CEFET/PA, ATUAL IFPA-CAMPUS-BELÉM
ORIENTADOR: DR. ENGENHEIRO ELETRÔNICO PROF. JOÃO ANTONIO CORRÊA PINTO
PESQUISADOR: MIGUEL CASSIANO DA SILVA SERRÃO
MICASISE DEFENDENDO UMA TESE NA MONOGRAFIA...
AS MÃOS DE MICASISE NO EFEITO COLORIMÉTRICO
Ficara demonstrado e comprovado acima, que, as cores primárias da luz Red, Green e Blue (RGB), quando combinadas entre si, geram as demais cores utilizadas no sistema de televisão policromática, e demonstram todo o espectro visível...
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DIAGRAMA ELÉTRICO DO CIRCUITO DAS CORES DOS SONS |
RESUMO
Este Trabalho Acadêmico da conclusão de Curso (TAC), versa sobre a Demonstração das Cores dos Sons de três notas musicais F#, A# e C# equivalentes as cores vermelhas (Red), verde (Green) e azul (Blue) R. G. B., e o Efeito Colorimétrico. Apresentado de maneira interdisciplinar e analógica, abrangendo as disciplinas de Física, Eletrônica e Matemática; possui cunho de caráter experimental, sendo constituído de teoria e prática. O objetivo geral é demonstrar as cores dos sons via RGB, e o efeito colorimétrico, e os objetivos específicos, são: demonstrar que a Matemática está inserida nesta pesquisa, e que é de auxiliar importância para as disciplinas da Física e Eletrônica, comprovando-se também, que, a mesma contribui com diversas outras disciplinas, além de ser um fator auxiliar indispensável nas profissões das Engenharias em gerais, Economista e Oceanógrafo, para as realizações de suas pesquisas e concretizações de seus projetos, incluindo-se, outras à mais. Neste processo interdisciplinar, o envolvimento da Matemática é relevante, necessária e de extrema contribuição no processo da construção dos circuitos eletrônicos; na aplicação e demonstração dos cálculos utilizando-se de equações e fórmulas de circuitos integrados (CI) para se encontrar os valores de capacitores, resistores e freqüências; encontrar as 41 oitavas que distanciam a nota dó médio do piano em relação a uma das cores do espectro visível; transformar matematicamente os resultados das leituras dos dial do gerador de sinais e das telas dos osciloscópios, etc. Por fim, fazendo-se uso dos geradores de sinais, dos osciloscópios e das fontes de alimentação será emitido três sinais das freqüências de sons, de cada nota musical que será decodificada, transformando-as em luzes das cores dessas três notas musicais: Red, Green, Blue, ocorrendo-se de forma interdisciplinar e analógica, a demonstração das cores dos sons via R. G. B. e, o efeito colorimétrico, no momento mister da apresentação da defesa, prioritariamente, noturna. O resultado da pesquisa experimental científica e tecnológica, teve seus objetivos comprovados e as metas alcançadas, demonstrando-se, que: a Matemática é de vital importância para as demais disciplinas, principalmente para a Física e a Eletrônica, cuja as tais, sem essa, permaneceriam apenas como incógnitas flutuantes. Sendo assim, e somente assim, percebemos que a Matemática está presente em quase tudo, e que é de vital importância e contribuição nesta e demais pesquisas, enquadrando-se perfeitamente nesta pesquisa com teor interdisciplinar, e que sem a Exatas, muitas outras disciplinas, profissões e áreas afins, deixariam de obter informações concretas e precisas, nas realizações de suas pesquisas, deixando assim, muitas coisas de existirem e de serem comprovadas e explicadas. Desta forma, o desafio de MICASISE fora realizado ao ser efetivado a Demonstração das Cores dos Sons via R. G. B., e o Efeito Colorimétrico, de forma interdisciplinar e analógica, onde, colorimetricamente falando, conseguiu-se demonstrar, todas as betas de cores existentes no espectro visível e muito mais.
Palavras-chave: TAC 2008-Matemática. Pesquisa experimental. Demonstração das Cores dos Sons das notas musicais F#, A# e C# (RGB). Efeito colorimétrico. CEFET-Pará.
Neste momento de grande culminar, sinto-me como uma Águia a aprender voar: emplumando-me a cada experiência vivida e em cada ensinamento recebido, superando toda lição; conseguindo transpor os inúmeros obstáculos, que as circunstâncias e as adversidades da vida e dos cumes nos impõe a cada instante; aproveitando o ginásio psicológico, que nos brinda com as mais diversas oportunidades, contribuindo com o processo de auto-observação, transformação das impressões e eliminação dos defeitos de caráter psicológico; adquirindo com tudo isso, o autoconhecimento e o lograr do despertar da consciência do estado pistis e dianóia. E só assim e somente assim, tornar-me-ei e emos, cada vez mais e mais forte, até alçarmos o perfeito e assim poder alar neste espaço algébrico e numérico, de cálculos inco e mensuráveis. (MICASISE, TAC/2008).
INTRODUÇÃO
Ouvir o som cânoro dos pássaros, do coaxar dos sapos; do trililar dos grilos e do sibilar das serpentes; do arrulhar dos pombos, da voz humana; dos ruídos das máquinas e os das notas musicais;..., enfim, são tantos e variados os sons existentes na natureza conhecidos e desconhecidos em nosso mundo físico, que muitas das vezes nos indagamos se seria possível ou que houvesse uma forma de explicarmos e demonstrarmos através de alguma pesquisa experimental, de maneira interdisciplinar e analógica, o fenômeno da cor de um determinado som ou vice-versa. Diante de tal grau de inquietude, pergunto-vos: já vistes a cor de algum som? ou chegastes a ouvir o som das cores? Achais possível isso acontecer? Sabemos muito bem, que o Homo Sapiens é um ser por natureza irrequieto. Para ele quase nada é impossível, pois: basta querer, que logo, logo acabará descobrindo meios e fórmulas capazes de demonstrar quaisquer que sejam os tipos de fenômenos existentes na natureza física e abstrata. É óbvio que não se consegue tal façanha da noite para o dia. Em muitos dos casos, são necessários: dias, meses, anos, décadas, séculos e até milênios para se conseguir um resultado satisfatório e comprovável. Imagine vocês, alguém fazendo a demonstração das cores dos sons envolvendo algumas notas musicais, e as três cores primárias da luz. Seria muita pretensão, mas jamais devemos duvidar.
Desde o antepassado até o momento atual, que o homem tenta desvendar os mistérios dos espectros audímetros-visíveis. Com o avanço da Ciência, tudo se tornou mais fácil. Hoje em nossos momentos atuais, com a tecnologia que nos dispomos e com a facilidade do sistema de informação, muito nos facilitou na investigação, capacitação e na obtenção de muitas de realizações. Já outrora, citemos a época de Isaac Newton, o acesso e tudo eram mais difíceis, e de complicada resolução.
Lutar é vencer o desconhecido, é vivenciar o abstrato. É reconhecer suas fraquezas, e desvendar o que está além dos sentimentos e pensamentos. É notabilizar os fenômenos, buscando-se as respostas que não estão fora, e sim, dentro de cada um de nós.
Muitos pesquisadores acorreram a este intento, Isaac Newton, Luiz Neto e outros, no intuito de demonstrar tal fenômeno, porém, sem êxito até dado momento.
Com a introspecção, o homem busca o autodescobrimento e seu aprimoramento. Seu objetivo é à busca da perfeição. Essa busca constante, torna-se necessária e deve se tornar incansável, para que se possa desvendar a solução das incógnitas fenomenais deixadas como lição àqueles humanos com inquietudes, que anelam encontrar o elo, entre o abstrato e o concreto. Deus, querendo contribuir, deixou a Exatas como auxiliar. (MICASISE, 2008).
APRESENTAÇÃO
MICASISE, ainda na Graduação de Licenciatura Plena em Matemática pelo CEFET/PA, ano 2004 a 2008, decidira fazer algo diferente, e se auto propôs um desafio: o de efetivar a demonstração das cores dos sons e dos sons das cores, resultando apenas, nas cores dos sons.
OBJETIVO GERAL
Efetivar a demonstração das cores dos sons via RGB e, o efeito colorimétrico.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1- Demonstrar que a Matemática está inserida nesta pesquisa e que é de auxiliar importância para as disciplinas da Física e Eletrônica e demais disciplinas;
2- Auxiliar indispensável nas profissões das Engenharias em gerais, Economista e Oceanógrafo, para as realizações de suas pesquisas e concretizações de seus projetos, incluindo-se, outras à mais;
3- Comprovar que o envolvimento da Matemática é relevante, necessária e de extrema contribuição no processo da construção dos circuitos eletrônicos;
4- Observar o envolvimento da Matemática na aplicação e demonstração dos cálculos, utilizando-se de equações, fórmulas de circuitos integrados (CI), para encontrar os valores de capacitores, resistores e freqüências;
5- Utilizar a Matemática para calcular as 41 oitavas que distanciam a nota dó médio do piano, em relação a uma das cores do espectro visível;
6- Transformar matematicamente os resultados das leituras dos dial do gerador de sinais e das telas dos osciloscópios, etc.
CONSIDERAÇÕES INICIAIS
Pensar e obter novas ideias, é muito fácil, o difícil mesmo é executar. Existe a grande dificuldade de se encontrar no mercado eletrônico os avançados componentes imagináveis por MICASISE, que ainda não foram fabricados. Demonstrar os sons das cores é muito mais difícil acontecer, do que demonstrar as cores dos sons. Para muitos, essa ideia não parecia normal, mas para o autor, tudo estava e caminhava na mais repleta normalidade.
REFERENCIAIS TEÓRICOS
Isaac Newton, grande matemático e físico inglês, viveu em época sem os aparatos tecnológicos dos quais nos dispusemos hoje, que o ajudasse a elucidar certos fenômenos abstratos. No entanto, muito investigou e pesquisou deixando legados à humanidade. Outros a mais intentaram também a tal evento e, Luiz Netto escreveu inclusive, um artigo sobre: Ouvindo os sons e visualizando as cores, onde, teoricamente indica que seria possível que alguém através de algum equipamento eletrônico, pudesse realizar tal fato, todavia, para o mesmo, esse fato ainda é algo figurativo. Contudo, todos deixaram sua contribuição. Eram elos do passado se unindo no presente e, MICASISE fora mais além, pondo em prática a teoria abstrata da auto proposta.
A CIÊNCIA E A TECNOLOGIA
O avanço da ciência, do sistema de informatização e da tecnologia, muito contribuiu com esse projeto experimental caminhado nas anotações, e na via prática, tendo iniciado em 2004 silenciosamente e solitário, ainda no primeiro semestre do curso da graduação, após apresentação do trabalho de Química, em grupo, que versara sobre o átomo de hidrogênio de Rutherford Bohr, depois, fora apresentado como pré-projeto de conclusão de curso, em 2006. Nessa pesquisa experimental, muitas frustrações ocorreram, mas, foi no mês de maio de 2008 que ocorrera o encontro com o eficientíssimo CI-PLL 567, cujo qual, muito contribuíra para a concretização da fase I e do experimento. A partir desse instante, foi proposto pelo autor no mês de julho de 2008: Dois anos em trinta dias, ou seja, que em 30 dias seria realizado, o que não se conseguira em dois anos.
Um grande passo decisivo fora dado, havendo mais ênfase e engajamento no Laboratório de Eletrônica Analógica do CEFET/PA, pois, os alunos estavam de férias. MICASISE trabalhara só, e elaborara com caráter de urgência o cronograma completo da fase I, com roteiro de serviço, contendo vários itens entre eles:
1- Desenhos de layouts do circuito impresso;
2- Estudos e testes de equipamentos analógicos e das regulagens dos circuitos;
3- Montagens de componentes eletrônicos nas placas do circuito impresso;
4- Fiação e instalações elétricas do circuito;
5- Elaborar o diagrama elétrico do circuito no programa Paint e etc.
E por fim, concretizar com a demonstração programada dos resultados obtidos na pesquisa, onde, o mesmo fora cumprido e realizado dentro do prazo estipulado no cronograma das atividades. Foram trinta dias corridos e sem descanso, até se concretizar a fase inicial dessa pesquisa experimental, há muito esperada pelo autor, e demais expectos.
... INÉDITO ...
A PESQUISA EXPERIMENTAL LABORATORIAL INICIAL, SUAS
TENTATIVAS, ERROS, ACERTOS, E OS CAMINHOS A SEREM SEGUIDOS.
A pesquisa experimental começou a ser conhecida, somente a partir do quinto semestre do Curso de Licenciatura Plena em Matemática no CEFET/PA. No início éramos dois, eu e outro colega que desistiu, logo no início, quando viu que o trabalho era complexo e, que requereria comparecimento e acompanhamento nas pesquisas experimentais iniciais necessárias. Dei prosseguimento no projeto e queria realizar algo inédito, e procurava informações por todos os lugares: na Internet, em revistas eletrônicas, livros, indagava as pessoas, e aos poucos fui encaixando as peças desse quebra cabeça fenomenal. Usando a imaginação e a concentração, mais a persistência em algo inacreditável para muitos, mas, não impossível para mim, e comecei a escrever as informações descartando as impossibilidades. A ideia de todo o projeto já existia em minha mente, há muito tempo, todavia, faltavam aparatos e subsídio técnico para pô-la em prática, e comecei a expô-la em escritas.
Primeiro comecei montando um circuito treinador de cão a ultrassom, contudo, não operava com as freqüências desejadas, sendo as mesmas muito intensas, não conseguindo obter desse, uma escala musical de uma oitava, por isso, descartei-o; montei o segundo circuito, um mini órgão eletrônico extraído da Internet, ao qual foram acrescentados alguns componentes para amplificar o som, onde, depois de meses tentando, embora acendesse o led, contudo, não o apagava em hipótese alguma, mais um que foi descartado. As necessidades e a ideia me faziam pensar mais além, e exigir absurdos: queria um sensor leitor óptico acoplador que captasse o som e convertesse essa freqüência em luz, algo mais difícil ainda de encontrar. Escrevi e-mails a alguns fabricantes, que nunca ouviram falar em tal, por fim, descartei essa ideia, por estar fora de época, ainda. Conversei com meu Orientador, por não haver ainda, nada concreto, porque sabia que a ideia era complexa e, por isso, não retirava minha esperança, pois, confiava na ideia e apostava na minha capacidade. O que eu precisava mesmo era só encontrar o elo: um circuito integrado que detectasse o som, decodificasse o mesmo e que transformasse essa freqüência em tensão. O Orientador me indicou o CI PLL 565 de início. Pesquisei no livro de Boylestad e na Internet, encontrando o diagrama de um circuito incompleto com esse CI. No intuito de completar o terceiro circuito, fiz alguns cálculos para encontrar os valores dos capacitores e resistores de tempo que, poderiam ser acrescentados aleatoriamente, mas, no momento de comprar tais componentes, não eram comerciáveis. Fiz algumas tentativas a mais, constatando sua ineficiência, descartei-o, já que não atendia às expectativas. Conversando com o Agesandro e meu Orientador, indicou-se o CI PLL 567 que é um detector de tom. Pesquisei no livro do Boylestad, todavia, não o achei. Pesquisando na Internet, encontrei o esquema desse circuito que servia para outro intento, e não ao meu. Na verdade, o que eu queria mesmo, era me certificar se o CI PLL 567 do quarto circuito montado, atendia ou não as minhas exigências, propostas e expectativas, ou seja: que captasse o som de uma nota musical e em contrapartida, acendesse um led somente na faixa de freqüência selecionada, e que permanecesse apagado nas demais, rejeitando as freqüências altas e baixas, algo que, esse circuito não fazia. Acendia sim, o led, porém, em todas as faixas de freqüências, não conseguindo apagar nas altas, nem nas baixas. Mesmo assim, insisti um pouco mais com esse, pois, quem sabe uma alteração pudesse acontecer, e comprovar o esperado. Conversei e expliquei a meu Orientador e aos Srs. Sebastião César do Nascimento da manutenção de eletrônica e Agesandro da área de pesquisa eletrônica, ambos do CEFET/PA, e também com o SG. Alencar da Base Naval de Val-de-Cans (BNVC), técnico de manutenção da eletrônica naval, onde, todos estavam me subsidiando tecnicamente. Informei a esses que, o circuito não aceitava regulagens nem ajustes, e que deveria ser alterado e encontrado uma forma de conseguir o apagamento, porque, caso não funcionasse, seria descartado como os demais. Obtive desses a confirmação já esperada, um tanto frustrante para mim, que me sentia ameaçado em naufragar por uma tormenta nesse projeto experimental, que ainda nem sequer tinha começado. Já era o quarto circuito testado, quase dois anos de pesquisa, e tudo em vão. O tempo passava, cobrava e exigia. As turmas de minha época já tinham se formado, e eu, nada! A pesquisa continuou. A minha persistência era sinonímia de teimosia para muitos, todavia, não sou do tipo que aceita ser derrotado. Cada um desses Cidadãos acima citados me ajudou em particular, incluindo os estudantes do Curso Técnico em Eletrônica aqui do CEFET/PA, Atual IFPA-CAMPUS-BELÈM, o César e o Diego, quando fizemos simulações eletrônicas utilizando os programas EWB e ORCAD, em um dos circuitos descartados; a Sra. Maria Madalena da Silva Serrão, contribuindo com seu teclado de música, utilíssimo para os testes de ajustes e regulagens durante a pesquisa experimental. Em síntese, todos esses contribuíram com o encontro das ideias em direção do circuito ideal. Porém, foi exatamente no mês de março de 2008, quando, em contato com o SG. Pereira e SG. Alencar da BNVC, o César da manutenção, o Agesandro da pesquisa e meu Orientador, que ocorreu a alteração no quarto circuito. O César me deu uma ajuda extra, auxiliado pela internet e datasheet do CI PLL 567. Foram feitas algumas alterações de supressão e acréscimo de componentes eletrônicos no quarto circuito, e após alguns testes auxiliados pelo gerador de funções, comprovou-se sua eficiência e serventia para meu projeto experimental. Com essas alterações, ocorria-se o acendimento do led em dada freqüência selecionada aleatoriamente, permanecendo-se apagado nas demais altas e baixas. Essa alteração fora mais um passo dado: o encontro do elo. Entretanto, ainda não era a solução. Havia tudo por se fazer:
1- Os ajustes e regulagens do acendimento e apagamento dos led’s nas freqüências das notas musicais selecionada, as do Red, Green, Blue (RGB);
2- realizar os testes e ajustes do circuito, primeiramente no protoboard, testando cor a cor;
3- Estudar meios de conseguir o aperfeiçoamento desse circuito, até se constatar o funcionamento normal e as possibilidades de ser montados, mais dois complementares;
4- Obter a aquisição de componentes eletrônicos para montagem;
5- Efetivar os testes de ajustes e regulagens no circuito RGB;
6- Desenhar o diagrama esquemático do circuito RGB e seu layout;
7- Confeccionar a placa de circuito impresso e efetuar a montagem dos componentes eletrônicos definitivamente na placa;
8- Desenhar no programa do Paint, o esquema da montagem, instalação e fiações elétricas do circuito RGB;
9- Instalar a montagem do circuito RGB no gabinete efetuando-se as regulagens, ajustes e testes finais complementares;
10- Estudar e aprender a manusear os equipamentos analógicos Geradores de Funções e Osciloscópios no laboratório de eletrônica analógica, para a interpretação das leituras aferidas nesses, visualmente e matematicamente nos cálculos e anotações;
11- Escrever e depois digitar todas as ocorrências da pesquisa experimental efetuadas no laboratório de eletrônica analógica do CEFET/PA;
12- Providenciar alguém para fazer a tomada das fotos e vídeos dos principais momentos da pesquisa experimental no laboratório;
13- Calcular os valores dos resistores de tempo do circuito RGB e, das 41 oitavas que distanciam a nota dó médio do piano em relação a uma das cores existentes no espectro visível;
14- E, por fim, realizar todos os dias as aferições e leituras no circuito RGB, testes e anotações dos ajustes e regulagens, auxiliados pelos seguintes equipamentos analógicos: 03 fontes de alimentação, 03 geradores de funções e 03 osciloscópios, calculando-se e analisando os resultados diariamente, comparando as discrepâncias, até se regularizar a concretização do mesmo, deixando-lo, apto e funcionando para efetivar a demonstração das cores dos sons via RGB.
Após a concretização, digitar todo o processo da pesquisa experimental ocorrida no laboratório, organizando-se e estruturando o texto de acordo com as Normas do TAC e da ABNT, entregando pronto para o Orientador ler e analisar. Escolher os componentes da Banca e marcar a data da defesa do TAC.
A partir desse momento, comecei a pesquisa propriamente dita no laboratório de eletrônica analógica do CEFET/PA.
O INÍCIO DA PESQUISA EXPERIMENTAL NO LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA ANALÓGICA DO CEFET/PA, PROPRIAMENTE DITA.
Roteiro e acontecimentos
No dia 16/06/2008, entreguei um documento solicitando o uso do laboratório de eletrônica analógica, e a partir do dia 17/06/2008 comecei a freqüentar com mais assiduidade esse laboratório. Comecei o estudo e a prática no gerador de funções Marca TYPE, Modelo: TR–0458-D, analisando cada tecla e seu funcionamento global, até estar apto a operar no dia da demonstração.
No dia 18/06/2008, fui à Coordenação de Eletrônica e Telecomunicações e anotei os dias disponíveis para a utilização do laboratório de Eletrônica Analógica, permanecendo os dias e horários livres da seguinte forma: 2ª feira das 10h50min às 15h30min; na 4ª feira das 08h40min às 22h00min; na 5ª feira das 08h40min às 22h00min; e na 6ª feira das 12h30min às 19h50min.
Roteiro da pesquisa experimental no Laboratório de Eletrônica Analógica do CEFET/PA, para o mês de julho de 2008, iniciando-se no mês de junho do mesmo ano.
Passo a passo:
1- Estar atento ao quadro de horário dos setores de eletrônica e telecomunicações, referente aos dias de uso do laboratório, para montagem do horário exclusivo;
2- Ligar os equipamentos e ter precauções quanto ao uso e manuseio desses quando aplicados aos circuitos e componentes, desligando-os ao final de uso;
3- Fazer as anotações diariamente, resumindo-se à escrita do TAC;
4- Fazer todos os testes nos três circuitos RGB, primeiramente no protoboard, para se certificar do funcionamento;
5- Desenhar o diagrama esquemático e layout do circuito RGB;
6- Elaborar a placa do circuito impresso RGB;
7- Fazer a montagem definitiva dos componentes na placa de circuito impresso, do RGB;
8- Calcular os valores dos resistores de tempo do circuito RGB, usando a fórmula do CI PLL 567,
f0 = 1 / (1,1 R1.C1);
9- Regular através dos três potenciômetros, utilizando o multímetro digital, os valores encontrados por meio dos cálculos efetuados, referente aos resistores de tempo do circuito RGB;
10- Estudar o funcionamento e praticar no gerador de funções e no osciloscópio, para aplicações práticas necessárias às experiências no laboratório de eletrônica analógica do CEFET/PA, em prol do circuito RGB;
11- Fazer todos os testes de ajustes e regulagens, acrescidos das medições, objetivando o funcionamento normal do circuito RGB;
12- Conseguir através do Método MICASISE de rejeição das freqüências altas e baixas, por redução e aumento de tensão, o apagamento do led nas altas e baixas freqüências, fazendo-se vários testes de ajustes e regulagens no circuito RGB, até se concluir com o acendimento dos led’s, apenas nas freqüências pré-estabelecidas, em 370hz, 466,20hz, e 554,40hz, constatando-se o funcionamento normal.
13- Fazer a afinação dos sinais dos geradores de sinais com o teclado, comparando cada freqüência com sua nota musical correspondente, sinalizando-las, nos dial’s.
14- Regular os dial’s dos geradores de funções, para a aferição mais próxima possível;
15- Fazer diariamente as aferições das leituras nos equipamentos, anotando-se os valores da tensão, das freqüências indicadas no dial, e também, a análise da senóide demonstrada na tela do osciloscópio, calculando-se os valores do período (T), freqüência (F), amplitude (Ampl/V), tensão pico a pico (Vpp), crista (Vp+) e o vale (Vp-), comparando-se as discrepâncias, até conseguir a estabilidade do circuito RGB.
16- Providenciar fotos e vídeos, dos momentos principais do processo da pesquisa experimental no laboratório de eletrônica analógica do CEFET/PA;
17- Calcular as 41 oitavas que distanciam a nota Dó (C) médio do piano, em relação a uma das cores do espectro visível.
SEGUINDO O ROTEIRO DA PESQUISA EXPERIMENTAL E OS OBSTÁCULOS DAS INTERFERÊNCIAS.
Dia 20/06/2008, fiz a montagem no protoboard dos dois circuitos restantes o G e o B, pois o R foi o primícia, testando o circuito e calculando as aferições conferidas nas leituras indicadas no dial do gerador de funções, fazendo-se algumas medições e anotações extras, e aperfeiçoando o treinamento e prática no uso do equipamento analógico. Como a tensão aplicada inicialmente era de apenas 5V, e os orifícios do protoboard estavam expandidos, além dos longos fios de ligação, entre componentes que favoreciam a interferência, por esses e outros motivos, os circuitos apresentavam altíssimas instabilidades, ora funcionando, ora não, necessitando ser regulado freqüentemente. Ademais, a freqüência desejada para o acendimento do led, era amarrada num dado instante, e em outro qualquer, já não funcionava mais. Assim ocorria com os três circuitos conjugados, o RGB. Para mim, era uma incógnita ainda, e precisava com urgência descobrir a causa dos motivos dessas interferências, e o porquê das instabilidades. Na tentativa de amarrar o acendimento do led vermelho [(R) red], na freqüência de 370hz, houve a necessidade de se alterar o circuito aleatoriamente, por tentativa científica, suprimindo e acrescentando os resistores e capacitores de tempo, R1 e C1, até se concluir com a interligação de um resistor no valor de 10k em série com C1 (0,22k) e o potenciômetro R1’ de 10k, conseguindo-se amarrar o acendimento desse led em 370hz. Feitas essas alterações, os circuitos já tinham sido dados por mim, como prontos, e aptos para serem montados na placa de circuito impresso, que ainda seria confeccionada, após a conclusão do desenho do layout, em andamento. Confiante do funcionamento do circuito RGB, no dia 23/06/2008, comecei o estudo e aprendizado do osciloscópio, Marca: KENWOOD 20 MH, Modelo: CS-4025, começando pela parte anatômica externa e passando ao manuseio desse. Aproveitei para me informar um pouco mais sobre este equipamento e li parte do livro do Autor Francisco Gabriel Capuano, (laboratório de eletricidade e eletrônica) referente à parte do osciloscópio. Aproveitei a presença do Orientador e solicitei a explicação prática sobre o funcionamento do osciloscópio, envolvendo as leituras e cálculos da senoide, explícita na tela do mesmo, a qual deve ser lida e interpretada visualmente e matematicamente, para que se possam encontrar os valores específicos do período, freqüência, amplitude, pico a pico, pico positivo e pico negativo dos sinais emitidos pelo gerador de funções, passando a reconhecer cada significado e valor de cada quadradinho e escala graduada, existente no eixo das ordenadas (V) e das abscissas (T), gráfico esse, exposto na tela do osciloscópio, equipamento esse de vital importância no laboratório experimental, contribuindo com os cálculos nas aferições das leituras necessárias às regulagens, para que haja o correto funcionamento do circuito RGB. Neste mesmo dia, na parte da tarde, dei continuidade aos estudos do osciloscópio e gerador de funções. Já na parte prática, constatei a inoperância do circuito em relação à aceitação das regulagens e ajustes, o mesmo não estava mais rejeitando as freqüências altas e baixas, como ocorrera pela manhã. Algo estranho estava acontecendo, pois, não é normal que em dado instante um circuito funcione normalmente, e em outro não. Um fenômeno da interferência ou algo similar estava impedindo a concretização desse circuito, ou então, o valor da tensão aplicada no circuito era insuficiente, precisando ser aumentada para ocorrer a estabilidade no circuito. Foram feitas várias leituras, sempre ocorrendo as mesmas dificuldades nas regulagens, permanecendo a instabilidade no circuito RGB, fazendo com que os led’s intermitissem amenamente.
No dia 24/06/2008, fui ao laboratório tentar desvendar os fenômenos interferênticos e instabilisrróidicos. Como no início os circuitos operavam com apenas 05V exigidos, conforme o diagrama inicial desenhado pelo autor, objetivando-se sanar o problema, comecei a elevar o valor da tensão para 06V. Com este valor, o circuito aceitava ajustes momentâneos, voltando a se desregular sozinho. Resolvi aumentar um pouco mais o valor da tensão, sem receio de queimar os circuitos integrados, testando sempre, e permanecendo atento ao aquecimento no CI, fazendo os ajustes dos instrumentos e as regulagens dos acendimentos e apagamentos nas freqüências baixas e altas. Em dados momentos, notei que: à medida em que eu ia aumentando os valores da tensão e da amplitude, os led’s ganhavam mais brilho e, os ajustes e regulagens se tornavam mais fácil, embora, ainda houvesse alguns problemas com os harmônicos que interferiam, impedindo o funcionamento normal do circuito RGB. No dia 26/06/2008, acrescentou-se 01 capacitor com valor de Farad diferente em cada circuito, aterrando-se esses, à entrada de cada circuito, mas, só permaneceu estável por um dia, precisando no outro dia ser novamente regulado. E assim, foi acontecendo o processo experimental. Era um trabalho incansável. Eu não desistia. Sentia que estava próxima a solução para acabar com as interferências e a instabilidade do circuito. Não parei um só dia de trabalhar nesse circuito RGB. Todos os dias eu ia ao laboratório pesquisar, em busca da solução desses problemas e da concretização do circuito RGB. A cada dia que se passava, ia-se aumentando gradualmente os valores da tensão para descobrir, até que ponto o circuito suportaria tal ou qual valor de tensão, que eram medidas no voltímetro digital, e anotadas na folha de ocorrência da aferição das leituras nos equipamentos do laboratório, no circuito RGB, para confronto, e encontro do valor ideal que conseguirá estabilizar e regular esse circuito. Os indicadores de curto circuito eram os led’s! Com o passar do tempo, fui me familiarizando e me tornando mais prático com esses equipamentos indicadores de leituras, onde, eu já conseguia ler o que eles queriam me dizer. Quando estava regulando com uma tensão mais alta, no valor de 012 V, o led brilhava mais e o CI aquecia, todavia, sem oferecer risco à integridade do mesmo, pois, o led na regulagem, acendia e apagava nas altas e baixas freqüências, respondendo aos ajustes e regulagens. Porém, quando o valor subia próximo, ou até 020 V, o led ficava super aceso, e não apagava mais: nem nas altas e nem nas baixas freqüências, e não aceitava ordens dos ajustes e regulagens, ficava travado e o CI (circuito integrado) se aquecia muito!... Essa era a indicação de curto circuito, fornecida pelo led: a integridade do CI estava ameaçada, e imediatamente eu reduzia o valor da tensão, tudo isso em frações de milésimos de segundos. O circuito chegava a operar até com tensão de 015 V, contudo, a atenção era requintuplicada, já que o circuito integrado dissipava muito calor, requerendo-se a medição constante da leitura no voltímetro digital, fazendo-se os testes de ajustes no led e tocando constantemente no corpo do CI, com intuito de perceber o grau de caloria dissipada dactilamente. Observação: com esse valor de 015 V, o led ficava com mais intensidade de brilho, o CI se aquecia, entretanto, não chegava a entrar em curto circuito, suportando esse valor de tensão de trabalho, o que não é muito recomendável ao circuito RGB. Com esse valor de tensão, a regulagem do circuito se fazia mais fácil, chegando-se até a rejeitar os altos, e os baixos sinais de ondas vibratórias. É aconselhável que esse circuito deva trabalhar normalmente, com um valor de tensão, mais reduzida. Recomendo a aplicação de tensão, de no máximo 015V, sendo que o valor ideal a esse circuito, é de no máximo 013,64V, para que sua operação não ofereça risco, nem cause danos ao CI PLL 567, que é muito sensível, por sinal.
A PESQUISA EXPERIMENTAL NO LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA ANALÓGICA, DURANTE O MÊS DE JULHO DE 2008.
A intensificação e a concretização
A pesquisa experimental intensificou-se no mês de julho de 2008. Aproveitei as férias de 30 dias dos professores e alunos do CEFET/PA, período esse em que estava autorizado a pegar a chave no claviculário, onde permanecia das 08h00min às 22h00min no laboratório de eletrônica analógica do CEFET/PA, fazendo tudo o que se deveria fazer, para concretizar esta pesquisa experimental, no máximo até o final deste mês de julho de 2008, ou no menor tempo possível. Essa foi a meta final do auto desafio de MICASISE: dois anos em apenas trinta dias. Agora com os professores e alunos de férias, o tempo no laboratório era integral, e eu podia trabalhar com mais afinco.
AÇÕES E DESEMPENHOS
No dia 01/07/2008, desenhei e estruturei o layout do circuito RGB das 14h00min às 21h00min.
No dia 02/07/2008, houve a confecção do circuito impresso no laboratório de circuitos impressos no CEFET/PA, ocorrendo o transpasse do layout para a placa de fenolite, a perfuração, e logo em seguida, a corrosão no Percloreto Férrico (FeCl3), das 14h00min às 20h00min.
No dia 03/07/2008, das 11h00min às 21h30min, efetuei a montagem do circuito RGB na placa definitiva do circuito impresso e, munido com o diagrama esquemático do circuito elétrico RGB, fui soldando, e ao mesmo tempo conferindo as ligações, certificando-me do valor de cada componente eletrônico. Nesse dia por precaução, preferi não fazer nenhum teste antecipado ou precipitado no circuito, adiando para o dia seguinte. No dia 04/07/2008, fiz a análise visual completa do circuito, reforcei as trilhas, realizei os testes de continuidades e outros, antes de ligar o mesmo aos equipamentos analógicos, para os testes e regulagens iniciais. Nesse mesmo dia, fiquei surpreso ao constatar, que: quando os circuitos se encontravam montados no protoboard, funcionavam normalmente, acendendo o led na freqüência selecionada, usando-se um filtro atenuador que ajudava a fechar as janelas das freqüências altas e baixas com facilidade, entretanto, quando se instalou o circuito na placa definitiva, ocorreu totalmente o contrário: nada mais obedecia. O circuito ficou de uma certa forma, todo descontrolado e desregulado, acendendo o led tanto nas freqüências altas como nas baixas. Foram feitas revisões na montagem do circuito, por várias vezes, a fim de constatar irregularidades, mas, nada foi encontrado de irregular. Isolei cada circuito e realizei os variados testes de ajustes e regulagens, no entanto, mesmo assim, o problema persistia.
Acontece que, no laboratório de eletrônica analógica do CEFET/PA, ocorrem fenômenos de agressões dos sinais das freqüências de áudio e vídeo, decorrentes da existência, nas proximidades do mesmo, de várias repetidoras de canais de televisão e emissora de rádio, localizadas em diferentes posições, causando um verdadeiro bombardeio de sinais hérticos. Por certo que há repetidoras de canais de televisão e faixas de rádio existentes nas proximidades do CEFET/PA, e que essas causam os cruzamentos de sinais de altas e baixas freqüências, requerendo-se a blindagem dos laboratórios de Eletrônica Analógica do CEFET/PA (LABEAN/CEFET-PA) e a outros de pesquisas existentes aqui na Instituição Federal de Ensino, ou melhor: requer-se, a construção da Gaiola de Faraday, objetivando-se a rejeição por completa dessas freqüências prejudiciais às pesquisas precisas, efetuadas aqui na Instituição Federal de Ensino. A Solução única é essa, a qual deixarei como proposta para o CEFET/IFET-PA executar.
Dia 07/07/2008 das 08h00min às 10h00min, realizei as afinações comparando os sinais emitidos pelos geradores de funções, com os respectivos sons das três notas musicais F# (fá sustenido) = 370Hz, A# (lá sustenido) = 466,20Hz e C# (dó sustenido) = 554,40Hz, tocadas em um teclado e comparadas auditivamente, sendo, logo em seguida, assinaladas as posições dessas freqüências nos dial’s. Às 10:00h desse mesmo dia, iniciei os cálculos para se encontrar os valores dos resistores de tempo (R1, R1', R1") de cada um dos três circuitos que constituem o RGB, utilizando-se da fórmula do CI PLL 567 (fo =1/1,1R1C1), amarando-se os valores de C1, C1’, C1” no valor constante de 0,22k = 220nf, conforme cálculo a seguir.
CÁLCULO E VALORES DOS RESISTORES DE TEMPO
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| e aumento das freqüências. |
Com base nos valores dos resistores acima encontrados, regulei todos os potenciômetros do circuito RGB, um a um, para que operassem com os exatos valores das resistências encontradas e fixadas, através do multímetro digital, permanecendo [...] e, restando apenas regular os led’s, para que os acendimentos ocorram apenas nas freqüências selecionadas pelo gerador de funções, o mais próximo possível, conseguindo-se também realizar o apagamento dos led’s, nas freqüências altas e baixas.
No dia 08/07/2008, reiniciei os testes e regulagens no circuito na tentativa de atenuar as altas e baixas freqüências, o que não acontecia. Como eu tinha contraído uma virose e estava afônico, com tosse, dores e fraquezas por todo o corpo, com a respiração dificultada, sentindo a garganta bifurcar a passagem para o epiglote, e por ter contraído uma gastrite laboratorial, que há mais de vinte e cinco dias me impedia a ingestão de alimento, onde, tudo isso me esgotava instintivamente, motor, mental e emocionalmente, estressando-me organicamente..., por este só motivo, resolvi parar um pouco mais cedo no laboratório nesse dia, exatamente às 18h00min, para recontinuar no dia seguinte. Enquanto isso, aproveitei para digitar até às 02h00min da manhã do dia 09/07/2008, as informações anotadas, resultadas da pesquisa experimental no laboratório desse dia, descansando um pouco e, já estando de prontidão às 7h00min do dia seguinte. O experimento precisava aprontar e ser concluído, porque, as férias são de apenas 30 dias.
No dia 09/07/2008, às 08h00min, recomecei os testes no circuito RGB, separando cada sinal de entrada do gerador de funções, tendo em vista que, para cada circuito, o valor da freqüência era diferente, isolando-se também os sinais de tensão positiva, já que cada circuito funcionava e aceitava ajustes e regulagens com tensões de valores diferentes, também. Depois de tantas tentativas de ajustes e reajustes, consegui regular às 17h00min o acendimento do led de cor verde, e às 20h00min o de cor azul, porém, o de cor vermelha, tinha causado problema e não aceitava as regulagens e ajustes. Retentei às 20h30min as regulagens e ajustes, não obtendo êxito.
No dia 10/07/2008 das 08h00min às 22h00min, fiz novamente a montagem do circuito R (red) no pront board fazendo todos os testes de praxe, conseguindo amarrar a freqüência de 370hz para o acendimento do led de cor vermelho. Todavia à tarde, o circuito R se encontrava desregulado, tornando-se impossível tais ajustes da mesma forma, acontecendo com os demais circuitos GB. Comecei a imaginar se de fato o laboratório de eletrônica analógica não estava precisando ser blindado? Ou, sobre a necessidade de ser construída a Gaiola de Faraday, para que os testes contenham êxitos favoráveis e definitivos. Seriam os sinais de áudio e vídeo interferindo na pesquisa experimental? Por que, não é normal que se tenha que refazer as regulagens toda as vezes que se refaçam os testes. Tudo bem que os equipamentos do laboratório de eletrônica analógica já estão ultrapassados, requerendo-se de equipamentos mais modernos e avançados, inclusive digitais, entretanto, o fenômeno da interferência e instabilidade tinham que ser resolvidos, devendo-se encontrar uma fórmula ou um método que satisfaça tais exigências e necessidades, solucionando o problema do circuito RGB, atinente a instabilidade e interferências, tendo-se que ser realizados, vários testes de ajustes e regulagens no circuito RGB, até que se conclua com o acendimento dos led’s, o mais próximo possível, apenas, nas freqüências pré-estabelecidas, em: 370hz, 466,20hz, e 554,40hz, conforme afinação comparada com o teclado, constatando-se o apagamento dos led’s, normalmente, nas altas e baixas freqüências pré-estabelecidas.
No dia 11/07/2008, nas tentativas de solucionar tais problemas, descobri o método MICASISE.
O MÉTODO MICASISE, DE REJEIÇÃO DAS FREQÜÊNCIAS ALTAS E BAIXAS, POR REDUÇÃO E AUMENTO DE TENSÃO, USADO EXCLUSIVAMENTE PARA O CIRCUITO RGB, NOS EQUIPAMENTOS ANALÓGICOS[1].
Objetivo específico desse método:
O método MICASISE, tem por finalidade Impedir que as freqüências altas e baixas, interfiram acendendo também o led, quando esse estiver programado para acender apenas na freqüência selecionada. Dessa forma, consegue-se rejeitar as freqüências altas e baixas, logrando-se o acendimento, o mais próximo possível, apenas na freqüência selecionada, para que haja a estabilização do circuito, e a realização com pleno êxito da demonstração das cores dos sons via RGB.
Obs: as altas ficam do lado direito, e as baixas do lado esquerdo, da freqüência selecionada.
PRINCÍPIO DO MÉTODO MICASISE, DE REJEIÇÃO DAS FREQÜÊNCIAS ALTAS E BAIXAS, POR REDUÇÃO E AUMENTO DE TENSÃO.
Esse método, consiste em ir reduzindo ou aumentando gradativamente os valores da tensão, tanto no Gerador de funções, através do knob AMPL/ V (responsável pelo aumento da amplitude), quanto na fonte de alimentação atuando nos knobs reguladores de tensão grosso e fino, monitorando-se, constantemente, o acendimento e o apagamento do led, até que o mesmo acenda, apenas na freqüência selecionada, ou a mais próxima possível. Esse método é bastante cansativo, e requer muita concentração, tempo, paciência, persistência e muita sensibilidade. Ás vezes, chega-se a requerer o refazer de todo o procedimento de apagamento e acendimento do led, por várias vezes, decorrente de um ajuste equivocado ou apressado. Todavia, com a prática tudo se torna mais rápido e, em caso de dúvida ou dificuldade, basta ter em mãos a leitura anterior, e tomar como base e recomeçar todo o processo. Obs: Esse método, deve ser aplicado em todos os seis equipamentos analógicos, sendo: três fontes de alimentação e três geradores de funções.
AS ETAPAS
Esse processo de rejeição das freqüências, divide-se em três etapas:
1ª etapa – ajuste no knob AMPL/ V do Gerador de funções;
2ª etapa – ajuste e atuação no knob superior grosso da fonte de alimentação e;
3ª etapa – ajuste e atuação no knob inferior fino da fonte de alimentação.
Obs: Os resistores de tempo do circuito RGB, devem estar regulados nos devidos valores calculados e medidos, através de voltímetro digital.
Atenção e cuidados especiais:
Quando se aumenta um pouco mais o valor da amplitude, consegue-se estabilizar o led, e aumentar sua luminância. Contudo, há que ter cuidados especiais, pois, as freqüências altas ganham facilidade de atuação, necessitando-se da redução aos poucos da amplitude, girando-se lentamente o dial do gerador de funções, em direção da freqüência selecionada. Já, ao se reduzir muito a amplitude, o led apagará, não acendendo mais, motivado por haver insuficiência de tensão para o acendimento. Neste caso, será necessário aumentar um pouco o valor da tensão, para que ocorra novamente o acendimento. Atenção: quando o valor de tensão aplicada, atingir 20 V, e você não estiver atento para o acendimento intenso do led (o indicador de curto circuito), e nem reduzir a mesma imediatamente, haverá o excesso de aquecimento do CI PLL 567 e, em conseqüência o curto circuito e dano do componente, devendo-se o mesmo, ser substituído imediatamente.
A rejeição das freqüências altas e baixas, e o acendimento do led na faixa selecionada, acontece exatamente desse jeito, quando se aplica o método MICASISE:
Atuando diretamente no knob Ampl/V e no dial do gerador de funções, deve-se girar o dial no sentido horário, até o final, com cuidado, fazendo o retorno no sentido anti-horário, e ir prestando atenção aonde o led acende. Acendeu-se, parar o dial nessa posição, e reduzir a amplitude lentamente, até que o led seja apagado por completo. Continua-se a trajetória do dial no sentido anti-horário e, todas as vezes que o mesmo acender, utilizar-se-á o mesmo procedimento: parar o dial, reduzir a amplitude através do knob Ampl/V, até que permaneça o mais próximo possível, do valor da freqüência selecionada para o led acender. Nesse ponto exato, deve-se parar, e posicionar o dial em cima do exato valor, que o led deva acender, marcando-o com um traço de lápis. Em seguida, utilizando-se do knob grosso da fonte de alimentação, ir aumentando aos poucos, o valor da tensão, até que o led se acenda, e girar um pouco mais adiante, até quando o led apagar. Em seguida, retornar para o sentido contrário, encontrando a parte central do acendimento, ponto esse, extremo, entre o acendimento e o apagamento do led: essa será a posição do knob (marcar). Atuar também, no botão fino da fonte de alimentação, aumentando-se o valor da tensão, girando no sentido horário, até o led apagar, retornando até o led acender, procurando sempre, o ponto central de acendimento, que deve ser assinalado, também. Feito esses ajustes, de aumento e redução de tensão, gira-se o dial partindo do ponto de acendimento selecionado, girando-se em sentido horário, direção das freqüências altas, constatando-se o apagamento total do led, retornando-se no sentido anti-horário, direção das freqüências baixas, constatando-se também, o acendimento no valor desejado e o apagamento nas baixas. Caso ainda acenda nas altas, deve-se reduzir a amplitude do sinal da tensão, intensionando apagar o led nos pontos das freqüências altas, aonde o mesmo acender. Continuar girando lentamente o botão (knob), até conferir o apagamento total do led no circuito e o não acendimento dessa freqüência rejeitada, até as mais altas, de que forma? Assim: Girar o dial no sentido horário, retornando para trás, evoltando da esquerda para a direita, e conferir o acendimento ou não do led. Obs: não se deve reduzir a amplitude, de forma a impedir o led de não acender mais em nenhum dos pontos de freqüência, seja esta, alta, baixa ou selecionada. Ao ter conseguido a rejeição das altas e baixas frequências, diminuir ao máximo a amplitude até apagar o led, e aumentar de maneira gradativa até iniciar o acendimento, deixando permanecer aceso, porém, com pouca intensidade de brilho, reconferindo-se cautelosamente, o apagamento nas altas e baixas freqüências. Feito isso, está regulado e ajustado o circuito RGB, pois, encontrou-se o ponto denominador comum, o ponto do equilíbrio.
Esclarecimento:
Foi necessitando regular o acendimento e apagamento dos led’s no circuito RGB, que descobri o método MICASISE, de rejeição das freqüências altas e baixas, por redução e aumento de tensão, por acaso, sendo esse método, utilizado exclusivamente para o circuito RGB, utilizando-se dos equipamentos analógicos geradores de funções e fontes de alimentação no laboratório de eletrônica analógica do CEFET/PA. Na verdade, as janelas do áudio, não se conseguem fechar facilmente, requerendo-se a ação de filtros que estreitem as faixas desses sinais, até o ponto de só aceitarem o valor da freqüência selecionada, com exatidão automática-eletrônica-digital. A solução mesma, seria um filtro ativo de altíssima seletividade, descomunal! Algo difícil e complexo de executar, que levaria mais dois, ou tantos anos de estudos e cálculos. Caso esse filtro fosse construído de fato, conseguiríamos tocar um piano programado para acender um led de determinada cor, apenas naquela freqüência selecionada, podendo tocar qualquer outra nota musical, sem que esse led acendesse, ocorrendo da mesma forma, para todas as demais outras notas musicais e suas correspondentes cores, nuances e matizes, ou seja, cada nota musical teria seu valor de frequência e cor conforme o comprimento de ondas, e em hipótese alguma, haveria acendimento de led's em frequências que não fossem das cores correspondentes, aí as músicas seriam coloridas. Essa era a intenção desse projeto experimental, no entanto, o primeiro passo foi dado, ao conseguir demonstrar as cores de três notas musicais: F#, A# e C#. Red, Green e Blue, RGB.
Portanto, o Método MICASISE, de Rejeição das freqüências altas e baixas, por redução e aumento de tensão, não chega a ser considerado perfeito, no entanto, ajudou a solucionar o problema da instabilidade e o apagamento e acendimento dos led’s, nas freqüências desejadas e selecionadas do circuito RGB, contribuindo-se, com a demonstração das cores dos sons via RGB.
[1] Inicialmente este método foi desenvolvido exclusivamente para o circuito RGB, para solução dos problemas de instabilidade no circuito e o acendimento e apagamento dos led’s nas freqüências selecionadas, rejeitando-se as altas e baixas. O autor não pode precisar a eficácia do método em outros circuitos.
DIAGNÓSTICO DE DEFEITO E REPARO NO CIRCUITO RGB.
Dia 18/07/2008, das 08h00min às 22h00min, foram feitas montagem
dos componentes eletrônicos na placa de circuito impresso, definitiva. Fez-se
um simples teste no circuito R, e logo foi constatado o mau funcionamento do
circuito, notando que o led acendeu com baixíssima luminância. Nos demais
circuitos, não se efetuou os testes, deixando para o dia seguinte.
Já no Dia 20/07/2008, das 08h00min às 11h30min, fez-se uma revisão geral no circuito R comparando suas ligações vide diagrama esquemático do circuito RGB, diagnosticando como causa do defeito, a inversão de posição do resistor limitador de corrente em série com o led, pelo resistor em paralelo ao led, ocasionando a baixa luminância. Feito a troca e colocado cada resistor em seu devido lugar, o circuito R voltou a funcionar como antes. Os mesmos testes foram feitos também no circuito GB, constatando-se a inoperância apenas do circuito G, onde o mesmo permanecia com o led aceso o tempo todo, não aceitando ajustes ou regulagens, permanecendo o CI PLL567 o tempo todo super aquecido. Foram feitas as medições nos componentes suspeitos, testes de continuidade nas trilhas duvidosas, substituídos alguns componentes supostamente danificados, porém, tudo em vão. Depois de um dia de análise do defeito, consegui diagnosticar como causa, a alta tensão aplicada no circuito, no momento do uso do método MICASISE, objetivando-se a rejeição das freqüências altas e baixas, pela redução e aumento de tensão. Como em muitas das vezes, o circuito recebera a tensão de 20 V na tentativa de regulagens e ajustes, ocorrera que, o CI entrou em curto. Fiz a Substituição, e como neste dia tudo estava dando errado, e para evitar mais danos ao circuito ou componentes, preferi testar o mesmo, só no dia seguinte, pois, já estava saturado demais.
No dia 21/07/2008, fiz o teste no circuito G, e esse
não queria funcionar. Novamente fiz o diagnóstico completo dos possíveis
defeitos, passo a passo: foram feitos os testes de continuidade, os contatos
estavam normais. Porém, ao revisar as ligações, descobri que em vez do pino 07
do CI PLL567 e C1 estarem ligados ao aterramento do circuito, estavam
interligados à entrada do sinal. Todavia não era só isso, havia também solda
fria na extremidade do capacitor C1, que interligava o potenciômetro. Efetivei
todas as correções necessárias e as ressoldagens, e às 15h00min, o circuito G
voltou a operar normalmente, aceitando os ajustes e regulagens, acendendo o led
verde na freqüência da nota musical A# (lá sustenido), no valor respectivo de
476,19Hz.
AS TOMADAS DE FOTOS, FILMAGENS E A MONTAGEM FINAL
DO CIRCUITO RGB NO GABINETE E TESTES FINAIS.
Nos dias 22, 23 e 24/07/2008, os Srs. Manoel da Silva Serrão e, José Maria Santos de Lima do Patrimônio do CEFET/PA, fizeram as tomadas de fotos e filmagens de vídeo amador, sobre os principais momentos da pesquisa experimental durante o mês de julho de 2008, referente a conclusão da pesquisa experimental que propiciará a demonstração das cores dos sons das três notas musicais F# (fá sustenido), A# (lá sustenido) e C# (dó sustenido), que equivalem às freqüências pré-estabelecidas de 370hz, 466,20hz, e 554,40hz, que correspondem as três cores primárias da luz, relativa as cores Red, Green e Blue (RGB), utilizada no interior dos tubos de raios catódicos (TRC), cores essas, capazes de gerar a maior quantidade de cores, matizes e nuances, observadas quando se assiste a um filme em um televisor policromático.
Algumas fotos desses momentos decisivos, encontram-se no início das páginas, já os vídeos são particulares...
No dia 23/07/2008, iniciei a montagem e instalação do circuito RGB no gabinete decisivo.
No dia 24/07/2008, dei continuidade com a instalação elétrica do circuito, onde fiz:
1- Os ajustes dos R1, R1’ e R1” auxiliado pelo multímetro digital;
2- A regulagem dos valores de tensão e dos acendimentos e apagamentos dos led’s no circuito RGB;
3- A detecção de possíveis defeitos que ocorrem sempre na montagem e instalação final, tais quais, interferências, mau contato e curtos-circuitos;
4- Desenhei o esquema elétrico do circuito RGB montado, concluindo com os testes finais de regulagens e ajustes do mesmo, obtendo resultados positivos.
O circuito RGB estava pronto e montado, restando somente fazer todos os dias obrigatoriamente, os testes e cálculos das aferições nas leituras obtidas nos equipamentos analógicos, fontes de alimentação e osciloscópios, no laboratório de Eletrônica Analógica do CEFET/PA, até conseguir a estabilidade total do circuito, anotando tudo, deixando-o apto para a apresentação do TAC/2008.
Várias aferições e leituras foram efetuadas no circuito RGB, iniciando-se no dia 14/07/2008 e encerrando-se no dia 02/08/2008, com a completêz da estabilidade.
AFERIÇÕES DAS LEITURAS NOS EQUIPAMENTOS ANALÓGICOS, FONTES DE ALIMENTAÇÃO, GERADORES DE FUNÇÕES E OSCILOSCÓPIOS, OCORRIDAS NO LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA ANALÓGICA DO CEFET/PA (LABEAN/CEFET-PA), DURANTE O MÊS DE JULHO/2008. OBJETIVANDO-SE ENCONTRAR OS VALORES DA ESTABILIZAÇÃO DO CIRCUITO RGB.
[...]
VISTO: PESQUISADOR EXPERIMENTAL VISTO: ORIENTADOR PESQUISA EXPERIMENTAL – TAC/2008. OCORRÊNCIA: AFERIÇÃO DAS LEITURAS NOS EQUIPAMENTOS DO LABORATÓRIO, NO CIRCUITO RGB. LOCAL: LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA ANALÓGICA DO CEFET/PA DATA: 02/08/2008 - HORÁRIO: 09h30min PESQUISADOR EXPERIMENTAL: MIGUEL CASSIANO DA SILVA SERRÃO ORIENTADOR: JOÃO ANTÔNIO CORRÊA PINTO | |||
FONTES DE ALIMENTAÇÃO | |||
R= 11,11V | |||
G= 13,03V | |||
B= 13,64V | |||
GERADORES DE FUNÇÕES | |||
R= 370hz | |||
G= 470hz | |||
B= 560hz | |||
OSCILOSCÓPIOS | |||
R | T=2,7X1ms=2,7ms | ||
F = 1/T = 1000/2,7=370,37hz | |||
AMPL/V=2X10mv=20mv | |||
Vpp=20mv | |||
Vp+=10mv | |||
Vp-=10mv | |||
T=2,1X1=2,1ms | |||
G | F = 1/T = 1000/2,1=476,19hz | ||
AMPL/V=2,4X5=12mv | |||
Vpp=12mv | |||
Vp+=6mv | |||
Vp-=6mv | |||
B | T=1,8X1=1,8ms | ||
F = 1/T = 1000/1,8=555,55hz | |||
AMPL/V=2X10mv=20mv | |||
Vpp=20mv | |||
Vp+=10mv | |||
Vp-=10mv | |||
Encaixei o circuito RGB no gabinete e guardei em local seguro e secreto, liberando o laboratório para os trabalhos habituais dos Alunos e Professores desta IFE. As férias já tinham se acabado e os alunos retornariam às aulas dia 04/08/2008.
Portanto, o desafio de MICASISE foi vencido, e a meta de dois anos em apenas trinta dias foi concretizada com êxito. Foi uma tarefa e tanta, sobretudo, decisiva!
Agora só me resta terminar de digitar o resultado da pesquisa experimental ocorrida no Laboratório de Eletrônica Analógica do CEFET/PA, estruturar e formatar o texto, obedecendo as regras da ABNT; apresentar ao Orientador; indicar a Banca e marcar a data para a apresentação e defesa desse Trabalho Acadêmico da Conclusão do Curso de Licenciatura Plena em Matemática do CEFET/PA (TAC), sob o título: A Demonstração das Cores dos Sons via R.G. B. e, o Efeito Colorimétrico.
A DEFESA DO TRABALHO ACADÊMICO DE CONCLUSÃO DE CURSO (TAC) NA GRADUAÇÃO: A DEMONSTRAÇÃO DAS CORES DOS SONS E, O EFEITO COLORIMÉTRICO.
Muita expectativa. Laboratório lotado e MICASISE estava tranquilo e alcançara o êxito na defesa do TAC/2008, onde: às 20h efetivara A Demonstração das Cores dos Sons das três notas musicais F#, Lá#, Dó# equivalente as três cores primárias da luz RGB, e o Efeito Colorimétrico, realizado no Laboratório de Eletrônica Analógica do CEFET/PA.
O silêncio era aterrador dada a importância de assistir em primeira mão, um trabalho inédito e inovador. Fora feita a introdução e desenvolvida a parte teórica, mais importante, antes de fazer a apresentação prática. Na demonstração, perfez-se uso de nove equipamentos analógicos, sendo: três geradores de funções ou frequências, três fontes de alimentação, três osciloscópios, um teclado musical, o circuito conjugado com detetores de tons do sistema das cores dos sons, quatro protoboard e doze tomadas de 127 V, tal qual vimos na foto acima.
Com todos os equipamentos pré-testados, ligados e funcionando: injetara-se sinais de frequência através dos geradores de funções, equivalentes às três notas musicais F#, A# e C#, escolhidas conforme tabela existente elaborada por LUIZ NETTO, que correspondem às três cores primárias da luz, o RGB, e por estarem mais distantes um pouco entre si, e ter facilitado o apagamento e acendimento do led nas frequências desejadas, toda vez que fossem tocadas no teclado, pois, as demais notas musicais, estavam muito próximas entre si, e interferiam e impediam o apagamento das altas e baixas frequências devido os harmônicos, por não ter sido construído um filtro de altíssima seletividade para tais fins. O trio de notas foram constatadas através da afinação do teclado de música, e lidas na tela dos osciloscópios, que, depois de interpretadas e calculados os períodos, inverteu-se os mesmos e se encontrara os valores das frequências relativas das notas musicais acima citadas.
MICASISE defendendo o resultado da pesquisa experimental: A Demonstaração das Cores dos Sons de notas musicais F#, A# e C# (RGB), e o Efeito Colorimétrico. Momento ímpar na vida do pesquisador.
Após demonstrada as cores dos sons via RGB, solicitara como surpresa, óbvio, o apagamento das luzes do laboratório por alguns minutos, momento em que se direciona o circuito RGB voltado para o teto branco, permanecendo apenas, os três círculos iluminados com distâncias determinadas em linha horizontal, com as cores do RGB: vermelho, verde e azul, e nesses instantes sublime, MICASISE se prepara para posicionar suas mãos, sobre essas três cores e realizar a demonstração ao vivo do efeito colorimétrico.
Informa o autor, que, com apenas as três cores do circuito RGB, consegue-se as combinações variadas de matizes, nuances e cores primárias e secundárias, usando-se valores de tensão variadas.
sistema aplicadas também, no interior dos tubos de raios catódicos (TRC), tendo como resultado, o colorido que se vê quando se assiste a um filme exibido nos televisores policromáticos (TV a cores).
Partindo deste princípio RGB, e estando o equipamento já direcionado para o teto, MICASISE pôs sua mão sobre os leds, vermelho (R), verde (G) e azul (B) a uma certa distância indeterminada, e demonstrara o efeito colorimétrico, demonstrando suas mãos coloridas no espaço do teto...
concluindo-se, que: bastam apenas essas três cores para gerar todas as demais cores avistadas no espectro visível. Nota-se que a variação das cores, muda conforme a distância determinada e a incidência de mais ou menos luz, surgindo, inclusive, as cores preta e branca.
E assim ficou comprovado na prática, o resultado da pesquisa, e de forma simples, o que ocorre no interior do tubo de raios catódicos (TRC).
O resultado da pesquisa inédita, foi notável e determinante com a demonstração das cores dos sons, e o efeito colorimétrico foi um fato extraordinário, descoberto durante os testes finais da conclusão do projeto experimental, deixado como surpresa aos expectadores e inclusive ao Orientador. Portanto, colorimetricamente falando, MICASISE, conseguira realizar a demonstração das cores dos sons de todas as betas de cores existentes no espectro audímetro-visível, e muito mais.
Esses foram alguns momentos definitivos e decisivos, resultado da pesquisa, narra o autor.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A Ciência avançou e tudo se tornou mais fácil. A tecnologia nos disponibiliza a facilidade com o sistema de informação, que muito nos tem facilitado a investigação, seja na capacitação e/ou na obtenção de muitas realizações, tal qual essa. Sabemos muito bem, que o Homo Sapiens é um ser por natureza irrequieto e, que para ele, quase nada é impossível, pois, basta querer, que logo, logo acabará descobrindo meios e fórmulas capazes de demonstrar, quaisquer que sejam os tipos de fenômenos existentes na natureza física e abstrata. É óbvio que não se consegue tal façanha da noite para o dia. Em muitos dos casos são necessários: dias, meses, anos, décadas, séculos e até milênios para se conseguir um resultado satisfatório e comprovável. Que o diga ISAAC NEWTON, LUIZ NETTO E MICASISE e outros mais, que também intentaram realizar um trabalho dessa natureza e magnitude. A fé foi intensa, muito maior que o esforço não messado e, na certeza de conseguir, nem via o tempo passar. Foi só abrir a caixa de ideias, expor e organizar a pesquisa, através das realizações e das anotações gerais. No sincronismo perfeito da persistência acima do comum, concretizou-se o impossível para muitos, mas sempre realizável para o autor. O difícil foi achar o elo, que durara mais de dois anos a procura nos departamentos mentais abstratos e concretos. O resto fora brincadeira.
O resultado dessa pesquisa experimental, muito contribuiu com minha vida acadêmica, profissional e científica. Demonstrar conhecimento crítico científico, investigativo e construtivo, aliado a capacidade e liberdade de pensamento e expressão, é algo que, todo e qualquer concluinte de Curso Superior deve o ter, e muito mais ainda.
Portanto, o grande desafio de MICASISE foi vencido, a meta alcançada e seus objetivos realizados e comprovados.
NOTA 1 DO AUTOR:
Além da concretização da fase inicial desta pesquisa experimental, ficara demonstrado que: a Matemática é uma ferramenta de vital importância para a pesquisa experimental e demais disciplinas, principalmente para a Física e Eletrônica, cujas tais, sem essa, permaneceriam apenas como incógnitas flutuantes, e percebera-se que, a Matemática está presente em quase tudo, e que sem a Ciência Exatas, muitas outras disciplinas, profissionais e áreas afins, deixariam de obter informações concretas nas realizações de suas pesquisas, ficando assim, muitas coisas sem ser explicadas. Dessa forma, com a realização da demonstração das cores dos sons via R. G. B. e, o efeito colorimétrico, de forma analógica, colorimetricamente falando: MICASISE conseguira demonstrar todas as betas de cores dos sons existentes por todo o espectro audímetro-visível, e muito mais. Dessa forma se concluíra a fase inicial (fase I) dessa pesquisa experimental.
NOTA 2 DO AUTOR:
A fase I foi só para demonstrar que era possível realizar as cores dos sons e encontrar aplicação Matemática na mesma, pois, inicialmente não se tivera nenhum propósito de encontrar utilidade prática. Já na fase seguinte desta pesquisa experimental, aqui denominada de fase II, a aplicabilidade prática ocorrerá e estará voltada na área da música, onde, se tem por pretensão, a construção de um equipamento dotado de alta tecnologia, que será acoplado a um equipamento música qualquer, e que seja capaz de demonstrar as cores dos sons de todas as notas musicais existentes em cada instrumento de música, bastando selecionar o instrumento desejado, tendo por base, o resultado da fase I desta pesquisa experimental. A partir daí, sim, as músicas serão coloridas. Portanto, concluo dizendo que este resultado influenciará e contribuirá, com inúmeros outros e em várias área do conhecimento humano...
E sendo assim, e somente assim, o desafio de MICASISE foi realizado e os objetivos foram alcançados e a pesquisa concluída com chave de ouro no século XXI.
PESQUISAR É NUNCA DESANIMAR, NEM NOS PIORES MOMENTOS QUANDO TUDO PARECE NÃO DAR CERTO E NEM SE CONSEGUE ALCANÇAR OS RESULTADOS ESPERADOS. DEVE-SE SEMPRE TER EM MENTE A CONTINUIDADE DE PROPÓSITOS NESSA BUSCA INCESSANTE DO ÊXITO, E DA CONCRETIZAÇÃO QUE RESULTA COMO SATISFAÇÃO, O BRILHAR DA PUPILA. - (MICASISE/2008)
PODEMOS NÃO SER PERFEITO, MAS SEREMOS PERFEITOS, EM TUDO AQUILO QUE REALIZARMOS. (MICASISE, 2008).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
TAC/2008 - CEFET-PA atual IFPA-CAMPUS BELÉM. SERRÃO, M. C. S. S. - MICASISE
NETTO, Luiz. Ouvindo as Cores, Visualizando os Sons. Disponível em: members.Tripod.com/caraipora/ouvindo cores.
Disponível em: http://www.mnemocine.com.br/filipe/tesemestrado/tesecap2_2.htm, (Filipe Salles- 24/06/02 - Dissertação de Mestrado), acessado dia 03/05/2006, às 14h10min;
Castro, Paulo Teixeira - vibrações de luz e som” - Artigo de revisão Bibliográfica - 10p; Disponível em: https://www.google.com.br/books/edition/M%C3%BAsica_Visual/feL1iMrNywoC?hl=pt-BR&gbpv=1&dq=Castro,+Paulo+Teixeira++(1999)-+vibra%C3%A7%C3%B5es+de+luz+e+som+-&pg=RA1-PT157&printsec=frontcover Acessado dia 26/11/2006, às 16h55min;
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MACHADO, Antonio dos Santos. Matemática, Temas e Metas: Sistemas Lineares e Análise Combinatória. Atual, São Paulo, 1948.
IUB (Instituto Universal Brasileiro), 29ª aula de Eletrônica Básica Radiotécnico e Áudio Televisão preto e branco e a cores – 1992 – São Paulo - SP (Ensino a distância);
J. Carvalho – Curso Completo de Rádio (segredos profissionais) para técnicos e amadores – Suplemento: PARTE PRÁTICA – RESUMO DOS DEFEITOS MAIS COMUNS – Agostinho Mario Compasso e Agostinho Compasso – EDIÇÕES ÍTEIS – SÃO PAULO
Capuano Francisco Gabriel, 1955 - Laboratório de Eletricidade e Eletrônica/Francisco Gabriel Capuano, Maria Aparecida Mendes Marino – 15. Ed. São Paulo:Érica, 1998;
Boylestad, Robert L., Dispositivos eletrônicos de circuitos, 8ª edição/Robert L. Boylestad, Louis Nasheisky; Tradução Rafael Monteiro Simon; Revisão técnica José Bueno de Camargo, José Lucimar do Nascimento, Antônio Pertence júnior. São Paulo: Prentice Hall, 2004.
Outras revisões serão realizadas pelo autor, em momento oportuno, onde será acrescida mais informações sobre a pesquisa experimental...
Autor: SERRÃO, M. C. S. - MICASISE
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