A ideia desenvolvida

Keywords
T-shirt – Identidade Visual – Comunicação – Wearable Technology – Arte Generativa – Auto-Conhecimento

Sinopse
Procura-se tirar partido das wearable technologies, particularmente das tecnologias digitais e electrónicas, para criar um projecto artístico que visa reflectir sobre a necessidade de auto-conhecimento. A t-shirt, encarada como um elemento importante na construção da nossa identidade visual, vê, neste trabalho, potenciada a sua capacidade de reflectir visualmente a identidade de quem a veste. Por isso, quando essa identidade é trocada com outros, cada indivíduo pode ver-se a partir de uma nova perspectiva que lhe permite adquirir um maior conhecimento de si mesmo e, talvez, conduz-se ao diálogo.

Apresentação da ideia/projecto a desenvolver
Este projecto pretende levar as pessoas a expressarem mais conscientemente a sua identidade visual, através da escolha de uma t-shirt com tecnologia digital e electrónica incorporada. Cada t-shirt apresenta não apenas uma imagem gráfica, mas uma animação (construída visualmente com uma matriz de LEDs, e portanto luminosa), na parte da frente, que pode ser alterada dinamicamente. Essa animação está inserida num elemento gráfico maior, uma imagem fixa também na frente da t-shirt.
Ao escolher uma t-shirt em vez de outra, a pessoa está a mostrar a sua preferência, a optar por uma t-shirt que irá causar a primeira impressão que os outros terão de si, enquanto a tiver vestida. A animação que está nessa t-shirt identifica a pessoa, faz parte da sua identidade visual.
Quando duas pessoas com t-shirts deste projecto se cruzarem, as suas identidades visuais animadas trocam, fazendo com que cada pessoa veja incorporada na t-shirt do outro uma parte da sua identidade visual. Como é somente a parte animada da t-shirt que se altera entre as duas t-shirts, a identidade visual da pessoa insere-se melhor ou pior no restante aspecto gráfico (identitário) da t-shirt do outro. Isso permite às pessoas observar-se a partir do outro, como num espelho um pouco alterado. Estão a ver uma parte que as simboliza e faz parte delas no exterior, incorporada dentro da identidade visual de uma pessoa externa. Essa segunda pessoa “espelha” a primeira, com as alterações provocadas pela sua própria identidade. Assim, o primeiro indivíduo adquire uma nova visão de si mesmo, visto através dos olhos de outra pessoa, melhorando o seu auto-conhecimento. A troca de identidades é temporária, sendo que, passado algum tempo, cada um volta a exibir a sua própria identidade, mantendo a sua capacidade de a voltar a trocá-la com outros.

O papel do vestuário na sociedade

A informação apresentada neste post foi retirada dos capítulos 3 e 4 do livro Fashion as Communication, de Malcolm Barnard.

O vestuário tem duas funções principais e complementares na nossa sociedade. A função material, relacionada com a protecção e a modéstia e a função cultural ligada à comunicação. Todavia mesmo as funções materiais têm uma implicação cultural visto que a forma como a roupa é usada para suprir essas necessidades depende de cada cultura.
Enquanto um objecto puramente material, uma peça de vestuário serve para responder às nossas necessidades de protecção e conforto. Segundo Flügel, citado por Barnard, “clothing protects the body from the cold, the heat, ‘accidents incidental to dangerous occupations and sports’ (Flügel 1930: 70-1), human or animal enemies, and physical or psychological dangers.”. Esses perigos psicológicos podem ser mágicos ou espirituais ou referir-se à sensação de conforto da nossa primeira infância, possivelmente recriada ao vestir a nossa roupa favorita.
No que respeita à modéstia, ou seja, à utilização do vestuário para cobrir e esconder partes do corpo que são consideradas vergonhosas ou pecaminosas, existem duas posições opostas. A que respeita ao uso da roupa para esse mesmo fim, e a que procura precisamente o contrário, isto é, chamar a atenção para a sexualidade da pessoa e atrair um parceiro do sexo oposto ou do mesmo sexo.
Por outro lado, a roupa tem ainda o papel de camufladora, seja no meio militar, seja para esconder ou disfarçar algum aspecto que o indivíduo não deseja que se note, ou mesmo para que o próprio sujeito passe despercebido no meio dos outros.
Quanto às funções culturais do vestuário, é através dele que um indivíduo comunica e experimenta a sua posição na ordem social. Esse posicionamento dá-se tanto ao nível do status, como do papel social, da situação económica, do grau de poder, da crença religiosa, do ritual social ou da actividade lúdica em que a pessoa se insere.
As pessoas tendem a julgar o status e a situação económica em que os outros se encontram como base na sua forma de vestir. No caso do status ou valor social, esse discernimento permite distinguir qual o papel que cada pessoa ocupa num determinado contexto. Nuns casos mais claramente do que noutros, é-nos possível distinguir um médico de uma enfermeira, ou um executivo de um pintor, pela forma como se vestem. Isso é realmente favorável porque nos poupa tempo e nos permite adequar a nossa forma de actuar de acordo com o status da pessoa com que lidamos. Por outro lado, passamos também a esperar um certo número de comportamentos por parte dessa pessoa. O mesmo se passa quando somos capazes de distinguir alguém que ocupa um cargo de poder. No que respeita às crenças religiosas e aos rituais sociais, como casamentos e funerais, cada um implica um código de vestuário próprio que identifica os participantes nesses momentos. Similarmente, algumas actividades lúdicas como o golfe, uma ida à praia ou uma saída a um bar nocturno revelam-se pela forma como as pessoas se vestem.
Vemos portanto que a roupa revela realmente muita coisa sobre nós, diluindo-nos ou salientando-nos no meio dos outros, conforme aderimos ou não às convenções culturais estabelecidas. Tem ainda a capacidade de revelar se pertencemos a determinados grupos sociais. Há, no entanto, que salientar que o significado da roupa só pode compreender-se inteiramente quando inserido no determinado contexto cultural e temporal.

Ferramentas de trabalho

A informação e as imagens deste post foram retiradas do livro Fashioning Technology, de Syuzzi Pakhchyan.

Existem alguns materiais de trabalho fundamentais quando se realizam projectos ligados à electrónica, mesmo os que estão relacionados com a inserção dos seus componentes em peças de roupa. Essas ferramentas são aqui mostradas, explicando-se a sua funcionalidade.

“Crocodilos”
Estabelecem uma ligação eléctrica temporária entre componentes electrónicos.

Fita isoladora
Serve para isolar cabos descarnados.

Multímetro
Dispositivo que mede a voltagem, intensidade e resistência eléctrica, entre outras coisas, num circuito eléctrico, ajudando a detectar eventuais problemas.

Ferro de Soldar
Usa-se para unir permanentemente componentes electrónicos.

Solda
Liga metálica que é derretida com o ferro de soldar, para unir os componentes electrónicos. Syuzi Pakhchyan recomenda a solda 60/40 rosin-core.

Placa perfurada (Perfboard)
Placa previamente furada, com ou sem traços de cobre, para prototipar circuitos. Nesta placa, é preciso soldar os componentes electrónicos. O seu funcionamento é muito semelhante ao da breadboard (ver abaixo).

Solderless Breadboard
Placa também usada para prototipar circuitos, ligando temporariamente todos os componentes electrónicos, sem soldar.
A placa tem o aspecto que podemos ver na Figura, sendo constituída por três zonas principais, a 1 reservada para a alimentação, a 2 para a ligação dos componentes electrónicos e a 3 que divide a placa ao meio. A comunicação entre as perfurações faz-se de acordo com o que podemos ver através das linhas pretas, não havendo, portanto comunicação entre as duas partes da placa. Para que estas comuniquem, é necessário uni-las através de wire jumpers ou de circuitos integrados. Estes devem ficar no meio da placa, com metade dos contactos de um lado e a outra metade do outro.
Para usar a placa, basta inserir os contactos dos componentes nos buracos e alimentar a placa. O pólo positivo da bateria deve ser ligado à linha vermelha da zona 1 da placa, enquanto o pólo negativo deve ser ligado à linha azul, de forma a ficar bem clara a distinção entre ambos, evitando-se os curto-circuitos.

Wire Jumpers
Utilizam-se para ligar temporariamente componentes electrónicos numa breadboard. Vendem-se com tamanhos estipulados e as duas pontas descarnadas e dobradas a 90º.

Componentes electrónicos usados em Wearable Technology

A informação e as imagens deste post foram retiradas do livro Fashioning Technology, de Syuzzi Pakhchyan.

Aqui estão listados e definidos brevemente os principais componentes electrónicos usados na construção de projectos de Wearable Technology.

Resistências de Valor Fixo
Servem para limitar a corrente eléctrica e dividir a voltagem. São constituídas por um núcleo cilíndrico e dois contactos não polarizados (sem lado positivo e negativo). Há que ter em conta o valor da resistência e o da potência. O valor da resistência é definido em ohms (Ω), e apresentado simbolicamente por quatro bandas de cor impressas no núcleo, como vemos na Figura 42. O valor da potência é medido em watts (W) e indica a potência máxima que pode ser aplicada no componente sem o estragar.

No caso da Figura, o primeiro valor é 2, o segundo é 6 e o multiplicador é 10, pelo que a resistência é de 260 ohms (26 x 10 = 260), com uma tolerância de ±5%.

Resistências variáveis
Semelhantes às resistências de valor fixo, diferem por terem uma amplitude predefinida de resistência que pode ser ajustada manual ou automaticamente. Além da resistência máxima e da potência, há ainda que notar a voltagem em volts (V). Existem diferentes tipos de resistências variáveis, os sensores flexíveis (A), as foto-células (B), os potenciómetros (C) e os termístores (D). Os primeiros aumentam a resistência quando dobrados e os segundos, costumam diminuir a resistência quando a luz aumenta, mas também há os que aumentem a resistência com o aumento da luz. Os potenciómetros têm três terminais. Os dois exteriores têm uma resistência fixa entre os dois, de 0 ao máximo predefinido pela resistência. O terminal do meio está ligado a um contacto eléctrico movível (wiper), que varia com a resistência. Por fim, os termístores variam a resistência de acordo com a variação da temperatura. Uns aumentam a resistência com o aumento da temperatura, outros fazem o inverso.

Condensadores
Funcionam como uma pequena bateria, capaz de guardar carga eléctrica. Trata-se de um dispositivo com placas condutivas separadas por um material isolador, chamado dieléctrico. Os tipos mais comuns desse material são a mica, cerâmica, película de plástico, electrólitos.
Os condensadores de electrólitos parecem pequenos barris e são polarizados, possuindo um contacto positivo e outro negativo. Tal como a resistência, é preciso ter em conta o valor da potência. Além disso, tem um valor de capacitância medido em farads, que está impresso no dispositivo e lê-se como se vê na figura.

Interruptores
Servem para fechar ou abrir circuitos eléctricos. Podem controlar um ou dois circuitos ao mesmo tempo, conforme tenham um ou dois braços movíveis que abrem e fecham os circuitos. E podem ter uma ou duas posições em que estão fechados. Além disso, existem interruptores que estão normalmente fechados e outros que estão normalmente abertos, ou seja, que é essa a sua posição inicial.
Existem vários tipos de interruptores, sendo eles magnéticos, botões, de inclinação, reed switches, toggle switches e whisker ou trip switches.

Os magnéticos abrem ou fecham o circuito quando as duas partes que os constituem são atraídas uma para a outra.

Os botões, abrem ou fecham o circuito ao serem pressionados, enquanto os interruptores de inclinação o fazem quando inclinados em certo ângulo.

Quanto aos reed switches, estes possuem duas hastes magnéticas que são atraídas uma para a outra na presença de um íman, fechando o circuito.


Já os toggle switches têm uma pega saliente, que permite abrir e fechar circuitos mecanicamente, ao movê-la.

Por último, os trip switches são constituídos por um cabo muito fino que sai do componente e, ao ser tocado levemente, abre ou fecha o circuito.

Díodos
Semicondutor que apenas deixa a corrente passar num sentido, para proteger dos picos de corrente. Por vezes são também usados como interruptores sensíveis à voltagem. São polarizados e existem vários tipos, sendo mais comuns os de silicone. Há que considerar a voltagem e a corrente máximas.

Circuitos integrados
Existe uma variedade muito grande de circuitos integrados, capazes de executar diversas funções. São dispositivos feitos de material semicondutor, que contém transístores e outros componentes electrónicos. Geralmente, existem vários contactos que devem ser ligados a outros componentes num circuito.

Transístores
Semicondutor com três contactos, o emissor, a base e o receptor. Tem como função permitir ou restringir o fluxo da corrente, como um interruptor. A diferença está no facto da decisão de abrir ou fechar o circuito está na corrente eléctrica e não no movimento manual. Também costumam ser usados para amplificar a corrente. Existem transístores bipolares e FETs (field-effect transistors). Estes são também conhecidos como portão, fonte ou dreno. Os bipolares podem ser naturalmente abertos ou fechados, como os interruptores.

Materiais dinâmicos e reactivos

A informação e as imagens deste post foram retiradas do livro Fashioning Technology, de Syuzzi Pakhchyan.


Tinta, película e cabo electroluminescente
Materiais que têm na sua composição pó fosforescente, de tal forma, que quando é aplicada uma pequena voltagem de corrente, emitem uma luz brilhante. A película e o cabo electroluminescente usam corrente alternada, que pode ser invertida para corrente contínua, com um inversor.
Estes materiais servem para criar uma luz de fundo, para efeitos decorativos.


Fibra óptica
São cabos de plástico ou vidro, com a capacidade de deixar passar a luz de uma ponta até à outra. Os cabos são muito finos, flexíveis e leves, podendo usar-se vários ao mesmo tempo. Podem ser cosidos na roupa e mudam o ambiente luminoso de um projecto. Servem para trazer a luz do sol para um ambiente interior, por exemplo.


Tubos que encolhem com o calor
Tubos plásticos de cores variadas, que isolam cabos e componentes electrónicos, encolhendo e adaptando-se à forma destes, quando aquecidos.


Tinta magnética
Tinta com partículas magnéticas que confere a propriedade de atrair ímanes ao material pintado. Podem pintar-se todos os materiais com esta tinta.


Materiais fosforescentes
Tintas que absorvem os raios UV da luz solar, durante o dia, o que os faz brilhar no escuro depois.


Tinta sensível à temperatura.

Tinta sensível aos raios UV

Materiais sensíveis à temperatura ou aos raios UV (alguns tipos de luz, como a do sol e luz negra)
Pigmentos que necessitam de ser dissolvidos em tintas apropriadas antes de serem usados para pintar qualquer superfície. Ambos alteram a sua cor, quando expostos às características que os fazem variar.
Ou seja, os materiais sensíveis aos raios UV, apenas são visíveis quando expostos a esses tipos de luz, voltando a ser invisíveis quando a luz é retirada. Podem, contudo, ser misturados a tintas normais, tornando-se sempre visíveis e permitindo uma maior variação de cores. Os materiais sensíveis à temperatura alteram a sua cor ou mudam para transparentes, de acordo com a temperatura. Existem três tipos principais destes pigmentos, os que reagem ao calor, os que reagem ao frio e os que reagem ao toque, ao hálito e ao calor corporal.


Plástico polimórfico
Plástico que se torna moldável à mão quando aquecido aos 62º C, voltando a ser rígido quando arrefece. Depois de arrefecer, pode voltar a aquecer-se sempre que se quiser, para moldar novamente.
Para aquecer basta colocá-lo de molho em água quente ou aquecer com o secador do cabelo. Existe em muitas cores diferentes e é um óptimo material para criar protótipos, moldes e qualquer outra forma em três dimensões.


Liga com memória de forma (SMA – Shape Memory Alloy or Muscle Wire)
Metais que se lembram da sua forma original. Quando são aquecidos encolhem, voltando à forma anterior ao arrefecer. Podem ser usados em tecidos, para fazê-los encolher ou encurvar com a aplicação de uma pequena corrente eléctrica.


Células Solares
Convertem a energia da luz (solar) em energia eléctrica, servindo como fonte de energia para vários projectos. Funciona como um sensor de luz, distinguindo as variações da luz.

Materiais condutores para uso em Wearable Technology

A informação e as imagens deste post foram retiradas do livro Fashioning Technology, de Syuzzi Pakhchyan.
Diversos materiais usados convencionalmente nos projectos de costura, como os tecidos, a linha, o velcro e mesmo a cola podem ser materiais condutores de electricidade, quando incorporam partículas metálicas (geralmente prata). Isso torna-os ideais para serem usados com o intuito de incorporar tecnologia no vestuário.


Tecidos
Têm as mesmas características dos tecidos convencionais, sendo suaves, flexíveis e duráveis. Podem ser vestidos, cosidos, e alguns podem ser lavados. São muito úteis para criar circuitos wearable e têm uma resistência variável.


Linha
Cria um caminho para a corrente eléctrica ir de um ponto a outro, como os cabos eléctricos, mas é flexível e pode ser usada para coser, fazer malha e bordar, por exemplo. São ideais para criar circuitos suaves e têm também uma resistência variável80.

Quanto maior for a resistência do material, menos bateria se gasta ao longo do tempo, mas menor pode ser o comprimento do circuito com uma mesma fonte de alimentação. As linhas anti-estáticas têm uma resistência demasiado elevada, Leah Buechley refere uma linha desse tipo que tinha uma resistência de 1 mega-ohm por polegada. Segundo a autora, uma linha com boa condutividade tem cerca de 2.5 ohms por polegada, de resistência. Uma resistência ainda aceitável é de cerca de 25 ohms por polegada.


Velcro
Tal como os tecidos condutores, pode ser cosido e tem uma resistência reduzida. A sua principal utilização está relacionada com a função de um interruptor, ou seja, quando as duas partes do velcro estão unidas, a corrente passa, interrompendo-se o circuito ao separá-las.


Cola/Resina
Permite estabelecer ligações entre componentes eléctricos e materiais, sem necessidade de soldar. É boa para reparar circuitos eléctricos e para colar os componentes a tecidos, entre outros materiais.


Fita-cola
Adesivo condutor, perfeito para trabalhar com painéis solares partidos.

Outros projectos de Leah Buechley


À excepção de Turn Signal Biking Jacket, Leah Buechley não se limita a tirar partido da luz emitida pelos LEDs, aproveitando também a sua pequena dimensão e uniformidade para criar composições gráficas e animações.

Tank Top possui uma matriz de LEDs que ocupa tanto a parte da frente como a parte de trás da t-shirt, controlada por um micro-controlador. A matriz pode apresentar inúmeras configurações animadas de LEDs a piscar. Como os LEDs são muito pequenos, a uma certa distância criam formas gráficas que ganham “movimento” à medida que os LEDs se acendem e apagam. Este projecto pode ser controlado por um botão que apresenta uma animação para cada posição, por um PDA com software próprio, que envia uma animação por Bluetooth ou generativamente através do Jogo da Vida de Conway.


Beaded LED Bracelets são duas versões de uma pulseira com um display de LEDs, à semelhança da t-shirt anterior. A primeira versão, de 2005, consistia de um simples display que podia mostrar animações ou letras consoante aquilo para que fosse programado. Na segunda versão, em 2007, houve uma enorme evolução, além de fisicamente a pulseira ser ainda mais fina e flexível, incluía um acelerómetro que detecta o movimento do pulso. A animação é activada quando há movimento e diminui a velocidade até parar de quando o movimento cessa. Para alterar de animação, coloca-se o pulso na vertical com a mão para cima e depois baixa-se para ver uma nova animação. Se estiver a decorrer uma animação enquanto o pulso é colocado na vertical com a mão para cima, essa animação pára no ponto em que estiver e quando o pulso é baixado começa uma nova animação. Além disso, esta pulseira comunica por Bluetooth com outras pulseiras iguais, com outros projectos wearable, com computadores, PDAs e telemóveis, embora não seja referido o que acontece através dessa comunicação sem fios.
Um último projecto da mesma autora, considerado apenas uma experiência, pelo que não tem título, procura criar uma “sombra de luz”. O projecto é constituído por um matriz de LEDs cosida numa quadrado de ganga. Cada LED tem um sensor de luz correspondente que detecta quando a zona em que está é iluminada ou colocada à sombra. Tanto os LEDs como os sensores são programados por vários circuitos integrados. Enquanto os sensores forem iluminados, os LEDs permanecem apagados, acendendo-se sempre que são postos à sombra, o que cria a tal “sombra de luz” referida pela artista.

Deixo-vos um vídeo com uma entrevista a Leah Buechley. O início e o fim do vídeo estão no que penso ser alemão, por isso, se como eu não perceberem ignorem. A entrevista é toda falada em inglês.

Projectos relacionados com a utilização de LEDs

A utilização de LEDs nos projectos artísticos analisados anteriormente surge com o intuito de sinalizar, de chamar a atenção para alguma coisa. O LED é usado apenas pela sua capacidade de emitir luz, visando alertar os participantes e os espectadores para o cumprimento do objectivo daquela peça.



No caso de 802.11 Apparel – Wifi Jacket, de Jenny Chowdhury, o objectivo do casaco era encontrar e sinalizar ondas wi-fi.
Intimate Memory, de Joanna Berzowska, mostra através dos LEDs incorporados na camisola e na saia a quantidade de contactos íntimos que a pessoa teve na última hora, variando a intensidade luminosa com o passar do tempo. E como estes existem outros exemplos de projectos artísticos que usam a propriedade luminosa dos LEDs para o mesmo fim.
Estes projectos não diferem muito do Kinetic Dress, de CuteCircuit, que usa materiais electroluminescentes para o mesmo efeito, salientar a quantidade de movimentação da mulher que o veste.


Leah Buechley, a criadora do LilyPad, criou também um projecto que tira partido dos LEDs pelo seu poder de sinalização. Turn Signal Biking Jacket pretende destacar os ciclistas na rodovia, permitindo-lhes ainda assinalar para que lado querem virar, como se tivessem “piscas” como um carro. Trata-se de um casaco que incorpora alguns dos materiais descritos no capítulo seguinte. Nas costas possui duas setas voltadas para fora, construídas com LEDs controlados por um LilyPad. Na parte de fora de cada punho existe um LED e na parte de dentro um botão. Na lapela encontra-se a fonte de alimentação. O funcionamento é simples e intuitivo, basta carregar no botão do punho correspondente ao lado para onde se quer virar para que o LED desse punho e a seta desse lado comecem a piscar. É possível ligar ambos os lados em simultâneo para uma maior visibilidade e, para desligar basta voltar a pressionar o botão.

LEDs (light-emitting diodes)

A informação e as imagens deste post foram retiradas do livro Fashioning Technology, de Syuzzi Pakhchyan.


As principais vantagens dos LEDs são o facto de serem compactos, emitirem luz, necessitando apenas de uma pequena corrente, não aquecerem significativamente e durarem até cerca de 10 anos.

Características dos LEDs
Os LEDs têm algumas particularidades a não esquecer, são polarizados, pelo que o contacto positivo do LED (ânodo), geralmente o mais comprido, deve ser ligado ao pólo positivo da bateria, enquanto o contacto negativo (cátodo), normalmente o mais curto, deve ser ligado ao pólo positivo. No caso da ligação ser feita ao contrário, o LED não se estraga, simplesmente não acende. Além disso, estes dispositivos precisam de uma quantidade adequada e predefinida de voltagem e fluxo de corrente provida por uma bateria, de forma a acender. A voltagem dos LEDs é diferente consoante a cor do LED. Geralmente, os LEDs vermelhos, verdes e amarelos precisam de uma voltagem entre os 2.2V e os 2.4V, enquanto os azuis e os brancos brilhantes necessitam de mais do que 3.4V. No que respeita ao fluxo de corrente, a maioria dos LEDs precisam apenas de 20mAh, pelo que é sempre necessário ligar uma resistência entre a bateria e o LED.

Informações a ter em conta antes de comprar um LED
Na embalagem dos LEDs usualmente surgem informações sobre a voltagem mínima requerida para que o LED funcione, embora seja preferível que a bateria tenha uma voltagem um pouco superior. Esta propriedade é conhecida como Forward Voltage (VF) ou Forward Voltage Drop. A corrente de que o LED precisa é também indicada como Forward Current (IF). Por outro lado, a embalagem fornece ainda informações sobre as características do próprio LED, respeitantes à sua intensidade luminosa (Iv) e ao ângulo de visão. Quanto maior for o ângulo de visão, mais difuso é o foco de luz emitido pelo LED, enquanto que um ângulo de visão menor resulta num foco mais direccionado.

Ligar LEDs em paralelo e em série
Vários LEDs podem ser ligados em conjunto, de duas formas diferentes principais, sendo estas em paralelo e em série. A escolha depende do tipo de projecto que se estiver a executar. Para projectos com LEDs da mesma cor e uma bateria de baixa voltagem, como uma pilha, é preferível montar o circuito em paralelo. Para projectos que necessitem de usar LEDs de várias cores e/ou possam usar uma bateria com maior voltagem, é melhor optar pela montagem em série, pois constrói-se um circuito mais consistente.

Na ligação em paralelo, os LEDs estão todos ligados entre si, os contactos positivos uns com os outros e os negativos da mesma forma, sendo utilizada somente uma resistência entre o pólo positivo da bateria e o contacto positivo do primeiro LED. Como a electricidade flui pelo caminho com menor resistência, desta forma não é possível usar LEDs com voltagens diferentes, já que apenas os com menor voltagem seriam ligados, pois a electricidade passaria ao lado dos outros. Para ligar LEDs de cores diferentes em paralelo, há que colocar antes de cada LED, uma resistência própria para ele.

Por outro lado, ao fazer a ligação em série, o pólo positivo da bateria liga ao contacto positivo do primeiro LED e, a partir daí, a corrente percorre o LED, saindo pelo contacto negativo, que liga ao contacto positivo do LED seguinte e daí por diante.

Ligando em paralelo, a voltagem entre os LEDs é sempre igual, enquanto a corrente se divide entre eles, pelo que a bateria se gasta mais rapidamente, mas a voltagem necessária é menor. Já com a ligação em série, a voltagem é dividida entre todos os LEDs, mantendo-se a corrente constante. Neste tipo de ligação a voltagem requerida é correspondente ou superior à soma da voltagem exigida por todos os LEDs, sendo ainda necessária uma resistência adequada para cada LED.

Tipos de LEDs
Existe uma grande variedade de LEDs, desde os standard aos que piscam, dos que têm mais do que uma cor, aos infravermelhos e ultravioleta, passando ainda por LEDs de tamanhos muito reduzidos, mais apropriados para a utilização em roupa, por exemplo.


Os LEDs standard são os que temos vindo a ver até agora. Têm dois contactos, o positivo e negativo e existem em várias cores, formas e tamanhos. Os tamanhos variam entre 3mm a 10mm e as cores mais usuais são o vermelho, laranja, amarelo, âmbar, verde, turquesa, azul e branco e existindo ainda os rosa e violeta. A intensidade luminosa e o ângulo de visão são também variáveis, sendo que o preço do LED aumenta de acordo com o aumento destas duas características.


Os LEDs que piscam, ou Blinking/Flashing LEDs são idênticos aos LEDs standard, mas têm um circuito integrado incorporado, que fazem com que o LED se acenda e apague em intervalos predeterminados de tempo. Não precisam de uma resistência.


Os LED bicolor e os RGB (Red, Green, Blue) têm dois ou três LEDs respectivamente, dentro da mesma cápsula. Os bicolor têm três contactos, partilhando o contacto positivo ou o negativo. Porém, normalmente, nestes LEDs só um deles acende de cada vez. Já nos LEDs RGB, é possível acender os três em simultâneo, criando variações de cor. Estes possuem quatro contactos, partilhando também o positivo ou o negativo. Normalmente, estes LEDs são programados para alternar de cor, usando um micro-controlador.


Os LEDs de infravermelhos emitem uma luz infravermelha, invisível ao olho humano, mas detectada por um receptor de infravermelhos, que traduz essa informação em informação eléctrica, como acontece nos controlos remotos das televisões.


Por seu lado, os LEDs ultravioleta também emitem uma luz invisível, muito perigosa aos olhos, pelo que não podem ser usados sem uns óculos de protecção contra esta radiação. Fazem os objectos fluorescentes e fosforescentes brilhar quando incidem neles a sua radiação.


Finalmente, os LEDs Piranha (High-Flux LEDs) são LEDs de pequenas dimensões muito bons para projectos wearable. Têm quatro contactos do mesmo tamanho, dois positivos e dois negativos, sendo necessário ver as especificações ou testar, para distinguir a polaridade. Estão disponíveis em várias cores, intensidades, ângulos de visão e tamanhos. Todavia, quase todos são mais brilhantes do que os LEDs standard.


Os SMD LEDs (Surface Mount Device LEDs) são ainda mais pequenos, tão pequenos que se tornam difíceis de manusear. Possuem dois contactos, um positivo e outro negativo, distinguíveis através da seta ou linha verde na parte de trás, que aponta para o lado negativo. Mais uma vez existem em vários tamanhos, cores, intensidades e ângulos de visão.

Xbee, Xbee Shield e LilyPad Xbee

O Xbee permite colocar dois Arduinos ou LilyPad a comunicar entre si sem fios, cada um desempenhando o papel de receptor e emissor.
Há mais do que uma versão deste hardware, variando a distância a que um Xbee detecta e comunica com o outro.


Figura 1 – Xbee Shield e Xbee Pro.

Para que o Xbee seja simples de ligar ao Arduino, foi criada uma placa própria, Xbee Shield, que encaixa perfeitamente no Arduino, replicando os contactos que cobre, para que continuem a poder utilizar-se. Qualquer uma das versões do Xbee encaixa posteriormente na placa. Assim, basta colocar a placa no modo USB para que seja possível fazer upload de código para o Arduino, alterando-se de seguida para o modo Xbee, de forma que os dois dispositivos comuniquem entre si.

Figura 2 – LilyPad Xbee sem um Xbee ligado.

Figura 3 – LilyPad Xbee com um Xbee ligado.

Para o LilyPad foi também criada, muito recentemente, por Rob Faludi e Kate Hartman, uma versão especial própria para encaixar um Xbee na placa do LilyPad, o LilyPad Xbee. Usando esta nova placa, não se perdem os contactos próprios do LilyPad, ao contrário do que aconteceria se se ligasse um Xbee como se liga qualquer outro dispositivo ao Lilypad (ver post LilyPad), que podem então ser usados para outros fins. Contudo, os contactos mudam um pouco de configuração e algumas funções são também alteradas, como podemos ver aqui.

LilyPad



Como o blog não tem tido muitos posts sobre a tecnologia envolvida para criar projectos de wearable technology que envolvam hardware e componentes digitais, está na altura de fazer algumas actualizações que cubram este tema.

Começo por falar sobre o LilyPad Arduino, uma adaptação do Arduino convencional, já aqui referido, especialmente para a aplicação em tecidos e vestuário criado por Leah Buechley. É muito fino e pequeno (3mm de espessura e 50mm de diâmetro), mantendo quase todas as características do Arduino Diecimila, excepto a voltagem de alimentação permitida e o clock speed, que são menores.
Além disso, é lavável. Para cosê-lo a qualquer tecido, basta fazer passar a agulha com linha condutora pelos seus buracos várias vezes, de forma a obter uma ligação resistente. Contudo, deve ser cosido o mais próximo possível da fonte de alimentação, caso contrário, com a resistência da linha condutora, a electricidade da fonte de alimentação não será suficiente, levando o LilyPad a fazer reset inesperadamente. Contar ainda com o facto da linha condutora se tornar mais resistente à medida que se vai degradando.

Características do LilyPad Arduino
Micro-controlador: ATmega168
Voltagem de Funcionamento: 2.7 - 5.5V
Voltagem de entrada: 2.7 - 5.5V
Pins de entrada Digitais I/O: 14 (dos quais 6 fornecem saídas PWM)
Pins de entrada Analógicos: 6
Corrente continua por Pin I/O: 40 mA
Memória Flash: 16 KB (dos quais 2 KB são usados para bootloader)
SRAM: 1 KB
EEPROM: 512 bytes
Clock Speed: 8 MHz

Por não ter nenhuma ligação USB nem power jacket, são necessários alguns acessórios para alimentá-lo e ligá-lo ao computador ou a outros dispositivos.
Para alimentá-lo deve ligar-se uma fonte de alimentação com o máximo de 5.5V no contacto positivo do LilyPad, o ground da placa deve ser ligado ao pólo negativo da fonte de alimentação. Há que ter em atenção que se a potência for excedida ou a polaridade invertida, o dispositivo vai ser irremediavelmente estragado. Os contactos TX e RX servem para trocar informações com o computador ou comunicar com outros dispositivos.
Existe mais do que uma forma de ligá-lo ao computador, com o intuito de transferir dados ou alimentá-lo via USB. Pode comprar-se o acessório de USB criado especialmente para o efeito (Figura 2), ou usar um adaptador USB do Arduino (Figura 3), soldando os contactos positivo, negativo, tx e rx do adaptador a um jumper cable e ligando a outra ponta do cabo aos mesmos contactos do LilyPad.


Figura 2 – Ligação do LilyPad por USB através de um acessório USB criado para o efeito.


Figura 3 – Ligação do LilyPad por USB através do adaptador USB do Arduino.

No caso de já se ter um Arduino convencional, é possível usá-lo para o mesmo efeito (Figura 4). Basta remover o ATmega168 e usar “crocodilos” e jumper wires para ligar os quatro contactos do LilyPad aos correspondentes do Arduino, como no exemplo anterior, ligando então o Arduino ao computador por USB.



Figura 4 – Ligação do LilyPad por USB através de um Arduino convencional.

Existem ainda outros acessórios próprios para utilizar em conjunto com o LilyPad, como LEDs, sensores, dispositivos Bluetooth, botões, suportes para fontes de alimentação, entre muitos outros. Porém, podem usar-se componentes electrónicos normais em vez dos já preparados para o LilyPad. A forma de conectar os componentes é semelhante à já descrita.

Depois de terminadas as ligações físicas, há que fazer upload dos códigos construídos no software Arduino para o LilyPad. Para isso, escreve-se o código, compila-se e escolhe-se a porta série adequada. Depois, pressiona-se o botão reset do próprio LilyPad, carregando no botão de upload no software, logo de seguida. Estes dois passos devem ser feitos rapidamente.