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Voltímetro para circuitos a 3.3V e 5V
Cada vez mais existem circuitos e projetos que utilizam microcontroladores no seu interior. Desde o Arduino ao Raspberry Pi, todos nós conhecemos as mais variadas aplicações para estes pequenos computadores. Normalmente os seus portos de entrada e saída funcionam a 5V, mas existe um cada vez maior numero de microcontroladores a funcionarem a 3.3V – senão mesmo a maioria. Alguns destes microcontroladores são tolerantes a tensões mais elevadas, mas muitos ficam danificados com a aplicação de tensões mais elevadas.
Este circuito é uma pequena ferramenta que permite verificar visualmente se a tensão presente é de ±3.3V ou de ±5V e assim verificar alguns pontos dos nossos circuitos de forma a não danificar microcontroladores ou sensores que a eles estejam ligados.
O circuito integrado principal é um amplificador operacional (ampop) duplo LM358 que pode ser alimentado entre 3V e 32V. De notar que o nosso circuito foi projetado para funcionar apenas com 5V e não pode ser utilizada outra tensão de alimentação sem modificar o valor das resistências.
LM358 – Amplificador Operacional Duplo
O principio de funcionamento é muito simples, ambos os ampops que constituem o LM358 estão configurados como comparadores. As entradas positivas ligadas à tensão que pretendemos quantificar e as duas resistências de 1k e 1k8 formam um divisor de tensão e aplicam no pino 6 (entrada negativa do ampop) uma tensão de 1.8V. A segunda entrada não inversora está ligada diretamente aos 5V através do pino 2. Desta forma o LM358 muda de estado nos seguintes intervalos:
Apesar da segunda entrada inversora estar ligada diretamente aos 5V, ele comuta a partir dos 3.7V devido às suas características internas e por não ser um ampop rail-to-rail input/output. Os valores assinalados estão dentro da tolerância da grande maioria de famílias lógicas e microcontroladores.
Este circuito pretende ser uma ajuda preciosa, prática e visual no desenvolvimento de soluções com microcontroladores e deverá ser usado com cautela. A precisão do mesmo deve-se maioritariamente às resistências que o compõe e do tipo de amplificador operacional utilizado, tem um objetivo maioritariamente didático e não deve ser de forma alguma utilizado em substituição de um multímetro de maior precisão.
Divirta-se com esta montagem, esperamos que lhe seja útil nas suas montagens e projetos!