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Conheça o easyEDA

Conheça o easyEDA- Parte I

Conheça o easyEDA, uma ferramenta online para desenhar esquemas e PCB para seus projetos.

Este é um guest post a cargo de João Alexandre da Silveira autor do e-book Experimentos com Arduino.

Nada de instalar mais um programa no seu PC. O easyEDA roda em qualquer navegador de Internet e você pode salvar e imprimir seus arquivos. Ah! Já ia me esquecendo: é 0800 e quase tudo está em português, então conheça o easyEDA e seja feliz!.

Alguns programas ficaram famosos para se desenhar esquemas eletrônicos e layouts de placas de circuito impresso (PCB).

Muita gente ainda se lembra do Tango. Programas mais modernos como o Proteus são pesados e custam caros. Todos eles são programas da categoria chamada EDA (Electronic Design Automation) ou projetos assistidos por computador.

Com o easyEDA você pode desenhar seus circuitos eletrônicos e salvá-los em pastas online ou em seu PC.

Veremos nessa primeira parte desse tutorial como acessar o easyEDA e desenhar online um circuito simples: um oscilador de onda quadrada de 1 kHz com um CI muito conhecido, o LM-555.

Na segunda parte veremos como desenhar uma placa de circuito impresso de uma só camada para esse circuito e como imprimi-la para fazer a placa de circuito impresso para a montagem final.

Bem, precisaremos antes de tudo termos o nosso circuito rascunhado numa folha de papel, como na figura fig.1.

Fig.1 - Oscilador astável com LM555

Fig.1 – Oscilador astável com LM555

Nosso circuito utiliza um CI LM555 em sua configuração multivibrador astável e mais dois resistores e dois capacitores.

Esse oscilador depois de montado será útil em outra montagem futura, a de um gerador de funções.

Você vai precisar também de uma fonte de 5 volts para alimentar o circuito, mas isso veremos mais adiante quando fizermos a placa PCB.

A frequência do sinal de saída do nosso gerador de ondas quadradas é determinada pelos resistores R1 e R2 e pelo capacitor C1.

O capacitor C1 se carrega continuamente através de R1+R2 e se descarrega por R2 quando sua tensão atinge 2/3 de VCC.

Com os valores mostrados no circuito acima a frequência do nosso oscilador é fixa em 1 kHz. O sinal de saída no pino 3 é uma onda quadrada de amplitude próxima de 5 volts. O valor da frequência do sinal no pino 3 é dada pela fórmula:

Fórmula para cálculo da frequência do multivibrador astável

Fig.2 – Fórmula para cálculo da frequência do multivibrador astável

Como o período de uma onda é o inverso da frequência ele pode ser calculado com a fórmula:

Período da onda quadrada no multivibrtador astável

Período da onda quadrada no multivibrtador astável

Por fim, o ciclo de trabalho (duty cycle), que é a relação entre o período do pulso alto para o período total do sinal, é dado pela fórmula:

Duty cycle do oscilador com LM555

Duty cycle do oscilador com LM555

Acessando o aplicativo

Abra seu navegador preferido e entre com o endereço: https://easyeda.com/

A primeira página deverá ser como a imagem mostrada na fig.2.

Fig.2 - Começando um novo projeto no easyEDA

Fig.2 – Começando um novo projeto no easyEDA

Vamos conhecer as principais funcionalidades do easyEDA antes de fazer um cadastro no site oficial e criar pastas para um projeto.

Clique no botão laranja +New Project no alto da tela para abrir o Editor de Esquemáticos.

Com o editor aberto clique na aba new Schematic, no alto ao lado da aba Start.

 Fig. 3 – Tela do Editor de Esquemáticos

Fig. 3 – Tela do Editor de Esquemáticos

Essa área maior quadriculada que toma todo o centro do Editor é a Área de Trabalho.

É nela que iremos colocar os componentes que queremos apanhando-os na biblioteca de símbolos eletrônicos, um painel à esquerda.

Selecionando componentes no Editor

Vamos colocar todos os componentes no Editor para depois arrumá-los conforme o desenho do circuito do nosso projeto.

O primeiro componente eletrônico que queremos é o CI 555, que tem seu desenho em bloco logo abaixo nessa primeira biblioteca de componentes.

Mova o cursor do mouse para o painel esquerdo e role o botão central do seu mouse até aparecer, depois de alguns CIs, o desenho do 555.

Agora sim, com o botão esquerdo do mouse dê um clique no 555. Deslize o mouse para a área de trabalho, posicione o desenho em algum lugar próximo ao centro do Editor e clique de novo o botão esquerdo do mouse.

Como vamos utilizar somente um CI 555 em nosso circuito, clique o botão direito do mouse para concluir.

Com o cursor do mouse sobre a área de trabalho você pode ajustar o tamanho dos componentes desenhados (zoom) girando o botão central.

Observe no desenho como são distribuídos os 8 pinos do 555 e os seus nomes. Aqui ele aparece como U1, vamos deixar assim, por enquanto.

Agora precisamos de dois resistores e dois capacitores cerâmicos de 10 nF.

Vamos trazer para a área de trabalho primeiro os dois resistores.

Deslize o mouse para o painel de desenhos à esquerda e role o botão central para baixo até o topo, onde há alguns desenhos de resistores.

Selecione com um clique o desenho horizontal do resistor. 

Traga-o para a área de trabalho e, próximo ao bloco do 555, clique duas vezes o botão esquerdo para colocar ali dois resistores.

Clique o botão direito. Depois vamos mudar seus valores de 1 k.

De novo sobre o painel esquerdo, clique sobre o capacitor vertical e traga-o para o Editor.

Deposite dois capacitores e clique o botão direito.

 

 Fig. 4 – Começando a desenhar o circuito no easyEDA

Fig. 4 – Começando a desenhar o circuito no easyEDA

Desenhando o circuito no Editor

Podemos começar o desenho pela alimentação do circuito.

No painel de desenhos clique no desenho VCC, deslize o mouse até o centro da área de trabalho, posicione o VCC acima do 555 e dê um clique esquerdo e um direito, para concluir.

Agora apanhe o desenho do terra (GND) e o coloque abaixo do 555. Para mover um componente clique nele e segure com o botão esquerdo, deslize o mouse para a nova posição e solte-o. Faça esse experimento agora com um ou dois componentes.

 Agora vamos desenhar as linhas de alimentação e terra do circuito. Clique no pino 8 do 555 e observe que o seu cursor mudou para uma grande cruz vermelha e tracejada.

Agora mova o mouse e veja que uma linha verde acompanha o trajeto do mouse. Leve o mouse até o desenho VCC e clique uma vez. Depois clique o botão direito. Veja que o pino 8 está conectado ao VCC.

Agora, faça as seguintes conexões:

  • o pino 4 ao VCC (ou ao pino 8)
  • o pino 1 ao terra
  • o pino 7 a um lado de R1, e o outro a VCC
  • o pino 6 ao pino 2

O seu desenho do circuito deverá estar parecido com o da fig.4. Se precisar ajuste o zoom da tela, gire para cima ou para baixo o botão do meio do mouse.

Salvando seu desenho no Editor

Nesse momento seria interessante salvar seu desenho antes de continuar.

Vá até a barra de ícones e tente salvar seu projeto clicando no botão Document e Salve (ou teclando Ctrl+S). Nesse  momento uma tela de cadastro como a da fig.5 vai surgir sobre o Editor.

Fig. 5 – Tela de cadastro do easyEDA

Fig. 5 – Tela de cadastro do easyEDA

Para o cadastro no site oficial do easyEDA você deve fornecer somente um nome de usuário com uma senha de acesso e um e-mail válido. Depois é só clicar no botão Register.

Não se esqueça de anotar o nome de usuário e a senha criada para poder acessar seus arquivos mais tarde.

Tente salvar novamente seu desenho e você será solicitado a criar uma pasta de Projetos.

Nessa pasta serão arquivados todos os documentos relativos ao oscilador 555, como o diagrama esquemático, o layout da placa PCB, a lista de materiais e até suas próprias anotações num arquivo de texto.

 

 Fig. 6 – Tela New Project

Fig. 6 – Tela New Project

No alto dessa janela, no campo Title dê um nome para o seu projeto. Digamos: Gerador de ondas quadradas.

Agora sim, salve finalmente seu desenho clicando no ícone Document > Save.

Na janela que surgir (fig.7), no campo Title dê um nome para o desenho esquemático: oscilador555.

Acrescente se quiser alguma observação no campo Description e clique no botão Save.

Observe um novo painel a esquerda da tela com uma pasta com o nome do projeto e nela o nome do desenho esquemático.

 

Fig.7 – Nome para o projeto

Fig.7 – Nome para o projeto

Você pode salvar seu desenho no formato PDF para criar um documento impresso ou no formato SVG para imagens, indo a Document > Export.

Para enviar o documento diretamente para a sua impressora clique em Document > Print e na tela que surgir selecione uma impressora.

Agora que fizemos o cadastro e salvamos nosso projeto, podemos continuar desenhando nosso circuito esquemático.

Selecione EasyEDA Libs no painel esquerdo e em Connector, clique no primeiro conector, P1, e coloque-o no Editor próximo ao pino 3 do 555. Clique em P1 e o gire em 180º clicando no botão Rotate and Flip e selecionando Rotate Left no menu de ícones do Editor.

Posicione os resistores R1 e R2 e o capacitor C1 numa mesma linha vertical a direita do 555. Embaixo de C1 desloque o terra. Posicione C2 logo abaixo do pino 5.

Termine todas as conexões conforme o desenho no rascunho. Lembre-se que para traçar uma linha entre dois pontos, clique num dos pontos, um terminal de um componente, por exemplo, e vá até o outro ponto, quando então dê um clique esquerdo e um direito para concluir. Se quiser desviar 90 º um traçado de linha enquanto liga dois pontos, clique o botão esquerdo no ponto de quebra desejado e continue até o ponto de conexão final.

Se você seguiu as instruções dadas até aqui, o seu desenho final no easyEDA  deverá estar parecido com o da fig.8

 

Fig. 8 – Desenho final do oscilador no easyEDA

Fig. 8 – Desenho final do oscilador no easyEDA

Agora vamos acertar os valores dos componentes no desenho.

Clique no resistor R1 e observe o painel a direita com todas as características desse componente. No primeiro campo Name mude o valor de 1k para 6,9k e R2 para 69k. Acerte também os capacitores C1 e C2 para 10 nF.

Veja que o desenho parece estar espelhado: nos desenhos esquemáticos normalmente desenhamos as entradas do circuito à esquerda, e as saídas a direita.

Podemos acertar isso primeiro selecionando todo o desenho com Cntl+A. Depois vá até a barra de ícones e selecione Rotate and Flip > Flip Horizontal. Veja abaixo como ficou o desenho na fig.9.

 

Fig. 9 – Versão final do desenho

Fig. 9 – Versão final do desenho

Salve agora seu circuito final e o imprima se quiser.

 

Para fixar tudo o que você agora aprendeu, inclua no seu projeto um LED em série com um resistor de 470 ohms entre o pino 3 e o VCC para ver a operação do oscilador em baixas frequências; ou entre o VCC e o terra para indicar que o circuito está ligado.

E aproveite também e faça uso daquelas fórmulas que apresentamos lá em cima para mexer nos valores de R1, R2 e C1 para mudar o oscilador.

Na segunda parte vamos mostrar como fazer uma placa de circuito impresso (PCB) de face simples para esse oscilador com o LM555. Até lá!

Pra facilitar seu estudo clique AQUI e terá um Tutorial em PDF deste post que você poderá imprimir se preferir.

Técnico em eletrônica formado em 1968 pela Escola Técnica de Ciências Eletrônicas, professor de matemática formado pela UFF/CEDERJ com especialização em física. Atualmente aposentado atuando como técnico free lance em restauração de aparelhos antigos, escrevendo e-books e artigos técnicos e dando aula particular de matemática e física.

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