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SFL2PRO II - Filtro de linha profissional microprocessado com PROCATER embarcado

Uma evolução natural da primeira versão de filtro de linha para áudio diyPowered, o SFL2PRO II foi repensado de maneira a oferecer mais recursos de análise e correção da rede elétrica com monitores visuais e proteção extra, adicionando o PROCATER em sua linha de filtragem e proteção

Mais um daqueles projetos que vão se arrastando e que parecem não sair do lugar. Tanto que nem esteve na página 'Produção', como de costume. A história é que, de uns tempos para cá, venho sofrendo mais do que o normal com ruídos e estalos na minha rede. Nada mudou internamente, mas como estamos numa estação extremamente quente, onde o consumo geral aumenta em linhas de distribuição externas obsoletas e despreparadas para altas demandas domésticas, é notável a queda na qualidade. Isso implica não somente na qualidade da energia elétrica, mas também impacta diretamente na segurança dos equipamentos mais sensíveis, como meu set de áudio. Um exemplo prático é quando o chuveiro é ligado em horários de pico: ouve-se facilmente um ruído na faixa dos médio-agudos/agudos, tornando difícil a vida de quem preza pela qualidade da sua audição.

Há algum tempo retirei de uso o SFL2PRO por questões de melhorias. É como mixagem: a gente sempre acha que deveria ter feito alguma coisa diferente, depois que termina. Acabei deixando ele tempo demais parado na bancada, tanto tempo que precisei acelerar esse upgrade depois desses ataques audíveis e violentos no meu set. Então, vamos ao que interessa.

O que mudou?

Praticamente tudo. Na versão original, apenas filtros avançados e um LED indicador de ligado. Já tinha o PROCATER embarcado, mas era só isso. Na segunda versão do filtro, temos:

Painel completo, com leitura da tensão, LEDs indicadores de status e monitoria (saídas ligadas, tensão de referência e programa rodando normalmente)
Filtros principais ativos e compartilhados nas três saídas conjugados com filtros extras também ativos dedicados por tomada
PROCATER embarcado para maior segurança de operação (corta as saídas, mas mantém o sistema ativo)
Relés de controle das saídas dedicados, um por fase, controlados via código para temporizar retorno de fornecimento, subtensão e sobretensão
Fusível interno dimensionado para uso com o set atual (expansível a + 20% de folga para eventuais novos modulares)
Conexões internas de grandes dimensões para evitar gargalos e aquecimento
Aterramento full
Reforço na fixação das peças internas (para evitar possíveis curtos-circuitos de contato peça a peça)
Soldas sem miséria (reforçadas)
Monitor da rede elétrica (voltímetro frontal, LEDs indicadores, PROCATER etc.) controlado por microcontrolador
Reforço da carcaça (já que a ideia era deixar o filtro por baixo de todos os módulos)
Alimentação da lógica dedicada e isolada fisicamente
Capacidade total de 10A com limitação de 6A para operação em segurança
Atuação de varistores e centelhadores para maior segurança
Corte de emergência (fusível principal) para todo o sistema, protegendo tudo simultaneamente
LED indicador no painel frontal para fusível principal aberto

As primeiras impressões ao testar o novo filtro no set foi de clareza e vida nos timbres, e mais pureza do que tive um dia, na primeira versão do SFL2PRO. Nenhum clique, ruído, nadinha. Fora que só de olhar pro carinha ali dando a vida pelos amigos modulares, já rola aquele psicológico bacana de que, agora, tudo está ok.

E sem perceber, reproduzi o PROCATER de forma lógica, diferentemente das versões analógicas monofásicas individuais, que eram produzidas com 'eletrônica pura'. A primeira vez, no PROCATER ADVANCE, e agora, embarcado no SFL2PRO II. É a evolução natural dos projetos mais avançados, para reduzir espaço físico, agregar valor, integrar funcionalidades e cortar custos finais e tempo de produção.

Inicializando (LED amarelo = tensão de referência OK)

Em operação (LEDs vermelhos = saídas ON, LED verde = sistema OK)

Inicializando 2 (teste dos segmentos, para verificar visualmente se
há algum danificado, o que impediria a leitura correta pelo operador)

E o set diyPowered ganhando energia limpa!

Detalhe (desligado)

E um gifzinho para ilustrar o start do carinha

** 13/01/2018

Melhorias na amostragem de tensão, aprimoramento dos filtros de alta frequência e upgrade dos divisores de tensão de referência.

Bootloader no ATMEGA328P-PU - a primeira vez a gente nunca esquece!

Conexão necessária (imagem: Atmaker)

Catando sucatas para passar o tempo e organizar o que convém, achei um ATMEGA328P-PU perdido. Me lembrei, logo em seguida, o porquê de ele estar ali perdido: após servir de testes para um projeto, ele não gravava mais. Ficou com o último código 'travado' na memória e não tinha o que fazer. Como não precisava dele no momento, ficou para ver depois. E esse depois chegou. Li muita enrolação na Internet, soluções dispendiosas e nada práticas, até chegar no site Atmaker (placas standalone de excelente qualidade) onde encontrei um super tutorial de como gravar o bootloader que utilizava o ATMEGA328P-PU 'danificado' na placa standalone, eliminando a necessidade da utilização de duas IDE. Era a minha última tentativa antes de condenar o CI. E lá fui eu, montei tudo bonitinho, com todo cuidado na plaquinha que eu já tinha pronta dos testes de bancada e, em 3 segundos, o bootloader estava gravado. Nunca precisei gravar o bootloader porque nenhum dos CIs que eu comprei até hoje veio sem estar gravado, daí, para mim, executar o procedimento é ainda novidade.

Na hora da verdade, gravei o 'blink', meio desacreditado se ia funcionar. E funcionou! Para tirar a prova, gravei dois outros projetos mais brutos nele - códigos do SM1 Platinum e do PROCATER ADVANCE - e o bicho gravou e rodou sem dramas. Eu acabara de 'salvar' um MC que estava fadado ao esquecimento!

Logo do site Atmaker

Gostaria de deixar registrado aqui, antes de mais nada, que essa postagem não tem jabá. Não possuo qualquer vínculo com o site Atmaker ou com seus parceiros comerciais e somente estou mencionando o tutorial e elogiando as placas porque reconheço quando alguém ou quando alguma empresa trabalha bem.

No mais, siga o tutorial quando seu ATMEGA328P-PU decidir não gravar mais ou quando surgir algum probleminha misterioso e não condene o CI antes de fazer o procedimento. Já vi muita gente condenando IDE e MC por conta disso sem sequer tentar solucionar a questão.

SM1 Platinum - Switch de áudio true bypass com relés de platina

Uma evolução natural do clássico M1, produzido e já publicado há alguns anos, o SM1 Platinum agrega todos os valores de produção DIY com relés de seleção com contatos de platina e bobinas duplas

Não há muito o que ser falado sobre o SM1 além dos detalhes técnicos mais recentes. É um switch de áudio que será utilizado na sala para permitir a audição da TV e da jukebox com mais duas entradas extras, que não existiam no M1 - que era para duas entradas (dois canais) e switch digital - além do generoso display indicativo muito elegante por trás do espelho fumê do gabinete. Esse gabinete, aliás, era de um receptor de satélite mais moderninho, que serviu perfeitamente para o projeto. Adoro trabalhar com esses gabinetes.

Os relés especiais

Cinco relés por segmento

Esses relés foram doados pelo meu sogro, gente fina e expert em telefonia e eletrônica, ex-funcionário da Ericsson do Brasil e da extinta CRT, no Rio Grande do Sul. Ele possuía algumas caixas desses relés e quando eu soube da extrema precisão e qualidade deles, não pensei duas vezes em chorar algumas caixinhas. Ele me presenteou com seis delas, duas das quais foram empregadas no SM1 Platinum - antes que me perguntem: SM1 de Super M1, e o 'Platinum' eu me recuso a ter que explicar... Pretendo colocar alguns relés à venda na Lojinha diyPowered, para quem quiser utilizar em projetos similares.

Últimas quatro caixinhas

Cada segmento possui cinco relés integrados com bobinas duplas e contatos de platina. Segundo ele, eram usados nas comutações das centrais, que dependiam de precisão e qualidade. Não sei qual a tensão de trabalho deles, mas fui testando a partir dos 5V e com 8V eles já fechavam os contatos. Como são duplas e trabalhavam em centrais grandes, a tensão de trabalho deveria girar entre 12V e 48V. Liguei cada bobina dupla em série para evitar aquecimento/alto consumo e trabalhei com folga em 12V, mantendo os contatos muito firmes e o aquecimento das bobinas em boa margem de segurança.

Como tinha 5 relés disponíveis em cada segmento, no total de 10, utilizei dois deles para controle da saída de áudio. Isso significa que, quando nenhuma das fontes de sinal está selecionada, a saída dele é cortada, evitando cliques ou algum sinal indesejado nas comutações. Ou seja, temos 4 canais utilizando 8 relés, um para cada canal, mais dois extras que cortam ou conectam as saídas. Assim, sempre temos quatro relés comutados ao mesmo tempo, dois de cada fonte de sinal (L/R) e dois das saídas.

A fonte de alimentação

A fonte de alimentação do SM1 Platinum é das mais simples - e não confunda 'fonte das mais simples' com 'qualquer projetinho meia boca de fonte' - já que não temos qualquer tipo de circuito atuando sobre os sinais. Um trafo de 15V x 500mA fornecendo algo em torno de 20V em aberto e dois reguladores, um de 12V para os relés e outro de 5V para a lógica. Tudo perfeitamente casado e montado, como todo diyPowered!

E aqui fica um bom exemplo para iniciantes ou para veteranos preguiçosos do mundo DIY: por mais simples que seja o projeto, projete uma boa fonte de alimentação.

Circuito de controle

Já disse antes e continuo repetindo que a utilização de microcontroladores nos projetos DIY é um grande salto na criação de funções, na economia de componentes e de tempo de bancada, e que nunca devem ser empregados para funções simples que podem ser facilmente resolvidas com eletrônica pura. Infelizmente - para alguns, é claro! - a onda dos microcontroladores está transformando pessoas inteligentes em pessoas acomodadas e rotuladas, justamente por acharem que tudo se resolve em código.

E mais uma vez temos o ATMEGA328P-PU como controle principal de um projeto diyPowered. O código é dos mais simples, somente controla o vai e vem dos relés, utilizando dois botões no painel, um LED bicolor e um display LCD 16x2. Simples assim.

Ao ligar o SM1 Platinum, o display dá as boas vindas, exibe a mensagem 'select a source to listen', acende o LED laranja e passa para a tela de operação, exibindo cada canal de entrada. Um toque em CH+ e a primeira fonte é selecionada, alternando do LED laranja para o LED azul e assim sucessivamente até a quarta fonte, mantendo-se aceso o LED azul quando alguma fonte está ativa. Para retornar fontes, CH- até voltar a tela inicial 'select a source to listen', apagando o LED azul e acendendo novamente o LED laranja. Muito útil para dar um 'mute' no sistema para trocar cabos de lugar sem ter que desligar e religar tudo de novo.

A grande vantagem do SM1 Platinum sobre seu antecessor M1 é justamente o switch. No M1 temos o famoso 4066 comutando os sinais com um pré-amplificador compensativo na saída. No SM1 Platinum temos os relés especiais comutando os sinais de áudio sem qualquer circuito ativo, promovendo um true bypass mais que perfeito, geralmente encontrado somente nos grandes e caros equipamentos hi-end. A grande sacada nessa seleção de sinais é utilizar lógica digital, como foi feito, ao invés de chaves de seleção no painel. Um display informativo sempre fica melhor nesses projetos.

Porta serial

Como o gabinete já possuía uma porta serial, decidi mantê-la para eventuais atualizações do SM1 Platinum - que certamente acontecerão. Fica mais fácil somente injetar o novo código pela porta serial do que recolher o equipamento, abrir, retirar o MC... Nos projetos futuros que necessitem dessas atualizações, certamente vou manter uma porta serial externa disponível também.

No mais, o sistema trabalha folgado, de forma muito precisa e elegante. Numa versão mais funcional do SM1 Platinum, poderia até utilizar um display VFD (que deixa tudo mais bonito) e entradas de sinal dedicadas para tape, phono, etc. com seus níveis definidos e prontos para conexão direta. Quem sabe até uns VU's... Mas isso fica para um próximo nível.