Desenvolvimento

17 jul, 2014

As ferramentas que todo fazedor precisa ter na bancada

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Se tem algo que todo fazedor gosta é de ferramentas! Estamos sempre querendo aumentar nossas caixas, sofisticar nossos kits e dar aquele upgrade esperto para uma versão mais bacana de alguma coisa. Está no sangue!

Mas e para quem está começando? Quais ferramentas para uma bancada de eletrônica? Como montar uma oficina de projetos? Como escolher suas ferramentas entre as milhares de opções que estão nas vitrines? Hoje vamos esclarecer esta questão! Vamos lá?

Funcionalidade acima de tudo

A pergunta fundamental para montar sua bancada é: “em que tipo de projeto vou usar minhas ferramentas?”. Parece banal, mas é um erro muito comum entre os iniciantes não levar os seus objetivos em consideração. No final das contas, você acaba com um monte de ferramentas legais que nunca são usadas e sentindo falta de outras que são realmente necessárias para seus projetos.

Comprar uma estação de solda linda, super bacana, só porque estava na promoção, pode acabar dando à sua bancada um belo peso de papel usado apenas uma vez por ano. Mas pode também ser a melhor compra em muito tempo! Só depende do seu uso. Então ajuste nossas recomendações à realidade de seus projetos e às suas necessidades, combinado?

Antes de começarmos, não se esqueça de sua segurança!

Uma coisa fundamental para você ter em sua bancada, independentemente do tipo de projetos que você for fazer, é MUITA ATENÇÃO COM SUA SEGURANÇA e a de quem mais possa frequentar sua oficina. Estes ambientes estão repletos de perigos como ferramentas de corte, equipamentos elétricos, peças quentes (como ferros de solda), pequenas peças com as quais as crianças podem se cortar ou engolir e, em alguns casos, até mesmo produtos químicos que podem ser tóxicos ou inflamáveis. Então é fundamental não descuidar nunca da segurança. Não faremos cerimônia em repetir isto!

Deixe tudo bem guardado, desligue equipamentos e ferramentas que não estão em uso, identifique produtos perigosos, tenha cuidado com suas mãos, seus olhos e com o que você pode estar respirando e muito cuidado com coisas que podem pegar fogo. Nunca é demais usar óculos de segurança, luvas e colocar um ventilador ou um exaustor para os vapores de solda.

Outra dica importante é tomar um cuidado extra com a rede elétrica. Se você estiver trabalhado em projetos que estão ligados diretamente à rede, dobre sua atenção para evitar curtos ou que você tome algum choque. A rede elétrica pode matar e o assunto é bem sério!

E, antes de falarmos de sua bancada, mais uma vez: não se esqueça de sua segurança!

A bancada para eletrônica

Vive enfiado com Arduinos, protoboards, componentes eletrônicos, ferros de solda e multímetros? Nós também! Veja só o as principais ferramentas para quem trabalha com projetos de eletrônica:

Estação de solda com temperatura variável

Estação de Solda Weller
Estação de Solda Weller

A temperatura correta (e constante) do ferro de solda garante um trabalho muito mais fácil e diminui a chance de queimar componentes sensíveis – um dos maiores pesadelos de quem está montando circuitos. As estações de solda normalmente estão disponíveis com alguns acessórios importantes e que deixam sua vida mais tranquila e segura.

O primeiro deles é o suporte para a “caneta de solda”. Com este suporte, o ferro aquecido fica devidamente estacionado sem prejudicar sua utilização, evitando que você queime coisas em sua bancada, seus cabos, a própria bancada ou pior: a sua pele! Além do suporte, as estações também contam com alguma solução para a limpeza da ponta do ferro de solda. Em alguns há  aquela tradicional esponja que deve ser molhada para funcionar bem e em outros uma esponja de aço. Ambas opções são muito boas para manter a ponta do ferro de solda livre de sujeira e para garantir uma união mais perfeita. Se sua estação não vem com estes acessórios, é bom comprá-los. Compre também pontas de boa qualidade e do formato mais adequado ao tipo de componentes que irá soldar!

No meu caso, escolhi uma estação de solda da Weller WES51 com temperatura variável e controle analógico. Ela apresenta um ótimo custo benefício e tem alguns dispositivos de segurança interessantes, como o desligamento automático. Você não precisa mais do que isto e existem alternativas tão boas quanto de outros fabricantes. Cheguei a considerar uma estação um pouco mais sofisticada com controle digital, mas vi que isto era desnecessário no meu caso e deixaria tudo bem mais caro.

Multímetro

Multímetro Digital
Multímetro Digital

Como verificar suas conexões e diagnosticar seu circuito sem uma boa ferramenta de medição? Vale a pena comprar um modelo digital, e que possa ser colocado em pé na bancada, para facilitar a leitura. Dependendo do seu tipo de trabalho, pode ser necessário medir corrente e tensão em um circuito simultaneamente. Aí, não tem jeito. Precisa comprar dois aparelhos!

Depois de passar por vários modelos, desde modelos analógicos bem baratinhos até alguns digitais um pouco mais sofisticados, resolvi comprar dois Extech MN47. Estes modelos são digitais, autoranging e possuem um display bem grande. Outra coisa interessante é que eles possuem um pequeno pé atrás do multimétro que permite deixá-lo em pé na bancada e também vem com um adaptador para medir temperaturas. Porém, o display as vezes é ruim de ler dependendo do ângulo da iluminação, não possui backlight e o suporte para deixá-lo em pé é um pouco instável, mas estou satisfeito.

Fonte de bancada

Fonte de Bancada DIY
Fonte de Bancada DIY

Se você está trabalhando com projetos eletrônicos você com certeza precisará e alimentar o seus circuitos. Para isto é fundamental ter uma boa fonte de alimentação em sua bancada. As alternativas são muitas, você pode comprar uma fonte profissional ou montar a sua própria fonte.

Ao escolher sua fonte você precisa pensar nos requisitos de tensão e corrente de seus projetos, mas para maioria dos casos uma fonte variável de 0 a 15 volts com corrente máxima de 1A é mais do que suficiente. Os modelos mais profissionais possuem várias características interessantes como displays que indicam tensão e corrente, proteção contra curtos, controle da tensão e, nas mais sofisticadas, controle da corrente máxima. Porém estes modelos custam um pouco caro.

Outra opção é construir a sua própria fonte. Fontes lineares são bem simples de construir. Existem vários projetos disponíveis na Internet para este tipo de fonte e elas podem ser construídas com poucos componentes. Assim, acabam saindo por um preço bem interessante. Além de serem um ótimo projeto para um (ou dois) final de semana, você ganhará bons pontos no universo do fazedores por fazer sua própria fonte. Este foi exatamente o caminho que escolhi e espero, em breve, concluir meu projeto e publicar ele aqui no Fazedores. Até lá você pode ver alguns tópicos sobre este tema no Fórum do Fazedores.

Osciloscópio

Osciloscópio Digital Rigol
Osciloscópio Digital Rigol

Se você está levando seus projetos mais a sério e precisa diagnosticar circuitos e fazer análises mais sofisticadas, vai precisar de um destes. O multímetro faz leituras muito precisas, mas ele é lento e não serve para ver como os sinais se comportam no tempo. É impossível verificar a variação de tensão em um intervalo de tempo nele. É o osciloscópio que vai dar esta informação. Não é ferramenta barata, mas é um investimento bastante certeiro!

No meu caso escolhi um osciloscópio digital da marca Rigol. O modelo é o Rigol DS1102E que trabalha com sinais de até 100Mhz e é capaz de fazer 1GSamples/s (amostras por segundo). Não é um equipamento de primeira linha, mas é bem mais do que suficiente para meus projetos. Uma das características mais interessantes deste equipamento é a capacidade de armazenar dados como amostras de medições e gráficos das telas num pendrive USB. Isto é bem útil quando você precisa compartilhar este tipo de informação com outros fazedores para pedir algum tipo de ajuda.

Componentes e mais componentes

Já imaginou ter que parar seu projeto, em plena tarde de domingo, porque acabaram seus resistores de 1K? Por conta de uma peça de centavos, já era a brincadeira. Por isso, não descuide, mantenha um pequeno estoque dos componentes que você mais usa e dos que são mais comuns nos tipos de projetos que você faz. Peças como capacitores, resistores, LEDs, potenciômetros, transistores de uso geral, plugues e switches não podem faltar.

Para que a bancada não vire uma bagunça, organize as peças em caixinhas ou gavetas com divisórias. Não se esqueça de rotular tudo! Componentes organizados fazem uma diferença enorme durante o trabalho! Existem algumas empresas que vendem kits de componentes bem práticos, mas que acabam saindo um pouco mais caros do que se você comprasse eles individualmente (consulte os preços antes). Dois tipos de kits que valem a pena ter em sua bancada são os de resistores e capacitores de uso geral com vários componentes destes tipos em diversos valores. Isto custa bem pouco e com certeza justifica o investimento.

Uma listinha, longe de ser completa, pode ficar assim:

  • Resistores de ¼ de Watt : 10 de cada valor
    • 0Ω, 1.5Ω, 4.7Ω, 10Ω, 47Ω
    • 100Ω, 220Ω, 330Ω, 470Ω, 680Ω
    • 1kΩ, 2.2kΩ, 3.3kΩ, 4.7kΩ, 10kΩ
    • 22kΩ, 47kΩ, 100kΩ, 330kΩ, 1MΩ
  • Capacitores cerâmicos 50V: 10 de cada valor
    • 4.7pF, 10pF, 22pF, 33pF, 47pF, 68pF, 100pF, 220pF, 330pF, 470pF, 680pF
    • 1nF, 1.5nF, 2.2nF, 3.3nF, 4.7nF, 6.8nF
  • Capacitores poliester 50V : 10 de cada valor
    • 10nF, 22nF, 33nF, 47nF, 68nF
    • 0.10uF, 0.22uF, 0.33uF, 0.47uF, 0.68uF
  • Capacitores eletrolíticos 50V : 10 de cada valor
    • 1uF, 2.2uF, 4.7uF, 10uF, 22uF, 47uF
    • 100uF, 220uF, 470uF
  • LEDs 5mm : 10 de cada
    • vermelhos
    • verdes
    • amarelos
  • Potenciômetros e/ou Trimpots : 2 de cada valor
    • 10KΩ, 100KΩ, 1MΩ
  • Diodos : 10 de cada modelo ou equivalentes
    • 1N4001 (ou 1N400X – eu prefiro os maiores como 1N4004 ou 1N4007)
    • 1N4148
  • Transistores : 5 de cada modelo ou equivalentes
    • PN2222 (NPN bipolar)
    • PN2907 (PNP bipolar)
    • 2N3055 (NPN de potência)
    • 2N3904 (NPN bipolar)
    • 2N3906 (PNP bipolar)
    • 2N5457 (JFET N-channel)

Protoboards e outras coisas para prototipação

Muitas vezes seus projetos não passarão de experimentos, montagens temporárias e a elaboração de alguns protótipos. Para isto é importante ter soluções reusáveis que permitam a construção rápida de pequenos projetos. Estas soluções são conhecidas como ferramentas de prototipação e é sempre bom ter algumas em seu laboratório.

A plataforma de prototipação de projetos eletrônicos mais comum hoje em dia são as protoboards ou breadboards. Elas são pequenas bases de plástico ou cerâmica com vários furos para a inserção de componentes de maneira bem fácil e sem a necessidade de solda. Nestes furos existem contatos metálicos que fazem a conexão com os componentes e que estão interconectados em grupos permitindo que um componente seja conectado ao outro. Desta forma, você pode montar circuitos razoavelmente complexos apenas encaixando componentes e fios nos furos da protoboard. Elas existem em vários tamanhos, são bem baratas e pode ser usadas por muito tempo, desde que você tome alguns cuidados com elas.

Um cuidado para se tomar com as protoboards é com relação à corrente máxima que elas conseguem suportar. Não consegui encontrar uma especificação exata dos limites de uma breadboard, mas vi várias referências dizendo que elas são desenhadas para suportar correntes de 0.3A. Me parece um valor bem baixo, mas acho prudente trabalhar abaixo dos 1A.

Outra limitação é com relação à frequência do circuito. Devido a suas características elétricas e à capacitância e indutância da própria placa, elas não trabalham muito bem com frequências altas. Para evitar problemas, evite circuitos que trabalhem acima dos 10MHz.

Junto de sua protoboard também é bom ter um conjunto de fios já cortados e descascados para você fazer as conexões. Existem kits que vem com os fios já cortados, descascados e dobrados em vários tamanhos para serem usados especificamente nestas placas. Além de serem uma mão na roda ter isto em sua bancada trará uma bela economia de tempo em seus projetos. Os fios para serem usados em breadboards devem necessariamente serem de condutor sólido e não aqueles com um feixe de condutores bem fininhos.

Consumíveis

Materiais como fios, fluxo para solda, álcool isopropílico e fio de solda são absolutamente indispensáveis. Compre produtos de boa qualidade e sempre fique de olho para repor antes que acabe!

Uma ajuda extra e alguns truques

Helping Hands
Helping Hands

Aquelas garrinhas de metal com uma lupa, as chamadas helping hands, são uma excelente adição para a sua bancada. Ter um apoio firme quando se solda ou remove um componente faz TODA a diferença no resultado final! Outra coisa legal é que elas ajudam a posicionar os componentes da melhor maneira para sua solda sair perfeita. Já tentou soldar plugues sem usar uma destas?

Outra boa ideia é colocar uma boa luminária de mesa. Trabalhar com iluminação ruim compromete a qualidade e a segurança. Como você vai estar sempre a curta distância dela, opte por uma lâmpada fria.

Por último, mas não menos importante, um conjuntinho de ferramentas básicas como alicates (de bico fino e corte diagonal), régua de metal, estilete, descascador de fios e chaves de fenda é fundamental.

Estas são apenas algumas dicas para o trabalho com eletrônicos! Existem ferramentas fantásticas para um milhão de outras funções complementares. Entre furadeiras, pinadeiras, serras, pistolas de tinta e, por que não, impressoras 3D. Ainda há um mundo a se explorar!

Este assunto é tão interessante que no Fórum do Fazedores um dos tópicos mais badalados e cheio de respostas bem legais é o que nosso amigo Rodrigo Ribeiro Neto, o DigãoSPBR, fez perguntando “quais ferramentas um Fazedor deve ter obrigatoriamente em seu laboratório?“. Entre lá e conte para nós como você organizou a sua bancada e quais as dicas que você tem para os futuros fazedores!

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Artigo publicado originalmente no blog Fazedores: http://blog.fazedores.com/ferramentas-que-todo-fazedor-precisa-ter-na-bancada/