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Um efeito de luz muito importante para robôs, automatismos e outros dispositivos mecatrônicos é o conjunto de LED seqüenciais. Um conjunto de LEDs dispostos em linha, círculo ou outro formato corre em uma velocidade determinada pela aplicação, indicando alguma função importante ou simplesmente chamando a atenção para a sua presença.

Os efeitos luminosos são fundamentais nos robôs e outros projetos mecatrônicos que devem chamar a atenção das pessoas. Luzes piscantes, flashes estroboscópicos, lâmpadas fluorescentes alimentadas por inversores e até raios laser são alguns exemplos.


No entanto, um efeito tradicional que vemos na maioria dos robôs e projetos desse tipo, muito usado em robôs de filmes de ficção científica, é o sistema seqüencial de LEDs. Nele, um conjunto (ou mais) de LEDs acende de modo que as luzes correm de um lado para outro, às vezes até acompanhando a fala do robô ou a execução de alguma tarefa importante.

Conforme mostra a figura 1, os LEDs podem ser dispostos em linha, círculo ou formando as mais diversas figuras.
 


O projeto que descrevemos neste artigo, e que pode ser usado com as mais diversas aplicações, alimenta um conjunto de 10 ou 20 LEDs e pode ser programado para ter diversos efeitos e até mesmo ser acionado por sensores.


Com uma matriz de diodos podemos fazer com que os LEDs tenham um efeito de corrimento (vaivém) ou até mesmo abre-e-fecha, conforme ilustra a figura 2.
 


O circuito, que se baseia em tecnologia CMOS de baixo custo, pode ser alimentado com tensões de 5 a 12 V.


Como Funciona

Na figura 3 temos um diagrama de blocos que representa as funções empregadas no nosso circuito.
 


O primeiro bloco consiste num oscilador cuja freqüência determina a velocidade de corrimento dos LEDs. Essa velocidade depende de C1 e pode ser ajustada no trimpot P1 que é o único ajuste do circuito.

Este oscilador pode ser habilitado ou desabilitado por um sensor externo, o que é interessante nas aplicações robóticas, pois podemos usar o circuito para indicar funções.


O sinal deste oscilador é aplicado a um contador Johnson com base em um circuito integrado 4017. Este CI é do tipo “uma saída de dez”, ou seja, a cada pulso aplicado na sua entrada, uma saída vai ao nível alto, ao mesmo tempo que a saída anterior (que estava no nível alto) passa para o baixo, veja a figura 4.
 


Se ligarmos LEDs nessas saídas, a cada pulso aplicado pelo oscilador, um LED acende e o anterior apaga. Quando o último LED apaga, o circuito resseta e com isso o primeiro LED acende, recomeçando o corrimento.


Como cada saída do 4017 pode alimentar com relativa facilidade até dois LEDs e existem 10 saídas, o circuito pode acionar seqüências com 10 ou 20 LEDs.

Também há a possibilidade de acionarmos menos LEDs, conforme exibe a figura 5.
 


Para isso, basta ligar a saída posterior ao último LED da seqüência escolhida ao RESET do 4017. Por exemplo, se formos acionar uma seqüência de 5 LEDs, como ilustrado na figura, ligaremos a sexta saída ao RESET.

Em série com os LEDs é necessário ligar um resistor para limitar a corrente, pois sem ele, o circuito integrado e os próprios LEDs podem ser sobrecarregados.