Eletrônica Criativa: criando circuitos com materiais alternativos
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O documento apresenta uma palestra sobre eletrônica criativa, focando em circuitos não convencionais e o uso de materiais alternativos em arte e educação. O autor, Helder da Rocha, discute desafios como custos e segurança, exemplificando com criações e experiências artísticas envolvendo circuitos em roupas e objetos interativos. Conclui que a simplicidade é crucial, enfatizando que a eletrônica pode ser utilizada de forma inovadora e segura em projetos artísticos.
Eletrônica Criativa: criando circuitos com materiais alternativos
- 1. TRILHA ARDUINO, MAKERS & IMPRESSÃO3D SÃO PAULO JULHO 2018 THE DEVELOPER'S CONFERENCE helder da rocha Eletrônica Criativa criando circuitos com materiais alternativos
- 2. Quem sou eu? Who am I? Кто я? Helder da Rocha argonavis.com.br Tecnologia * Ciência * Arte HTML & tecnologias Web desde 1995 Autor de cursos e livros sobre Java, XML e tecnologias Web helderdarocha.com.br
- 3. Eletrônica criativa • Eletrônica sem fios, placas nem protoboards • Eletrônica em roupas, esculturas, máscaras • Por que? Arte, brinquedos, educação • Desafios: custos, riscos e cuidados
- 4. Materiais alternativos • Circuitos que fazem elétrons circular por caminhos não-convencionais • Papéis • Grafite, tintas e adesivos • Linhas e tecidos • Líquidos, massas, comida
- 5. Papéis condutores Podem ser usados para colagens condutivas
- 7. Fita adesiva de cobre • Em alguns o adesivo também é condutivo • Solda adere com facilidade
- 8. Origami eletrônico http://highlowtech.org/?p=865 Usando fita adesiva de cobre
- 9. Tintas condutivas • Canetas, tintas de impressora AgiC Circuit Scribe
- 11. Tecidos condutivos • Linhas condutivas • Algodão com prata (mais fino, fácil de usar em máquina de costura, + resistência) • Aço inoxidável (mais grosso, melhor para costurar com agulha, - resistência) • Fita adesiva de tecido de prata • geralmente adesivo também conduz (mas tem + resistência)
- 14. Massa condutiva + exemplos em: www.squishycircuits.com Oficinas para crianças no SESC-SP
- 15. Massa condutiva Esta conduz (Composição: cereais, amido, sal) Esta não conduz (Composição: cera)
- 16. Receita de massa condutiva • 1 parte de óleo vegetal (15ml, 1 colher de sopa) • 3 partes de cremor de tártaro (45ml, 3 colheres de sopa) • 4 partes de sal (60ml, 4 colheres de sopa) • 16 partes de água (240ml, 1 xícara) • 24 partes de farinha de trigo (360ml, 1,5 xícara) • Misture tudo em uma panela e leve ao fogo, mexa, até engrossar e se transformar em uma massa. Remova e deixe esfriar. Opcional: corante de alimentos
- 17. Arte eletrônicae eletrônica em obras de arte Alguns exemplos e experiências
- 18. Máscara de peixe abissal Criado para peça da Cia. Bruta de Arte (2009)
- 20. Circuito do Peixe • Peixe 1.0 (2009): apenas LEDs (amarelos, vermelhos e brancos) • Peixe 2.0 (2017): LEDs controlados por Arduino (4 programas selecionáveis de luzes animadas) • Características • Partes modulares (encaixes são plugues) • LEDs de (cores) tensões diferentes (precisam ter resistências calculadas devido à resistência interna diferente) • Consumo reduzido (segunda versão com mesmo consumo e quase 10x mais luminosidade)
- 21. Esqueletos iluminados Criados para a peça infantil "Mary e os Monstros Marinhos" da Companhia Delas de teatro +de 100 leds / esqueleto São flexíveis e se movimentam
- 22. 150 leds em paralelo • Tensão a 20mA por LED = 3,1V • Demanda (teórica) de corrente = 3A • Alimentação 3 pilhas: 4,5V AA (Zinco ou alcalina) e 3,6V AA (NiMH) Na prática as pilhas (alcalinas) não conseguem fornecer corrente excessiva (a tensão nominal de 4,5V cai para 3V) Fornecer 4,5V com capacidade de corrente pode danificar os leds 30 leds brancos R$9,90 (0,33 / led) (em lojas na região da 25 Março SP)
- 23. Modular • Partes encaixadas com "tomada" que fornece energia • Vantagem: facilidade de transporte, armazenagem, conserto • Risco: maus contatos depois de muita manipulação
- 24. Guarda-chuvas iluminados • Consumo crítico: precisa durar 4 horas de performance • Iluminação crítica: LEDs suficientes para ler • Segurança crítica: baterias próximas do corpo do ator Criados para performance da Cia. Bruta de Arte
- 25. Problema: curto-circuito • Em peças que se movem (roupas, objetos usados em instalações interativas, teatro, etc.) podem causar aquecimento, falha, explosões, incêndios, feridas • Solução: isolamento • Manter pólos opostos afastados (dentro do design da peça, camadas de roupa, compartimentos, folhas) • Aplicar isolantes: tinta puff (roupas), cola quente e resina epoxi (peças sólidas), silicone (peças flexíveis)
- 26. Problema: maus contatos • Em peças que se movem (roupas, objetos usados em instalações interativas, teatro, etc.) • Solução: redundância • Crie caminhos alternativos para a corrente! - +
- 27. Problema: resistividade • Em fios de materiais alternativos: linha condutiva, tinta, adesivos, grafite, massa condutiva. • Soluções • Incorporar as resistências naturais no circuito • Aumentar a superfície de contato • Encurtar as distâncias, adicionar caminhos paralelos
- 28. Problema: consumo • Alguns circuitos demandam muita corrente • Tensão da bateria cai rapidamente • Baterias esquentam e duram pouco • Soluções • Calcular a demanda de corrente do circuito e medir com fontes diferentes • Escolher baterias adequadas de acordo com a demanda de corrente e tempo de uso (mAh, química)
- 29. Pilhas AA • Zinco-Carbono (baterias comuns). Nominal: 1,5V • 0 carga = 1,6V (100%), 1,1V (0%) • Carga típica AA: <1A (~400-1500mAh em 25mA, 20-200mAh em 1A) • Alcalina (dióxido de magnésio). Valor nominal 1,5V • 0 carga = 1,6V (100%), 1,1V (0%) • Carga típica AA: <1A (~2500mAh em 25mA, 700-1000mAh em 1A) • NiMH (Hidreto metálico de níquel). Valor nominal 1,2V • 0 carga = 1,4V (100%), 1,1V (0%) • Carga típica AA: <6A (~2800mAh) • Lítio, Lítio-íon / Lítio-polímero. 3,2 a 3,7V (pilha AA é reduzida para 1,5V via circuito) Comportamento varia muito: química/fabricante
- 30. Problema: custo • Há várias formas de fazer a mesma coisa (ex: PWM com Arduino ou com 555) ~R$50 + motor ~R$1 + motor • Mas a complexidade é o desafio maior! Sempre comece com a solução mais simples (primeiro faz funcionar - depois procura melhorar eficiência, custo, consumo)! "A otimização prematura é a raiz de todo o mal" (Donald Knuth)
- 31. Problema: complexidade • Faça o máximo com o mínimo! • "Simplesmente ligar e apagar" luzes, motores, dispositivos já incorpora grandes transformações em um projeto artístico • Há projetos incríveis que "apenas piscam leds" ou usam poucas linhas de arduino, ligando e desligando coisas com digitalWrite. • Projetos simples têm menos pontos onde podem falhar e são mais fáceis de otimizar, garantir robustez e segurança • Sempre comece com a solução mais simples (primeiro faça funcionar - depois procure melhorar eficiência, custo, consumo! "A otimização prematura é a raiz de todo o mal" (Donald Knuth)
- 32. Algumas conclusões • A arte eletrônica não é limitada aos fios de cobre e placas: a corrente usa qualquer caminho viável dentro do escopo e intenções do projeto • O uso artístico da eletrônica ainda requer cuidados específicos (mesmo em projetos simples) e exige atenção para segurança, eficiência, custo e consumo • Foco na simplicidade é essencial. Faça o máximo com o mínimo.
- 33. Baixe esta palestra em http://www.argonavis.com.br/download/ tdcsp_2018_eletronica.html SÃO PAULO * julho 2018 helder da rocha [email protected]