Quando vemos hoje um rádio controle de 2,4 GHz, com vários canais, programação digital, telemetria e receptores extremamente pequenos, pode parecer estranho imaginar alguém construindo o próprio sistema de controle remoto.
Mas foi exatamente dessa maneira que comecei a me interessar por eletrônica.
Meu primeiro contato com componentes eletrônicos aconteceu porque eu queria montar um rádio controle. Vi em uma revista de eletrônica uma chamada que despertou imediatamente minha curiosidade:
“Monte um Controle Remoto Infravermelho.”
A revista era a Saber Eletrônica.
Naquela época eu nem sabia exatamente o que era infravermelho. Mesmo assim, comprei a revista e decidi tentar construir o circuito.
O primeiro controle remoto nunca ficou pronto
Próximo da minha casa existiam duas lojas de componentes eletrônicos.
Fui até a maior delas com a lista de materiais da revista.
Para minha surpresa, vários componentes não estavam disponíveis.
Com aquilo que consegui comprar, comecei a montagem.
E aí aparece uma história que hoje considero muito interessante: sem conhecer técnicas de montagem, comecei a soldar um componente diretamente no outro.
Eu nem sabia que aquele tipo de montagem tinha um nome.
Era uma montagem conhecida como “aranha”.
O circuito nunca chegou a ser terminado.
Mas isso acabou sendo muito menos importante do que parece.
Um projeto que não funcionou abriu as portas da eletrônica
Eu não consegui terminar aquele primeiro controle remoto.
Mas a tentativa havia despertado meu interesse.
A partir dali comecei a conhecer as revistas de eletrônica que eram vendidas mensalmente nas bancas de jornais e passei a aprender cada vez mais sobre circuitos e componentes.
É interessante pensar nisso porque, muitas vezes, avaliamos um projeto apenas pelo resultado:
funcionou ou não funcionou?
Mas um projeto que não funciona pode ensinar muito.
No meu caso, aquele controle remoto incompleto acabou tendo uma consequência muito maior:
foi uma das portas de entrada para a eletrônica.
Mas eu ainda queria construir um rádio controle
A ideia não desapareceu.
Inicialmente eu pretendia instalar o rádio controle em um carrinho que estava montando.
Algum tempo depois, entretanto, comecei a me interessar pelos barcos.
Eu havia comprado de um colega um barco semipronto, construído em madeira balsa.
O objetivo mudou:
agora eu queria motorizar aquele barco utilizando um controle remoto construído por mim.
Construí vários circuitos
Não existiu um caminho direto entre a primeira tentativa e um rádio funcionando.
Montei vários circuitos.
E vários deles simplesmente não funcionaram.
Hoje é muito mais fácil diagnosticar uma montagem.
Temos:
multímetros digitais baratos;
osciloscópios acessíveis;
geradores de sinais;
frequencímetros;
fontes reguláveis;
documentação disponível na internet;
vídeos;
datasheets facilmente encontrados.
Na época, além da falta de experiência, eu também não possuía instrumentos de bancada adequados para realizar determinados ajustes.
Um frequencímetro, por exemplo, teria sido extremamente útil.
É aí que percebemos a importância dos instrumentos de bancada
Um circuito eletrônico pode estar aparentemente perfeito.
Todos os componentes parecem estar nos lugares corretos.
As soldas parecem boas.
A alimentação está presente.
Mesmo assim, ele não funciona.
Em um circuito de rádio frequência, precisamos responder perguntas que não conseguimos resolver simplesmente olhando para a placa:
O oscilador está funcionando?
Em qual frequência?
Existe sinal na saída?
O receptor está realmente recebendo alguma coisa?
Sem instrumentos adequados, encontrar o problema se torna muito mais difícil.
O multímetro é apenas o começo
Para quem inicia na eletrônica, o multímetro é provavelmente um dos instrumentos mais importantes.
Com ele podemos verificar:
tensão;
corrente;
resistência;
continuidade;
e, dependendo do modelo, outras grandezas.
Mas existem situações em que precisamos enxergar algo que o multímetro não consegue mostrar adequadamente.
Um osciloscópio, por exemplo, permite observar a forma de um sinal elétrico ao longo do tempo.
Um frequencímetro permite determinar sua frequência.
Cada instrumento amplia aquilo que conseguimos enxergar no circuito.
Continuei tentando até conseguir entender o princípio
Depois de várias montagens, consegui finalmente construir circuitos e compreender melhor como aquele sistema funcionava.
E então surgiu outro desafio:
como aumentar o alcance?
Eu percebi que poderia conseguir uma distância maior se tivesse um receptor mais sensível.
Foi aí que encontrei em uma revista uma ideia muito interessante.
Utilizar um pequeno rádio FM como parte do receptor
A solução consistia em aproveitar um pequeno rádio FM como parte do receptor do controle remoto.
A ideia era interessante justamente porque o rádio já possuía um circuito receptor desenvolvido para captar sinais relativamente fracos.
Resolvi experimentar.
E funcionou.
Com essa adaptação, consegui aumentar bastante o alcance do meu controle remoto.
Um aparelho pode fornecer uma solução para outro projeto
Esse é um conceito que aparece constantemente quando trabalhamos com eletrônica.
Um circuito não precisa necessariamente continuar sendo utilizado apenas para a finalidade originalmente imaginada pelo fabricante.
Se entendemos seu funcionamento, podemos pensar:
“Que parte do meu problema este circuito já resolve?”
Foi exatamente isso que aconteceu com o rádio FM.
Eu precisava melhorar a recepção.
O rádio já era, naturalmente, um receptor.
A partir daí surgiu a possibilidade de incorporá-lo ao projeto.
O controle remoto foi parar em uma pequena lancha
Lembro bem de adaptar esse sistema a uma pequena lancha de plástico.
E existe uma parte especialmente interessante dessa história:
eu ainda tenho esse barco.
Também continuo guardando o rádio controle que construí.
Muitas coisas que montei quando era mais novo acabaram se perdendo com o passar dos anos.
Outras eu mesmo desmontava para aproveitar peças e componentes em novos projetos.
Mas esse conjunto sobreviveu.
O barco vermelho possui dois motores
O pequeno barco possui dois motores independentes, cada um movimentando sua própria hélice.
Essa configuração permite controlar a direção utilizando a diferença de funcionamento entre os motores.
Em vez de depender necessariamente de um leme acionado por servo, podemos modificar o comportamento do barco atuando sobre a propulsão.
É um princípio muito interessante.
Como dois motores conseguem fazer o barco virar?
Imagine:
motor esquerdo → hélice esquerda
motor direito → hélice direita
Se os dois produzirem propulsão semelhante, o barco tende a seguir em frente.
Agora alteramos o funcionamento entre os lados.
Podemos criar uma diferença de empuxo e produzir uma tendência de rotação da embarcação.
Esse princípio é conhecido como empuxo diferencial.
É encontrado em diferentes tipos de veículos e embarcações.
Podemos pensar em comandos muito simples
Conceitualmente, um sistema com dois motores pode produzir movimentos combinando seus estados.
Por exemplo:
dois motores para frente → barco avança
apenas um lado acionado → barco tende a virar
Dependendo do circuito utilizado e da possibilidade de inversão dos motores, outras combinações podem permitir movimentos adicionais.
No meu barco, essa configuração permite navegar em diferentes direções sem utilizar o sistema convencional de servo e leme.
E o controle era monocanal
Hoje estamos acostumados a falar em:
4 canais;
6 canais;
8 canais;
10 canais;
ou muito mais.
Mas o rádio que construí era extremamente simples e fazia parte daquilo que chamamos de controle remoto monocanal.
O próprio nome já explica:
mono → um
canal → canal de controle
Isso nos leva a uma parte interessante da história do rádio controle.
Os sistemas antigos eram muito mais simples
Antes dos rádios proporcionais modernos, existiram diversas soluções para comandar modelos utilizando sistemas bastante limitados.
Um canal não significava necessariamente que só conseguíamos fazer uma única coisa de maneira trivial.
Circuitos e mecanismos podiam interpretar diferentes sequências ou estados para produzir comandos.
Era necessário encontrar maneiras engenhosas de fazer bastante coisa com pouca informação.
Controle proporcional é outra história
Nos sistemas atuais, quando movimentamos suavemente o stick do transmissor, esperamos que um servo acompanhe esse movimento proporcionalmente.
Movemos um pouco.
O servo movimenta um pouco.
Movemos mais.
O servo acompanha.
Em sistemas simples e antigos, o funcionamento podia ser muito diferente.
Podíamos trabalhar essencialmente com comandos discretos:
ligado/desligado;
esquerda/direita;
um estado/outro estado.
Apesar das limitações, era perfeitamente possível controlar modelos.
O barco veio de uma loja que marcou época
O casco desse pequeno barco foi comprado na antiga Hobbylandia, no Rio de Janeiro.
Além dele, ainda guardo outras coisas que foram adquiridas nessa loja.
Para quem acompanhou o modelismo em uma época anterior às compras pela internet, as lojas físicas tinham uma importância enorme.
Era onde encontrávamos:
kits;
motores;
madeira balsa;
hélices;
rodas;
combustíveis;
acessórios;
peças de rádio controle.
E também era onde descobríamos coisas que nem sabíamos que existiam.
Antes da internet, as revistas também eram fundamentais
Hoje queremos montar um circuito e imediatamente procuramos informações na internet.
Encontramos esquemas, vídeos, fóruns, datasheets e projetos completos em segundos.
Naquela época, grande parte desse conhecimento chegava através de:
livros;
revistas;
catálogos;
conversas com outras pessoas.
Uma única revista encontrada em uma banca podia iniciar um projeto que duraria meses.
Foi exatamente o que aconteceu comigo.
Construir o próprio rádio ensina muito mais do que conectar um receptor
Hoje podemos comprar um transmissor e um receptor, fazer o bind e começar a utilizar.
É excelente.
Mas quando tentamos construir alguma parte do sistema, aparecem perguntas diferentes:
Como o transmissor gera o sinal?
Como esse sinal é transmitido?
Como o receptor detecta o sinal?
Como conseguimos aumentar a sensibilidade?
Como transformar o sinal recebido em um comando?
Como o comando aciona o motor?
Essas perguntas nos levam diretamente para a eletrônica.
Transmissor e receptor possuem funções diferentes
Podemos pensar no sistema de maneira simplificada:
comando do operador
↓
transmissor
↓
sinal transmitido
↓
receptor
↓
circuito de controle
↓
motor
O transmissor precisa transformar nossa ação em algum tipo de informação transmissível.
O receptor precisa detectar essa informação.
Depois outro circuito precisa transformá-la novamente em uma ação física.
O motor é a última parte de uma cadeia
Quando vemos o barco virar, parece que simplesmente apertamos um botão e o motor respondeu.
Mas eletronicamente existe uma cadeia de eventos.
O comando precisa ser:
gerado;
codificado ou representado;
transmitido;
recebido;
interpretado;
amplificado ou chaveado;
aplicado ao motor.
Compreender essa cadeia muda completamente a maneira como enxergamos um sistema de rádio controle.
O receptor não deve necessariamente alimentar diretamente o motor
Motores podem exigir correntes muito superiores àquelas que pequenos circuitos de controle conseguem fornecer diretamente.
Por isso utilizamos estágios de potência.
Um pequeno sinal pode comandar:
um transistor;
um conjunto de transistores;
uma ponte H;
um relé;
um ESC;
ou outro circuito apropriado.
A ideia fundamental é:
um pequeno sinal controla uma potência maior.
Essa ideia aparece em praticamente toda a eletrônica
Um botão pode controlar um transistor.
Um transistor pode controlar um motor.
Um microcontrolador pode controlar um MOSFET.
Um receptor pode controlar um ESC.
O princípio é semelhante:
controle e potência não precisam passar pelo mesmo caminho.
Quando entendemos isso, muitos circuitos começam a fazer sentido.
Também podemos entender por que um receptor sensível aumenta o alcance
O sinal transmitido perde intensidade à medida que se propaga e enfrenta as condições do ambiente.
Chega um momento em que o receptor não consegue mais distinguir adequadamente o sinal desejado.
Melhorar a recepção pode permitir detectar sinais mais fracos.
Foi justamente esse raciocínio que me levou a experimentar o pequeno rádio FM como parte do receptor.
Construir é também aprender a diagnosticar
Talvez uma das maiores diferenças entre montar um equipamento e simplesmente utilizá-lo esteja no diagnóstico.
Quando alguma coisa não funciona, precisamos descobrir:
Existe alimentação?
O transmissor está oscilando?
Existe RF na saída?
O receptor está recebendo?
O estágio de controle está funcionando?
O transistor de saída está chaveando?
O motor está bom?
Começamos a dividir um grande problema em problemas menores.
Essa habilidade é extremamente útil em eletrônica.
Não tente resolver o circuito inteiro de uma vez
Imagine que o motor do barco não responde.
Podemos dividir o sistema:
1. Alimentação
↓
2. Transmissor
↓
3. Receptor
↓
4. Decodificação/controle
↓
5. Estágio de potência
↓
6. Motor
Testamos bloco por bloco.
Quando encontramos o ponto em que o comportamento esperado desaparece, estamos muito mais próximos do defeito.
Um multímetro já permite encontrar muitos problemas
Mesmo sem instrumentos sofisticados, podemos verificar:
se existe tensão;
se um fio está rompido;
se existe continuidade;
se uma chave está funcionando;
se a bateria está carregada;
se determinado ponto recebe alimentação.
Depois, conforme avançamos para circuitos de sinais e radiofrequência, outros instrumentos tornam-se cada vez mais úteis.
O osciloscópio abre outro mundo
Com um osciloscópio conseguimos observar sinais que não enxergamos com o multímetro.
Podemos estudar:
pulsos;
oscilações;
PWM;
sinais periódicos;
ruídos;
tempos;
frequências dentro das limitações do equipamento.
É quase como ganhar olhos para observar aquilo que está acontecendo eletricamente.
E hoje temos microcontroladores
Se eu fosse começar um projeto experimental de controle remoto atualmente, existiriam possibilidades que naquela época simplesmente não estavam disponíveis de maneira acessível.
Microcontroladores permitem criar sistemas de controle com enorme flexibilidade.
Podemos ler:
botões;
potenciômetros;
joysticks;
sensores.
E produzir:
PWM;
comunicação digital;
controle de motores;
interfaces;
telemetria.
Mas existe algo importante:
os princípios básicos continuam sendo úteis.
Tensão, corrente e transistor continuam existindo
A tecnologia muda.
Mas continuamos precisando compreender:
tensão;
corrente;
resistência;
potência;
transistores;
motores;
fontes;
sinais.
Um microcontrolador não elimina a eletrônica.
Ele acrescenta novas possibilidades.
O barco ainda funciona
Talvez a parte mais interessante dessa história seja justamente esta.
Depois de tantos anos, o pequeno barco e o rádio controle ainda existem.
E o barco continua funcionando adequadamente.
No vídeo da página é possível vê-lo novamente em funcionamento.
Isso transforma o projeto em algo mais do que uma experiência eletrônica.
É também uma pequena parte da minha própria história com eletrônica e modelismo.
Projetos antigos também contam uma história
Hoje eu poderia substituir todo aquele sistema por componentes modernos.
Seria provavelmente:
menor;
mais confiável;
mais leve;
com maior alcance;
com controle proporcional;
com muito mais canais.
Mas o objetivo daquele barco não é competir com um sistema moderno.
Ele mostra outra coisa:
é possível aprender construindo.
E foi exatamente isso que aconteceu.
O circuito que não funcionou também fez parte do caminho
É curioso perceber que a história começa com um projeto que nunca foi concluído.
A revista despertou a curiosidade.
Os componentes foram comprados.
A montagem começou.
O circuito não ficou pronto.
Mas a eletrônica ficou.
Depois vieram outras montagens.
Outros erros.
Outros circuitos.
Até chegar ao rádio que realmente funcionou e foi instalado no barco.
Esse processo é muito parecido com aquilo que acontece quando aprendemos eletrônica até hoje.
Não precisamos começar sabendo tudo
Quem vê um esquema eletrônico pela primeira vez pode encontrar:
resistores;
capacitores;
transistores;
diodos;
bobinas;
símbolos;
valores;
ligações.
Parece complicado.
Mas não precisamos compreender tudo de uma única vez.
Começamos com uma pergunta simples:
o que este componente faz?
Depois outra.
E outra.
Até que o circuito deixa de parecer apenas um desenho cheio de símbolos.
Veja no vídeo o barco funcionando com o controle que construí
No vídeo desta página mostro justamente o pequeno barco vermelho funcionando com o controle remoto monocanal que construí muitos anos atrás.
O barco utiliza dois motores e duas hélices independentes, permitindo controlar sua navegação, e tanto ele quanto o rádio permanecem guardados até hoje.
É um projeto simples quando comparado aos equipamentos modernos, mas representa muito bem uma ideia que continuo considerando importante:
eletrônica se aprende muito quando colocamos a mão na bancada.
Quer aprender eletrônica construindo projetos de rádio controle?
Um simples barco com dois motores consegue nos levar a diversos assuntos:
Como funciona um motor DC?
Como inverter sua rotação?
Como um transistor aciona um motor?
Como funciona um receptor?
O que significa frequência?
Como medir tensão e corrente?
Como um pequeno sinal consegue controlar uma carga maior?
Como integrar bateria, receptor e motores?
Você não precisa começar construindo um rádio inteiro como eu tentei fazer muitos anos atrás.
Pode começar por um LED.
Depois um transistor.
Um pequeno motor.
Um controle de velocidade.
Um receptor.
E aos poucos os componentes deixam de ser peças isoladas e começam a formar sistemas.
Foi querendo construir um controle remoto que comecei a descobrir esse mundo.
E aquele pequeno barco vermelho, funcionando tantos anos depois, continua sendo uma boa lembrança de onde tudo começou.