fig. 3 - Relative Collector Current vs. Ambient Temperature
0 25 50 75 1000
200
400
800
150
94 8342
600
125
RthJC
RthJA
Tamb - Ambient Temperature (°C)
P-
Tot
al P
ower
Dis
sipa
tion
(mW
)to
t
BASIC CHARACTERISTICSPARAMETER TEST CONDITION SYMBOL MIN. TYP. MAX. UNIT
Collector emitter breakdown voltage IC = 1 mA V(BR)CEO 70 V
Collector emitter dark current VCE = 20 V, E = 0 ICEO 1 100 nA
Collector emitter capacitance VCE = 5 V, f = 1 MHz, E = 0 CCEO 6 pF
Angle of half sensitivity ϕ ± 10 deg
Wavelength of peak sensitivity λp 850 nm
Range of spectral bandwidth λ0.1 450 to 1080 nm
Collector emitter saturation voltage Ee = 1 mW/cm2, λ = 950 nm,IC = 1 mA VCEsat 0.15 0.3 V
Turn-on time VS = 5 V, IC = 5 mA, RL = 100 Ω ton 6 µs
Turn-off time VS = 5 V, IC = 5 mA, RL = 100 Ω toff 5 µs
Cut-off frequency VS = 5 V, IC = 5 mA, RL = 100 Ω fc 110 kHz
TYPE DEDICATED CHARACTERISTICSPARAMETER TEST CONDITION PART SYMBOL MIN. TYP. MAX. UNIT
Collector light current Ee = 1 mW/cm2, λ = 950 nm,VCE = 5 V
BPW77NA Ica 7.5 15 mA
BPW77NB Ica 10 mA
94 8343
20100
101
102
103
104
106
105
15050 100
VCE = 20 VE = 0
I-
Col
lect
or D
ark
Cur
rent
(nA
)C
EO
Tamb - Ambient Temperature (°C)
0
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
2.50
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
94 8344
V = 5V
λ = 950 nm
CE
E e = 1 mW/cm2
I-
Rel
ativ
e C
olle
ctor
Cur
rent
care
l
Tamb - Ambient Temperature (°C)
www.vishay.com For technical questions, contact: detectortechsupport@vishay.com Document Number: 81527404 Rev. 1.5, 08-Sep-08
BPW77NA, BPW77NBVishay Semiconductors Silicon NPN Phototransistor, RoHS Compliant
Fig. 4 - Collector Light Current vs. Irradiance
Fig. 5 - Collector Light Current vs. Collector Emitter Voltage
Fig. 6 - Collector Emitter Capacitance vs. Collector Emitter Voltage
Fig. 7 - Turn-on/Turn-off Time vs. Collector Current
Fig. 8 - Relative Spectral Sensitivity vs. Wavelength
Fig. 9 - Relative Radiant Sensitivity vs. Angular Displacement
0.01 0.1 10.01
0.1
1
10
100
10
94 8349
VCE = 5 V= 950 nm
BPW77NB
BPW77NA
λ
Ee - Irradiance (mW/cm2)
I-
Col
lect
or L
ight
Cur
rent
(m
A)
ca
0.1 1 100.1
1
10
100
94 8350
= 950 nm Ee = 1 mW/cm2
0.5 mW/cm2
0.2 mW/cm2
0.1 mW/cm2
0.05 mW/cm2
0.02 mW/cm2
λ
I-
Col
lect
or L
ight
Cur
rent
(m
A)
ca
VCE - Collector Emitter Voltage (V)
0.1 1 100
4
8
12
16
20
CC
EO -
Col
lect
or E
rmitt
er C
apac
itanc
e (p
F)
VCE - Collector Ermitter Voltage (V)
100
94 8247
f = 1 MHz
1612840
94 8253
0
2
4
6
8
12
t on/t of
f - T
urn-
on/T
urn-
off T
ime
(µs)
IC - Collector Current (mA)
10 VCE = 5 VRL = 100 Ωλ = 950 nm
toff
ton
400 600 10000
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
S (
λ)re
l - R
elat
ive
Spe
ctra
l Sen
sitiv
ity
λ - Wavelength (nm)94 8348
800
0.4 0.2 0 0.2 0.4
Sre
l - R
elat
ive
Sen
sitiv
ity
0.6
94 8351
0.6
0.9
0.8
0°30°
10° 20°
40°
50°
60°
70°
80°0.7
1.0
Document Number: 81527 For technical questions, contact: detectortechsupport@vishay.com www.vishay.comRev. 1.5, 08-Sep-08 405
BPW77NA, BPW77NBSilicon NPN Phototransistor, RoHS Compliant Vishay Semiconductors
PACKAGE DIMENSIONS in millimeters
B
E
0.45
Lens
4±
0.1
5
± 0
.25
± 0
.7±
0.0
5
Ø 4.69 - 0.07+ 0.02
- 0.05+ 0.02
C
Chip position
Drawing-No.: 6.503-5023.01-4
specifications
according to DIN
technical drawings
Issue:1; 01.07.96
(2.5
)
13.2
6.15
5.
5
2.54 nom.
96 12180
© Semiconductor Components Industries, LLC, 2011
October, 2011 − Rev. 241 Publication Order Number:
MC7800/D
MC7800, MC7800A,MC7800AE, NCV7800
1.0 A Positive VoltageRegulators
These voltage regulators are monolithic integrated circuits designedas fixed−voltage regulators for a wide variety of applicationsincluding local, on−card regulation. These regulators employ internalcurrent limiting, thermal shutdown, and safe−area compensation. Withadequate heatsinking they can deliver output currents in excess of1.0 A. Although designed primarily as a fixed voltage regulator, thesedevices can be used with external components to obtain adjustablevoltages and currents.
Features• Output Current in Excess of 1.0 A
• No External Components Required
• Internal Thermal Overload Protection
• Internal Short Circuit Current Limiting
• Output Transistor Safe−Area Compensation
• Output Voltage Offered in 1.5%, 2% and 4% Tolerance
• Available in Surface Mount D2PAK−3, DPAK−3 and Standard3−Lead Transistor Packages
• NCV Prefix for Automotive and Other Applications Requiring Siteand Control Changes
• Pb−Free Packages are Available
MAXIMUM RATINGS (TA = 25°C, unless otherwise noted)
Rating Symbol
Value Unit
369C 221A 936
Input Voltage (5.0 − 18 V)(24 V)
VI 3540
Vdc
Power Dissipation PD Internally Limited W
Thermal Resistance,Junction−to−Ambient
RJA 92 65 Figure 15
°C/W
Thermal Resistance,Junction−to−Case
RJC 5.0 5.0 5.0 °C/W
Storage Junction TemperatureRange
Tstg −65 to +150 °C
Operating Junction Temperature TJ +150 °C
Stresses exceeding Maximum Ratings may damage the device. MaximumRatings are stress ratings only. Functional operation above the RecommendedOperating Conditions is not implied. Extended exposure to stresses above theRecommended Operating Conditions may affect device reliability.
*This device series contains ESD protection and exceeds the following tests:Human Body Model 2000 V per MIL_STD_883, Method 3015.Machine Model Method 200 V.
TO−220T SUFFIX
CASE 221AB
1
D2PAK−3D2T SUFFIXCASE 936
2
3
See detailed ordering and shipping information in the packagedimensions section on page 23 of this data sheet.
ORDERING INFORMATION
Heatsink surfaceconnected to Pin 2.
Pin 1. Input2. Ground3. Output
Heatsink surface (shown as terminal 4 incase outline drawing) is connected to Pin 2.
1
3
STANDARD APPLICATION
A common ground is required between theinput and the output voltages. The input voltagemust remain typically 2.0 V above the outputvoltage even during the low point on the inputripple voltage.
XX,
MC78XXInput
Cin*0.33 F
CO**
Output
These two digits of the type number indicate nominal voltage.
Cin is required if regulator is located anappreciable distance from power supplyfilter.
CO is not needed for stability; however,it does improve transient response. Values of less than 0.1 F could cause instability.
*
**
See general marking information in the device markingsection on page 31 of this data sheet.
DEVICE MARKING INFORMATION
DPAK−3DT SUFFIXCASE 369C
http://onsemi.com
1 23
4
MC7800, MC7800A, MC7800AE, NCV7800
http://onsemi.com2
R15680R18
100 k
D1Zener
R110.66 k
R21.56 k
R179.0 k
Q7QNPN
LATQ17
Q9QNPN 2
Q8QNPN
Q14QNPN
Q6QNPN
Q5QNPN 2
LAT 3 AQ18
R54.5 k
R61.0 k
Q13QNPN
Q2QNPN 4
SUBQ11 2
R1115 k
QNPN 6
Q1
R714 k
R31.8 k
R85.0 k
Diode
Q16
Q4QNPN
N+C130 PC2
3.0 P
R93.0 k
R16600
R2017500
Q15QNPN
Q10QNPN
R22100
Q12QNPN
R2450
1.0 P
R21600
R230.2
R1927.5 k
D2Zener
Q19QNPN
R141.0 k
Q20QNPN
R289.0 k
R279.0 k
R299.0 k
R256.0 k
R263.0 k
R123.0 k
R103340-(3316ACT)
R3018 k
Sense
Vout5.01
Vin
R1311660
Q3QNPN
MC7800
C3
Figure 1. Representative Schematic Diagram
This device contains 22 active transistors.
MC7800, MC7800A, MC7800AE, NCV7800
http://onsemi.com3
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vin = 10 V, IO = 500 mA, TJ = Tlow to 125°C (Note 1), unless otherwise noted)
Characteristic Symbol
MC7805B, NCV7805B MC7805C
UnitMin Typ Max Min Typ Max
Output Voltage (TJ = 25°C) VO 4.8 5.0 5.2 4.8 5.0 5.2 Vdc
Output Voltage (5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, PD ≤ 15 W)7.0 Vdc ≤ Vin ≤ 20 Vdc8.0 Vdc ≤ Vin ≤ 20 Vdc
VO−
4.75−
5.0−
5.254.75−
5.0−
5.25−
Vdc
Line Regulation (Note 4)7.5 Vdc ≤ Vin ≤ 20 Vdc, 1.0 A8.0 Vdc ≤ Vin ≤ 12 Vdc
Regline−−
5.01.3
10050
−−
0.50.8
2010
mV
Load Regulation (Note 4)5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A5.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A (TA = 25°C)
Regload−−
1.30.15
10050
−−
1.31.3
2525
mV
Quiescent Current IB − 3.2 8.0 − 3.2 6.5 mA
Quiescent Current Change7.0 Vdc ≤ Vin ≤ 25 Vdc5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A (TA = 25°C)
IB−−
−−
−0.5
−−
0.30.08
1.00.8
mA
Ripple Rejection8.0 Vdc ≤ Vin ≤ 18 Vdc, f = 120 Hz
RR − 68 − 62 83 − dB
Dropout Voltage (IO = 1.0 A, TJ = 25°C) VI − VO − 2.0 − − 2.0 − Vdc
Output Noise Voltage (TA = 25°C)10 Hz ≤ f ≤ 100 kHz
Vn − 10 − − 10 − V/VO
Output Resistance f = 1.0 kHz rO − 0.9 − − 0.9 − m
Short Circuit Current Limit (TA = 25°C)Vin = 35 Vdc
ISC − 0.2 − − 0.6 − A
Peak Output Current (TJ = 25°C) Imax − 2.2 − − 2.2 − A
Average Temperature Coefficient of Output Voltage TCVO − −0.3 − − −0.3 − mV/°C
1. Tlow = 0°C for MC78XXC, MC78XXAC,= 40°C for NCV78XX, MC78XXB, MC78XXAB, and MC78XXAEB
2. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken into accountseparately. Pulse testing with low duty cycle is used.
MC7800, MC7800A, MC7800AE, NCV7800
http://onsemi.com4
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vin = 10 V, IO = 1.0 A, TJ = Tlow to 125°C (Note 3), unless otherwise noted)
MC7805AB/MC7805AC/NCV7805AB
Characteristic Symbol Min Typ Max Unit
Output Voltage (TJ = 25°C) VO 4.9 5.0 5.1 Vdc
Output Voltage (5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A, PD ≤ 15 W)7.5 Vdc ≤ Vin ≤ 20 Vdc
VO 4.8 5.0 5.2 Vdc
Line Regulation (Note 4) Regline mV
7.5 Vdc ≤ Vin ≤ 25 Vdc, IO = 500 mA − 0.5 10
8.0 Vdc ≤ Vin ≤ 12 Vdc, IO = 1.0 A − 0.8 12
8.0 Vdc ≤ Vin ≤ 12 Vdc, IO = 1.0 A, TJ = 25°C − 1.3 4.0
7.3 Vdc ≤ Vin ≤ 20 Vdc, IO = 1.0 A, TJ = 25°C − 4.5 10
Load Regulation (Note 4) Regload mV
5.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A, TJ = 25°C − 1.3 25
5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A − 0.8 25
250 mA ≤ IO ≤ 750 mA − 0.53 15
Quiescent Current IB − 3.2 6.0 mA
Quiescent Current Change IB mA
8.0 Vdc ≤ Vin ≤ 25 Vdc, IO = 500 mA − 0.3 0.8
7.5 Vdc ≤ Vin ≤ 20 Vdc, TJ = 25°C − − 0.8
5.0 mA ≤ IO ≤ 1.0 A − 0.08 0.5
Ripple Rejection8.0 Vdc ≤ Vin ≤ 18 Vdc, f = 120 Hz, IO = 500 mA
RR 68 83 − dB
Dropout Voltage (IO = 1.0 A, TJ = 25°C) VI − VO − 2.0 − Vdc
Output Noise Voltage (TA = 25°C)10 Hz ≤ f ≤ 100 kHz
Vn − 10 − V/VO
Output Resistance (f = 1.0 kHz) rO − 0.9 − m
Short Circuit Current Limit (TA = 25°C)Vin = 35 Vdc
ISC − 0.2 − A
Peak Output Current (TJ = 25°C) Imax − 2.2 − A
Average Temperature Coefficient of Output Voltage TCVO − −0.3 − mV/°C
3. Tlow = 0°C for MC78XXC, MC78XXAC,= 40°C for NCV78XX, MC78XXB, MC78XXAB, and MC78XXAEB
4. Load and line regulation are specified at constant junction temperature. Changes in VO due to heating effects must be taken into accountseparately. Pulse testing with low duty cycle is used.
SPEC NO: DSAC0104 REV NO: V.8 DATE: NOV/02/2006 PAGE: 1 OF 4 APPROVED: J. Lu CHECKED: Joe Lee DRAWN: H.Q.YUAN ERP: 1301000498
Package Dimensions & Internal Circuit Diagram
Notes: 1. All dimensions are in millimeters (inches), Tolerance is ±0.25(0.01")unless otherwise noted. 2. Specifications are subject to change without notice.
13.2mm(0.52INCH) SINGLE DIGIT NU-MERIC DISPLAY
Features 0.52 INCH DIGIT HEIGHT.
EXCELLENT CHARACTER APPEARANCE.
EASY MOUNTING ON P.C. BOARDS OR SOCKETS.
I.C. COMPATIBLE.
MECHANICALLY RUGGED.
STANDARD : GRAY FACE, WHITE SEGMENT.
RoHS COMPLIANT.
Description The High Efficiency Red source color devices are
made with Gall ium Arsenide Phosphide on Gall ium
Phosphide Orange Light Emitt ing Diode.
Part Number: SA52-11EWA HIGH EFFICIENCY RED
SPEC NO: DSAC0104 REV NO: V.8 DATE: NOV/02/2006 PAGE: 2 OF 4 APPROVED: J. Lu CHECKED: Joe Lee DRAWN: H.Q.YUAN ERP: 1301000498
Selection Guide
Part No. Dice Lens Type Iv (ucd) [1]
@ 10mA
Min. Typ.
SA52-11EWA HIGH EFFICIENCY RED(GaAsP/GaP) WHITE DIFFUSED 1200 6400 Common Anode,Rt. Hand Decimal.
Description
Electrical / Optical Characteristics at TA=25°C
Absolute Maximum Ratings at TA=25°C
Notes: 1. 1/10 Duty Cycle, 0.1ms Pulse Width. 2. 2mm below package base.
Symbol Parameter Device Typ. Max. Test Conditions Units
λpeak Peak Wavelength High Efficiency Red 627 nm IF=20mA
λD [1] Dominant Wavelength High Efficiency Red 625 nm IF=20mA
Δλ1/2 Spectral Line Half-width High Efficiency Red 45 nm IF=20mA
C Capacitance High Efficiency Red 15 pF VF=0V;f=1MHz
VF [2] Forward Voltage High Efficiency Red 2.0 2.5 V IF=20mA
IR Reverse Current High Efficiency Red 10 uA VR = 5V
Parameter High Efficiency Red Units
Power dissipation 105 mW
DC Forward Current 30 mA
Peak Forward Current [1] 160 mA
Reverse Voltage 5 V
Operating/Storage Temperature -40°C To +85°C
Lead Solder Temperature [2] 260°C For 3 Seconds
Note: 1. Luminous Intensity / Luminous Flux: +/-15%.
Notes: 1. Wavelength: +/-1nm. 2. Forward Voltage: +/-0.1V.
SPEC NO: DSAC0104 REV NO: V.8 DATE: NOV/02/2006 PAGE: 3 OF 4 APPROVED: J. Lu CHECKED: Joe Lee DRAWN: H.Q.YUAN ERP: 1301000498
High Efficiency Red SA52-11EWA
SN54HC595...J OR W PACKAGE
SN74HC595...D, DB, DW, N, NS, OR PW PACKAGE
(TOP VIEW)
SN54HC595...FK PACKAGE
(TOP VIEW)
NC – No internal connection
1
2
3
4
5
6
7
8
16
15
14
13
12
11
10
9
B
C
D
E
F
G
H
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q
GND
VCC
Q
SER
A
OE
RCLK
SRCLK
SRCLR
QH′
3 2 1 2 0 1 9
9 10 11 12 1 3
4
5
6
7
8
18
17
16
15
14
SER
OE
NC
RCLK
SRCLK
Q
Q
NC
D
E
Q
Q
F
G
Q NC
SR
CLRH
GN
D
NC
C
QB
VC
C
QA
Q
H'
Q
SN54HC595SN74HC595
www.ti.com SCLS041H –DECEMBER 1982–REVISED NOVEMBER 2009
8-BIT SHIFT REGISTERS WITH 3-STATE OUTPUT REGISTERSCheck for Samples: SN54HC595 SN74HC595
1FEATURES• 8-Bit Serial-In, Parallel-Out Shift• Wide Operating Voltage Range of 2 V to 6 V• High-Current 3-State Outputs Can Drive Up To
15 LSTTL Loads• Low Power Consumption: 80-μA (Max) ICC
• tpd = 13 ns (Typ)• ±6-mA Output Drive at 5 V• Low Input Current: 1 μA (Max)• Shift Register Has Direct Clear
DESCRIPTIONThe 'HC595 devices contain an 8-bit serial-in,parallel-out shift register that feeds an 8-bit D-typestorage register. The storage register has parallel3-state outputs. Separate clocks are provided for boththe shift and storage register. The shift register has adirect overriding clear (SRCLR) input, serial (SER)input, and serial outputs for cascading. When theoutput-enable (OE) input is high, the outputs are inthe high-impedance state.
Both the shift register clock (SRCLK) and storageregister clock (RCLK) are positive-edge triggered. Ifboth clocks are connected together, the shift registeralways is one clock pulse ahead of the storageregister.
1
Please be aware that an important notice concerning availability, standard warranty, and use in critical applications of TexasInstruments semiconductor products and disclaimers thereto appears at the end of this data sheet.
PRODUCTION DATA information is current as of publication date. Copyright © 1982–2009, Texas Instruments IncorporatedProducts conform to specifications per the terms of the TexasInstruments standard warranty. Production processing does notnecessarily include testing of all parameters.
SN54HC595SN74HC595
SCLS041H –DECEMBER 1982–REVISED NOVEMBER 2009 www.ti.com
ORDERING INFORMATION (1)
TA PACKAGE (2) ORDERABLE PART NUMBER TOP-SIDE MARKING
PDIP − N Tube of 25 SN74HC595N SN74HC595N
Tube of 40 SN74HC595D
SOIC − D Reel of 2500 SN74HC595DR HC595
Reel of 250 SN74HC595DT
Tube of 40 SN74HC595DW–40°C to 85°C SOIC − DW HC595
Reel of 2000 SN74HC595DWR
SOP − NS Reel of 2000 SN74HC595NSR HC595
SSOP − DB Reel of 2000 SN74HC595DBR HC595
Tube of 90 SN74HC595PWTSSOP – PW HC595
Reel of 2000 SN74HC595PWR
CDIP − J Tube of 25 SNJ54HC595J SNJ54HC595J
–55°C to 125°C CFP − W Tube of 150 SNJ54HC595W SNJ54HC595W
LCCC − FK Tube of 55 SNJ54HC595FK SNJ54HC595FK
(1) For the most current package and ordering information, see the Package Option Addendum at the end of this document, or see the TIweb site at www.ti.com.
(2) Package drawings, thermal data, and symbolization are available at www.ti.com/packaging.
Table 1. FUNCTION TABLE
INPUTSFUNCTION
SER SRCLK SRCLR RCLK OE
X X X X H Outputs QA−QH are disabled.
X X X X L Outputs QA−QH are enabled.
X X L X X Shift register is cleared.
First stage of the shift register goes low.L ↑ H X X Other stages store the data of previous stage, respectively.
First stage of the shift register goes high.H ↑ H X X Other stages store the data of previous stage, respectively.
X X X ↑ X Shift-register data is stored in the storage register.
2 Submit Documentation Feedback Copyright © 1982–2009, Texas Instruments Incorporated
Product Folder Link(s): SN54HC595 SN74HC595
3R
C3
3S
1D
C1
R
3R
C3
3S
2R
C2
R
2S
3R
C3
3S
2R
C2
R
2S
3R
C3
3S
2R
C2
R
2S
3R
C3
3S
2R
C2
R
2S
3R
C3
3S
2R
C2
R
2S
3R
C3
3S
2R
C2
R
2S
3R
C3
3S
2R
C2
R
2S
13
12
10
11
14
15
1
2
3
4
5
6
7
9
QA
QB
QC
QD
QE
QF
QG
QH
QH′
OE
SRCLR
RCLK
SRCLK
SER
Pin numbers shown are for the D, DB, DW, J, N, NS, PW, and W packages.
SN54HC595SN74HC595
www.ti.com SCLS041H –DECEMBER 1982–REVISED NOVEMBER 2009
LOGIC DIAGRAM (POSITIVE LOGIC)
Copyright © 1982–2009, Texas Instruments Incorporated Submit Documentation Feedback 3
Product Folder Link(s): SN54HC595 SN74HC595
SRCLK
SER
RCLK
SRCLR
OE
QA
QB
QC
QD
QE
QF
QG
QH
QH’
implies that the output is in 3-State mode.NOTE:
SN54HC595SN74HC595
SCLS041H –DECEMBER 1982–REVISED NOVEMBER 2009 www.ti.com
TIMING DIAGRAM
4 Submit Documentation Feedback Copyright © 1982–2009, Texas Instruments Incorporated
Product Folder Link(s): SN54HC595 SN74HC595
SN54HC595SN74HC595
www.ti.com SCLS041H –DECEMBER 1982–REVISED NOVEMBER 2009
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS (1)
over operating free-air temperature range (unless otherwise noted)VCC Supply voltage range −0.5 V to 7 V
IIK Input clamp current (2) VI < 0 or VI > VCC ±20 mA
IOK Output clamp current (2) VO < 0 or VO > VCC ±20 mA
IO Continuous output current VO = 0 to VCC ±35 mA
Continuous current through VCC or GND ±70 mA
D package 73°C/W
DB package 82°C/W
DW package 57°C/WθJA Package thermal impedance (3)
N package 67°C/W
NS package 64°C/W
PW package 108°C/W
Tstg Storage temperature range −65°C to 150°C
(1) Stresses beyond those listed under absolute maximum ratings may cause permanent damage to the device. These are stress ratingsonly, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated under recommended operatingconditions is not implied. Exposure to absolute-maximum-rated conditions for extended periods may affect device reliability.
(2) The input and output voltage ratings may be exceeded if the input and output current ratings are observed.(3) The package thermal impedance is calculated in accordance with JESD 51-7.
RECOMMENDED OPERATING CONDITIONS (1)
SN54HC595 SN74HC595UNIT
MIN NOM MAX MIN NOM MAX
VCC Supply voltage 2 5 6 2 5 6 V
VCC = 2 V 1.5 1.5
VIH High-level input voltage VCC = 4.5 V 3.15 3.15 V
VCC = 6 V 4.2 4.2
VCC = 2 V 0.5 0.5
VIL Low-level input voltage VCC = 4.5 V 1.35 1.35 V
VCC = 6 V 1.8 1.8
VI Input voltage 0 VCC 0 VCC V
VO Output voltage 0 VCC 0 VCC V
VCC = 2 V 1000 1000
Δt/Δv Input transition rise/fall time (2) VCC = 4.5 V 500 500 ns
VCC = 6 V 400 400
TA Operating free-air temperature –55 125 –40 85 °C
(1) All unused inputs of the device must be held at VCC or GND to ensure proper device operation. See the TI application report,Implications of Slow or Floating CMOS Inputs, literature number SCBA004.
(2) If this device is used in the threshold region (from VILmax = 0.5 V to VIHmin = 1.5 V), there is a potential to go into the wrong state frominduced grounding, causing double clocking. Operating with the inputs at tt = 1000 ns and VCC = 2 V does not damage the device;however, functionally, the CLK inputs are not ensured while in the shift, count, or toggle operating modes.
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SN54HC595SN74HC595
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ELECTRICAL CHARACTERISTICSover recommended operating free-air temperature range (unless otherwise noted)
TA = 25°C SN54HC595 SN74HC595PARAMETER TEST CONDITIONS VCC UNIT
MIN TYP MAX MIN MAX MIN MAX
2 V 1.9 1.998 1.9 1.9
IOH = −20 μA 4.5 V 4.4 4.499 4.4 4.4
6 V 5.9 5.999 5.9 5.9
VOH VI = VIH or VIL QH′, IOH = −4 mA 3.98 4.3 3.7 3.84 V4.5 V
QA−QH, IOH = −6 mA 3.98 4.3 3.7 3.84
QH′, IOH = −5.2 mA 5.48 5.8 5.2 5.346 V
QA−QH, IOH = −7.8 mA 5.48 5.8 5.2 5.34
2 V 0.002 0.1 0.1 0.1
IOL = 20 μA 4.5 V 0.001 0.1 0.1 0.1
6 V 0.001 0.1 0.1 0.1
VOL VI = VIH or VIL QH′, IOL = 4 mA 0.17 0.26 0.4 0.33 V4.5 V
QA−QH, IOL = 6 mA 0.17 0.26 0.4 0.33
QH′, IOL = 5.2 mA 0.15 0.26 0.4 0.336 V
QA−QH, IOL = 7.8 mA 0.15 0.26 0.4 0.33
II VI = VCC or 0 6 V ±0.1 ±100 ±1000 ±1000 nA
IOZ VO = VCC or 0, QA−QH 6 V ±0.01 ±0.5 ±10 ±5 µA
ICC VI = VCC or 0, IO = 0 6 V 8 160 80 µA
2 VCi 3 10 10 10 pFto 6 V
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SN54HC595SN74HC595
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TIMING REQUIREMENTSover operating free-air temperature range (unless otherwise noted)
TA = 25°C SN54HC595 SN74HC595VCC UNIT
MIN MAX MIN MAX MIN MAX
2 V 6 4.2 5
fclock Clock frequency 4.5 V 31 21 25 MHz
6 V 36 25 29
2 V 80 120 100
SRCLK or RCLK high or low 4.5 V 16 24 20
6 V 14 20 17tw Pulse duration ns
2 V 80 120 100
SRCLR low 4.5 V 16 24 20
6 V 14 20 17
2 V 100 150 125
SER before SRCLK↑ 4.5 V 20 30 25
6 V 17 25 21
2 V 75 113 94
SRCLK↑ before RCLK↑ (1) 4.5 V 15 23 19
6 V 13 19 16tsu Setup time ns
2 V 50 75 65
SRCLR low before RCLK↑ 4.5 V 10 15 13
6 V 9 13 11
2 V 50 75 60
SRCLR high (inactive) before SRCLK↑ 4.5 V 10 15 12
6 V 9 13 11
2 V 0 0 0
th Hold time, SER after SRCLK↑ 4.5 V 0 0 0 ns
6 V 0 0 0
(1) This setup time allows the storage register to receive stable data from the shift register. The clocks can be tied together, in which casethe shift register is one clock pulse ahead of the storage register.
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SN54HC595SN74HC595
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SWITCHING CHARACTERISTICSover recommended operating free-air temperature range, CL = 50 pF (unless otherwise noted)
TA = 25°C SN54HC595 SN74HC595FROM TOPARAMETER VCC UNIT(INPUT) (OUTPUT) MIN TYP MAX MIN MAX MIN MAX
2 V 6 26 4.2 5
fmax 4.5 V 31 38 21 25 MHz
6 V 36 42 25 29
2 V 50 160 240 200
SRCLK QH′ 4.5 V 17 32 48 40
6 V 14 27 41 34tpd ns
2 V 50 150 225 187
RCLK QA−QH 4.5 V 17 30 45 37
6 V 14 26 38 32
2 V 51 175 261 219
tPHL SRCLR QH′ 4.5 V 18 35 52 44 ns
6 V 15 30 44 37
2 V 40 150 255 187
ten OE QA−QH 4.5 V 15 30 45 37 ns
6 V 13 26 38 32
2 V 42 200 300 250
tdis OE QA−QH 4.5 V 23 40 60 50 ns
6 V 20 34 51 43
2 V 28 60 90 75
QA−QH 4.5 V 8 12 18 15
6 V 6 10 15 13tt ns
2 V 28 75 110 95
QH′ 4.5 V 8 15 22 19
6 V 6 13 19 16
SWITCHING CHARACTERISTICSover recommended operating free-air temperature range, CL = 150 pF (unless otherwise noted)
TA = 25°C SN54HC595 SN74HC595FROM TOPARAMETER VCC UNIT(INPUT) (OUTPUT) MIN TYP MAX MIN MAX MIN MAX
2 V 60 200 300 250
tpd RCLK QA−QH 4.5 V 22 40 60 50 ns
6 V 19 34 51 43
2 V 70 200 298 250
ten OE QA−QH 4.5 V 23 40 60 50 ns
6 V 19 34 51 43
2 V 45 210 315 265
tt QA−QH 4.5 V 17 42 63 53 ns
6 V 13 36 53 45
OPERATING CHARACTERISTICSTA = 25°C
PARAMETER TEST CONDITIONS TYP UNIT
Cpd Power dissipation capacitance No load 400 pF
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VOLTAGE WAVEFORMS
SETUP AND HOLD AND INPUT RISE AND FALL TIMESVOLTAGE WAVEFORMS
PULSE DURATIONS
thtsu
50%
50%50%10%10%
90% 90%
VCC
VCC
0 V
0 V
tr tf
Reference
Input
Data
Input
50%High-Level
Pulse50%
VCC
0 V
50% 50%
VCC
0 V
tw
Low-Level
Pulse
VOLTAGE WAVEFORMS
PROPAGATION DELAY AND OUTPUT TRANSITION TIMES
50%
50%50%10%10%
90% 90%
VCC
VOH
VOL
0 V
tr tf
Input
In-Phase
Output
50%
tPLH tPHL
50% 50%10% 10%
90%90%VOH
VOLtrtf
tPHL tPLH
Out-of-
Phase
Output
50%
10%
90%
VCC
≈VCC
VOL
0 V
Output
Control
(Low-Level
Enabling)
Output
Waveform 1
(See Note B)
50%
tPZL tPLZ
VOLTAGE WAVEFORMS
ENABLE AND DISABLE TIMES FOR 3-STATE OUTPUTS
VOH
≈0 V
50%
50%
tPZH tPHZ
Output
Waveform 2
(See Note B)
≈VCC
Test
PointFrom Output
Under Test
RL
VCC
S1
S2
LOAD CIRCUIT
PARAMETER CL
tPZH
tpd or tt
tdis
tentPZL
tPHZ
tPLZ
1 kΩ
1 kΩ
50 pF
or
150 pF
50 pF
Open Closed
RL S1
Closed Open
S2
Open Closed
Closed Open
50 pF
or
150 pF
Open Open
NOTES: A. CL includes probe and test-fixture capacitance.
B. Waveform 1 is for an output with internal conditions such that the output is low, except when disabled by the output control.
Waveform 2 is for an output with internal conditions such that the output is high, except when disabled by the output control.
C. Phase relationships between waveforms were chosen arbitrarily. All input pulses are supplied by generators having the following
characteristics: PRR ≤ 1 MHz, ZO = 50 Ω, tr = 6 ns, tf = 6 ns.
D. For clock inputs, fmax is measured when the input duty cycle is 50%.
E. The outputs are measured one at a time, with one input transition per measurement.
F. tPLZ and tPHZ are the same as tdis.
G. tPZL and tPZH are the same as ten.
H. tPLH and tPHL are the same as tpd.
CL(see Note A)
SN54HC595SN74HC595
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PARAMETER MEASUREMENT INFORMATION
Figure 1. Load Circuit and Voltage Waveforms
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Product Folder Link(s): SN54HC595 SN74HC595
!"#$%&'#()*%+&'#(,&*- .!/0111-2'+3!-#-%45$$6'78&96!9!6"!*- :!69'#(;-<<=>?<@<A ABBBCDEFCCGH IEJKELMDNEMOPQRSTUVWXXYZ[\]_ab _cdefbghaiigjkgk]cajalmfgn_op]q_abr_stllgbuvthwfolxgfghamykvgbitjgjlyuktitzglxghxev]ablbamsyg|fxaalejzmfg~hgyyfajyu] W¡XW¡¢[£thxamlvmlhtjfejwabfambhgq¤i]¥xefefgjamzxlayezxltj¦£csml§eyyjaloabejfltjhgokbe©gtialab]¥altyit~eimihmbbgjlvgbhxevefr¤i]ª«XW¡¢[jejvmlfxamyksgtsa©g¬¤]~va§gbfmvvyu©ayltzg®lasgxezxosgya§¬¤]q~va§gbfmvvyu©ayltzg®lasgya§]lefbghaiigjkgkosmljalgffgjletyolalegmjmfgkejvmlfya§©ett°¤wbgfeflab]±²³[¥xgcdbtjzgeflxgva§gbfmvvyu©ayltzgbtjzg]¥xgit~eimibghaiigjkgkejvmleivgktjhgefq¤w] jhajjghlgkcd§eyyµyatl¶ze©ejz©tbuejztyfgbgtkejzf]·a§g©gbµlamhxfgjfab¶vejfimflyatl¬javmyymvvmyyka§j®]VST¹ºYU»QR«YQº»UX¹«[¥xgfgbetyka§jyatkvejimfl«S¼STUsgyglyatlejz]¥xef§eyyze©gmjbgyetsygavgbtleaj]y§tufmfglxg°¤wqqwbgfeflabftffxa§jsgya§og©gjelxghxev§tfvbazbtiigkajtkegbgjlsatbk]½S¢S¡UX¹«[¥xgbgfglvej¬evbgfgjl®imfl«S¼STUsgyglyatlejz]¥xef§eyyze©gmjbgyetsygavgbtleaj]y§tuflegxezx¬eglalxgvafele©gfmvvyu®©ett\wpab°¤wbgfeflab]IEJKEL¾BKE¾¿GOÀÀ ÀÀÀ ÁÂÃÄÅÆÇÈÉÊËÌÍÎÏÐÇÈÉÊËÌÍÊÑÒÓÔÔÕÖÒÕÄ×ÎØÈÍØÊÈÙË×Ú Ë×Ú
!"#$%&'#()*%+&'#(,&*- .!/0111-2'+3!-#-%45$$6'78&96!9!6"!*- :!69'#(;-<<=>?<@<A ABBBCDEFCCGH IEJKELDGMEJNEOPQKMNDENPRS TUVWUVXYTUVWUVXZTUVWUVX[TUVWUVX\X]XW_ XaTUVWUVXbTUVWUVXcX]XW_ XdTUVWUVXeX]XW_ XfTUVWUVXghigijkXYX]XTUVXlYX]XmnopkX]XqrXstVtjkXZX]XTUVXlZX]XmnouUVX]XqrXlvqjkX[X]XTUVXl[X]XmWpXmsujkX\X]XTUVXl\X]XpclXmstX]XmWpXmspwnmnVxyzxX]X|afXgX]XjkXtg|afXeX]XjkXte|afXcX]XjkXtc|afXbX]XjkXtbnoptvXjknoptvXTUVgiwnmuktVuownmuktVuoVpnoXlvqX]XTUVXlgX]XjkXgW_ XeX]XTUVXleX]XjkXeW_ X|X]XW_ XcX]XTUVXlcX]XjkXcmWpXmlqX]XpclXmlvX]XTUVXlbX]XjkXb~ecb\[ZYegeeecebe\ ccYcZc[c\cbcccecgeeeYeZe[ TUVWUVXYTUVWUVXZTUVWUVX[TUVWUVX\TUVWUVXbTUVWUVXcTUVWUVXeTUVWUVXghigijkWUVXYX]XqrXstVtjkWUVXZX]XqrXlvqjkWUVX[jkWUVX\jkXlYX]XTUVXlYX]XmnopkjkXlZX]XTUVXlZX]XmnouUVjkXl[X]XTUVXl[X]XmWpXmsujkXl\X]XTUVXl\X]XpclXmstX]XmWpXmspjkWUVXbjkWUVXcwnmnVxyzxX]X|afXgX]XjkXtg|afXeX]XjkXte|afXcX]XjkXtc|afXbX]XjkXtbnoptvXjknoptvXTUV|afX[|afXZ|afXYhigiwnmuktVuownmuktVuoVpnoXlvqX]XTUVXlgX]XjkXlgW_ XeX]XTUVXleX]XjkXleW_ XcX]XTUVXlcX]XjkXlcpclXmlvX]XmWpXmlqX]XTUVXlbX]XjkXlbjkWUVXgjkWUVXe~ecb\[ZYegeeecebe\e[eZeYeecg \gbbbYbZb[b\bbbcbebgcccYcZc[c\cbccce|afXcX]XjkWUVXcnoptvXTUVnoptvXjkwnmnVgiTUVWUVXgpclXmstX]XTUVWUVXeTUVWUVXcW_ XbX]XTUVWUVXb jkWUVXeX]X|afXejkWUVXgX]X|afXgX]XjkotpkjkWUVXYX]XqnrutosXstVtjkWUVXZX]XqnrutosXlvulqhiTUVWUVXYTUVWUVXZTUVWUVX[TUVWUVX\X]XpclXmlvecb\[ZY eeYeZe[e\ebeceeeg~giTUVWUVXgX]XnoptvXTUVX]XjkotuUVTUVWUVXeTUVWUVXcTUVWUVXbTUVWUVX\TUVWUVX[hinoptvXjk|afX\X]XjkWUVX\jkotpkX]XjkWUVXbjkWUVXcjkWUVXe|afXgX]XjkWUVXg ecb\[ZY e\ebeceeeg~giTUVXgX]XnoptvXTUVX]XjkotuUVjkXeX]XTUVXeX]X|afXejkXcX]XTUVXcX]X|afXcX]XW_ XcX]XVUknhinoptvXjk|afX\X]XTUVX\X]XjkX\jkotpkX]XjkXb ecb\ YZ[~ ¡¢£¡¡¤ginoptvXTUVTUVWUVXgX]XjkotuUVTUVWUVXeTUVWUVXcTUVWUVXbTUVWUVX\TUVWUVX[TUVWUVXZTUVWUVXYhinoptvXjk|afXYX]XjkWUVXYjkWUVXZjkWUVX[jkWUVX\|afXbX]XjkWUVXb|afXcX]XjkWUVXc|afXeX]XjkWUVXejkotpkX]XjkWUVXg ecb\[ZYeg cgeeeYeZe[e\ebecee~|afXcX]XjkWUVXcnoptvXTUVnoptvXjkwnmnVgiTUVWUVXgX]XpkotuUVTUVWUVXeTUVWUVXcTUVWUVXbX]XW_ Xb jkWUVXeX]X|afXejkWUVXgX]X|afXgX]XjkotpkjkWUVXYX]XqnrutosXstVtjkWUVXZX]XqnrutosXlvulqhiTUVWUVXYTUVWUVXZTUVWUVX[TUVWUVX\ecb\[ZY eeYeZe[e\ebeceeeg~
AAAAALPLPLPLPLPHANUMERICHANUMERICHANUMERICHANUMERICHANUMERIC L L L L LCD DCD DCD DCD DCD DISPLISPLISPLISPLISPLAAAAAYYYYY (16 (16 (16 (16 (16 XXXXX 2) 2) 2) 2) 2)
revolution Revolution Education Ltd. Email: info@rev-ed.co.uk Web: www.rev-ed.co.ukLED008.PMD
Order CodeLED008 16 x 2 Alphanumeric Display
FRM010 Serial LCD Firmware (optional)
Contents1 x 16x2 Alphanumeric Display
1 x data booklet
IntroductionAlphanumeric displays are used in a wide range of applications, including palmtop
computers, word processors, photocopiers, point of sale terminals, medical
instruments, cellular phones, etc. The 16 x 2 intelligent alphanumeric dot matrix
display is capable of displaying 224 different characters and symbols. A full list of
the characters and symbols is printed on pages 7/8 (note these symbols can vary
between brand of LCD used). This booklet provides all the technical specifications
for connecting the unit, which requires a single power supply (+5V).
Further InformationAvailable as an optional extra is the Serial LCD Firmware, which allows serial
control of the display. This option provides much easier connection and use of the
LCD module. The firmware enables microcontrollers (and microcontroller based
systems such as the PICAXE) to visually output user instructions or readings onto
an LCD module. All LCD commands are transmitted serially via a single
microcontroller pin. The firmware can also be connected to the serial
port of a computer.
An example PICAXE instruction to print the text
‘Hello’ using the serout command is as follows:
serout 7,T2400,(“Hello”)
2
revolution Revolution Education Ltd. Email: info@rev-ed.co.uk Web: www.rev-ed.co.ukLED008.PMD
LCD DISPLAY
Outline Dimension and Block Diagram
3
revolution Revolution Education Ltd. Email: info@rev-ed.co.uk Web: www.rev-ed.co.ukLED008.PMD
LCD DISPLAY
Electrical Characteristics
Timing Characteristics
Timing Chart
4
revolution Revolution Education Ltd. Email: info@rev-ed.co.uk Web: www.rev-ed.co.ukLED008.PMD
LCD DISPLAY
Interface with MPU
5
revolution Revolution Education Ltd. Email: info@rev-ed.co.uk Web: www.rev-ed.co.ukLED008.PMD
LCD DISPLAY
Example of Power Supply
Instructions
6
revolution Revolution Education Ltd. Email: info@rev-ed.co.uk Web: www.rev-ed.co.ukLED008.PMD
LCD DISPLAY
Power Supply Reset
7
revolution Revolution Education Ltd. Email: info@rev-ed.co.uk Web: www.rev-ed.co.ukLED008.PMD
LCD DISPLAY
Standard Character Pattern (Powertip Module)
8
revolution Revolution Education Ltd. Email: info@rev-ed.co.uk Web: www.rev-ed.co.ukLED008.PMD
LCD DISPLAY
Standard Character Pattern (Elec & Eltek Module)
14
Photoconductive Cell VT900 Series
PACKAGE DIMENSIONS inch (mm)
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
Parameter Symbol Rating Units
Continuous Power Dissipation Derate Above 25°C
PD∆PD / ∆T
801.6
mWmW/°C
Temperature Range Operating and Storage TA –40 to +75 °C
2
5
ELECTRO-OPTICAL CHARACTERICTICS @ 25°C (16 hrs. light adapt, min.)
See page 13 for notes.
Part Number
Resistance (Ohms)
Material Type
Sensitivity (γ, typ.)
Maximum Voltage (V, pk)
Response Time @ 1 fc (ms, typ.)10 lux
2850 K2 fc
2850 KDark
Min. Typ. Max. Typ. Min. sec. Rise (1-1/e) Fall (1/e)
VT9ØN1 6 k 12 k 18 k 6 k 200 k 5 Ø 0.80 100 78 8
VT9ØN2 12 k 24 k 36 k 12 k 500 k 5 Ø 0.80 100 78 8
VT9ØN3 25 k 50 k 75 k 25 k 1 M 5 Ø 0.85 100 78 8
VT9ØN4 50 k 100 k 150 k 50 k 2 M 5 Ø 0.90 100 78 8
VT93N1 12 k 24 k 36 k 12 k 300 k 5 3 0.90 100 35 5
VT93N2 24 k 48 k 72 k 24 k 500 k 5 3 0.90 100 35 5
VT93N3 50 k 100 k 150 k 50 k 500 k 5 3 0.90 100 35 5
VT93N4 100 k 200 k 300 k 100 k 500 k 5 3 0.90 100 35 5
VT935G
Group A 10 k 18.5 k 27 k 9.3 k 1 M 5 3 0.90 100 35 5
Group B 20 k 29 k 38 k 15 k 1 M 5 3 0.90 100 35 5
Group C 31 k 40.5 k 50 k 20 k 1 M 5 3 0.90 100 35 5
4
3 6
LOG (R10/R100)LOG (100/10)
-------------------------------------
1
PerkinElmer Optoelectronics, 10900 Page Ave., St. Louis, MO 63132 USA Phone: 314-423-4900 Fax: 314-423-3956 Web: www.perkinelmer.com/opto
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