Cortesia space.com

A equipa da expedição número 39 à ISS, regressou após 188 dias no espaço.
Completaram mais de 3 mil órbitas à Terra.
A aterragem foi concretizada ás 2:58 da manhã, hora de Portugal.


Ver noticia completa AQUI.

A NASA está disponibilizar na Internet imagens da Estação Espacial Internacional, com uma vista privilegiada para a Terra. Ao todo, são quatro câmaras instaladas na estação espacial para filmar o nosso planeta em alta definição e 24 horas por dia.
Esta iniciativa faz parte de um estudo que pretende analisar como a radiação solar afecta o funcionamento dos equipamentos no espaço.
O vídeo está disponível no site Ustream, e para assistir basta esperar que a ISS não esteja na parte "escura" da Terra. Quando isso ocorre a imagem fica preta. Caso esteja cinza, significa que a transmissão está mudando de câmara.
Em alguns momentos a imagem fica cinza também, mas porque há uma falha na recepção, em Terra, da transmissão da ISS (principalmente acontece ali junto de África). 
Para acompanharem as imagens em tempo "real" e a posição da própria ISS, podem aceder a ESTE SITE.

Deixo aqui um pequeno video do plano da NASA para salvar o nosso planeta de um meteoro em rota de colisão ou cuja aproximação se venha a tornar demasiado perigosa.
Comparando com o artigo anterior imagem os custos das missões...

"The Next Space Race" é uma viagem através do negócio em expansão da exploração espacial
A Estação Espacial Internacional é um laboratório perto de gravidade zero dedicada à pesquisa científica. O fim do programa de vaivéns espaciais da NASA deixou o mundo com apenas um caminho para chegar lá, comprar viagens aos russos. Agora a NASA está assegurando uma competição de biliões de dólares desafiando os privados para construir próxima nave espacial da América. 
A Boeing, SpaceX e Sierra Nevada são todas as empresas aeroespaciais multi milionárias e estão determinadas a ganhar o contrato da NASA, a fim de se tornar o líder na indústria espacial emergente. Bloomberg tem acesso raro para esses pioneiros espaciais, incluindo um tour SpaceX com CEO Elon Musk
(Fonte: Bloomberg)

0.33 mins: The cost of space travel has clipped our wings.
5:18 mins: How many people knew Google before they started?
7:40 mins: SpaceX costs, full compliment, 4x per year at $20 million per astronaut.
11:59 mins: Noisy rocket launch, notice also the length of the hot exhaust is several times the length of the rocket.
12:31 mins: One small step for man, one giant leap for mankind.
12:37 mins: Noisy shuttle launch, notice also the length of the hot exhaust is several times the length of the rocket.
13:47 mins: OPF-3, at one time the largest building in the world at 129 million cubic feet.
16:04 mins: States are luring private companies to start up in their states.
16:32 mins: NASA should be spending its money on exploration and missions and not maintenance and operations.
17:12 mins: The fair market value of OPF-3 is about $13.5 million.
17:19 mins: Maintenance cost is $100,000 per month
17:47 mins: Why Florida?
18:55 mins: International Space Station (ISS) cost $60B and if including the Shuttle program, it cost $150B.
19:17 mins: The size of the commercial space launch business.
21:04 mins: Elon Musk has put $100 million of his own money into SpaceX.
21:23 mins: The goals of NASA and private space do not conflict.

Summary:
1. Cost of ISS is $60B, total cost including the Shuttle program is $150B.
2. SpaceX cost is $20M per astronaut (for 7 astronauts) or a launch cost of $140 million per launch at $560 million per year for 4 launches per year.
3. The next space race is about money.
4. NASA will give a multi billion dollar contract to private space companies to ferry humans & cargo into space and back.
5. Orbiter Processing Facility 3 (OPF-3) valued at $13.5million, and an estimated area of 207,000 sq ft gives a value of $65.22/sq ft.
6. With a maintenance costs of $100,000 gives a per sq ft maintenance costs of $0.48/sq ft/month or $5.80/sq ft/year.
7. Another reason for the Cape Canaveral NASA launch site is the mandatory no/low population down range for rocket launches. At Cape Canaveral this down range is the Atlantic Ocean.

Fonte: http://lifeboat.com/blog/2014/05/the-next-space-race

Como já devem ter constado, este blog anda um pouco parado... longe vão os tempos em que havia um novo post quase todos os dias :(.
O final do semestre, o trabalho, algum descanso merecido resulta numa ausência de tempo livre...
Com enorme tristeza que venho aqui anunciar que ainda não está visível uma luz no fundo do túnel para que esta "calmia" termine.
Assim, gostaria de lançar o desafio a quem tenha alguma ideia, alguma vontade em ver as suas "engenhocas" divulgadas, se possa sentir livre de enviar por e-mail ou de forma mais simples iniciar discussão nos comentários.

Fico a aguardar contactos :).

Para aproveitar alguns componentes que já à algum tempo estavam aqui a pedir uso, principalmente um pequeno módulo rádio nos 433MHz, que comprei por 2 ou 3 euros no ebay, decidi fazer uma pequena rádio baliza. Embora apenas com 25mW, valia a pena fazer um teste de distância.
Usei um pequeno MCU, PIC12F510, para modular uma mensagem em morse, com uma frequência de 1KHz, à velocidade de 20WPM (words per minute).
A alimentação partiu de uma pilha de 9V, que alimentava directamente o módulo rádio e a regulação para os 5V de alimentação do micro, foi feita com um MIC5205 (um regulador de tensão de baixo consumo).
Foi tudo colocado dentro de um pequeno tupperware a 1250m de altitude, na Serra da Estrela.
Por lá ficou a transmitir apenas 1 noite e 1 dia e foi quanto bastou para retirar algumas conclusões deste teste.
O circuito faz uma transmissão a cada 2min 30seg, da mensagem "CQ COVILHA TEST MORSE BEACON - CR7AEK", que à velocidade de 20WPM resulta em cerca de 20seg de transmissão.
Esta mensagem foi escutada a 6Km de distância e o link em baixo é uma gravação da mensagem a essa mesma distância. Com apenas 25mW, consegui escutar a essa distância, na frequência de 433.986MHz em AM.. 


O print screen em baixo mostra o SDRsharp onde estava a fazer a recepção, e mostra também o MULTIPSK onde estava a fazer a descodificação da mensagem em Morse.
Bem visível na parte direita da imagem, a frequência de 1KHz à qual estava a ser modulada o morse. 

Numa das minhas pesquisas nos últimos dias levou-me até este site:
Basicamente é um detector de veículos. Decidi colocar por aqui, porque muitos não sabem como realmente é detectado um veiculo em alguns semáforos, etc..
De forma resumida (no link em cima poderão ver com mais detalhe) é feito um rasgo no chão e é colocado dentro do mesmo um enrolamento com um determinado número de espiras. Nestes casos o núcleo é o ar, mas um carro passar por cima, a permeabilidade magnética do núcleo da bobina é alterado e por sua vez o seu valor de indutância também. Quer por isso dizer que a frequência de ressonância irá alterar.
Posto isto, basta simplesmente fazer um circuito capaz de medir o período da frequência de oscilação (ou contar quantas passagens por 0V ocorreram em t segundos, por ex.). Esse valor irá sofrer uma grande variação quando um carro estiver por cima.


Simples e eficaz.

O que é um controlador Proporcional Integral e Derivativo?
Um controlador PID, de um ponto de vista mais simplista, é um controlador que devido ás suas partes proporcional, integral e derivativa tem por objectivo actuar num sistema afim de anular um erro. Entenda-se por erro a diferença entre a posição onde actualmente nos encontramos e a posição que desejamos alcançar.

Na prática os PID são encontrados no interior de controladores electrónicos, muitas vezes com microprocessadores.
No controle dito proporcional, a acção do controlador, é proporcional ao erro, ou seja à diferença entre o valor ideal e o valor actual da variável controlada.
O controlo proporcional integral tem como objectivo anular por completo o erro.
O factor proporcional dá-lhe uma “acelaração” de aproximação ao valor desejado e o factor integral vem actuar com base nas acções passadas do controlador e anular o erro restante.
Por ultimo o PID, PI com uma acção derivativa, faz com que o sinal de erro seja minimizado pela acção proporcional, zerado pela acção integral e obtido com uma velocidade antecipativa pela acção derivativa.

A cada parte do controlador estarão associados ganhos, conhecidos como:

Ganho proporcional - Kp
Ganho integral        - Ki
Ganho derivativo     - Kd
O jogo de valores entre estes ganhos fará com que o nosso sistema consiga ter uma resposta o mais rápido possível com um overshot (desvio ao valor desejado) pequeno e obviamente sem erro.

No próximo artigo irei mostrar um pequeno e simples algoritmo fácil de implementar em qualquer MCU e depois algumas técnicas usadas para fazer o tunning dos ganhos.


Encoders ou geradores de impulsos são equipamentos eletromecânicos, utilizados para conversão de movimentos rotativos ou deslocamentos lineares em impulsos elétricos de onda quadrada, que geram uma quantidade exacta de impulsos por volta em uma distribuição perfeita dos pulsos ao longo dos 360 graus do eixo.
Existem vários tipo de encoders, sejam eles mecânicos, óptimos, magnéticos, etc...
Pegando num exemplo prático, como a rotação de um motor.
É essencial saber qual é a rotação actual de um motor se for o objectivo controlar a velocidade do mesmo. No entanto esse feedback deve ser dado a partir de uma boa referência e não de uma referencia "móvel" pelo que o sistema de encoder deverá ser bem montado.
A imagem em baixo ajuda a ilustrar melhor esta montagem e a visualizar melhor qual é a informação que se retira de um encoder.
Visto desta perspectiva pode-mos ver que existe um pequeno circuito montado em redor do eixo do rotor do motor.
Este circuito possui, por norma, dois sensores de hall e preso no rotor um "bolacha", disco, magnético com metade "N" (norte) e metade "S" (sul), ou mais secções ainda! O sensor de hall a cada transição de "N-S" ou "S-N" faz negar a sua saída.
Com a rotação do motor é gerado então uma onda quadrada na saída de cada sensor de hall.
Tal como disse atrás, normalmente são usados 2 sensores de hall para distinguir a rotação para a direita da rotação para a esquerda.
Sabendo quantos pulsos por rotação o encoder gera e o tempo de cada pulso, é bastante fácil determinar a sua velocidade.
Agora alguns cálculos...
Supondo que uma rotação cria 4 pulsos e o tempo de cada pulso é de 50ms (de subida a subida do pulso), então uma rotação completa demora 200ms.
1 rot --- 0.2 seg
x rot --- 1 seg
RPS = 1/0.2 = 5 rps

Sabendo qual a rotação, velocidade actual do motor, pode-se então aplicar um controlador para que se atinja a velocidade desejada.

Vou iniciar aqui uma série de artigos sobre como controlar a rotação de um motor separando-os nos seguintes pontos:
* Encoder - medir rotação do motor
* Controlador PID
* Algoritmo modelo para controlo
* Tunning dos parâmetros do controlador PID

Passado bastante tempo, estou de volta com mais desenvolvimentos sobre este projecto.
Hoje, um equipamento destes foi imperativo para se prosseguir com alguns testes, com o objectivo de definir o comportamento de um dado circuito para vários valores de corrente.
Como podem ver o circuito foi montado um pouco à pressa, tendo demorado no total (fabrico da PCB + montagem dos componentes + testes ao próprio) cerca de 3h.
O uso de uma ventoinha é indispensável, uma vez que facilmente se atingem 20/25W, pelo menos durante os testes de hoje. O uso não pôde ser continuado, pelo que a essas potências dissipadas, teve de se limitar a utilização a períodos de 5min (tais são as temperaturas que se atingem - cerca de 90ºC).
A regulação da carga fica a cabo do ajuste de um potenciómetro multi-volta e a medição da corrente sempre acompanhada por um amperímetro...
Nos testes de hoje o circuito foi alimentado a 12V e a tensão de teste (a fonte onde foi colocada a carga) estava a 19V e não foi detectado qualquer anomalia no seu funcionamento.
O teste foi um sucesso :D.


Apesar da falta de tempo (que já começa a ser crónico) e de alguma ausência de artigos, não poderia deixar de vir aqui deixar os meus votos de um Feliz Natal a todos aqueles que seguem este blogue.
Esta é uma altura óptima para "colectar" novas engenhocas a fazer ao longo do ano, embora o frio não ajude muito :(.
Estão agora marcados já alguns projectos para terminar no inicio do próximo ano e que obviamente serão acompanhados aqui.
Por outro lado, como o meu trabalho é passar constantemente a inventar soluções para novos projectos, quando chega o final de semana a imaginação já está em baixo e daí a falta de novos artigos aqui.
Gostava também de poder divulgar as "engenhocas" dos leitores para que além de terem alguma visibilidade se possam criar criticas construtivas e acima de tudo, levar à partilha de ainda mais engenhocas.

Feliz Natal a todos!

Noticia retirada da secção Ciência do Jornal Público, online

Pela primeira vez, a China conseguiu fazer uma alunagem. A nave Chang'e-3 pousou na Lua às 21h12 (13h12 em Lisboa) neste sábado.
A alunagem foi transmitida em directo pela televisão chinesa, adianta a agência Lusa. O aparelho pousou no Hemisfério Norte, na região Sinus Iridium (Baía do Arco-Íris, em latim), uma planície com poucas irregularidades no Mare Imbrium.
A sonda foi lançada no 
foguetão Longa Marcha 3B, a 2 de Dezembro, e transporta um rover chamado Yutu, Coelho de Jade em chinês. Dentro de algumas horas, o Yutu vai sair da estrutura que pousou e começará a caminhar na Lua.

A última vez que um aparelho terrestre poisou na Lua foi em 1976; a China junta-se agora aos Estados Unidos e à União Soviética como os únicos países a conseguirem este feito.
O Coelho de Jade tem 
seis rodas, pesa 120 quilogramas, pode fazer subidas com uma inclinação de 30 graus e caminha 200 metros por hora alimentado a energia solar. O robô leva câmaras para fotografar a paisagem, um espectrómetro para analisar a composição química do solo e um radar para estudar o solo e as rochas até uma profundidade de 100 metros.
“Comparada com a corrida ao espaço do século passado entre a antiga União Soviética e os Estados Unidos, o retorno da humanidade à Lua é mais baseado na curiosidade de exploração do Universo desconhecido”, explica Sun Huixian, responsável pela segunda fase do programa lunar da China, citado pela agência noticiosa chinesa, Xinhua. Segundo Sun Huixian, a alunagem mostra que a China tem a capacidade de explorar um corpo extraterrestre no próprio local. “O programa lunar da China é uma componente importante das actividades da humanidade para explorar formas pacíficas de utilizar o espaço.” 

Desafio tecnológico
A descida da nave até pousar na Lua demorou 12 minutos. Oito horas depois da alunagem, o rover vai sair de cima do aparelho por uma espécie rampa. Esperam-se as primeiras imagens da Lua amanhã, quando o rover tirar uma fotografia à nave e a nave tirar uma fotografia do rover.
“Ainda é um desafio tecnológico significativo aterrar noutro mundo”, diz Peter Bond, editor do think tank Jane's Space Systems & Industry, citado pela Associated Press. “Especialmente num local como a Lua, que não tem uma atmosfera e por isso não é possível utilizar um pára-quedas ou algo parecido.
 Tem de se utilizar um foguete para a descida e tem de se ter certeza que se desce no ângulo correcto, na rapidez certa e não se acaba dentro de uma cratera em cima de uma grande rocha.
O Homem não caminha na Lua desde Dezembro de 1972, a última missão Apolo levada a cabo pela NASA. O último objecto a pousar na Lua foi o Luna 24, aparelho soviético que pousou no satélite a 18 de Agosto de 1976. Desde aí só se lançaram sondas que orbitaram a Lua.

A Chang'e-3 é a terceira missão chinesa à Lua. As duas missões anteriores completaram a primeira fase do programa lunar chinês. Lançadas em 2007 e 2010, os aparelhos orbitaram a Lua, e serviram para fotografar a superfície lunar e estudar a melhor a região para a alunagem da Chang’e-3. As missões terminaram com uma colisão programada na superfície do astro.
Nenhum aparelho tinha pousado e estudado na Sinus Iridium. Esta missão leva consigo o primeiro telescópio lunar, que detecta raios ultravioleta, para observar a Terra, a Via Láctea e o nascimento e morte das estrelas. ÀChang'e-3, irá seguir-se a Chang’e-4, que levará outro rover para uma missão semelhante. Em 2017-2018, o Chang’e-5 fará uma missão de ida e volta à Lua, trazendo amostras geológicas. Estas missões abrirão caminho a uma viagem tripulada à Lua depois de 2020. Em 2005, a China já enviou taiconautas para o espaço.

Os chineses “estão a tomar o tempo que precisam para aprenderem como se põe humanos no espaço, como se mantém uma estação espacial e como se explora o sistema solar, especialmente a Lua e Marte”, refere Peter Bond. “
Estão a fazer boas incursões nestas missões, e acho que nos próximos dez, 20 anos, vão rivalizar a Rússia e os Estados Unidos nesta área e se calhar vão ultrapassá-los em alguns aspectos.


Este foi a engenhoca da semana, embora pouco mais de meio dia tenha demorado a montar.
Tudo, à excepção do balde do lixo, foi feito com material de que dispunha à mão de antigos projectos.
No segundo video é possível ver em pormenor e mais detalhe como tudo funciona.
Basicamente pode ser dividido em 3 partes: o sensor ultrasónico de distância, o servo (15kg.cm) e por fim um pequeno MCU (PIC12F510).
Quanto ao processo de funcionamento é super básico. A cada 50mS é feita uma leitura do sensor e se houver algo a menos de 20cm de distância, é iniciado o processo de levantar a tampa. Passados 10 segundos a tampa fecha e tudo volta ao inicio.
Obviamente a explicação para os 50mS é para que possa ter a leitura máxima (maior frequência de chamada) desse sensor... quem quiser mais informações, pode visitar AQUI.





Para quem não se recorda, AQUI pode ver o desenrolar desta engenhoca.
Embora tenha ficado pouco "profissional" devido, na altura, à chegada de 2 pequenos, ainda hoje funciona.
Hoje alberga 5 crias, como se pode ver nas fotos.
Sim... eles parecem gostar bastante de estar lá dentro :D

Objectivo
Este circuito, desde que colocado da forma correcta, tem como função limitar a corrente máxima que poderá circular num dado circuito. Isto é, impedir que num circuito em teste circule mais corrente do que o previamente estabelecido, usando um potenciómetro.
Este circuito tem também como meta ser o mais barato possível e poder ser montado por qualquer um. O baixo custo também poderá permitir a construção de alguns KIT's que poderei colocar à venda.

O circuito
Composto pelas seguintes principais partes que passarei a explicar em maior detalhe.
Potenciómetro R1: Este potenciómetro multivolta de 10K (aconselhado um de 20 voltas) irá permitir fazer um ajuste rigoroso da corrente máxima que circulará pelo circuito.
U1 (LM358): um IC composto por 2 ampops cuja função de um deles é a de controlar a tensão na Gate do MOSFET. Ele irá comparar a queda de tensão em R5 com a tensão máxima que esta pode atingir, dada pelo divisor de tensão composto pelo potenciómetro. O outro ampop irá controlar 2 LED's que irão dar a indicação de se pelo circuito em teste está ou não a circular mais corrente do que deveria.
Resistência de potência R5: esta resistência, que pela 2ª lei de Ohm, vai provocar uma queda de tensão de acordo com a corrente que a atravessa. Pode-se chamar a esta resistência uma "espécie de conversor corrente - tensão".
MOSFET (Q1): o ampop vai actuar sobre a Gate deste de forma a mante-lo na região de triodo. A corrente que circula do Dreno para a Source é uma função do Vgate e o ampop tudo fará para que manter V+ >= V-.
Porquê usar um MOSFET? Bem, este poderia ser trocado por um transistor, mas o ganho de corrente dos transistores de potência é baixo e por isso, a saída do ampop poderia não ter corrente suficiente para que entrasse pelo colector a corrente desejada. Poderia-se usar também uma montagem de Darlington, mas o MOSFET lida melhor com este tipo de aplicações.
Atenção com as potências: a potência dissipada pela resistência de potencia é dada por R*I^2 e a potência dissipada pelo MOSFET (muito maior que a da resistência) é dada aproximadamente por (Vdreno-Vsource)*I. Só como exemplo, se o MOSFET provocar uma queda de tensão de 10V a uma corrente de 5A, a potência dissipada pelo MOSFET será de 50W!!!

Aplicações
Este circuito poderá ser usado como:
Limitador de corrente;
Fonte de corrente;
Carga de corrente constante;
Ideal para quem quiser alterar fontes ATX de computadores como fontes de bancada para testes.

Funcionamento
O circuito foi pensado para ser alimentado a partir de uma fonte de +12V, por J2.1.
Para fazer o set da corrente máxima, deve colocar-se um amperimetro ligado à alimentação desejada e a outra ponta a J2.2, depois disto irá ser mostrada uma corrente que nos máximo será de 5A. Através do potenciómetro irá fazer-se o ajuste da corrente máxima. Durante essa operação o LED_red irá ligar, mostrando que se está a atingir uma corrente máxima.
Após isso, o amperimetro deverá ser substituído pelo circuito em teste. O LED_green deve permanecer aceso a indicar que a corrente que circula por lá é inferior à corrente máxima permitida. Se algo correr mal, o circuito limitará a corrente e de imediato o LED_red ligará apagando o LED_green.
As outras aplicações serão descritas pormenorizadamente em futuros artigos.
Qualquer questão não hesitem em deixar um comentário ;).
D1 = BZX79C4V7

British researchers have transmitted wireless data at speeds of over 10 gigabits per second using LED lights. It is the latest breakthrough in the emerging field of Visible Light Communication (VLC).
VLC uses the visible light portion of the electromagnetic spectrum to transmit data. When the technology matures visible light could become an additional medium next to radio waves for wireless communication.
The researchers used arrays of micro-LEDs developed at the University of Strathclyde, Glasgow. The light emitted by micro-LEDs is modulated at high speeds to create a binary sequence. A receiver converts the light sequence into an electrical signal and feeds it to a computer or mobile device. Each of the elements in the array transmit a unique binary sequence at the same time. These parallel data streams are the reason the team can achieve such high speeds.
The Strathclyde University collaborates on the VLC technology with four other UK universities as part of the Ultra Parallel Visible Light Communications project. It runs from 2012 to 2016 and has received £4.6 million (€5.3, $7.4) in funding.
VLC would be a welcome addition to RF data transmission. It can ease the strain on the over-crowded radio frequencies. Visible light is also more energy efficient than radio signaling because it does not require energy-hungry base stations.
The light bulbs used for VLC double as normal illuminators. The infrastructure for VLC is already in place, with a few adjustments the lights installed in homes and offices can function as data transmitters.
In some instances VLC can also be more secure than radio technology like Wi-Fi. Wi-Fi needs to be encrypted because anyone in range can eavesdrop on the signal.
But light can’t travel through walls so what’s transmitted indoors, stays indoors.

Meio engasgado, mas já foi bastante tarde e o meu raciocínio já não estava pelo melhor...

Não vou colocar aqui a biblioteca porque não faria sentido, mas poderei facultar a quem pedir via e-mail, para um melhor controlo.
Fica só um exemplo do main() que corresponde ao que está a ser feito no video.
#include <xc.h>
#include "Daviduino.h"
#include "LCD.h"

void main()
{
    char texto[8]={'C','o','n','t','a','g','e','m'};
    char i;
    unsigned int teste;

    initOSCILLATOR();
    initPORT();

    delayms(1000);

    lcd_init();

    while(1)
    {

    lcd_pos(1,5);

    for(i=0;i<8;i++)
    {
        lcd_dat(texto[i]);
    }

    lcd_pos(2,1);
    lcd_dat(62);        //>

        for (teste=0 ; teste<=65534 ; teste++)
        {
            lcd_pos(2,5);
            lcd_write_num(teste);

            delayms(250);
        }

        lcd_cmd(0x01);       //clear LCD
        __delay_ms(2);
    }

}