quarta-feira, 16 de dezembro de 2015

Pedal de guitarra valvulado: uTube Drive

Um pedal de efeito que vai do crunch ao fuzz com o brilho característico das válvulas




Pedal montado sob encomenda! Entre em contato comigo publicando aqui nos comentários!!!


Introdução

Todo guitarrista busca o 'timbre perfeito'. Afinal, o que seria do Rock 'n' Roll sem as guitarras distorcidas?
Mas de onde vem a distorção, esse efeito que virou o som característico do rock e tudo o que veio dele?
Esse timbre distorcido nada mais é que o resultado da saturação eletrônica, do ganho excessivo nos amplificadores. É praticamente um 'defeito' da etapa de pre-amplificação dos aparelhos. Mas caiu no gosto, deu identidade ao rock na sua natureza contestadora.
Isso ainda nos tempos onde só existiam valvulados, embora transistores também sofram do mesmo mal. Inclusive, o 'defeito' rapidamente virou 'efeito' e essa característica ficou presente em praticamente todos os amplificadores de guitarra.
Só que válvulas saturadas distorcem de um jeito, transistores de outro. E o som que mais se busca é o da distorção da válvula.
Amplificadores valvulados estão no mercado há décadas, mas são pesados demais, volumosos. Quem tem que levar o próprio equipamento ao palco sabe bem como é isso.
Mas o som distorcido dos transistorizados é diferente, o 'brilho' não é igual. Ganhamos em tecnologia, mas perdemos algo da característica básica.
Simuladores existem, de qualidades diversas, desde sofrível até muito convincentes. Mas... nada como uma distorção original, verdadeiramente valvulada.

Aí vem a questão: E se tirarmos a distorção valvulada do amplificador e a colocarmos num pedal?
Sim, um pedal pequeno, portátil, leve... Mas os bons são caríssimos e os baratos são... bem, são baratos por algum motivo, certo?
É daí que vem esse projeto, a busca de se ter o som de um pré valvulado, com uma distorção bacana, em qualquer amplificador e a um preço honesto.
Características
No assunto eletrônica, válvulas costumam trabalhar em tensões altas e, a não ser que se use transformadores de isolação (pesados e volumosos), isso apresenta um perigo potencial. Além disso, o melhor é sempre usar alimentação simétrica, ou seja, uma linha com tensão positiva e outra com tensão negativa. Basicamente, se consegue isso usando fontes com transformadores (pesados e ruidosos).

Esse projeto resolve todos esses problemas com componentes que se encontram no mercado nacional e de montagem relativamente simples, funcionando bem até com uma fontezinha de 12V-AC 500mA.
A miniaturização da placa foi atingida com uso de componentes miniatura e placa dupla-face.

As principais características do projeto são:
  1. Utiliza transformador 12V AC na entrada. Internamente, é retificada e regulada para 12V e -12V com ripple inferior a 100mV. Mesmo com o ganho no máximo e o volume do amplificador também no máximo, ele é extremamente silencioso;
  2. Possui uma etapa pré-amplificadora baseada em eletrônica analógica usando amplificador operacional de baixo ruído;
  3. A distorção é realizada por uma válvula 12AX7, fartamente encontrada no mercado e de diversos fabricantes, cada uma com um 'sabor' diferente;
  4. Possui controles de ganho, volume, graves e agudos, todos 'up to eleven';
  5. True Bypass: quando o pedal está sem uso, o sinal atravessa da entrada para a saída sem passar por nenhum componente, somente pela chave foot switch;
  6. Visual Vintage bem anos 70.


Protótipo
Vejam algumas fotos da montagem e testes do protótipo:
Protoboard: Mesmo numa montagem inicial, já mostrou a que veio...
Produção artesanal da placa de circuito impresso
Fonte pronta, já 'acendendo' a válvula

Primeiro teste. Um sucesso!



Comentários de alfa-testes:
"Pedal muito versátil e dinâmico: vai do 'crunch' ao 'fuzz'. Testei o pedal em dois amplificadores: um Mesa Boogie "Nomad 45" (all tube) e um Vox "Patchfinder 15" (transístor). Também utilizei ele ao lado de alguns pedais analógicos e ao lado de um multi-efeito digital. Gostei muito! Responde muito bem aos ajustes e com isso, temos infinitas possibilidades de timbre.- High: O 'high", quanto mais fechado estiver, libera um médio que eu acho fundamental pra definir a guitarra, em meio a outros instrumentos, sem agredir os ouvidos. Quando o potenciômetro de agudo passa do 5, começam a vir frequências "altas" de agudo, ideais pra quem gosta daquele som "rasgado" de guitarra. 
- Low: O potenciômetro "low", quanto mais aberto estiver, também libera um médio (porém, essa é uma frequência de "médio grave") que também ajuda a definir e encorpa o timbre. 
- Drive: Até a região de 5,5 o pedal se comporta como um belo overdrive de amplificador vintage valvulado, que somado a pouco "high" (potenciômetro na região de 1 a 3) e bastante "low" (na região de 9 a 11), libera um timbre bem característico de de ampli "britânico" clássico. Quando o "drive" passa do 5,5 a saturação da válvula libera um timbre característico de "Fuzz".
É muito importante destacar que essa é a MINHA visão sobre o pedal. Os controles são bem sensíveis e isso torna o pedal um aparelho muito versátil, capaz de mudar da água para o vinho através de pequenas mudanças de ajustes e combinações.
" -Marcos Bonato, guitarrista profissional

"Por esses dias encontrei com o Luiz, o cientista de plantão, e ele me pediu que testasse a sua mais recente invenção. Esclareci que faria com prazer, desde que não fosse nada radioativo, ou que interferisse no meu código genético. Ele me disse que não era o caso e que se tratava somente de um pedal de guitarra. Não subestimem o Luiz, mesmo um inocente pedal de guitarra pode ser motivo bastante para alguns russos invadirem sua casa, reivindicando a restauração original da órbita de um satélite. Pois bem, assumi o risco do negócio e testei o pedal. Vamos lá: É muito bem construído, de aparência elegante, com visual limpo. Ao ligar o pedal percebi que não há qualquer chiado, funciona muito bem até mesmo com uma fonte aparentemente simples. Fato muito positivo. O pedal respeita o som do instrumento e não rouba sinal, mesmo desativado. Os controles são precisos e realmente funcionam para alterar profundamente os agudos e elegantemente os graves. O ganho também atua muito bem. Quanto ao som, realmente, surpreende pela clareza, e imprime uma distorção que lembra a de um ampli valvulado em alto volume, indo até uma distorção mais forte, que lembra a de um pedal de fuzz. Me fez lembrar alguns timbres do Clapton, Stones, e, se colocar antes dele um compressor e, após, um delay, consegue-se obter um timbre legal que lembra alguns sons do Gilmour. O pedal testado não comprime o som, o que, a meu ver, é muito legal e possibilita uma gama muito maior de aplicações. Pois bem. Aliviado por não ter sido teletransportado para outro mundo ao ligar o aparelho do Luiz, o cientista, quero deixar aqui registrado que saio com uma ótima impressão" - José Petruz Junior (Juca), guitarrista de plantão
Obs: Meus agradecimentos pessoais ao Carlos Massucato, responsável pela gravação do vídeo, e ao Juninho Eliel pela 'canja' na guitarra, demonstrando algumas das possibilidades do pedal.

Link para o vídeo no youtube: https://youtu.be/PnwOSk1w_Fw

terça-feira, 21 de julho de 2015

O dia em que acordei com 50 anos

Esse post foi feito no dia, somente visível para meus amigos no facebook (que são poucos, só os de verdade mesmo). Mas após ser duplicado nas listas que eu assino, resolvi publica-lo aqui. Lá vai:


Cinco de junho, sexta-feira, meio do feriado.
Frio, dia gostoso pra ficar debaixo da coberta.
Ao abrir os olhos, achei que ia acordar diferente. Mais sábio, mais experiente, mais seguro, mais equilibrado, sei lá. Mais qualquer coisa. Não só mais velho.
Achei também que iria acordar envelhecido, todo dolorido, cabelos brancos, sentindo o peso dos anos sobre as costas.
Um pouco disso aconteceu, é verdade. Mas os cabelos já se foram e se esbranquiçaram há uma década e meia e a dor nas costas me acompanha a mais ou menos o mesmo tempo.
No mais, acordei com as mesmas dúvidas, a mesma (in)experiência e a mesma medida de loucura que tinha ontem à noite.
Nada mudou de ontem para hoje, embora muito tenha mudado nesses cinquenta anos.
Disse um personagem do García Marques que “aos 50 tenho consciência de que quase todo mundo é mais moço que eu”. Mas ele disse isso ao completar 90. De qualquer maneira, ainda assim estranho as pessoas me chamando de “senhor”.
O cara que acordou hoje, citando o lugar-comum da analogia ao balde de jabuticabas, já está se dando conta de que tem mais casca e caroço cuspido no chão do que jabuticabas. Pegou algumas extraordinariamente deliciosas ao longo desse tempo, assim como muitas azedas e outras tantas amargas, difíceis de engolir.
No começo, mal sentia o sabor e já enchia a boca, comendo várias ao mesmo tempo. Agora, com mais calma - e com menos jabuticabas disponíveis, aprendi a aprecia-las melhor.Olho para as restantes e imagino quantas docinhas, no ponto, ainda estão lá, perdidas no meio das amargas e azedas – e podres – esperando para que eu as saboreie ou, pelo menos, as engula.
O cara que acordou hoje olhou para as cascas cuspidas e se lembrou de algumas jabuticabas. Aquela em que, aos 11 anos, ganhou sua primeira bicicleta e, com ela, seu primeiro tombo. Do par de patins e do primeiro joelho ralado. Do pai serrando tábuas e andando pelos ferros-velhos da cidade em busca de 4 rolamentos iguais para o primeiro carrinho de rolimã. E da primeira unha do dedão arrancada por ele (o carrinho, não meu pai). De descer com tudo as ladeiras do Alto Das Araras – já asfaltado mas ainda sem construções – e de ter que subir tudo de novo só para repetir a aventura.
O cara que acordou hoje se lembrou de ter seguido formigas para ver onde elas iam, que teve sarampo, catapora e caxumba, nadou em rio, tomou picada de abelha (e doeu), marimbondo (doeu mais) e formiga (nem tanto), caiu de árvore e do telhado, pegou carona em caminhão, fez aventuras de bicicleta indo 'bem pra lá da linha do trem' (e hoje mora bem pra lá de onde era a linha do trem), teve medo, chorou escondido, jogou bola com os amigos (e com isso perdeu amigos), sofreu bulling, comeu paçoca com banana, se maravilhou com o tamanho do céu, encheu a cara, prometeu que nunca mais faria isso e tornou a encher a cara, morou fora, morou sozinho, conheceu gente muito bacana, gente muito ruim também. Que dirigiu trator, soltou pipa no telhado e caiu, correu atrás de balão, dormiu em kiosk de praia e em coreto, dormiu no chão, passou frio, martelou o dedo e tomou choque no chuveiro.
O cara que acordou hoje se lembrou do primeiro foguete que fez junto com o Trololó e o Ca Louco. E do fracasso na primeira explosão. E da segunda também, e de todas as outras seguintes até finalmente concluir que explosivos eram muito mais divertidos que foguetes.
O cara que acordou hoje se lembrou que aos 16 conheceu o grande-amor-da-vida-que-iria-durar-para-sempre. E que acabou. E dos seguintes também, até finalmente encontrar com quem dividir o balde, até o fim.
Se lembrou também que aos 32 ganhou uma filha e perdeu uma irmã. Assim mesmo, bem rapidinho. E descobriu que a vida era assim mesmo e que as jabuticabas doces são sempre em menor número mas que, se a gente souber apreciá-las direito, consegue suportar todas as outras.
O cara que acordou hoje se lembrou de que resolveu voltar pra escola depois dos 40.
Pra fazer mestrado.
Em Física Teórica.
Trabalhando em dois empregos.Com a esposa grávida da segunda filha.
E riu dessa loucura insana total.
E que deu conta, embora hoje escute que "teve sorte na vida".O cara que acordou hoje se lembrou de que, aos 20, queria conhecer o mundo, trabalhar no exterior, ir à Lua, tocar saxofone, pilotar helicóptero e aprender chinês.
E riu de novo. Por ter sentido de leve o gostinho de algumas e pela cruel inviabilidade das demais.
Mas o cara que acordou hoje não está triste. Ainda há muito que fazer, novos horizontes para desbravar. Afinal, é da esperança de boas jabuticabas que sai a força pra tocar o barco.
Uma jabuticaba ao dia, até que só sobre o balde.




segunda-feira, 11 de maio de 2015

Media Center e DVR numa única Raspberry Pi usando Kodi e Zoneminder - Passo a passo

"Fácil como cair e quebrar um braço" 


Este texto mostra como montar um sistema de monitoramento de câmeras e um Media Center por menos de R$300.00


A nova versão da Raspberry Pi é uma máquina muito interessante:

  • CPU: 900MHz quad-core ARM Cortex-A7
  • RAM: 1GB 

E, como o modelo 1 B+, também tem:

  • 4 portas USB
  • 40 pinos de GPIO
  • Porta Full HDMI
  • Ethernet
  • Saída combinada de video composto e audio stereo
  • Interface para câmera  (CSI)
  • Interface de display  (DSI)
  • Entrada de cartão Micro SD
  • Núcleo de video gráfico VideoCore IV 3D


Por ter um processador ARM7, pode rodar qualquer distribuição linux ARM GNU. Reza a lenda que a Microsoft irá portar o Windows 10 para ela. Esperemos, pois.

Existe muita gente usando as Raspberries como Media Center, usando principalmente a distribuição OpenElec + Kodi. Mais detalhes em www.openelec.tv
Também existe muita gente usando Raspberries como sistemas de segurança de baixo custo usando o zoneminder. Mais detalhes em www.zoneminder.com.

Eu queria os dois ao mesmo tempo, numa mesma raspberry. Já usando o kodi numa Raspberry 1 há mais de um ano em casa, tratei logo de pegar outra e experimentar o zoneminder.
Para tristeza, a Rasp 1 mal dava conta de monitorar uma câmera - eu precisava de duas.
Assim, quando lançaram a Rasp 2, quatro vezes mais rápida, fiz a conta simples e concluí que daria conta de duas câmeras mais o Kodi e ainda sobraria um pouquinho.

Só que o OpenElec carece de um monte de coisa necessária para instalar o zoneminder. Ele tem o mínimo necessário para rodar o Kodi e só. Afinal, foi otimizado para Media Centers e seria injusto reclamar disso. Pelo contrário, é um trabalho excelente. Mas não atende ao propósito e meu conhecimento de linux me fez crer que daria um trabalhão enorme colocar de volta tudo o que arrancaram dele. 

Decidi então partir para uma distro mais completa e consegui o que queria usando o Debian para a Rasp 2, o raspbian.
Gravei-o num SD de 4Gb e no final de tudo ele estava com 3.7Gb ocupados. No meu caso, eu preferi mover os dados do Kodi, do zoneminder e do MySql para um pendrive, mas nada impede de se usar um cartão maior.
Quem preferir essa alternativa, basta ignorar os passos onde eu movo as coisas para o pendrive.

Para iniciar, precisaremos de:

  • Uma placa Raspberry Pi 2 Model B V1.1 (acredite, precisa da placa mesmo);
  • Um cartão micro SD de 4Gb ou maior;
  • Um teclado USB;
  • Um monitor ou TV com entrada HDMI;
  • Um pendrive de 4Gb ou superior (opcional, leia o texto);
  • Uma fonte de 5V - pode ser o carregador do celular com tomada micro USB;
  • Um ponto de rede ethernet;
  • Cabos para interligar tudo; 

Estando tudo à mão e conectado, vamos lá:

I - Instalando o raspbian

1.1. Baixe o arquivo atual, procurando em https://www.raspberrypi.org/downloads/
1.2. Extraia o zip e grave a imagem no cartão. Ao inserir o cartão, dê um dmesg no terminal para ver em que /dev ele está. No meu, ficou em /dev/sdb. Portanto, o comando para gravar o cartão é:
sudo dd if=nome-da-imagem.img of=/dev/sdb bs=4096

1.3. Dê um boot na Raspberry com o cartão. O debian deve iniciar normalmente. Após o primeiro boot, irá aparecer a configuração da raspberry. Selecione a opção que reajusta o tamanho das partições e reinicie o sistema.

A partir daqui, é tudo feito direto no terminal da raspberry. Se preferir, acesse-a via ssh a partir do seu computador. Os dados de login são:
username: pi
password: raspberry


II - Instalando o pendrive (opcional)

Rodando dmesg, o pendrive apareceu como /dev/sda. Veja como fica no seu caso e use o caminho nos comandos abaixo.
2.1 - Formate o pendrive como ext4:
sudo mkfs.ext4 /dev/sda1

2.2 - Edite o arquivo fstab para monta-lo no boot e crie o caminho para ele:
sudo mkdir /mnt/pendrive
sudo nano /etc/fstab

No final do arquivo, acrescente a linha:
/dev/sda1       /mnt/pendrive   ext4    defaults         0      1

Salve com CTRL-X e confirmando com Y.

2.3 - Monte o pendrive usando o comando
sudo mount -a

E confirme se está ok.



III - Instalando e configurando o Zoneminder


3.1 - No terminal, instale o zoneminder:
sudo apt-get update
sudo apt-get install zoneminder
Siga as instruções.


IV - Movendo os dados do MySql para o pendrive (opcional)

Siga os passos abaixo:
sudo /etc/init.d/mysql stop 
sudo cd /var/lib/mysql
ls -l  (para ver quais bases de dados existem)
sudo mkdir /mnt/pendrive/mysqldata
sudo chown -R mysql:mysql /mnt/pendrive/mysqldata
Importante: Somente as bases de dados precisam ser copiadas para o novo local. Assim, temos o mysql e performance_schema. (Não tenho certeza se é necessário mover esse segundo, mas movi e está tudo OK...).
sudo cp -r mysql /mnt/pendrive/mysqldata 
sudo cp -r performance_schema /mnt/pendrive/mysqldata
sudo chown -R mysql:mysql /mnt/pendrive/mysqldata/*
Em /etc/mysql/my.cnf, apenas a linha 'datadir' precisa ser alterada: 
sudo nano /etc/mysql/my.cnf
altere a linha:
datadir = /mnt/pendrive/mysqldata
Salve e feche (Ctrl+X e Y).
sudo /etc/init.d/mysql start



V - Colocando o site do zoneminder no apache:

sudo ln -s /etc/zm/apache.conf /etc/apache2/conf.d/zoneminder.conf
sudo apache2ctl restart


VI - Movendo os caminhos de imagens e eventos do Zoneminder para o pendrive (opcional)

sudo mkdir /mnt/pendrive/zmdata
sudo mkdir /mnt/pendrive/zmdata/images
sudo mkdir /mnt/pendrive/zmdata/events
sudo cp -av /var/cache/zoneminder/images /mnt/pendrive/zmdata/images
sudo cp -av /var/cache/zoneminder/events /mnt/pendrive/zmdata/events
sudo chown www-data:www-data /mnt/pendrive/zmdata/*

editar fstab
sudo nano /etc/fstab
E inserir no final:
/mnt/pendrive/zmdata/images /var/cache/zoneminder/images none defaults,bind 0 2
/mnt/pendrive/zmdata/events /var/cache/zoneminder/events none defaults,bind 0 2


VII - Instalando o Cambozola

O Zoneminder precisa desse plugin jvaa para mostrar os feeds das câmeras. Quando baixei, a versão era 0.936. Se for outra, não esqueça de alterar a última linha.
sudo sucd /usr/srcwget http://www.charliemouse.com:8080/code/cambozola/cambozola-latest.tar.gz
tar -xzf cambozola-latest.tar.gzcp cambozola-0.936/dist/cambozola.jar /usr/share/zoneminder/
exit

VIII - Renicie o sistema

sudo reboot

Neste ponto, o zoneminder deve iniciar automaticamente. Pode-se abrir a janela dele pelo navegador no endereço IP-da-raspberry/zm

A configuração do zoneminder, como adicionar câmeras e configura-las está fora do escopo deste post. Leia o manual do zoneminder!!!!! Em casa, duas câmeras IP com frame rate de 12 fps ocupa menos de 60% da CPU da Rasp.




IX - Instalando o Kodi



9.1 - No terminal, baixe e instale o Kodi:
sudo apt-get install kodi

9.2 - Para iniciar o kodi automaticamente, troque todo o conteúdo do arquivo de inicialização do kodi:
sudo nano /etc/init.d/kodi

apague todas as linhas e cole o texto abaixo:
#! /bin/sh
### BEGIN INIT INFO
# Provides:          kodi
# Required-Start:    $all
# Required-Stop:     $all
# Default-Start:     2 3 4 5
# Default-Stop:      0 1 6
# Short-Description: starts instance of Kodi
# Description:       starts instance of Kodi using start-stop-daemon and xinit
### END INIT INFO
############### EDIT ME ##################
# path to xinit exec
DAEMON=/usr/bin/xinit
# startup args
DAEMON_OPTS=" /usr/bin/kodi-standalone -- :0"
# script name
NAME=kodi
# app name
DESC=Kodi
# user
RUN_AS=pi
# Path of the PID file
PID_FILE=/var/run/kodi.pid
############### END EDIT ME ##################
test -x $DAEMON || exit 0
set -e
case "$1" in
  start)
        echo "Starting $DESC"
        start-stop-daemon --start -c $RUN_AS --background --pidfile $PID_FILE  --make-pidfile --exec $DAEMON -- $DAEMON_OPTS
        ;;
  stop)
        echo "Stopping $DESC"
        start-stop-daemon --stop --pidfile $PID_FILE
        ;;
  restart|force-reload)
        echo "Restarting $DESC"
        start-stop-daemon --stop --pidfile $PID_FILE
        sleep 5
        start-stop-daemon --start -c $RUN_AS --background --pidfile $PID_FILE  --make-pidfile --exec $DAEMON -- $DAEMON_OPTS
        ;;
  *)
        N=/etc/init.d/$NAME
        echo "Usage: $N {start|stop|restart|force-reload}" >&2
        exit 1
;;
esac
exit 0

9.3 - Teste se está Ok chamando:
sudo /etc/init.d/kodi start

Se falhar, pode ser que precise habilitar o X para todos, chame:
sudo dpkg-reconfigure x11-common

e escolha "anybody".

estando ok, feche o Kodi e salve a inicialização:
sudo /etc/init.d/kodi stop
update-rc.d kodi defaults

X - movendo dados do kodi para o pendrive (opcional)

Crie uma pasta no pendrive para o kodi e mova tudo o que está nela:
sudo mkdir /mnt/pendrive/kodidata
sudo cp -av /home/kodi/.kodi/userdata /mnt/pendrive/kodidata

Depois, edite o fstab para montar o caminho na inicialização:
sudo nano /etc/fstab
Inclua no final:
/mnt/pendrive/kodidata /home/kodi/.kodi/userdata none defaults,bind 0 2

XI - habilitando o servidor web do Kodi.


Se você quiser controlar o Kodi via http (usando o browser ou os aplicativos para smartphones, é preciso habilitar o acesso ao Kodi via web.
No Kodi, vá em Settings → Services → Webserver → Allow control of Kodi via HTTP. Altere a porta para 8080, pois a porta 80 está em uso pelo Apache onde está rodando o zoneminder).


Aqui também, a configuração do Kodi está fora do escopo deste post. Leia o manual!!!!!



Pronto!!!
Agora, basta reiniciar tudo e ver se está OK. 


sexta-feira, 27 de fevereiro de 2015

Como fazer placas de circuito impresso de dupla face com qualidade semi profissional em casa



Placa finalizada

Esse é um tema bastante discutido e receitas por aí não faltam. Esta é a minha...

Produzir placas de circuito impresso para protótipos pode ser uma tarefa inglória. Afinal, os componentes estão ficando cada vez menores e o grau de integração praticamente nos impede de desenhar placas de face simples a não ser em casos muito simples (dããã).
O processo aqui descrito pode ser usado para placas de face simples ou dupla com a mesma simplicidade e qualidade.

1 - O CAD, nosso aliado
Visualização dos arquivos gerber exportados
Projetar circuitos e desenhar placas a mão é coisa da pre-história. Hoje, sem um CAD qualquer, é o mesmo que querer consertar o carro com um tacape e uma pedra. Escolha um dentre a centena que por aí se encontra. Eu, muito particularmente, uso o Orcad na antiga versão 9.
Desenhada a placa, seja por que modo for, vamos primeiro precisar de uma impressão em escala 100%, face superior espelhada. A impressão tem que ser em impressora laser e o papel pode ser ou couché ou, se a impressora for sua, pode tentar usar folhas de revista como Veja ou Caras, conforme sua orientação política ou intelectual.
Também é interessante exportar a furação em Excelon ou, se possível, direto para g-code.


2 - A Furação
De longe a etapa mais chata, cansativa e perigosa do processo. O posicionamento da furação é fundamental para o correto posicionamento dos componentes. Aqui, o importante é ter uma furadeira de bancada ou, melhor ainda, uma máquina CNC, por mais simples que seja.
Se for usar furadeira de bancada, marque os pontos de furação com um punção ou um prego, usando a folha impressa como gabarito.
furação em CNC
Se for usar uma CNC, procure um programa que converta de Excelon para g-code caso seu programa de CAD não exporte direto. O Orcad não exporta e eu fiz um programinha em VB que gera um g-code a partir do Excelon já transformando a escala e ajustando outros parâmetros.
Clique AQUI para ver o video da furação na minha CNC doméstica.
De qualquer modo, o mais importante é ter uma placa virgem já com a furação feita. Acredite, furar depois PARECE ser uma boa ideia, mas não é. Você vai perder todas as ilhas pequenas, ficando só com os furos e as trilhas de cobre chegando perto deles.

Placa furada
Agora, temos a placa furada e podemos ir para a próxima (e muito legal) etapa.


3 - A transferência de toner
O toner de impressora laser é um pó preto bem fino que adere ao papel por meio de cargas elétricas no momento da impressão. Para fixar o toner ele é aquecido a 120ºC na saída da impressora - é por isso que a folha sai quente e não por causa do LASER!!!
O que fazemos é reaquecer o toner, em contato com a placa de cobre, de modo que ele grude nela e solte do papel.
Pelo menos essa é a ideia. Na realidade, é muito difícil convencer o toner a se soltar do papel. O que dá para fazer é grudar o toner no cobre e depois remover o papel usando apenas duas coisas: paciência e cuidado.
Desenho impresso a LASER em papel couché

Pegamos o papel impresso e a placa previamente furada. O ponto crítico agora é alinhar o desenho com a furação. Eu faço assim: Furo o papel nos quatro pads dos cantos e passo um pedaço de fio de cobre fino (pode ser o lead de algum componente pequeno como diodos 1N4148, por exemplo) em cada um deles. Depois, passo esses fios pelos furos correspondentes da placa e os dobro como se fossem grampos de papel.
grampos de alinhamento

Com isso feito nos quatro cantos, temos uma boa garantia de que os demais também estejam alinhados. Agora, vamos para a transferência em si.
Eu montei uma laminadora - uma máquina parecida com aquelas que plastificam documentos - usando uma sucata de impressora laser. Basta ter a mecânica do trator de papel e o elemento aquecedor funcionando.

laminadora de placas doméstica

O conjunto placa + folha é passado pela laminadora com o lado do papel voltado para o elemento aquecedor. A primeira passada eu faço com os grampos no lugar. Depois, com o papel levemente grudado placa, eu os removo e torno a passar a placa pelo laminador mais umas três ou quatro vezes.

Para quem não tem uma laminadora, usar o ferro de passar roupa da patroa também dá certo.

4 - Remoção do papel
Eu falei para usar papel couché ou de revista porque o toner não gruda demais neles. O sulfite é mais poroso e o toner penetra mais, dificultando essa etapa.
Pegue a placa com o papel grudado e vá para a pia com uma bucha azul (nem PENSE em usar a verde). Coloque um pouquinho de detergente e gentilmente vá esfregando o papel com a bucha, semp com bastante água.
Rapidamente o papel vai soltando e o desenho da placa começa a aparecer. Se você fizer com muita força ou muito rápido, o papel vai soltar levando o toner com ele. Aí você perde a vez e tem que voltar ao passo 3, depois de limpar tudo. Abaixo, fotos das etapas:
fase 1 - desenho começando a aparecer


fase 2 - quase todo papel removido

E pronto! Após remover todo o papel, o que temos é o cobre com o toner grudado nele:

fase 3 - placa de circuito pronta para corrosão


A próxima etapa é repetir o processo para a outra face ou, se for face simples, já ir pra corrosão!



segunda-feira, 26 de janeiro de 2015

Tempo, esse familiar desconhecido


É atribuído a Einstein a afirmação de que o tempo é algo que se sabe o que é, desde que ninguém nos pergunte. A atribuição é discutível, a afirmação não.

Durante muito tempo se imaginou o Universo como um grande palco onde todas as coisas acontecem, com um grande relógio em cima, sincronizando tudo com seu ritmo constante.
Mesmo antes da Teoria da Relatividade, que revolucionou nosso conceito de espaço e tempo, a questão sobre a natureza do tempo já se impunha. Afinal, porque é que o tempo flui? Mais ainda, porque flui do passado para o futuro e não ao contrário? Qual é a origem física da distinção entre passado e futuro?

Antes de entrar na parte mais moderna, vamos ver um pouco como se pensava até então.
A única área da física que podia lançar alguma luz sobre o assunto era a termodinâmica. É a área da física que lida com calor, energia e suas transformações. Dela, o conceito de Entropia é a chave para o entendimento da direção do tempo.
Alguns processos termodinâmicos são reversíveis, enquanto outros não. Comprimir um gás para aquecê-lo pode ser revertido: ao expandir, o gás esfria (esqueçamos os detalhes que dão o rigor que nós físicos exigimos. As afirmações são simplificadas aqui para facilitar o entendimento). Já queimar um fósforo e extrair calor disso não é reversível: não se pode fornecer calor ao palito queimado na esperança que ele volte a ser um fósforo.
A entropia é uma medida desse grau de irreversibilidade de um sistema, é uma medida da “desordem” termodinâmica.
Nos processos reversíveis, a entropia não se altera, nos irreversíveis a entropia aumenta pois os sistemas naturalmente tendem a ir de estados mais ordenados para menos ordenados, numa afirmação probabilística.
Melhorando um pouco, essa distinção entre passado e futuro só faz sentido para sistemas macroscópicos fora de equilíbrio termodinâmico (por definição, equilíbrio é estacionário no tempo).

É fácil ver isso. Imaginemos uma caixa contendo duas partículas. Nessa caixa, cada partícula pode estar em um lado ou em outro com a mesma probabilidade. Nesse sistema, quatro estados são possíveis, A, B, C ou D:



Agora, se tirarmos fotos a cada vez que o estado mudar e apresentá-las, será impossível colocá-las em ordem temporal pois qualquer estado pode evoluir para qualquer outro com a mesma chance. Nesse sistema, o tempo é irrelevante, o tempo não passa – e a entropia não se altera.
A coisa muda para um sistema macroscópico com muitos elementos: Imaginemos agora uma caixa com um anteparo no centro, separando o interior em duas partes. De um lado, colocamos um gás e deixamos a outra metade no vácuo. No instante zero, removemos o anteparo e seguimos com as fotos.
É óbvio qual será a evolução do sistema, com o gás movendo-se até atingir um novo equilíbrio, com o gás difundido por todo o recipiente. Esse novo estado é mais desordenado que o anterior, pois agora cada partícula pode estar em qualquer lugar desse novo volume que é maior que o primeiro.



Esse processo é irreversível. Não esperamos que ocorra espontaneamente na sequência inversa.
O interessante é que microscopicamente, o que ocorre é um número enorme de colisões mecânicas elásticas e reversíveis entre as moléculas do gás. A princípio, bastaria inverter as velocidades de todas as partículas que elas naturalmente voltariam para a condição inicial.
Ou seja, teríamos que partir de uma situação inicial onde todas as partículas tivessem velocidades exatamente iguais às que queremos e aí sim o sistema evoluiria na direção inversa. Embora teoricamente possível, é tão extremamente improvável que não seria exagero afirmar que é impossível. Jamais na história alguém morreu de asfixia por estar numa sala fechada e todo ar nela naturalmente ter se juntado num canto.
Assim podemos afirmar que o tempo passa do estado de menor entropia para o de maior entropia (e menor energia). Ou seja, definimos uma “flecha do tempo termodinâmica” onde o futuro é a direção em que a entropia tende a aumentar.

O legal aqui é que o estado inicial do nosso gás acima deve ter surgido a partir de um estado mais desordenado no passado. Ou seja, a entropia aumenta tanto para o passado quanto para o futuro, nesse caso. Esse é o chamado “Paradoxo da Reversibilidade” de Loschmidt.
Na verdade, entretanto, o sistema foi preparado artificialmente, não evoluiu espontaneamente. E, se foi preparado por alguém ou algo fora do sistema, então o sistema não está isolado e o princípio não se aplica a ele. Se pusemos o anteparo no canto e o movemos para o centro, empurrando o gás para o lado, por exemplo, isso exigiu energia nossa, não do sistema, para acontecer. Nós demos energia para reduzir a entropia do sistema.

Nosso Universo é um sistema fechado e longe do equilíbrio termodinâmico. Assim, basta descobrirmos para que lado a entropia aumenta no Universo e teremos uma flecha do tempo cosmológica.
A teoria do Big Bang propõe um estado inicial do Universo como uma singularidade de energia, em equilíbrio termodinâmico. Nesse ponto, não há “tempo”, não existe passado nem futuro. É por isso que não faz sentido querer saber o que havia antes do Big Bang. Não havia nada, nem tempo e, sem este, nem o conceito de “antes”.
Mas algo aconteceu e essa singularidade explodiu. O Universo ainda está em expansão desde então. Nessa mudança de estado, do domínio da radiação para o domínio da matéria, perdeu-se o equilíbrio. A taxa de expansão é mais rápida que a dos processos necessários para atingir o equilíbrio termodinâmico e, assim, o tempo flui do Big Bang, no passado, em direção ao futuro, alinhado com a flecha do tempo termodinâmica.

Isso termina a discussão? Jamais… Agora é que a coisa pega.

Tudo isso até faz sentido, mas nos esquecemos do papel do observador nessa história. Não estamos isolados desse sistema, fazemos parte dele. Será que realmente existe o tempo ou será apenas um conceito que nossa mente inventa para dar sentido ao que vemos e sentimos? Voltamos a isso mais adiante (é, vamos para o futuro para depois voltar…).
O que é que garante que os processos ocorram naturalmente nesse sentido do tempo (seja lá o que isso signifique)? Se o tempo começar a andar para trás, como perceberíamos isso, estando dentro do sistema?
Me lembro se um episódio de Jornada nas Estrelas (das primeiras temporadas) onde eles fazem um jiquiti qualquer para voltar no tempo. Quando dá certo - graças aos cálculos mentais do Sr Spock, claro - todos ficam admirados ao ver o relógio da nave andando para trás. Mas o maldito relógio é só uma máquina!!!! assim como o restante da nave e seus ocupantes. TODOS teriam que voltar juntos e, portanto, não perceberiam nada de estranho.

Quebrar uma xícara é um processo irreversível
Explico: Imaginemos uma mesa e, sobre ela, uma xícara. Num certo instante, essa xícara cai no chão e se quebra. Sabemos que esse é um processo irreversível e não esperaríamos que cacos de xícaras pulassem de volta para cima da mesa, juntando-se numa xícara inteira novamente.
Mas e se o tempo fosse invertido? Ocorreria exatamente isso, o filme passando ao contrário. E nós, como ficamos nisso? Bem… no mundo normal, nos lembramos do passado mas não conhecemos o futuro. Ao ver os cacos no chão, conseguimos nos lembrar da xícara inteira sobre a mesa. Mas, no passado, ao ver a xícara inteira sobre a mesa, não conhecemos seu triste fim logo mais no futuro.
Já com o tempo invertido - estamos dentro do sistema, não nos esqueçamos disso - passamos a nos lembrar do futuro mas desconhecemos o passado. Assim, ao vermos a xícara em cacos no chão, nos lembramos dela no futuro, onde estará sobre a mesa inteirinha. Do mesmo modo, quando ela estiver inteira sobre a mesa, não nos lembraremos de seus cacos no passado.
Ou seja, em qualquer um dos casos, não podermos afirmar para que lado o tempo flui REALMENTE. 

Toda essa conversa acima de flecha do tempo não passa de uma percepção da nossa mente.
Seguindo esse raciocínio e retornando ao tema do que é real e o que não é, se apresenta outro conceito: o tempo imaginário. O tempo imaginário é um conceito da mecânica quântica e é essencial para a conexão dela com a mecânica estatística.
(Número imaginário é aquele chamado “i” que é igual a raiz quadrada de -1).

Se imaginarmos um tempo “real” como uma linha horizontal indo do passado ao futuro, o tempo imaginário corre perpendicularmente a esta, ou seja, na direção vertical, num plano complexo. Imaginário, nesse contexto, não quer dizer irreal ou inventado, mas sim essa direção perpendicular ao tempo que chamamos de real. É uma maneira de ver o tempo como vemos o espaço, com mais de uma dimensão.



Alguns podem pensar que números imaginários são apenas elucubrações matemáticas que nada tem a ver com o mundo real. Mas do ponto de vista filosófico, entretanto, não podemos determinar o que é real. O que podemos é encontrar qual modelo matemático melhor descreve o Universo. E, por esse caminho, o modelo envolvendo tempo complexo ( números complexos são os que possuem uma parte real e uma imaginária) prevê não só o que observamos mas também outros efeitos que ainda não vimos mas que acreditamos que existam por outros motivos.

Então, o que é real e o que é imaginário? Será que a distinção existe somente em nossas mentes?
O conceito é usado em cosmologia porque ajuda a resolver as singularidades gravitacionais nos modelos de Universo onde as leis conhecidas da física não se aplicam.
No próprio modelo do Big Bang aparece uma singularidade no tempo “real”, mas quando visualizado com tempo imaginário, essa singularidade é removida e o Big Bang funciona como qualquer outro ponto no tempo/espaço.

Voltando à mecânica quântica, o conceito de tempo em escalas microscópicas é outro. Podemos entender antipartículas (as partículas complementares como anti-próton, antielétron,etc) como partículas ‘normais’ se movendo para trás no tempo. Exemplo: Existe a chamada flutuação quântica do vácuo, onde ‘do nada’ surgem pares partícula + anti-partícula que se afastam, depois se juntam pela força elétrica e se aniquilam novamente, conforme ilustrado abaixo.
Mas isso também pode ser visto como uma única partícula presa num laço de tempo, onde o que chamamos de presente é um fino corte transversal no tempo, avançando para o futuro. Em cada momento, só conseguimos ‘ver’ o que está contido nesse corte.




De novo, é apenas uma questão de referência. Como já mencionei, diferentemente do universo macroscópico que só possui uma única flecha de tempo, o mundo quântico é melhor descrito com duas flechas perpendiculares, numa conexão chamada “simetria CPT”.
Para objetos macroscópicos, as conexões estão fora do nosso mundo, num universo paralelo (um anti-universo, talvez) inacessível por quaisquer meios. Na mecânica quântica, por outro lado, partículas e antipartículas coexistem em ambos universos, embora sejam aniquiladas quando unidas. A condição matemática para uma partícula se mover para trás no tempo é apenas se mover na outra referência temporal.
Mas qual é a implicação filosófica disso? Entre outras coisas, essa afirmação sugere que pode existir um anti-universo conectado ao nosso e que estamos vivendo no inverso temporal deles e vice versa. Nosso futuro é o passado deles.

No final das contas, ultrapasse a simplicidade da afirmação abaixo e conclua o seguinte:


O tempo é só aquilo que o relógio marca.