quarta-feira, 2 de dezembro de 2015

Laminadora de PCI - Parte 1

Feita com sucata de impressora a laser.

Resolvi aproveitar a sucata de uma Okipage 8z que eu tinha para construir minha laminadora para fazer placas de circuito impresso pelo método térmico. Minha principal inspiração para a parte eletrónica veio dessa página. Dela aproveitei os circuitos de controle do motor de passo e do termostato, ambos com algumas pequenas modificações para funcionar no hardware que eu tenho disponível. Da impressora, aproveitei a fonte de alimentação, que fornece os 5Vdc para a lógica e a tensão para o driver e motor de passo. Da placa lógica, foi aproveitado o circuito do driver do motor e o controle de acendimento da lâmpada do motor.

Foto da laminadora, com o circuito de controle montado em protoboard com fios conectando a placa lógica da impressora à protoboard.
A laminadora e o circuito de controle em protoboard.

A parte estrutural da impressora é formada por uma grande estrutura de plástico. Essa estrutura foi cortada para permitir a passagem de uma chapa rígida, como é uma PCI. Assim, ficou apenas a parte do fusor e o mecanismo de engrenagens que o aciona, além da base metálica onde vão parafusadas as placas lógica e da fonte originais.
O motor de passo é do tipo bipolar, e seu driver é o CI MTD2007F. Os sinais I0A, I0B, I1A e I1B estão todos conectados entre si, e são ligados ao microntrolador da placa por um resistor de 0R (R43). PHASE A e PHASE B também vão para o microcontrolador passando por um resistor de 0R (R44 e R45).

Pinout e tabela verdade do driver de motor de passo MTD2007F.
Driver de motor de passo MTD2007F.
Para atuar no driver, removi os três resistores de 0R e soldei os fios nos pads correspondentes. Os quatro sinais que controlam a corrente no motor foram soldados ao terra para uma corrente de 100%.
Os pinos Phase A e Phase B foram acionados seguindo a tabela:

TempoPhase APhase B
1HH
2HL
3LL
4LH

Para isso, construí o circuito adaptado da página py2bbs. O circuito montado é o do esquema abaixo. Ele utiliza quatro saídas do integrado CD4017 e uma rede de diodos para ativar cada saída desejada em cada pedaço de tempo. O clock é fornecido por um 555 em onfiguração astável. A escolha do capacitor e resistor para determinar a frequência de operação foi feita de forma experimental.

Esquema elétrico do circuito do acionador do driver do motor.

O controle da lâmpada foi aproveitado da própria impressora. O seu acionamento se dá por um optoacoplador e o circuito já até possui o resistor de limitação de corrente. O acionamento ocorre pelo aterramento do sinal de controle. Assim, foi necessário apenas substituir o relê e o diodo dos circuitos originais pelo fio de acionamento na placa lógica da impressora. Abaixo, o esquema da parte do termostato.

Esquema elétrico do circuito do termostato.

Por fim, foi tudo montado em protoboard. Nas duas fotos abaixo, temos as ligações no circuito original da impressora e o circuito em protoboard. Os 5V são fornecidos através do pino 28 do MTD2007. Na parte 2, vou mostrar a laminadora produzindo a sua primeira placa: seu próprio circuito de controle.

Ligação dos fios na placa lógica da impressora.

Os mesmos fios na placa protoboard. Note que o fio de acionamento do fusor (roxo) está ligado no 5V para mantê-lo desligado. Em funcionamento normal, este fio vai ligado no coletor do transistor PN2222.


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