É possível testar uma fonte de alimentação ATX para computadores usando um multímetro comum. Trata-se de um teste simples, que permite determinar se uma fonte está defeituosa e deve ser substituída, ou se está operando como esperado.

Neste artigo mostrarei como realizar o teste de uma fonte ATX comum usando um multímetro de baixo custo, de um modelo bem simples que permite realizar testes de tensão elétrica, corrente e resistência.

Fonte de alimentação ATX

Para realizar esse teste vamos seguir os passos listados na sequência:

1. Primeiramente, a segurança deve ser sua maior preocupação. Apesar da fonte ATX fornecer apenas valores baixos de tensão, até cerca de 12 volts, essa fonte é alimentada pela rede elétrica, de 110 ou 220 V, e sempre há um risco associado de choque elétrico se você tocar em alguma parte energizada, principalmente no conector traseiro do cabo de força.

Tome cuidado ao manusear a fonte ligada, e procure NÃO usar uma pulseira antiestática para realizar esse tipo de medição – ela é totalmente desnecessária nesse caso, e inclusive pode potencializar um eventual choque elétrico.

2. Abra o computador – ou seja tire a tampa do gabinete. É possível testar a fonte dentro do gabinete do computador ou fora; fica a seu critério como será feito o teste. Se o cabo de alimentação principal estiver em local de difícil acesso dentro do gabinete, recomenda-se retirar a fonte para facilitar a medição de suas tensões.

3. Desconecte todos os conectores da fonte que estejam conectados nos diversos componentes dentro da máquina – principalmente o conector principal, de 20 ou 24 pinos. Não desconecte outros cabos que não tenham nada a ver com a fonte em si.

Como ligar a fonte ATX com um clips

4. Ligue a fonte. Como? Efetuando um curto entre os pinos 15 (fio verde) e 16 (ou qualquer outro pino com fio preto conectado). Na dúvida, consulte a tabela de pinagem da fonte ATX para localizar esses pinos.

Como ligar uma fonte ATX usando um clips

5. Plugue o cabo de força na fonte e em uma tomada energizada. Se houver um botão liga/desliga na traseira da fonte, não esqueça de ligá-lo!
A fonte deve ligar nesse momento (a ventoinha deve começar a girar). Se não ligar, verifique se há energia na tomada onde foi conectada. Se houver energia e a fonte não ligar mesmo assim, provavelmente está com defeito.

6. Se a fonte ligou, vamos proceder ao teste com multímetro. Coloque o multímetro na posição para medição de volts em tensão contínua (VDC, VCC ou outra marcação), na escala até 20 volts. Veja a imagem a seguir:

Posição no multímetro para teste de tensão elétrica em fonte ATX

7. Teste os pinos do conector de 24 pinos (ou 20 pinos), conectando a ponteira preta do multímetro em qualquer um dos fios pretos do conector, preferencialmente pelo lado onde os fios entram no conector (é mais fácil), e a ponteira vermelha deve ser inserida, sucessivamente, nos fios de outras cores, verificando as tensões medidas de acordo com os valores apresentados na ilustração de pinagem a seguir:

Pinagem do conector ATX de 24 pinos 12V

8. Anote os valores obtidos em cada medição. TODOS os fios devem ser medidos, mesmo que haja vários fios de mesma cor, pois algum deles pode estar rompido e não ser capaz de fornecer tensão quando conectado ao computador.

Após realizar as medições, compare os valores obtidos com a tabela de tolerâncias a seguir; se algum dos valores estiver fora da faixa apresentada, que é a aceitável, a fonte muito provavelmente está com defeito. Substitua-a.

De acordo com esta tabela, por exemplo, a linha de tensão de 5V deve operar entre os extremos de 4,75V (-5%, mínimo) e 5,25V (+5%, máximo).

9. Se todos os valores de tensão foram medidos corretamente e estão dentro da faixa esperada, desligue a fonte da tomada, retire o clips do plugue principal e reconecte todos os cabos internos da fonte ao PC. Os testes ainda não acabaram!

10. É importante agora testar a fonte sob carga – ou seja, em operação com o computador consumindo corrente do equipamento. Após reconectar todos os cabos da fonte ao computador, plugue o cabo de força novamente na tomada e ligue o PC.

11. Repita os passos 7 e 8 para realizar o teste da fonte. Se, devido à posição do conector dentro do gabinete não for possível realizar o teste, simplesmente feche a máquina, pois não será possível realizar esse segundo teste. Se não for possível, não há problema, pois o primeiro teste deve ser suficiente para averiguar o funcionamento primário da fonte.

Tome cuidado para não causar nenhum curto-circuito, pois isso pode acarretar a perda da placa-mãe ou outros componentes internos!

12. Após realizar todos os testes, desligue o computador, desplugue-o da tomada, e feche o gabinete. Testes encerrados!

Se após testar a fonte e verificar que ela está operacional e fornecendo tensões de acordo com o esperado, e o computador ainda assim não ligar, o problema deve estar em outro componente, como a placa-mãe ou processador, que devem então ser testados de acordo.

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O conector ATX de 24 pinos é o conector de alimentação padrão em placas-mãe de computadores PC atualmente. Ele fornece energia para alimentar a placa-mãe e diversos circuitos e dispositivos a ela conectados, tais como a CPU, memória RAM, placas de expansão e o chipset, entre muitos outros.

Esse conector recebe o nome técnico de Molex 39-01-2240, ou ainda Molex Minifit Jr. Aqui vamos chamá-lo apenas de conector principal ATX.

Conector da fonte de alimentação ATX de 24 pinos

A ilustração a seguir mostra a pinagem completa do conector principal ATX de 24 pinos (ATX 2.2), com a numeração dos fios, suas respectivas cores e funções.

Pinagem do conector ATX de 24 pinos 12V

Alguns dos pinos possuem funções especiais, tais como:

• PWR_ON (PWR_OK): Sinal de “Power Good” em nível alto que indica que as saídas de +5V e +3,3V estão operando acima dos níveis de subtensão da fonte, garantindo assim o funcionamento contínuo dentro de suas especificações.
  Ou seja, é um sinal que indica que a fonte está operando normalmente nessas linhas de tensão.
• +5V Stand BY (VSB): Tensão de standby que pode ser usada para alimentar circuitos que necessitem de energia durante o estado desligado das linhas de energia da fonte.
  Usado, por exemplo, em circuitos de controle de soft power ou Wake on LAN.
• PS_ON#: Sinal ativo em nível baixo que liga todas as linhas de energia da fonte, incluindo as linhas de 3,3VCC, 5VCC, -5VCC, 12VCC e -12VCC.
  Quando este sinal é mantido em nível alto pela placa-mãe, ou quando este pino está desconectado, a fonte de alimentação não fornece corrente nas linhas indicadas acima.
  Ou seja, este é o pino que liga a fonte. 
• NC: “Not Connected“, pino não conectado (não usado).

Detalhes do conector ATX 24 pinos

Note que esse conector somente se encaixa na placa-mãe em um sentido específico, pois possui um chanfro de orientação que impede sua conexão em orientação incorreta, o que acarretaria em danos permanentes à placa-mãe e outros componentes do PC.

Originalmente, o conector principal de fontes ATX possuía 20 pinos, com uma pinagem similar à do conector de 24 pinos aqui representado, porém com os pinos 11, 12, 23 e 24 omitidos.

Conector de alimentação na placa-mãe para fontes ATX de 24 pinos

As fontes de alimentação de 24 pinos são empregadas em placas-mãe que requerem mais energia, e eliminam a necessidade de um conector de 12V auxiliar para alimentação extra.

É comum que esses quatro pinos adicionais possam ser destacados do conector de 24 pinos, de modo que ele possa ser empregado em placas-mãe com conector padrão de 20 pinos.

Se o conector de uma fonte não puder ser desmembrado desta forma, ainda é possível usar uma fonte ATX de 24 pinos em uma placa de 20 pinos, usando um adaptador específico de 24 para 20 pinos.

Precisão das tensões fornecidas

As tensões informadas são de referência, sendo que na prática elas podem variar ligeiramente de acordo com a tolerância especificada para fontes ATX em seu documento de padronização.

A tabela a seguir mostra os valores de tolerância de tensão para a fonte ATX (máximo de desvio percentual tolerado para os valores nominais):

Desta forma, a linha de tensão de 5V, por exemplo, deve operar entre os extremos de 4,75V (-5%, mínimo) e 5,25V (+5%, máximo). Se estiver operando fora dessa faixa, há algum problema com a fonte de alimentação.

O mesmo raciocínio se aplica aos demais valores de tensão elétrica mostrados.

Podemos testar as tensões fornecidas pelas várias linhas de energia de uma fonte ATX usando um multímetro, para troubleshooting em computadores desktop (pesquisa e eliminação de defeitos).

O post Pinagem do Conector ATX de 24 Pinos (ATX 2.2) apareceu primeiro em Bóson Treinamentos em Ciência e Tecnologia.

Organizado pelo administrador de sistemas Paul Vreeland, o All in One – System Rescue Toolkit (abreviado como AiO-SRT) é um conjunto de ferramentas projetado para auxiliar técnicos a realizar manutenção em computadores de forma rápida e eficiente.

É possível iniciar o computador usando o Live CD do AiO-SRT usando um CD/DVD ou pendrive USB. O Live CD é um ambiente Ubuntu Linux preparado (mais precisamente, Lubuntu), com suporte a boot via BIOS e UEFI, redes cabeadas e Wi-Fi, RAID, e contendo uma série de ferramentas prontas para uso.

O sistema é compatível com todas as versões do Windows desde o Windows XP, incluindo Windows XP/Vista/7/8/10. A mídia bootável também é compatível com sistemas Linux e as versões mais recentes do macOS da Apple.

Como obter o AIO-SRT

Você pode baixar gratuitamente o All in One System Rescue Toolkit a partir do site de seu desenvolvedor: https://paul.is-a-geek.org/aio-srt/

Recomendo o download via BitTorrent, por se tratar da forma mais rápida e que não sobrecarrega os servidores de hospedagem do programa.

Mas lembre-se: é sempre interessante e importante ajudar aos criadores de projetos deste tipo, por isso se puder não deixe de fazer uma doação ao criador do AiO-SRT, no próprio website indicado, via PayPal ou Bitcoin.

E, claro, você também ajuda indicando o software para seus amigos e colegas de trabalho e estudo.

Após baixar o software, você pode preparar um CD ou DVD bootáveis, ou um pendrive (flash drive) inicializável (recomendado). Com a mídia preparada e inserida em uma máquina, inicialize o computador e aguarde enquanto o AiO-SRT é carregado. Você deve ver a seguinte tela após o boot da mídia:

Ferramentas disponíveis

O AiO-SRT vem com diversas ferramentas muito úteis, que podem ser acessadas via menu ou diretamente pelos ícones na área de trabalho. Algumas das ferramentas disponíveis no AiO-SRT incluem:

• Boot Repair – ferramenta simples para recuperar o acesso ao sistema operacional da máquina
• ClamAV – Antivírus de código aberto, com a interface gráfica ClamTk
• Clonezilla – Famoso programa de gerenciamento de partições e criação de imagem ou clonagem de discos
• Disks – utilitário de disco para gerenciar SMART e partições de disco
• Disk Usage Analyzer – aplicativo gráfico para analisar o uso do disco
• Galculator – uma calculadora algébrica GTK 2 / GTK 3 e RPN
• GParted – editor de partição para gerenciar graficamente suas partições de disco
• Mprime – teste de tortura da CPU prime de Mersenne PESQUISAR
• Midori – Navegador da web leve, rápido e gratuito
• NT Password Reset – utilitário de remoção de senha do Windows
• Nwipe – apagar dados de forma segura em mídias com HDs e pendrives
• PhotoRec – software de recuperação de dados de arquivo
• System Profiler and Benchmark (System Information) – exibe informações sobre o hardware e software do computador
• Terminal – Interface de linha de comando do Lubuntu (LXTerminal)
• TestDisk – software de recuperação de dados projetado para ajudar a recuperar partições perdidas ou tornar discos inicializáveis novamente
• Xfburn – Uma ferramenta muito útil para gravação de CD / DVD

Se o CD/DVD/Pendrive for inserido em um computador (com Windows / Linux ou macOS), diversas ferramentas e utilitários também estarão disponíveis para manutenção e troubleshooting do sistema.

Tela do nwipe aberta no All in One System Rescue Toolkit

Por exemplo, em uma máquina com Windows 10 podemos abrir a mídia inserida e executar o programa AiO-SRT.exe (se não abrir automaticamente via autorun) e então teremos acesso às seguintes ferramentas na janela do AiO-SRT:

• Guia System Info – Informações do Sistema
• Guia General (Geral)
  • Verify Toolkit Integrity
  • Task Manager (Gerenciador de Tarefas)
  • File Manager for Technicians (Gerenciador de Arquivos para Técnicos)
  • Powershell (Admin)
  • Whois Domain Lookup
  • System Analyzer (Analizador de Sistema)
  • Resource Monitor (Monitor de Recursos)
  • Build AiO-SRT Flash Drive (Construa AiO-SRT Flash Drive)
  • Reboot Safe Mode (Reiniciar em Modo de Segurança)
  • AiO-SRT Lite to Desktop (AiO-SRT Lite para Desktop)
• Guia Hardware
  • CPU Stress Test (Teste de Estresse do Processador)
  • Memory Diagnostics (Diagnóstico de Memória do Sistema)
  • Hard Drive Diagnostics (Diagnóstico de HD)
  • Disk Management (Gerenciamento de Disco)
  • Defrag System Drive (Ferramenta de Desfragmentação)
  • Hardware Monitor Sensors (Sensores de Monitor de Hardware)
  • Device Manager (Gerenciador de Dispositivos)
  • LCD Dead Pixel Test (Teste de pixels mortos no LCD)
  • Hard Drive Usage (Uso do disco rígido)
  • Data Recovery (Ferramenta de Recuperação de Dados)
• Guia Repair Windows
  • Windows Startup
  • System File Checker (Verificador de Arquivos do Sistema)
  • DISM System Repair (Reparo do Sistema DISM)
  • Registry Editor (Editor do Registro do Windows)
  • Repair Explorer Icons
  • Windows Reliability Monitor (Monitor de Confiabilidade do Windows)
  • Blue Screen View (Vista da Tela Azul)
  • System Restore (Restauração do Sistema)
  • Windows Update Repair
  • Disk Cleanup (Limpeza de Disco)
• Guia Software
  • Sleep & Wake Info
  • Uninstall Programs (Ferramenta UninstallView)
  • RichCopy (programa descontinuado)
  • Bootable ISO to USB (Rufus Portable)
  • Play LBreakout2 (Jogo, clone do Arkanoid)
  • Don’t Sleep
  • Product Keys (Visualizador de Chaves de Produtos dos programas instalados)
  • Web Browser (Navegador QtWeb)
  • CD/DVD Drive Emulator (Emulador de Unidade de CD/DVD)
  • Explore ext2/ext3/ext4 (Ferramenta Explore2fs)
• Guia Networking
  • Reset TCP/IP & Winsock
  • TCP & UDP Port Query
  • View Open Ports (Mostrar portas abertas)
  • LAN Speed Test (Teste de velocidade de rede local)
  • Continuous Ping Test (Teste de ping contínuo)
  • Windows Firewall
  • Wireless Site Survey (Ferramenta Homedale)
  • SSH/Telnet/Serial Console (PuTTY)
  • View Open Shared Files (Exibir arquivos compartilhados abertos)
  • Network Mapper (Ferramenta Nmap)
• Guia Security
  • Windows Security Center (Central de Segurança do Windows)
  • Install Microsoft Security Essentials
  • Kaspersky Virus Removal Tool
  • Microsoft Safety Scanner
  • COMODO Cleaning Essentials
  • ESET Online Scanner
  • Norton Power Eraser
  • ClamWin Antivirus
  • Virus Total Online Scanner
  • Eicar Anti-Virus Test File
• Guia AntiVirus Removal
  • Avast! Removal Tool
  • Avira Removal Tool
  • AVG Removal Tool
  • Kaspersky Removal Tool
  • McAfee Removal Tool
  • MSSE Removal Tool
  • Norton Removal Tool
  • Trend Micro Removal Tool
  • Webroot Removal Tool
  • Universal AV Remover
• Guia autoFIX Utility – Permite enfileirar e executar várias tarefas em sequência.
• Guia Customize – Permite configurar sua própria fila de tarefas
  • Language (Idiomas) – O sistema pode ser apresentado em idiomas tais como Árabe, Checo, Dinamarquês, Alemão, Inglês (padrão), Espanhol, Francês, Italiano, Japonês, Holandês, Português, Russo, Chinês e muitas outros.

Conclusão

Assim como outras ferramentas do gêneros, como o Hiren´s Boot CD, o SystemRescueCD e o UBCD, o AiO-SRT é uma excelente opção de sistema com ferramentas para diagnóstico e manutenção de computadores, sendo importante sempre carregarmos opções variadas de utilitários ao realizar nosso trabalho.

Por ser capaz de operar em sistemas Windows, Linux e macOS, com um conjunto grande e variado de utilitários disponíveis, o All in One System Rescue Toolkit se mostra muito útil e versátil, e, por isso mesmo, recomendado. Crie um pendrive bootável com esse sistema (e você pode usar o próprio AiO-SRT para isso!) e adicione ao seu conjunto de ferramentas para facilitar seu trabalho como técnico de manutenção.

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A palavra firmware se refere a um conjunto que inclui software e dados armazenados em um dispositivo de hardware (como uma memória ROM – apenas para leitura – ou Flash) de um computador ou outro equipamento, contendo informações sobre a operação do dispositivo em si, como suas intruções de operação e configurações de inicialização. É um conjunto de instruções programadas diretamente no hardware.

No geral, um firmware é escrito usando linguagens de programação como C, C++ ou Assembly, que permitem escrever programas que se comunicam de forma muito eficiente e rápida com o hardware.

O armazenamento em firmware se distingue de outros meios pelo fato de que os dados são armazenados de forma permanente, não sendo perdidos ao desligar o equipamento, além de não poderem ser apagados ou alterados pelo usuário sem o uso de softwares específicos.

Ainda assim, o firmware pode ser atualizado, como o emprego de programas criados especialmente para esse fim. No geral, o usuário ou técnico baixa a atualização de firmware do equipamento a partir do site do fabricante na Internet e realiza a instalação desta versão mais recente no dispositivo.

Chip de memória ROM

Exemplos de dispositivos que empregam firmware e que em alguns casos costumam ter atualizações disponíveis são:

• Computadores
• Roteadores banda larga
• Smartphones
• Máquinas de Lavar Roupa
• Televisores
• Consoles de Vídeo-Game
• Storages de Rede
• HDs externos e pendrives
• Monitores de computador

Um exemplo clássico de firmware é a BIOS – Sistema Básico de Entrada e Saída – encontrada na placa-mãe de computadores pessoais, workstations e servidores.

Problemas de atualização de firmware

Uma atualização de firmware mal realizada ou não concretizada por resultar em um equipamento não mais capaz de funcionar, que costumamos chamar de bricked (“virou tijolo”, em tradução livre). Muitas vezes não é possível mais recuperar o equipamento quando um problema deste tipo ocorre, e por isso é crucial tomar o máximo de cuidado possível ao atualizar o firmware de um dispositivo qualquer.

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A sigla CMOS significa Complementary Metal-Oxide Semiconductor (Metal-óxido Semicondutor Complementar) se refere a uma tecnologia de fabricação de dispositivos eletrônicos semicondutores, dos mais variados tipos, como circuitos lógicos digitais.

Em um computador, trata-se de um circuito de memória volátil presente na placa-mãe de computador, a qual permite armazenar muitas informações importantes de configuração da máquina, como as configurações da BIOS, data e hora, ajustes de hardware do sistema, entre outras. É também conhecida como CMOS RAM ou NVRAM (Non-Volatile RAM / RAM Não-Volátil), e comumente armazena até 256 bytes de dados, podendo ser encontrada dentro do chipset ponte sul.

Quando falamos em “resetar a BIOS”, na verdade o que queremos é apagar o conteúdo da memória CMOS, para que seja possível refazer a configuração de hardware do sistema – ou simplesmente apagar a senha de inicialização.

É importante frisar que a BIOS em si é um programa que lê configurações de hardware e sistema armazenadas na memória CMOS durante a inicialização do computador, e não está localizada na CMOS em si – a BIOS é encontrada em outro chip da placa-mãe, notadamente a memória ROM.

Problemas de CMOS

Se o conteúdo da memória CMOS for perdido, o computador irá apresentar mensagens de erro durante a inicialização, além de perder a configuração de data e hora do sistema. Exemplos de mensagens incluem as seguintes:

• CMOS Read Error
• CMOS Battery Failure
• CMOS Checksum Error

No geral, o conteúdo da CMOS é perdido quando a bateria da placa mãe se esgota, quando ela é retirada, ou ainda se um jumper de reset de BIOS específico é empregado. A troca da bateria resolve esse problema, mas as configurações de hardware precisam ser refeitas após.

Bateria CMOS

Como a CMOS é uma memória volátil, seu conteúdo é apagado quando a energia elétrica que a alimenta é cortada, e para evitar a perda dos dados de configuração armazenados ela depende de uma bateria instalada na própria placa-mãe para se manter.

Bateria em uma placa-mãe. Foto por Helio Breve.

Essa bateria é geralmente uma célula de íons de lítio CR2032 comum, de 3V, que pode ser trocada facilmente quando esgotada. Na prática, é raro ter de trocar essa bateria, pois ela costuma durar muitos anos, na maioria do caso até mais de 10 anos.

Bateria CR2032 de 3V

Computadores Mac, como iMacs e MacBooks também possuem memória CMOS, que nestas máquinas é conhecida como PRAM, ou Parameter RAM. Esse tipo de memória também pode ser resetada se necessário, para sanar alguns problemas do sistema.

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O mundo dos dispositivos de armazenamento – Storage – é bastante complexo. Foram criados inúmeros padrões de comunicação distintos para as interfaces de conexão desses dispositivos ao longo do tempo.

Alguns desses padrões são usados internamente em um computador, por exemplo para a conexão de UM disco rígido à uma placa-mãe, ao passo que outros padrões são empregados para a conexão de dispositivos de armazenamento externos, como um pendrive, por exemplo. Alguns desses padrões são habilitados pela integração de uma controladora de drive dentro do próprio drive em si, com o intuito de diminuir o custo de fabricação e aumentar a performance na transferência de dados do dispositivo.

Dentre os padrões mais conhecidos podemos citar o padrão ESDI (Enhanced Small Disk Interface), os famosos padrões IDE (Integrated Drive Electronics) e ATA (AT Attachment), o padrão SCSI (Small computer System Interface) e o padrão Fibre Chanel, entre outros. O padrão ATA tem sido usado de forma predominante em computadores comuns (para consumidores domésticos / corporativos), ao passo que padrões como o SCSI encontram uso em sistemas de armazenamento comerciais / profissionais.

HD SATA convencional

O padrão ATA possui duas formas: PATA (ATA Paralelo, que chamamos hoje em dia simplesmente de IDE) e o SATA (ATA Serial), sendo que o padrão PATA denota um barramento para até dois dispositivos por porta, ao passo que o padrão SATA suporta apenas um dispositivo. Já o padrão SCSI suporta múltiplos dispositivos, e tem muitas variantes, como Fast, Wide, Fast Wide, Ultra, LVD e outras, cada uma com diferentes larguras de barramento e velocidades de transmissão.

O padrão Fibre Channel, além de ser um padrão de storage, é também um padrão de rede, devido à sua capacidade de comunicação em distâncias maiores.

Adaptador Fibre Channel de duas portas

A tabela a seguir traz informações sobre os principais padrões de interface de armazenamento existentes na atualidade (e alguns antigos, não mais em uso):

Hoje em dia, as variantes paralelas dos padrões ATA e SCSI foram suplantadas por versões de comunicação serial, como os padrões SATA e SAS, os quais fornecem um throughput (taxa de transferência) significantemente maior que seus predecessores de transmissão paralela. Além disso, possuem custo menor, além de vantagens mecânicas, que incluem até mesmo menor bloqueio do fluxo de ar dentro do gabinete do computador, pois seus cabos de conexão são muito mais estreitos do que os cabos de conexão paralelos de outrora.

Cabo SATA

Referências

Revista Signal Integrity Journal – Edição de Julho / 2019

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O módulo MB102 é um módulo de fonte de alimentação para matriz de contatos fabricado pela empresa YwRobot, na China. Ele é capaz de fornecer duas linhas de alimentação, de 5V e 3,3V, e possui um conector USB para saída de tensão, assim como um conector de entrada para adaptador de energia.

Trata-se de um modelo de fonte não ajustável, que fornece duas linhas de 5V ou 3,3V por meio da configuração de jumpers na placa. Isso é mais do que suficiente para inúmeras aplicações, como por exemplo alimentar circuitos controlados por um Arduino ou Raspberry Pi, entre outros.

De acordo com as instruções de operação do módulo, ele deve ser alimentado com uma tensão de entrada entre 6,5 e 12V, e fornece em sua saída uma corrente máxima de 700mA, usando reguladores de tensão AMS1117.

Os Reguladores de Tensão AMS1117

O AMS1117 é uma série de  reguladores de tensão fabricados pela Advanced Monolithic Systems. No módulo existem dois desses reguladores: um para fornecer a tensão de 3,3V e o outro para a linha de 5V, ambos em encapsulamento SOT-223.

De acordo com o manual (datasheet), esses circuitos integrados podem fornecer corrente de até 1A, e suportam tensão de entrada de até 15V.

O datasheet também informa que o AMS1117 possui proteção interna contra curto-circuito, por meio de um circuito de limitação de potência. Também possui um circuito de proteção contra sobrecarga térmica, que desliga o regulador quando a temperatura de junção alcança cerca de 165ºC. Sua temperatura de operação máxima na junção é de 125ºC.

Regulador de Tensão AMS1117 de 3.3V

A seguir temos a vista inferior da placa, mostrando os pinos para encaixe em uma matriz de contatos de tamanho médio ou grande (half ou full):

Vista inferior do módulo de fonte para matriz de contatos YwRobot

Especificações do Módulo MB-102

• Chave liga / desliga
• LED indicador de operação
• Tensão de entrada: de 6,5V a 12V (DC) ou via USB
• Tensão de saída: 3,3V ou 5V (DC), ajustadas por jumper.
• Corrente máxima de saída: 700mA
• Dimensões: 5,3cm x 3,5cm

O ajuste de tensão de saída é feito por meio de um conjunto de jumpers no módulo, que, de acordo com sua posição, permitem fornecer 5V ou 3.3V.

Usando o módulo – teste

Para testar o módulo, eu o utilizei em alguns projetos envolvendo Arduino e motores DC. Como os motores DC, no geral, drenam muita corrente, não podem ser alimentados diretamente pela corrente fornecida pelos pinos do Arduino. Assim, usei esse módulo para alimentar um motor, que por sua vez era acionado pelo microcontrolador, via transistor.

Módulo YWRobot MB102 conectado a uma matriz de contatos

O projeto completo do acionamento de motor DC pode ser lido aqui.

Para usar o módulo, ajustamos o jumper de acordo com a tensão desejada (5V no caso), conectamos uma fonte de alimentação externa a ele, entre 6,5 e 12V, e pressionamos o botão liga/desliga. Um LED indica se o módulo está ligado ou não.

O módulo suportou bem a demanda de corrente do motor, alimentando-o com a tensão de 5V. Mesmo após vários minutos de operação, os chips não se aqueceram, denotando um possível durabilidade com boa qualidade. Lembrando que a corrente máxima de saída do módulo é de 700mA, portanto, cuidado ao conectar uma carga a ele, pois não deve exceder esse limite de corrente.

Onde encontrar o módulo YWRobot

Esse módulo em particular foi comprado em um site chinês de venda de produtos diversos (Ali Express), e pode ser encontrado com facilidade também em outros e-commerces, como Deal Extreme (DX) e Ebay, entre outros.

Seu preço, quando este artigo foi escrito, girava entre R$ 3,00 e R$ 4,00 a unidade, com frete grátis quando comprado em lotes de 5 ou mais.

A empresa também fabrica outros tipos de componentes, como módulos LCD seriais e módulos de LEDs coloridos, entre outros produtos.

Veredito: Módulo recomendado pela facilidade e praticidade que traz na construção de projetos envolvendo matrizes de contatos.

O post Módulo de fonte para matriz de contatos YwRobot MB102 – Análise apareceu primeiro em Bóson Treinamentos em Ciência e Tecnologia.

Um Sistema de Arquivos é um sistema utilizado para armazenar, organizar e acessar dados em um computador de forma efetiva. Os dispositivos que utilizam sistemas de arquivos são discos rígidos, mídias ópticas como CDs e DVDs, cartões de memória e pendrives (flash drives) e discos flexíveis (disquetes), entre outros.

Um sistema de arquivos permite o armazenamento organizado de arquivos, agregando características a cada arquivo como um nome, permissões de acesso, atributos especiais e um índice, que é uma lista de arquivos na partição que informa onde cada arquivo está localizado no disco. Assim, o sistema operacional é capaz de encontrar o arquivo em seu local de armazenamento rapidamente.

Os arquivos podem ser acessados em um dispositivo de armazenamento por meio de interface gráfica ou linha de comandos. Ambas as interfaces podem interagir com o sistema de arquivos empregado.

As principais funções de um sistema de arquivos são:

• Gerenciamento de arquivos
• Navegação pela estrutura de diretórios
• Acesso a arquivos e pastas
• Recuperação de dados
• Armazenamento de dados

Particionamento e Formatação

O espaço nos dispositivos de armazenamento é dividido em seções denominadas “partições”, e cada partição deve ser formatada com um sistema de arquivos para que seja possível gravar dados nela. O processo de formatação é, basicamente, a configuração de um sistema de arquivos de um determinado tipo no dispositivo.

Existem diversos sistemas de arquivos diferentes que podem ser utilizados para organizar os arquivos em um sistema. Cada um organiza os dados de uma forma distinta. Alguns são mais rápidos (para listar ou armazenar os dados), outros possuem um nível de segurança maior, outros são mais adequados a drives removíveis ou a mídias somente-leitura.

Cada sistema operacional utiliza um tipo de sistema de arquivos (ou vários). Por exemplo, o sistema operacional Windows tende a utilizar o sistema de arquivos NTFS para gerenciar o armazenamento de dados do sistema e arquivos e programas de usuários, mas ele é capaz de acessar dados gravados em outros tipos de sistemas de arquivos, como FAT32 ou exFAT, por exemplo.

Durante a instalação de um sistema operacional, as partições são formatadas automaticamente (no geral) com o sistema de arquivos que se julga mais adequado para aquele sistema. Em muitos casos é possível escolher outros tipos de sistemas de arquivos para formatar uma partição, utilizando ferramentas adequadas.

Sistemas que são acessados através de uma rede também podem ter sistemas de arquivos especiais, assim como sistemas de bancos de dados, que podem utilizar sistemas de arquivos específicos e proprietários, projetados especificamente para as necessidades do banco de dados em questão.

A figura a seguir mostra a janela do utilitário GParted, utilizado para particionar e formatar discos no Linux:

E na figura seguinte, a ferramenta de Gerenciamento de Disco do Windows:

Classificação dos sistemas de arquivos

Podemos classificar os sistemas de arquivos em uso atualmente em quatro grandes grupos:

• Sistemas de arquivos de Disco
• Sistemas de arquivos de Redes
• Sistemas de arquivos de Bancos de Dados
• Sistemas de arquivos de propósito especial

Exemplos de sistemas de arquivos

A tabela a seguir traz uma série de sistemas de arquivos, significado de seus nomes (geralmente siglas) e características gerais resumidas para cada um deles:

Nas próximas lições vamos estudar mais afundo alguns dos sistemas citados aqui, e mostraremos também como formatar sistemas operacionais com sistemas de arquivos específicos.

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O post O que é um Sistema de Arquivos (File System) apareceu primeiro em Bóson Treinamentos em Ciência e Tecnologia.

Existem dois métodos para transmissão de dados através de um canal de comunicação: transmissão em série e transmissão paralela.

Transmissão Paralela

Neste tipo de transmissão são transmitidos um conjunto de bits simultaneamente. A quantidade de bits transmitidos varia conforme o sistema, sendo comuns sistemas com múltiplos de 8 bits (8, 16, 32, 64).

A figura a seguir ilustra um sistema de transmissão paralela de 8 bits, transmitindo o byte “10100110”:

A vantagem da transmissão paralela é que, por serem enviados vários bits de uma só vez, ela tende a ser rápida. Porém, existem alguns problemas inerentes a esse sistema de transmissão.

1. É necessário uma grande quantidade de fios, ou trilhas, para transmitir os bits – um para cada bit. Assim, uma transmissão paralela de 32 bits necessita de, no mínimo, 32 fios, ou caminhos de comunicação, para realizar a interligação entre os dispositivos.

Cada fio, como sabemos, ao ser percorrido por uma corrente elétrica, gera um campo eletromagnético ao seu redor, que pode causar interferência nos condutores adjacentes. Na transmissão paralela esse efeito pode se multiplicar pelo número de fios usados no canal, ocasionando problemas como corrupção dos dados transmitidos.

2. Além disso, os condutores empregados na confecção do canal paralelo podem não ser exatamente do mesmo comprimento – imperfeições de fabricação podem resultar em alguns fios ou trilhas ligeiramente maiores ou menores, mesmo por milésimos de milímetro (micrômetros).

Isso pode acarretar um problema conhecido como Atraso de Propagação ( Skew Delay), que consiste em bits que são transmitidos juntos, mas não chegam simultaneamente no receptor. Isso pode ocasionar perda de performance na transmissão, perda de dados, e é necessário criar circuitos mais complexos (e de maior custo) no receptor para lidar com o problema.

O skew delay se agrava quando o caminho a ser percorrido pelos dados é maior, como ocorre em cabos de ligação conectados a um PC. Exemplos clássicos incluem o antigo cabo flat IDE e cabos de impressora paralela.

Transmissão em Série

Neste tipo de transmissão os bits são enviados sequencialmente (“em série”), um bit por vez. A figura a seguir ilustra esse processo:

Se compararmos dois sistemas, um transmitindo em série e outro em paralelo, com o mesmo clock, o sistema paralelo será certamente mais rápido, pois transmite vários bits por vez.

Porém, se elevarmos suficientemente o clock do sistema em série, é possível obter velocidades de transmissão mais elevadas do que em um sistema de transmissão paralela.

Vantagens da transmissão em série

A transmissão em série utiliza muito menos fios para realizar a transmissão de dados do que um sistema paralelo. São no mínimo dois ou três fios (transmissões half-duplex ou full-duplex). Podem ser necessários mais alguns poucos fios, dependendo do método de comunicação usado (com ou sem clock, por exemplo).

Por conta disso, a transmissão em série apresenta menos problemas com interferência eletromagnética, o que acaba permitindo um aumento em sua taxa de transferência (“velocidade”), pois menos erros são gerados durante a transmissão. Além disso, é eliminado o problema do atraso de propagação, pois os bits não são enviados juntos, mas sim sequencialmente.

Atualmente tem se dado preferência ao desenvolvimento e uso de sistemas de transmissão em série. Por exemplo, as interfaces USB, Firewire, SATA, PCI Express, I2C e SPI são todas interfaces de transmissão em série.

Formas de transmissão em série

Existem três formas principais de transmissão de dados em série:

1. Transmissão Assíncrona: neste tipo de transmissão, são enviados juntamente com os dados alguns bits especiais de sinalização e controle, como por exemplo bits denominados de START BIT e STOP BIT, que são empregados para indicar o início e o fim da transmissão de um conjunto de bits (por exemplo, de um byte específico).

Existem outras formas de transmissão assíncrona, que utilizam outros bits de controle.

2. Transmissão Síncrona: nesta transmissão, um sinal de sincronismo separado é utilizado para que os envolvidos na comunicação consigam ajustar sua temporização, e o receptor possa, assim, saber onde começa e onde termina cada transmissão de dados.

Geralmente temos um fio extra transmitindo um sinal de clock para realizar esse sincronismo entre os dispositivos.

3. Transmissão Diferencial: neste tipo de transmissão, o mesmo (série de bits) é enviado em dois fios diferentes, porém com a polaridade invertida em um deles.

Quando um fio é percorrido por corrente elétrica, é gerado um campo eletromagnético ao seu redor, que pode induzir uma corrente em fios adjacentes, ocasionando a ocorrência de ruídos (interferência) na transmissão. Porém, se esse fio adjacente carregar o mesmo sinal, mas com polaridade invertida, irá gerar um sinal eletromagnético de polaridade oposta, o qual irá anular o efeito da interferência causada pelo outro fio, pois os campos opostos irão se anular.

Damos o nome de “D+” a um dos fios e de “D-” ao fio que carrega o sinal invertido. Em um próximo tutorial vamos analisar mais a fundo o funcionamento da transmissão diferencial, trazendo alguns exemplos de sua aplicação prática.

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Canais de Comunicação

Damos o nome de Canal de Comunicação, ou simplesmente Canal, ao meio utilizado para a transmissão de dados entre dispositivos ou sistemas. Um canal pode ser um meio de transmissão físico, tal como um fio metálico, ou ainda uma conexão lógica, como ocorre em um canal de rádio, que usa um meio de transmissão multiplexado.

Um canal permite efetuar a transmissão de dados de um ou mais elementos transmissores, usualmente denotados pela sigla Tx, para um ou mais elementos receptores, denotados pela sigla Rx. Meios de transmissão usualmente utilizados para efetuar a comunicação entre dois elementos são classificados em dois tipos principais: cabos e broadcast.

Os cabos podem ser de vários tipos, como cabos metálicos ou fibras ópticas, e o tipo broadcast engloba comunicações por meio de ondas eletromagnéticas, como rádio, satélites, ou microondas.

Com um meio de transmissão, podemos criar um canal de comunicações entre os elementos, que será o caminho que os dados percorrerão entre eles.

Os canais de comunicação podem ser unidirecionais ou bidirecionais.

• Canal Unidirecional: a transmissão de dados é realizada apenas em uma única direção. Se tivermos um canal unidirecional conectando um dispositivo X e um dispositivo Y, apenas um dos dispositivos poderá transmitir dados. Por exemplo, suponhamos que o dispositivo X seja um transmissor (Tx), e o dispositivo Y seja um receptor (Rx). Neste caso, X pode transmitir dados a Y, mas Y não pode transmitir dados a X. Damos o nome de Modo Simplex ao modo de transmissão de dados empregado em um canal unidirecional. A figura a seguir ilustra esse processo:

• Canal Bidirecional: a transmissão dos dados pode ocorrer nos dois sentidos. Assim, tando X quanto Y podem transmitir e receber dados, agindo portanto como Tx e Rx. Porém, esse processo não necessariamente irá ocorrer de forma simultânea – irá depender do Modo de Transmissão empregado. Os dois modos de transmissão que permitem a comunicação bidirecional de dados são o Modo Half-Duplex e o Modo Full-Duplex, estudados logo a seguir.

Modos de Transmissão de Dados

Dados podem ser transmitidos em um sistema de três formas distintas:

• Modo Simplex: Neste modo de transmissão temos dois dispositivos com funções bem definidas: um deles será o transmissor dos dados (Tx) e o outro será o receptor (Rx). Supondo os elementos X e Y, podemos ter X como transmissor e Y como receptor, e então essas funções nunca se alteram – ou seja, a comunicação se dará sempre em apenas um sentido. Um dispositivo transmite, e o outro recebe dados. Exemplos de transmissão que operam no modo simplex são as transmissões de rádio e TV em broadcasting (via antena). Neste casos, o meio de transmissão, que são as ondas eletromagnéticas do sinal de rádio, só carregam dados em uma direção – da estação transmissora para os receptores dos usuários. Outro exemplo são câmeras de segurança, que captam imagens e enviam para um servidor para gravação.

• Modo Duplex: Modo de transmissão que consiste em dispositivos que podem enviar dados um ao outro em ambas as direções. Neste caso, teremos dois caminhos de comunicação que permitem levar os dados de um dispositivo para outro, e vice-versa. Existem dois tipos de comunicação duplex: Half-duplex e Full-duplex.
  • Modo Half-duplex: Neste modo de transmissão, ambos os dispositivos podem enviar dados um ao outro, mas não ao mesmo tempo. Quando um dos dispositivos está enviando dados, o segundo dispositivo age como um receptor puro, e não transmite até que o primeiro tenha terminado sua transmissão. A comunicação é bidirecional, mas apenas em uma direção por vez. Um exemplo de sistema que se comunica no modo half-duplex são os rádios Walkie-talkie, com os quais duas pessoas podem se comunicar, mas apenas uma por vez.

• Modo Full-duplex: Neste modo de transmissão, os dispositivos podem enviar dados um ao outro simultaneamente. A comunicação é bidirecional e pode ocorrer em ambas as direções ao mesmo tempo.Ou seja, um dispositivo pode enviar e receber dados no mesmo momento. Um exemplo de comunicação full-duplex são as redes cabeadas Ethernet modernas, onde dois pares de fios em um cabo de par trançado permite que dados sejam enviados e recebidos simultaneamente em uma placa de rede.

No próximo tutorial vamos estudar os métodos de transmissão de dados, que consistem na Transmissão em Série e na Transmissão em Paralelo.

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