F5812ADJ - Fonte tripla para bancada com saída dedicada ajustável

Indispensável em qualquer bancada e com múltiplas utilidades, uma boa fonte necessita de estabilidade, blindagem, ótima filtragem, proteções AC/DC e corrente útil para acionar equipamentos ou para testes em protótipos de projetos DIY. Com este propósito e com um projeto enxuto, foi desenvolvida a F5812ADJ

Partindo do princípio que uma fonte de bancada não tem mistério, não hesitei em iniciar o projeto com o clássico: filtro AC, fusível, transformador, diodos, capacitores. A grande sacada fica por conta da saída tripla 5V, 8V e 12V, sendo esta última ajustável até 20V. Com capacidade para fornecer 1A de corrente simultaneamente nas três fontes, a F5812ADJ também conta com proteção exclusiva 'Passive Charge', que só libera a tensão da fonte para os controladores cerca de dois segundos após o acionamento da fonte. Dessa forma, ao acionar a fonte, os capacitores principais se carregam rapidamente sem qualquer carga, o que promove maior eficiência na filtragem e protege o setor primário (diodos e capacitores principais) e o secundário (controladores) aumentando a vida útil de todo o sistema e minimizando ao máximo qualquer possível ruído. Todas as saídas possuem proteção contra curto, corrente reversa, sobrecarga e podem ser facilmente desarmadas em caso de aquecimento excessivo. Componentes como diodos, fiação e trilhas da placa, bornes, tensão de trabalho de capacitores, dissipação de resistores e até o dissipador de calor dos controladores foram superdimensionados para aumentar a vida útil da fonte. Isso é respeitar os limites do bom senso, contrário ao que fazem por aí.

Os voltímetros digitais são comerciais e foram adquiridos pelo Banggood. Demoraram para chegar, mas valeu a espera. São ligeiramente precisos e possuem consumo extremamente baixo, podem ser alimentados com tensões entre 4,5V e 30V e medem tensões até 99VDC.

Sistema Passive Charge

Ao acionar a fonte pela chave ON/OFF (painel traseiro) nenhum dos voltímetros é acionado, tampouco há tensão nos controladores e nos bornes de saída; o LED amarelo se ilumina. Cerca de dois segundos depois, o LED amarelo se apaga, os controladores recebem a tensão da fonte, os voltímetros indicam as tensões na saída e o LED verde se ilumina. A fonte se encontra funcional neste momento.

Ao desligar a fonte pela chave ON/OFF, a tensão geral começa a diminuir até certo ponto - sem zerar - onde a proteção 'Passive Charge' atua novamente cortando a tensão presente nos controladores, mantendo-a nos capacitores principais que se descarregam muito lentamente. Mesmo com essa descarga lenta, sempre existirá uma tensão residual nos capacitores principais para auxiliar a fonte num próximo acionamento. Assim, os capacitores principais não serão carregados 'do zero' novamente - a carga será retomada a partir da tensão residual, aumentando a vida útil do setor primário e acelerando a liberação da proteção 'Passive Charge'. 

Mais uma vez o lixo eletrônico ganhando vida nova: a carcaça é de um estabilizador, o transformador de 15V+15V x3A saiu de um no-break antigo; capacitores, diodos, controladores e todos os componentes foram reaproveitados de placas da sucata. Apenas os voltímetros foram comprados - há algum tempo, e bem baratinhos. 

Painel frontal com a fonte ligada
(bornes da esquerda +V e bornes da direita GND)

Detalhe da ventilação (dissipadores estrategicamente montados)

Com carga

Fonte sendo ligada (LED amarelo = 'Passive Charge')

Painel traseiro com a chave ON/OFF

* O voltímetro dos 8V mostra sempre 0,1V a mais do que deveria. Dado o preço e a distância para reclamar garantia, decidi deixar por isso mesmo.

** 22/09/2014 - O voltímetro dos 8V que apresentava 0,1V a mais passa a exibir a tensão correta após alguns minutos. Os outros dois voltímetros funcionam corretamente, somente este apresenta esse problema. Como disse anteriormente, pelo valor do produto e pelo tempo que levaria a troca por um novo, decidi não reclamar garantia. E levando em conta que todos os projetos DIY são protótipos de uso, se algum dia eu for produzir a F5812ADJ por alguma razão, o farei com todo cuidado e selecionarei os componentes corretamente.

Decidi melhorar a aparência gerando o silk para o painel. Atualizo a postagem assim que for aplicado.

Detalhe do voltímetro dos 8V

** 27/09/2014 - Silk finalizado e afixado no painel da fonte. Como a ideia é não gastar - ou gastar o mínimo possível - com os projetos, tudo foi feito em casa mesmo. Como eu disse anteriormente nesta postagem, se por ventura eu for produzir essa fonte algum dia, o farei da forma mais digna possível. Porque o protótipo é perfeito.

Silk aplicado (meia boca, mas custo zero)

Quanto ao sistema Passive Charge - que só libera a tensão da fonte para os controladores cerca de dois segundos após o acionamento da fonte - criei um vídeo demonstrativo.

PCR - Gravação inteligente de imagens de segurança e controle remoto de sistemas eletrônicos via porta paralela

Uma derivação de DVR, que é um equipamento para gravação de câmeras de segurança, o PCR é um computador capaz de gerenciar sua própria energia e alguns equipamentos de segurança pela porta paralela enquanto grava imagens com recursos avançados de detecção de movimento e gerenciamento de espaço em disco

Possuo uma ótima central de alarme em casa da ZSE conectada a uma discadora GSM Westron e faz tempo que penso em instalar câmeras para aumentar nosso nível de segurança. Não que a cidade seja violenta, mas a gente reforça a porta antes que ela seja arrombada. Parti do princípio de que um DVR tradicional não daria conta do recado, porque não seria possível controlar outros equipamentos. E porque são muito caros, a manutenção é cara e as câmeras são absurdamente caras pela qualidade da imagem que elas apresentam. A primeira opção foi mesmo um computador.

Consegui um micro Intel Atom 1.6GHz com 2GB de RAM e placa mãe ECS 945GCD-I230 V.1 num gabinete mini-ITX com fonte de 350W que, a princípio, seria para montar outra jukebox. Alguns testes feitos, cheguei à conclusão de que a máquina rodaria Windows 7 Professional x86 em modo de máximo desempenho e com suporte habilitado para Área de Trabalho Remota - já que seria instalado junto a central de alarme e de outros equipamentos no alto, em local seguro e fora do alcance das mãos. O software escolhido para gerenciar as câmeras é o iSpy Connect, que se mostrou muito eficiente, dinâmico e leve.

Entusiastas diriam que a máquina é 'fraca' para gerenciar vídeo. Discordo, já que a máquina se resume ao sistema operacional e ao software das câmeras, e que nada mais roda em cima disso. Até pensei em aumentar a memória, ao menos, mas as limitações são muitas nos mini-ITX e a ideia é não investir em algo que funciona bem da forma como veio para minha bancada.

As únicas alterações no hardware foram a furação do gabinete para fixação à parede, a instalação do HD e um display LCD com backlight para monitorar a temperatura interna - sim, gera algum calor e eu não pretendo acessar a máquina com frequência para ver o quanto está suja. O PCR é capaz de controlar - pela porta paralela - remotamente a central de alarme e outras coisas, grava imagens de todos os ângulos da casa sem pontos cegos, possui capacidade de gravação estendida graças ao software que gerencia o espaço em disco e monitora movimento - só grava quando detecta movimento nas câmeras - em configuração totalmente gerenciável. O sistema de controle gerenciável pela porta paralela será publicado em breve no blog e conta com até oito canais de acionamento remoto NF e NA.

Por questões óbvias, maiores informações sobre a integração dos sistemas de segurança não serão divulgadas. O micro em questão também seria lixo eletrônico.

PC-R Server ativo e funcional

** 21/09/2014

- Quatro câmeras foram adicionadas ao sistema com previsão de mais duas;

- Gestão de disco aprimorada;

- Gestão de energia aprimorada;

- Roteador/Switch substituído para aprimorar a velocidade;

- Aprimoramento do monitor de temperatura e substituição do backlight (luz laranja, menos brilho, mais discrição) e LED azul (MSGLED) desligado;

- Ventilação aprimorada com menos ruído e maior área coberta;

- Cooler da fonte invertido (melhora a ventilação e reduz ruído de atrito)

Detalhe do monitor de temperatura

Disposição e conexões

** 03/11/2014

- Nova câmera adicionada (5 no total);
- Dissipação de calor aprimorada com cooler externo com controle de temperatura X velocidade;
- Redução do ruído gerado pelo cooler;
- Temperatura interna drasticamente reduzida;

Temperatura controlada (dia quente)

Cooler out/in adicionado

Placa de controle do cooler (sensor no dissipador)

Cooler 80x80mm controlado (giro baixo em
condições normais)

** 08/12/2014

- HD substituído e sistema operacional reinstalado na versão x64;
- iSpy reinstalado na versão x64 e atualizado para a última versão (nesta data);
- Real VNC Enterprise instalado para acesso remoto (LAN) aprimorando a velocidade e a praticidade na manutenção;
- Câmeras reconfiguradas para menor consumo de memória mas mantendo a fidelidade e a resposta de gravação com buffer de 5s e sensor de movimento fino;

Considerações gerais: as versões x64 gerenciam de forma mais eficiente a questão da memória, mas na máquina em questão, o resultado não foi satisfatório dada a limitação de 2GB (DDR2) na placa mãe, que não possui dois slots para expansão. A diferença de desempenho se compararmos a versão anterior do PCR, que usava SO x86 com iSpy obviamente na versão x86, é quase imperceptível. De toda forma, esta atualização não será revertida de imediato, mas futuramente, numa possível manutenção de disco ou coisa que o valha.

Também estudo a possibilidade de implantar o Zone Minder, que roda em Linux. Seria o SO perfeito para a aplicação PCR, mas ainda não me convenci a mudar todo o sistema já implantado e familiarizado, embora as perspectivas sejam favoráveis até agora.

** 03/01/2015

O PCR foi removido das suas instalações para manutenção preventiva e limpeza de todos os coolers e do gabinete. Em uso desde agosto de 2014, esta é a primeira vez que passa por tamanha manutenção. E não estava tão sujo, mas prefiro não deixar acumular pó.

- Downgrade de HD (320GB para 80GB) por questões óbvias;
- Sistema operacional x86 reinstalado e iSpy na versão x86 também por questões de desempenho;
- Buffer das câmeras reduzido para 2s porque os prints (media, espaço abaixo das câmeras onde são exibidas as gravações) perdem o instante do disparo;
- Pen drive de 4GB utilizado como cache do sistema (Microsoft ReadyBoost) melhorou o desempenho e a velocidade do acesso remoto, bem como o consumo de CPU e memória (física e paginação) em níveis impressionantes;
- Cooler externo (vide última atualização) reduzido para 5V (a temperatura necessitava passar dos 50ºC para que a alteração de velocidade fosse autorizada, logo, não quis arriscar em trabalhar nessas condições) e circuito de controle descartado;
- Cooler afixado no dissipador do processador reduziu em 10ºC a temperatura;
- Cooler afixado na parte superior do gabinete para remover o calor aprimorou a manutenção da temperatura interna.

A substituição do HD de notebook por um de desktop aumentou a dissipação de calor interna, o que me obrigou a rever a estrutura anterior. Na atual configuração, a temperatura não ultrapassou os 42ºC num dia de 33ºC. Achei bastante razoável.

** 23/04/2015

Na última manutenção, estudei novamente a questão da ventilação e deixei apenas o cooler externo ligado em 5V, retirando os internos para reduzir o ruído. Também instalei outro monitor de temperatura para o HD, e desliguei os backlights por causa da iluminação excessiva do ambiente. Num futuro próximo, pretendo substituir o gabinete do PCR por outro com melhor ventilação natural, ainda que seja maior, e também há projeto para camuflar todos os objetos de segurança da casa, retirando o PCR e todos os equipamentos do local original para mantê-los em maior segurança. Também tenho algumas ideias no papel para transformar o PCR num servidor de arquivos central, mas isso é coisa para o futuro.

As últimas versões do iSpy passaram a se comportar como as últimas versões do Ubuntu: muito consumo de CPU e RAM para recursos que nem são utilizados. Muito provavelmente, vou remover a instalação atual e passar a utilizar uma versão mais antiga, sem recursos inúteis como suporte extremo ao Youtube.

Microcontroladores/Arduino/Raspberry X Componentes discretos

Abrindo as portas para conteúdos informativos e de cunho técnico, já começo com alguma polêmica. Os mais jovens - experientes ou iniciantes - têm se encantado pelas possibilidades apresentadas pelos Microcontroladores, Raspberry e Arduino. Nada contra o uso destes conceitos, mas convenhamos que pela capacidade e custo dos componentes, é óbvio que não deveriam ser empregados em todo e qualquer projeto.

Sequencial com Raspberry/Arduino

Tenho lido pela Internet afora e visto muitas imagens de projetos relativamente simples que empregam Raspberry/Arduino ou PIC. Sinceramente, não acho justificável criar um projeto simples como acender LED's, sequenciais, timer, motor de passo ou coisas do tipo utilizando componentes tão caros e também acho um desperdício, já que para funções tão simples, alguns componentes discretos o fariam com muito louvor. E com baixo custo. Minha opinião é imutável quanto a utilização de um Core i7 para rodar Windows 95, se é que me entende.

Clássico sequencial com 4017

Os microcontroladores são ótimos aliados para soluções mais complexas, que requeiram maior atividade e melhor atribuição de comandos, sem falar na praticidade e simplicidade dos projetos que o adotam. A premissa vale para as placas Raspberry/Arduino e afins, que também possuem funções muito valiosas para quem desenvolve. Não estou aqui fuzilando quem aplica PIC ou Raspberry/Arduino em seus projetos - muito pelo contrário - e eu estaria sendo leviano porque aprecio a utilização de ambas as tecnologias para desenvolvimento. O que pretendo deixar claro é a falta de estudo de caso e, por vezes, até preguiça por parte do projetista em analisar os passos de um projeto para avaliar a necessidade real de utilizar um componente de alto valor operacional. Porque não acho muito inteligente acender luzinha com PIC, me perdoem.

Pessoalmente, valorizo muito mais quem projeta pensando na manutenção futura, principalmente na reposição de peças sem stress. E é claro, estamos falando de circuitos que empregam componentes discretos com CI's em seus respectivos soquetes, conectores facilmente substituíveis, capacitores com tensão de trabalho distante da tensão na placa, resistores com dissipação coerente, dissipadores generosos e por aí vai. Outro fator muito importante é a montagem dos componentes em um gabinete firme, com disposição inteligente de placas e fios e se necessário, com blindagem e filtros AC/DC. Mas isso é assunto para um outro dia.

Se você é um técnico experiente e faz uso de PIC's e Raspberry/Arduino para qualquer coisinha, repense. Se você é um novato na coisa toda, estude bastante antes de adotar estes conceitos para seus projetos mais simples e saiba que há muito potencial em componentes discretos.