FUNDAÇÃO EDSON QUEIROZ UNIVERSIDADE DE FORTALEZA
ENSINANDO E APRENDENDO
PROJETO, IMPLEMENTAÇÃO E TESTES DE UMA PERSIANA
AUTOMÁTICA.
Sebastião Aguiar da Fonseca Dias Junior
Fortaleza
Jun-09
Sebastião Aguiar da Fonseca Dias Junior
PROJETO, IMPLEMENTAÇÃO E TESTES DE UMA PERSIANA
AUTOMÁTICA.
Monografia apresentada para a obtenção dos créditos da disciplina Trabalho de Conclusão de Curso do Centro de Ciências Tecnológicas da Universidade de Fortaleza, como parte das exigências para a graduação no curso de Engenharia de Controle e Automação.
Fortaleza jun-09
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AGRADECIMENTOS Agradeço,
Aos meus pais, não só por me proporcionarem a faculdade de engenharia, mas por toda a caminhada até aqui, que nao começou a apenas cinco anos. Aos meus Avós. Dentre eles, ao meu avô Adauto da Fonseca, que teve grande participacao nessa jornada mesmo não estando mais entre nós.
Aos meus irmãos. Ao professor Everardo Bessa, meu Orientador neste projeto. Ao Aluno José Ailton Leão. Por ultimo e não menos importante, a todos os professores e a todas as pessoas que contribuíram positivamente, seja direta ou indiretamente.
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SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 1
1.1 Definição do problema. ............................................................................. 2
1.1.1 O que são persianas? ......................................................................... 2
1.1.2 Noções de controle e exposição do problema. ................................... 3
1.2 Objetivos ................................................................................................... 5
1.3 Metodologia ............................................................................................... 6
1.4 Organização do trabalho ........................................................................... 6
2. ANÁLISE DAS SOLUÇÕES EXISTENTES ................................................................. 7
2.1 Solução da marca Flávio Susse. ............................................................... 8
2.2 Solução da marca Somfy .......................................................................... 9
2.3 Conclusões do capítulo ............................................................................12
3. PROJETO DO SISTEMA DE ACIONAMENTO REMOTO DE CORTINAS
PERSIANA .................................................................................................................... 13
3.1 Projetos mecânico e de empacotamento .................................................14
3.1.1 Identificação do problema e nascimento da idéia ..............................14
3.1.2 Pesquisa por partes e componentes. .................................................16
3.1.3 Desenvolvimento do Projeto ..............................................................26
3.1.4 Fabricação Mecânica .........................................................................32
3.1.5 Testes mecânicos ..............................................................................37
v
3.2 Projeto eletrônico. ....................................................................................41
3.2.1 Pesquisa por partes e componentes. .................................................42
3.2.2 Desenvolvimento do projeto ...............................................................46
3.3 Integração e testes ...................................................................................55
3.4 Conclusões do capítulo. ...........................................................................55
4. Resultados e discussões ........................................................................................... 56
5. Comentários finais e conclusões ............................................................................... 58
6. Referências Bibliográficas ......................................................................................... 60
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Persiana do tipo vertical. ............................................................................. 2
Figura 2: Detalhe para o sistema de abertura e fechamento da persiana . ................ 3
Figura 3: Diagrama de blocos do funcionamento de uma cortina automática. ........... 4
Figura 4: Diagrama de blocos do circuito de controle ................................................. 5
Figura 5: Desenho técnico do protótipo da marca Flávio Susse................................. 8
Figura 6: Produto acabado da marca Flávio Susse .................................................... 9
Figura 7: Sistema completo marca Somfy .................................................................10
Figura 8: Controle sem fio para parede .....................................................................11
Figura 9: Controle remoto simples. ............................................................................11
Figura 10: Controle sem fio para parede. Funções extras. ........................................12
Figura 11: Esboço à mão livre. ..................................................................................15
Figura 12: Rotor do motor DC ...................................................................................16
Figura 13: Desenho esquemático simplificado do funcionamento do motor DC .......17
Figura 14: Motor de passo .........................................................................................18
Figura 15: Servomotor com motor DC, utilizado em aeromodelos. ...........................20
Figura 16: Pulsos de controle do servomotor ............................................................21
Figura 17: Representação da relação torque/Força de tração. .................................22
Figura 18: Desenho técnico do motor Akiyama usado no protótipo. .........................25
Figura 19: Persiana reciclada para construção do protótipo......................................26
Figura 20: Desenho da estrutura principal que compõe a cortina. ............................27
vii
Figura 21: Desenho técnico da polia, feito no CATIA. ...............................................28
Figura 22: Desenho técnico da base do motor DC. ...................................................29
Figura 23: Desenho técnico da base do servomotor. ................................................29
Figura 24: Desenho técnico da roldana de condução do nylon. ................................30
Figura 25: Vista explodida, simplificada, da montagem dos componentes. ..............31
Figura 26: Folha de projeto, usada para fabricação. .................................................32
Figura 27: Motor Dc e sua chapa de fixação .............................................................33
Figura 28: Polia acabada. ..........................................................................................34
Figura 29: Roldana acabada. ....................................................................................34
Figura 30: Sequência de montagem do motor DC. ...................................................35
Figura 31: Fixação do servomotor ao eixo.................................................................36
Figura 32: Detalhe da montagem dos dois motores. .................................................37
Figura 33: Gráfico que representa o consumo de corrente na subida da persiana. ..40
Figura 34: Diagrama de blocos do controlador eletrônico. ........................................41
Figura 35: Chave fim de curso. ..................................................................................43
Figura 36: Espectro de ondas eletromagnéticas. ......................................................44
Figura 37: Esquema básico para transmissor/receptor por infravermelho ................45
Figura 38: Circuito do transmissor/receptor RF ligados a um
codificador/decodificador. ...................................................................................46
Figura 39: Demonstração da instalação da chave de fim de curso. ..........................47
Figura 40: Circuitos emissor(TX) e receptor(RX) de radio frequência. ......................48
Figura 41: Esquema base para produção do controle remoto. [10] ...........................50
viii
Figura 42: Controle remoto acabado .........................................................................51
Figura 43: Esquema do circuito montado no PROTEUS. ..........................................53
ix
LISTA DE QUADROS E TABELAS
Tabela 1 : Sequência de operação do motor de passo ........................................... 18
Tabela 2 : Especificações mecânicas para o motor DC........................................... 23
Tabela 3 : Especificações dinâmicas dos mecanismos ........................................... 24
Tabela 4 : Especificações do motor ......................................................................... 24
Tabela 5 : Tempo de subida e de descida com motor alimentado com 19V .......... 38
Tabela 6 : Teste dinâmico do sistema mecânico .................................................... 39
Tabela 7 : Custeio da matéria prima do produto final ............................................. 39
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LISTA DE ABREVIATURAS
PWM - Modulação por largura de pulso
DC – Corrente contínua (Do inglês Direct Current)
CC – Corrente contínua.
ASCII - American Standard Code for Information Interchange - código de caracters
LCD - Liquid Cristal Display ( Display de cirstal líquido)
CAD – Desenho Assistido por Computador
VCC - Tensão contínua que alimenta um circuito.
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Resumo
Este trabalho demonstra e registra o projeto e a implementação da automação
de uma cortina do tipo persiana com lâminas horizontais. Este tipo de persiana é
nomeada vertical porque a referência é a direção do movimento de fechar e abrir, e não o
posicionamento das lâminas. Esta automação foi projetada para persianas já existentes e
encontradas no mercado local. Aqui será registrado projeto mecânico do mecanismo de
subida e descida, o projeto mecânico para inclinação das lâminas, projeto elétrico de
acionamento local destes mecanismos e ainda o projeto eletrônico de controle e
acionamento remoto. O projeto deste dispositivo visa à relevância em seus aspectos
funcionais assim como nos financeiros possibilitando que sua implementação seja
comercialmente viável de tal forma que o desenvolvimento do protótipo prove a
possibilidade de sua transformação em um produto final totalmente acabado, testado e
capaz de ser comercializado. Para a implementação em questão procurou-se seguir da
forma mais fiel possível a metodologia de projetos ensinada na faculdade, onde tudo
inicia no surgimento da idéia e termina na concretização do protótipo ou do produto final.
1. INTRODUÇÃO
A automação residencial no Brasil está tomando um campo cada vez mais
amplo. Quem não gostaria de ter uma casa mais confortável, mais segura, ou até
mesmo inteligente? A automação residencial proporciona isso através de sistemas de
controle de iluminação, controle de acesso, controle de temperatura, irrigação
automática, limpeza por aspiração central inteligente, etc. A cortina automática está
enquadrada dentro da categoria de controle de iluminação e temperatura, e quando
integrada a um sistema central, inteligente, pode ser comandada para proporcionar o
controle relativo ás variáveis citadas. A cortina projetada neste trabalho não terá
interação com outros sistemas, servirá apenas para proporcionar conforto ao usuário
através do seu acionamento remoto.
No mercado atual, praticamente não se encontram soluções de cortinas prontas
que podem ser instaladas diretamente pelo consumidor final, e sim mecanismos
vendidos separadamente, que são montados e adquiridos somente em lojas
especializadas, e que custam muito caro.
A evolução dos componentes eletrônicos e mecânicos e a sua produção em
grande escala proporciona atualmente um fácil acesso a baixo custo, porém estas
facilidades não estão sendo repassadas aos produtos encontrados no mercado local.
A explicação mais provável para isto é que o fato de este produto ser projetado para
uma classe com elevado poder aquisitivo, a margem de lucro que incide sobre eles é
muito elevada. Além da procura que ainda é muito pequena, tornando também o
custo do produto maior.
Para sobreviver meio à crise financeira mundial que está acontecendo
atualmente, a proposta deste trabalho é projetar um produto que tenha o menor custo
possível, produção em série e padronizada, visando atingir um mercado maior para
assim poder baixar o preço venda e manter a competitividade.
2
1.1 Definição do problema.
A proposta deste trabalho é automatizar uma cortina do tipo persiana. Para o
entendimento do problema deve-se primeiramente falar sobre o que é e como
funciona este produto. Depois disso, ainda nesse capítulo será evidenciado o
problema a ser resolvido.
1.1.1 O que são persianas?
Persiana, também chamada de veneziana, é um artigo decorativo utilizado na
parte interna de janelas ou portas para vedar a entrada de iluminação ou controlá-la
parcialmente quando desejado. As persianas podem ser também consideradas como
um tipo de cortina. Também tem função térmica: podem bloquear entrada indesejada
de calor no verão e manter o calor em clima frio. Em ambos os casos, reduzem a luz
em grau variado, dependendo do design. Um exemplo de persiana esta na Figura 1.
Figura 1: Persiana do tipo vertical.
3
A operação de persianas tradicionalmente vendidas no Brasil segue o seguinte
esquema, evidenciado na Figura 2:
1- Rotacionando o bastão plástico regula-se a inclinação das lâminas: Fechadas
inclinadas para baixo, fechadas inclinadas para cima, ou retas ou em posição
intermediaria.
2- Com o cordão ou fio pode-se abrir e fechar a persiana: Quando se deseja
levantar a trave de baixo (abrir a persiana), devemos, depois de deixar as lâminas na
horizontal, inclinar o cordão para a esquerda (lado do bastão) e puxá-lo. Quando ela
atingir a altura desejada, inclina-se no fio para a direita e ele trava.
Figura 2: Detalhe para o sistema de abertura e fechamento da persiana em questão.
1.1.2 Noções de controle e exposição do problema.
Um sistema de controle possui basicamente: Atuadores, que irão executar a ação
desejada em um sistema (planta), um controle destes atuadores, e por ultimo,
mecanismos sensoriais que fornecem ao sistema de controle informações sobre os
acontecimentos da planta. A esse retorno de informação se dá o nome de
4
realimentação. No caso da Figura 3, que representa o diagrama de blocos da
automação da cortina, têm-se o controle da planta, a planta em si, os sensores (como
sensores fim de curso ou sensor de corrente elétrica) fornecendo a realimentação.
Tem-se ainda um segundo sistema de monitoramento e realimentação que seria o olho
do operador da cortina que manda o sinal de controle para a mesma parar assim que o
posicionamento da cortina for o desejado por ele. O sinal de saída desse sistema é o
posicionamento da cortina que pode ser monitorado tanto por sensores elétricos, como
exemplo tem-se o sensor fim de curso, como por sensores do corpo humano que como
exemplo tem-se olho do operador que determina a posição certa, ou ainda o ouvido, ao
ouvir um barulho inesperado [8].
Figura 3: Diagrama de blocos do funcionamento de uma cortina automática.
Em relação ao controlador presente na planta, a Figura 4 demonstra, através de
um diagrama de blocos, como deve ser basicamente o funcionamento desse
dispositivo.
5
Figura 4: Diagrama de blocos do circuito de controle
1.2 Objetivos
- Objetivo Geral:
O objetivo deste trabalho é projetar, implementar e testar os automatismos de
uma cortina do tipo persiana.
- Objetivos específicos:
Os objetivos específicos deste trabalho são:
- Pesquisar no mercado duas marcas fabricantes de produtos parecidos.
- Projetar.
- Construir.
- Testar.
6
1.3 Metodologia
Neste trabalho pretende-se seguir ao máximo os procedimentos padrões da
engenharia, utilizando de conhecimentos matemáticos, físicos, eletrônicos,
conhecimento sobre projetos, etc. Devem-se evitar adaptações, cópias ou algo do tipo.
A sequência a ser seguida por esse projeto deve ser a mesma ensinada na
universidade para a prática de projetos de engenharia, que é basicamente a seguinte, e
será detalhada mais a frente:
- Identificação do problema e nascimento da idéia.
- Pesquisa sobre o tema.
- Projeto
- Construção
- Testes
- Re-projeto e reconstrução se necessário.
Este ultimo item deve ser evitado. Isto é possível dando o máximo de atenção
possível ao item de projeto, pois aí serão previstas falhas, observadas todas as
variáveis, utilizadas as melhores soluções.
1.4 Organização do trabalho
Este trabalho conta inicialmente com o registro de uma pesquisa de mercado que
teve o objetivo de adquirir informações comerciais e técnicas a respeito da situação
atual de cortinas automáticas no mercado local e nacional
Depois disso o projeto foi dividido em duas partes bem separadas. A parte
mecânica do trabalho que seria a planta e posteriormente a parte eletrônica. Antes da
demonstração do projeto e construção de cada parte do trabalho têm-se registrado aqui
uma pesquisa
7
sobre os principais componentes do projeto. Esta pesquisa registrada aqui tem o
objetivo de proporcionar entendimento sobre o sistema e ainda demonstrar o motivo da
escolha de cada componente, ponderando suas vantagens e desvantagens.
2. ANÁLISE DAS SOLUÇÕES EXISTENTES
O projeto demonstrado aqui trás aspectos diferentes dos encontrados no
mercado. O mercado atual trabalha principalmente com soluções personalizadas de
cortinas e persianas. Por exemplo, no mercado de Fortaleza, a forma mais barata e
simples de adquirir uma cortina a controle remoto é indo às lojas de cortina, e não a
lojas de automação residencial, pois nesta o foco é o sistema completo de automação,
onde a cortina figura em segundo plano. Em uma loja de cortinas eles irão estudar
cada caso e proporcionar uma solução personalizada, onde toda a parte mecânica será
fabricada de acordo com o peso e tipo de cortina desejado. A parte mecânica e
eletrônica é fabricada fora do mercado local e a cortina é fabricada pela loja, que faz a
montagem de todo o sistema.
A proposta do projeto em questão é trazer uma solução padrão que pode ser
vendida diretamente ao consumidor final. Além disso, o foco do mercado atual é mais
voltado pra cortinas, quando o produto mostrado aqui é uma persiana.
Apesar dessas diferenças, foram estudadas as soluções mais comuns
encontradas no mercado local e estas serão mostradas aqui. O intuito da pesquisa
demonstrada aqui não foi conhecer detalhadamente a construção mecânica e
eletrônica dos protótipos do mercado, e sim conhecer seu funcionamento macro, ver o
nível tecnológico encontrado no mercado local e a facilidade no acesso. Essas
informações são demonstradas a seguir para algumas marcas.
8
2.1 Solução da marca Flávio Susse.
Esta solução é composta por um circuito microprocessado que recebe o sinal de
um controle RF, interpreta esse sinal e aciona um motor DC de 12v, o mesmo utilizado
em vidros elétricos de carro. O controle remoto pode controlar até 8 receptores e está
apto também a programar o fim de curso através de um sinal enviado quando a cortina
encontra-se parada. Este fim de curso pode também ser programado em uma chave
embutida no próprio aparelho. Além do fim de curso, o módulo é programado para subir
e baixar apenas com um toque no controle, e parar qualquer momento quando receber
outro toque. Ou subir e baixar com um toque em um interruptor ligado diretamente ao
módulo do motor.
O empacotamento dele é composto por uma chapa de aço dobrada de modo que
ela é fixada na parede e o motor também é fixado nela, sendo assim, constituem a
base do conjunto. Para abrigar os circuitos eletrônicos e dar boa aparência ao conjunto
existe uma capa branca fabricada em plástico injetado.
Em relação a custos, esse produto é vendido a 500 reais, o que é referente a
aproximadamente 2 vezes seu custo de fabricação.
Figura 5: Desenho técnico do protótipo da marca Flávio Susse
9
A Figura 5 demonstra o desenho técnico da montagem enquanto a figura 6 já
demonstra a concretização do produto. Isso se dá por uma sequência de passo de
engenharia que torna viável a transformação de algo que um dia foi uma idéia e um
desenho, em um produto final.
Figura 6: Produto acabado da marca Flávio Susse
2.2 Solução da marca Somfy
Nesta marca o foco principal está na variedade de controles, onde existem
controles simples, com três botões, e controles mais complexos que serão detalhados
mais a frente.
O atuador mecânico mais comumente encontrado está mostrado na Figura 7 e é
composto pelo circuito receptor de RF e o conjunto mecânico, todos montados no
interior do cilindro rotativo da cortina, onde, diferente das outras soluções encontradas,
este conjunto se mantêm parado no interior do cilindro. Outra diferença deste fabricante
10
é a utilização de um sistema que freia o conjunto na ausência de energia, para que
este, não seja movimentado manualmente e perca a informação do posicionamento.
Este sistema, porém, pode causar inconvenientes quando acontece a falta de energia.
Figura 7: Sistema completo marca Somfy
Quanto à variedade de controles, esta marca possui controles fixos, para serem
instalados na parede e diversos controles remoto. O controle fixo para ser colocado na
parede está demonstrado na Figura 8 e tem o mesmo princípio de comunicação (RF), e
a mesma forma de operação. A diferença está apenas no empacotamento que permite
fixação à parede por parafusos.
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Figura 8: Controle sem fio para parede
A Figura 9 demonstra o Controle remoto denominado Telis 1 RTS, que comanda
apenas uma cortina via rádio freqüência.
Figura 9: Controle remoto simples.
Além de controles remotos como simples controladores, a marca conta ainda com
soluções inteligentes onde se pode programar hora de baixar, subir, desligar, ou ainda
interpretar o nível de iluminação do ambiente. Este controle chama-se “Chronis RTS” e
está mostrado na Figura 10.
12
Figura 10: Controle sem fio para parede. Funções extras.
Quanto ao preço, esta marca não fica por baixo. Tem um dos preços mais caros
do mercado, porém é a que tem mais qualidade de acabamento e confiabilidade de
funcionamento. Um controle para simples acionamento RF custa em média 330 reais,
enquanto um mais sofisticado custa 850 reais. Fazendo uma comparação grosseira,
um controle remoto RF para acionamento de portões elétricos, que possui 2 teclas,
custa apenas 30 reais.
2.3 Conclusões do capítulo
Com a pesquisa de mercado foi comprovada que realmente só existem no
mercado soluções de automação voltadas a profissionais. Nenhuma delas pode ser
comercializada diretamente ao consumidor final por causa da dificuldade de instalação.
Além disso, foi comprovado que existem soluções para todos os padrões de
exigência. Desde soluções mais baratas e com um acabamento ruim (mesmo assim
não são acessíveis à maioria das pessoas) até soluções mais sofisticadas, para
pessoas mais exigentes, onde o preço final é bem maior do que seu custo, ou seja, por
ser voltada à pessoas com alto poder aquisitivo permiti um percentual de lucro muito
alto.
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3. PROJETO DO SISTEMA DE ACIONAMENTO REMOTO DE CORTINAS
PERSIANAS
O engenheiro deve ter em sua mente uma idéia inicial para começar a formalizar
e detalhar essa idéia. Para poder transformar esta idéia em um projeto real, ou mesmo
para fazer com que algumas pessoas entendam sua idéia, esse engenheiro deve saber
se expressar graficamente.
Existem dois tipos de projeto, empírico e o científico. O empírico é aquele em que
os conhecimentos usados na sua execução provêm de fontes como manuais,
experiências vivenciadas, etc. O cientifico é aquele que utiliza conhecimentos básicos
de matemática, física, etc., inter relacionando-os para criação do projeto. O processo
de projeto em si é definido como a combinação de idéias, conceitos científicos
equipamentos disponíveis, para resolução de uma situação problemática proposta. O
projeto é composto das seguintes fases [9]:
- Identificação do problema: Identificação e formalização do problema que
necessita ser resolvido.
- Pesquisa bibliográfica: Nesta etapa deve-se buscar conhecimentos científicos,
informações praticas e tudo que vai ser útil na execução do projeto.
- Projeto: Deve-se selecionar as idéias mais viáveis e mais inteligentes para
garantir um projeto de sucesso.
- Modelos e/ou protótipos: Podem ser computacionais ou físicos.
- Produção do novo produto
Em relação à forma de se expressar graficamente, o engenheiro conta atualmente
com inúmeras formas, dentre elas:
-Desenho técnico: Qualquer desenho técnico utilizado para expressar idéias
técnicas em geral.
-Esboço técnico: Expressão rápida de idéias através de meios simples de
desenho.
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-Desenho feito mecanicamente: É aquele desenho voltado para a indústria
mecânica ou, um desenho feito mecanicamente, sem ferramenta computacional.
-Gráfica computacional: Desenhos criados através de programas especializados.
-CAD: Desenho Assistido por Computador.
-Desenho de engenharia: Comunicação gráfica técnica em geral.
-Leitura de Desenhos: Inclui a leitura e interpretação de desenhos com termos
técnicos.
Neste trabalho foi utilizado o esboço técnico, o desenho auxiliado por computador
(CAD) e a leitura de desenhos técnicos aprendidos na faculdade.
3.1 Projetos mecânico e de empacotamento
Seguindo a teoria de projetos de sistemas de controle [8], o projeto será iniciado
pela parte mecânica, considerada a planta a ser controlada. O projeto eletrônico trata
das partes de controle e acionamento dos atuadores mecânicos.
Este projeto mecânico trata da fixação de dois motores incluindo seus elementos
mecânicos de ligação e transmissão de movimento, utilizados para movimentar os dois
graus de liberdade da cortina.
3.1.1 Identificação do problema e nascimento da idéia
A criação de um novo produto passa por inúmeras fases, sendo a primeira delas a
identificação de uma necessidade e registro da idéia que ira suprir essa necessidade.
O problema proposto que deu início a este trabalho foi automatizar uma cortina
persiana. Esta necessidade foi caracterizada como um problema a partir do momento
em que o fato de ter que operar manualmente a cortina tornou-se um incômodo. Estava
identificado o problema.
15
Depois de identificado o problema deve-se pensar na solução. É aí que nasce a
idéia que deve ser registrada para posteriormente ser estudada e desenvolvida. A idéia
tida neste momento foi a seguinte: Se para subir e baixar a persiana deve-se apenas
puxar ou soltar um cordão, este pode facilmente ser acoplado a uma polia que faça o
mesmo. Esta polia, obviamente deve ser acionada por um motor elétrico. Para a
inclinação das lâminas, deve-se girar uma haste, que quando girada no sentido horário
inclina as lâminas em uma direção e vice-versa. Este mecanismo giratório também
pode ser controlado por um motor. Como a idéia é eliminar a necessidade de operação
manual da cortina, deve também existir a possibilidade de controlá-la remotamente.
Esta foi a idéia inicial, que foi registrada em um papel, conforme a Figura 11. A partir
daí seguiram-se os passos já citados acima, até a criação de um protótipo.
Figura 11: Esboço à mão livre.
16
3.1.2 Pesquisa por partes e componentes.
A primeira necessidade do projeto foi especificar as características dos motores a
serem utilizados. Partindo da idéia que os motores devem ser elétricos, foram
estudados todos os tipos que tinham possibilidade de aplicação através de uma
pesquisa relatada abaixo.
- MOTOR DC.
O motor de corrente contínua, tem como principal característica o que já está
expresso no seu nome. Contando com o estator, que é composto de uma estrutura
ferromagnética com pólos salientes aos quais são enroladas as bobinas que formam o
campo, ou de um ímã permanente, e com o rotor, que é um eletroímã constituído de
um núcleo de ferro com enrolamentos em sua superfície que são alimentados por um
sistema mecânico de comutação que estão mostrados na Figura 12.
Figura 12: Rotor do motor DC
A Figura 13 mostra o funcionamento simplificado do motor de corrente contínua.
Trata-se de um motor DC com apenas uma bobina, o comutador e as escovas.
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Figura 13: Desenho esquemático simplificado do funcionamento do motor DC
Vantagens
• · Ciclo contínuo mesmo em baixas rotações
• · Alto torque na partida e em baixas rotações
• · Ampla variação de velocidade
• · Facilidade em controlar a velocidade
• · Confiabilidade
Desvantagens
• · Maior necessidade de manutenção (devido aos comutadores)
• · Arcos e faíscas devido à comutação de corrente por elemento mecânico (não
pode ser aplicado em ambientes perigosos)
• Necessidade de medidas especiais de partida, mesmo em máquinas pequenas.
18
- MOTOR DE PASSO
Um motor de passo, como o mostrado na Figura 14, é um motor elétrico usado
quando algo tem que ser posicionado precisamente ou rotacionado em um ângulo
exato. O motor pode ser controlado sem que nenhum sistema de correção de erro por
realimentação seja implementado. Os motores de passo possuem “dentes”
eletromagnéticos arranjados ao redor de seu eixo.
Figura 14: Motor de passo
A Tabela 1 demonstra sem maiores detalhamentos o funcionamento do motor de
passo.
Tabela 1: Sequência de operação do motor de passo
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Vantagens
• Seguem uma lógica digital
• Alta precisão em seu posicionamento / erro não cumulativo
• Precisão no torque
• Boa resposta à aceleração e desaceleração
Desvantagens
• Baixo desempenho em altas velocidades
• Complexidade de operação / controle
• Possibilidade de o motor operar em ressonância com sua frequência natural
• Custo
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- SERVOMOTORES
Os servomotores são mecanismos especiais compostos por motor DC, ou ainda
podem ser compostos por motores AC. Sua principal característica é manter o controle
de posição do seu eixo de saída através de um potenciômetro que fornece a
realimentação ao sistema de controle. A Figura 15 mostra os componentes internos do
servomotor, incluindo o potenciômetro citado.
Figura 15: Servomotor com motor DC, utilizado em aeromodelos.
Para acionamento e controle dos servos conta-se com três fios, sendo dois para
alimentação de cinco volts e um para o sinal de controle. O sinal de controle utiliza o
método de PWM (modulação por largura de pulso) que possui três características
básicas: Largura mínima, largura máxima e taxa de repetição.
A largura do pulso de controle determinará a posição do eixo:
• Largura máxima equivale ao deslocamento do eixo em + 90º da posição central;
• Largura mínima equivale ao deslocamento do eixo em -90º;
• Demais larguras determinam a posição proporcionalmente.
• A taxa de repetição é de aproximadamente 100HZ.
21
Este parâmetro de controle está ilustrado na figura 16.
Figura 16: Pulsos de controle do servomotor
Vantagens
• Possuem uma realimentação que garante o posicionamento do eixo.
• Para ser controlado necessita apenas um fio.
• Tamanho e peso compacto
• Resistente
Desvantagens
• Custo
• Baixo torque
• Curso limitado a 180 graus
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De posse das características de cada tipo de atuador elétrico foi possível decidir
qual o melhor tipo para a aplicação em questão.
Para subir e baixar o conjunto foi decidido pelo motor de corrente contínua com
redução, pois para esta função não é necessário o controle exato da rotação, o que
seria atribuição do motor de passo, além disso, aquele apresenta baixo custo,
possibilidade de controlar a rotação simplesmente mudando a tensão de alimentação e
relação torque/tamanho melhor do que o motor de passo.
Para regular a inclinação das lâminas e assim regular a intensidade da luz foi
escolhido o servomotor. Os motivos para esta escolha foi que este tipo de atuador é o
único que possui uma realimentação, simplicidade no controle que ocorre apenas por
um fio, tamanho adequado, resistente, etc.
A escolha do motor DC com redução deve ser feita atendendo basicamente dois
quesitos mecânicos: Torque e rotação. Para saber qual o torque necessário, foi medido
primeiramente a tração necessária para subir a cortina. Este teste foi feito com o
mecanismo original, que deve ser o mesmo torque necessário com o automatismo,
considerando que a idéia do projeto é que o movimento manual seja substituído pela
rotação da polia do motor. A Figura 17 da uma idéia básica da relação tração/torque.
Figura 17: Representação da relação torque/Força de tração.
23
O torque encontrado foi de 40N, ou 4Kgf. O tamanho máximo para a polia é de
raio igual a 2cm. De posse desses dados foi calculado o torque mínimo necessário
como especificação para o motor DC.
Tabela 2: Especificações mecânicas para o motor DC.
Depois de determinado o torque necessário para o motor deve-se agora
determinar a rotação. A variável que irá determinar a rotação necessária, neste caso é
o tempo desejado para a cortina subir. Levanto em conta o conforto sonoro e
considerando um tempo que não fosse muito longo para esperar a cortina abrir, foi
determinado que o tempo de subida deverá ser aproximadamente 30 segundos. Depois
de determinado o tempo foi medido o curso da cortina que é de 90 cm. Como já estava
determinado o raio da polia que irá tracionar o fio de subida da cortina, que é de 2 cm,
já é possível fazer os cálculos da rotação ideal do motor. Os valores calculados estão
na Tabela 3.
Tabela 3: Especificações dinâmicas dos mecanismo.
24
O próximo passo depois da especificação foi ir à busca deste motor no mercado.
A primeira e mais eficiente busca foi na internet. Ao procurar por motores elétricos na
internet a empresa que melhor atendeu e que à primeira impressão tinha mais e
melhores produtos foi a akiyama. Foram estudadas as soluções desta marca e depois
de alguns contatos por e-mail e telefone decidiu-se pelo motor de corrente contínua
com redução modelo AK510/12 R-13. O quadro de especificações está expresso na
tabela 4 e foi o mais próximo das especificações de projeto encontrado. Conforme a
teoria de projeto primeiro encontra-se as especificações e depois se procura no
mercado a solução mais próxima da especificada, buscando aquela que atender as
especificações com folga. Por exemplo, o torque mínimo especificado foi 8Kgf/cm,
sendo assim deve-se buscar o mais próximo disso para evitar superdimensionamento,
porém com capacidade maior que a determinada, nunca menor, para evitar quebra do
componente ou baixa durabilidade ou rendimento. O torque do componente escolhido é
de 8.5Kgf/cm. Quanto ao número de rotações por minuto, como esta especificação não
causa danos ao sistema, causa apenas um atraso no movimento de subida, foi
admitido um motor com rotação pouco menor que a especificada, 11,7 RPM´s.
Com a velocidade de rotação diferente da especificada , a cortina deixará de subir
em 30 segundos e passará a subir em 36 segundos.
Tabela 4: Especificações do motor.
25
O desenho técnico do motor está mostrado na Figura 18 abaixo. O pedido foi
feito pela internet, pago da mesma forma e sua chegada se deu em dois dias.
Figura 18: Desenho técnico do motor Akiyama usado no protótipo.
Esta compra do motor foi originada de uma sequência de passos de engenharia
que vão desde o rascunho, passando pela pesquisa por partes e componentes, projeto,
especificação e finalmente a compra. A partir daí o projeto começava a demonstrar
algo físico, ou seja, começava a se tornar real.
O servomotor já estava disponível, pois foi reciclado de um aeromodelo
inutilizado.
A cortina persiana que será usada no protótipo também foi reciclada. Foi
utilizada uma cortina descartada, mas que ainda tinha todos os seus mecanismos
funcionando. A cortina reciclada encontra-se na Figura 19.
26
Figura 19: Persiana reciclada para construção do protótipo.
3.1.3 Desenvolvimento do Projeto
Depois de especificado e comprado os motores, a próxima etapa foi o projeto em
si. Nesta etapa deve-se planejar e formalizar a localização de todos os componentes, a
forma de encaixe, enfim, tudo que será executado na implementação, para que os
futuros problemas possam ser previstos da forma mais eficiente possível. Nesta etapa
o número de informações observadas e o número de variáveis monitoradas deve ser
máximo, para evitar que na fase de implementação seja necessário voltar ao projeto
para corrigir problemas não previstos. Por exemplo, se ao projetar o sistema que
detecta o fim de curso não for observado a variável “força” que tem bastante influência
nesse momento, depois da implementação irão surgir problemas por esta variável que
não foi considerada anteriormente. Neste caso, vamos supor que se deseje monitorar o
fim de curso por controle de corrente, onde a corrente do motor DC tem um pico
quando sofre um torque maior que é facilmente detectável por um sistema eletrônico.
Se ao projetar este sistema não considerarmos que o motor irá ser sobrecarregado
para depois parar, pode-se causar uma fadiga excessiva do componente ou até mesmo
a quebra. Quando esta solução foi analisada, esta variável foi monitorada. Para saber
se ela era viável ou não, o fabricante do motor foi contatado e informou que esta
sobrecarga momentânea não danificaria o componente. Sendo assim, seria possível
27
levar o projeto a frente. Esta solução não foi adotada por outros fatores, que serão
citados em momento oportuno.
Depois de feitas todas as considerações iniciaram-se os desenhos dos
componentes. A primeira parte a ser desenhada foi a estrutura metálica do corpo da
cortina que já tínhamos. Neste caso, foi praticada a engenharia reversa, onde um
componente que já foi anteriormente planejado, desenhado e fabricado segue a
sequência contraria, sendo desenhado novamente a partir de medidas tiradas do
produto final acabado. Isso foi necessário para que possamos desenhar e planejar os
outros componentes. A reprodução deste desenho técnico esta expressa na Figura 20.
Figura 20: Desenho da estrutura principal que compõe a cortina.
Depois disso, o próximo componente projetado foi a polia que deverá tracionar o
fio de nylon responsável pela subida e descida da cortina. Os fatores que foram
levados em conta no projeto deste componente foram as variáveis referentes ao
momento da força aplicada (Raio da polia), o encaixe do motor e o local onde ela seria
28
instalada. Como o motor aplica um torque de 8,5 kgf/cm e a força necessária para subir
a cortina é de 4kgf, a maior dimensão que a polia deve ter é um raio de 2,125cm. A
dimensão escolhida para o raio de aplicação da tração do fio foi de 2cm. O encaixe do
motor exige um parafuso transversal ao eixo, e o local onde ela será instalada admite
uma polia de até 50 mm de diâmetro, além disso, será necessário um furo passante
para fixação do fio de nylon com um nó. De posse desses dados foi desenhada a polia
demonstrada na Figura 21.
Figura 21: Desenho técnico da polia, feito no CATIA.
Agora de posse das dimensões da polia foi desenhada a forma de fixação do
motor à estrutura metálica da cortina. Foi admitido que a fabricação será em chapa
metálica de 3 mm e depois de planejada e desenhada o resultado está mostrado na
Figura 22.
29
Figura 22: Desenho técnico da base do motor DC.
O mesmo procedimento foi feito para a fixação do servomotor (Figura 23):
Figura 23: Desenho técnico da base do servomotor.
30
Após o desenho desses componentes surgiu outro problema. O fio de nylon
deverá ter uma mudança de direção de 90 graus. O componente responsável por esta
operação deve ser uma polia. O problema neste caso foi que o local disponível para a
colocação dessa polia é muito pequeno. Porém, como está sendo utilizado um software
computacional para desenho dos componentes mecânicos, foi mais fácil considerar as
medidas, as possibilidades de fixação, dentre outras variáveis, e assim projetar o
componente, que mais tarde deverá ser produzido. Deve-se lembrar que na etapa de
desenho devem ser considerados os conhecimentos adquiridos nas cadeiras de
“Fabricação mecânica e metalúrgica” e em “Tecnologia da usinagem” que se referem à
produção de componentes mecânicos. Além desses conhecimentos, deve ser
considerado o nível tecnológico local disponível para a produção das peças, para que
depois de desenhado, essa produção seja viável. Depois de feitas todas as
considerações o desenho foi executado conforme ilustrado na Figura 24.
Figura 24: Desenho técnico da roldana de condução do nylon.
31
Depois de desenhado todos os componentes, foi feito uma montagem dos
mesmos computacionalmente. Nessa fase deve-se verificar o encaixe dos
componentes, verificar se as dimensões dos desenhos estão corretas, etc. Essa
montagem esta expressa na Figura 25.
Figura 25: Vista explodida, simplificada, da montagem dos componentes.
Nesse momento está finalizada a fase de desenho. Para que os componentes
desenhados computacionalmente possam ser produzidos deve-se gerar um documento
que contem vistas ortográficas, tolerâncias, materiais que devem ser utilizados, etc.
Esta deve ser a ferramenta de comunicação entre engenharia e setor produtivo. Um
exemplo deste documento está mostrado na Figura 26, os outros, utilizados na
fabricação dos demais componentes estão presentes de forma detalhada no Apêndice
1 deste trabalho. Deve-se lembrar que só as peças que deverão ser fabricadas devem
ser assim detalhadas. Os motores adquiridos prontos, por exemplo, não estarão
detalhados no anexo deste trabalho.
32
Figura 26: Folha de projeto, usada para fabricação.
3.1.4 Fabricação Mecânica
De posse do projeto completo agora é possível iniciar a fabricação. Os primeiros
componentes a serem fabricados foram às chapas de fixação. Estas chapas foram
feitas pelo próprio autor deste trabalho, utilizando as ferramentas e equipamentos
existentes no laboratório produção mecânica da UNIFOR. Para fazer uma chapa como
esta, a sequência de operações deve ser respeitada na seguinte ordem: corte, furação
e dobra. Isso garante que uma operação não dificulte a outra. Por exemplo, na primeira
tentativa de produzir a peça foi cometido o erro de dobrar primeiro e depois tentar furar.
Desta forma não foi possível fazer a marcação exata do local do furo e a tentativa de
furá-lo depois de dobrado entortou a peça durante a fixação. Além disso, é necessário
também assegurar que cada operação seja feita com a ferramenta certa para não
tornar a operação difícil, ou deixar um acabamento ruim. Por causa da falta de prática,
33
a fabricação dessas duas peças foi muito complicada e muito demorada, além disso, as
medidas finais não sairão exatamente como deveriam, o que posteriormente causou
dificuldade na montagem. Essas considerações fizeram com que para produzir a
próxima peça fosse procurada uma empresa apropriada para o serviço. O que até o
momento só existia como desenho de computador passou a se tornar concreto
conforme mostra a Figura 27.
Figura 27: Motor DC e sua chapa de fixação
Depois das chapas prontas foi procurada uma tornearia para fabricação da polia.
Desta vez o processo para fabricação foi feito conforme o padrão em projetos de
engenharia, onde o engenheiro só se envolve até o projeto e entrega a documentação
para a produção. Foi entregue para produção folha de projeto referente à polia feito o
pedido, e depois de dois dias a polia foi entregue. No ato do recebimento da polia
foram conferidas as medidas, que estavam todas exatamente como o projetado. A polia
fabricada está mostrada na Figura 28.
34
Figura 28: Polia acabada.
O mesmo procedimento foi executado para a fabricação da pequena polia para o
fio de nylon. Que esta na Figura 29.
Figura 29: Roldana acabada.
De posse de todas as peças produzidas só resta agora fazer os furos na
estrutura principal para fixação dos componentes. Depois de feitos os furos será
executada a montagem.
35
- MONTAGEM:
Como citado anteriormente, as chapas não ficaram com as medidas finais
perfeitas, o que resultou em alguns problemas na montagem. Dentre esses problemas
deve-se citar a fixação do motor Dc à chapa que deveria ter seis parafusos mas apenas
quatro encaixaram, e também, a fixação da chapa à parte principal. O fato de o motor
ser fixado por apenas quatro parafusos não compromete sua fixação. As peças foram
produzidas também de uma forma que necessita ter um sequência de montagem
respeitada. Tendo sido seguida essa sequência não aconteceram mais problemas na
montagem.
Primeiramente deve-se fixar a pequena roldana à estrutura principal. Sua fixação
se deu através de apenas um parafuso com porca. Depois disso, estando com a cortina
montada (a única coisa que foi retirada da cortina original foi o cordão de levantar, que
foi substituído por nylon) o próximo passo é montar o conjunto motor responsável por
levantar e puxar a cortina. Nesta etapa deve-se parafusar primeiro o motor à base,
depois a polia ao motor, depois deve-se fixar o fio de nylon na polia e só aí fixar todo o
conjunto à cortina através de quatro parafusos laterais, esta sequência está registrada
na Figura 30.
Figura 30: Sequência de montagem do motor DC.
36
O próximo passo foi realizar uma operação semelhante à anterior com o objetivo
de fixar o servomotor. A sequência de operações iniciou com a fixação do servo à
chapa de aço inox e depois sua fixação à persiana. Depois de fixado verificou-se mais
um problema proveniente do mau dimensionamento e das falhas na produção das
chapas. O eixo do servomotor não ficou concêntrico em relação ao eixo sobre o qual
ele deve exercer a tração (Detalhe “X” da Figura 31). Isso fez com que o servomotor
mantivesse levemente suspenso este eixo fazendo com que ele suportasse uma força
que deveria ser suportada por um componente que está fazendo a função de mancal,
ou seja, fixando o eixo e suportando as forças que são aplicadas a ele. A junção do
eixo do motor ao eixo da cortina foi feita por “Durepox” (Expresso no detalhe Y da
Figura 31).
Figura 31: Fixação do servomotor ao eixo.
Depois de fixados os dois motores juntamente com o fio de nylon que irá
movimentar o conjunto a montagem está concluída e mostrada na Figura 32:
37
Figura 32: Detalhe da montagem dos dois motores.
3.1.5 Testes mecânicos
O sistema mecânico deste projeto se refere às partes responsáveis pelo
movimento, não incluindo nenhum tipo de elemento de controle como chaves,
sensores, circuitos, etc.
O primeiro teste consistiu apenas em ligar o motor DC nos dois sentidos para ver
se funcionava o movimento de subida. Teste bem sucedido! A cortina subia e baixava
sem problemas. Isso significa que os cálculos referentes a torques, forças, etc foram
executados de forma correta. Além disso, todos os componentes mecânicos estão
trabalhando como deveriam. Depois disso, foram repetidos por inúmeras vezes o
movimento de subida e descida para observar a funcionamento de cada componente
e sua fadiga. Este teste foi exaustivo.
O resultado deste teste com varias repetições foi a fadiga excessiva no fio de
nylon, o que resultou na troca por um de maior espessura (0,8 mm quadrados). Além
disso, foi percebido também um ponto na pequena roldana onde o fio travava e sofria
pequenas lascas. Isto só acontecia quando o fio, que estava maior do que o curso da
cortina, ficava solto. O fato de continuar a rotação do motor mesmo a cortina já tendo
descido completamente causava essa folga no fio de nylon. Para solucionar este
38
problema foi diminuído o fio e os próximos testes todos foram feitos obedecendo à
condição de desligar o motor antes da chegada do fim de curso aberto.
Depois dos testes mecânicos. Seguiram-se os testes dinâmicos, ou seja, testes
envolvendo o desempenho do sistema em relação ao tempo.
Para realizar esses testes foi utilizada uma fonte com opções de escolha da
tensão de saída selecionadas por uma chave, onde tinha a opção de 1,5 a 12 volts.
Como o motor opera em até 12 volts e esta será sua tensão de operação quando em
pleno funcionamento, esta foi a tensão selecionada. O tempo de subida/descida
encontrado e demonstrado na Tabela 5 estava claramente acelerado, pois segundo os
cálculos de projetos expressos no tópico referente a escolha do motor o tempo de
subida deveria ser 36 segundos. Como o motor estava com um funcionamento também
aparentemente mais acelerado do que o normal resolveu-se checar a tensão que
estava alimentando o motor. Ao medi-la com o multímetro constatou-se uma tensão 19
volts com o motor desligado e 17 volts com o motor ligado. Ou seja, uma fonte que
deveria fornecer 12 volts está fornecendo 19. Foi selecionada na fonte a posição da
chave para fornecer a tensão de saída de 7,5 volts, que na realidade forneceu 13,2.
Este foi o valor encontrado mais próximo de 12v. Deve-se ainda ressaltar que este
valor quando o motor estava em funcionamento caia para 10,9 volts.
Tabela 5: Tempo de subida e de descida com motor alimentado com 19 v.
Depois de regulada a tensão, iniciaram-se as medidas de tempo, em uma
sequência de cinco operações de baixar e subir, expressas na Tabela 6. Depois de
feitas as medidas, foram feitas as médias para que se possa definir o tempo de descida
e tempo de subida final da cortina. Deve-se ressaltar antes da leitura da tabela que a
“relação” expressa o consciente entre o tempo de subida e o tempo de descida. A
precisão do movimento de subida e descida não deve ser observado apenas no tempo
de subida/descida, pois o ponto de parada na descida não foi sempre o mesmo. Esta
precisão deve ser observada na relação, pois a cada descida e subida o curso foi o
mesmo para as duas.
39
Tabela 6: Teste dinâmico do sistema mecânico.
Se observado comparado novamente com o tempo de subida especificado no
projeto nota-se que ele ainda está menor. Isto é fruto do curso considerado para
medida, que foi menor do que os 90 cm especificados no projeto.
Com estas medidas do tempo pode-se notar ainda que o movimento da cortina é
preciso, o que retrata não apenas o bom funcionamento do motor, mas o bom
funcionamento de todo o sistema, mostrando que este esta livres de paradas forçadas,
quebras, etc. A importância do teste dinâmico reside ai, na constatação do bom
funcionamento do sistema, e não somente na medição do tempo de funcionamento
O motor DC, assim como outros, expressa sua condição de funcionamento
através do consumo de corrente, quanto mais forçado está trabalhando este motor,
maior será o seu consumo de corrente, que não pode ultrapassar o valor máximo
determinado pelo fabricante. Para medição da corrente do motor foi utilizado um
multímetro na função amperímetro ligado em série com o motor. Com a medição da
corrente constatou-se que na descida da cortina ela permanecia constante, tendo
apenas uma pequena ondulação entre 129 e 134 mA. Observou-se ainda o
comportamento da corrente, e do sistema mecânico quando submetidos a um puxão
quando executava o movimento de descida. Constatou-se que enquanto submetido a
este puxão, a corrente diminuiu ainda mais, caindo pra 105 mA.
Ao medir a corrente de subida, constatou-se que esta variava expressivamente.
Como esta variação é grande decidiu-se colher os dados da subida e organizá-lo em
forma de gráfico. Uma das variáveis do gráfico já estava definida que era a corrente do
40
motor. A outra variável decidiu-se que seria o número de lâminas que estavam
suspensas naquele momento. Como a cortina possui no total 19 lâminas, foram feitas
19 medidas de corrente, depois disso feito uma tabela no Excel e gerado um gráfico a
partir dessa tabela, que está representado na figura 33. Além de expressar o
comportamento da corrente na subida o gráfico demonstra duas regiões chamadas de
“Funcionamento normal” e “sobre corrente”. O fabricante do motor determina que a até
140mA é considerado que o motor esta funcionando livre, em 300mA o motor está em
máximo rendimento, a partir daí o motor esta numa zona de sobre corrente imprópria
para operação continua. Foi informado pelo representante dos motores Akiyama no
Brasil que essa sobre corrente pode ser utilizada para detectar o fim de curso sem
causar danos ao motor, porém, depois de detectado o fim de curso o motor deve
imediatamente ser desligado para evitar sobre aquecimento.
Figura 33: Gráfico que representa o consumo de corrente na subida da persiana.
41
3.2 Projeto eletrônico.
O Hardware eletrônico inclui os dispositivos responsáveis pela comunicação entre
o circuito emissor e o circuito receptor inclui também os microcontroladores
responsáveis pela interpretação dessa informação, os dispositivos responsáveis pela
identificação do fim de curso e os dispositivos de potência responsáveis pelo
acionamento dos atuadores.
A Figura 34 cria, através de um diagrama de blocos, uma visão geral do que deve
estar presente no controlador/receptor. Posteriormente será brevemente detalhado
cada um dos componentes.
Figura 34: Diagrama de blocos do controlador eletrônico.
42
3.2.1 Pesquisa por partes e componentes.
Nesta pesquisa devem-se obter conhecimentos sobre o problema e sobre as
formas e componentes existentes para solucioná-lo.
O primeiro problema da parte eletrônica a ser resolvido foi como detectar o fim
de curso. Este problema se tornou um pouco mais complexo do que o comum a partir
do momento em que foi percebido que não era possível determinar o fim de curso
baixo da cortina por nenhum evento mecânico. Neste momento se iniciou a pesquisa
sobre os sensores. Depois da pesquisa sobre sensores segue a pesquisa sobre a
forma de comunicação e depois sobre os demais componentes eletrônicos.
- SENSOR.
Um sensor é geralmente definido como um dispositivo que recebe um estímulo e
responde com um sinal. Normalmente, os sensores respondem com um sinal elétrico.
Um transdutor por sua vez é um dispositivo que converte um tipo de energia em outro,
não necessariamente em um sinal elétrico.
Muitas vezes um sensor é composto de um transdutor e uma parte que converte
a energia resultante em um sinal elétrico. Um instrumento de medida, por exemplo,
pode ser um sensor/transdutor com indicação direta (como um termômetro de mercúrio
ou um medidor elétrico) ou um sensor/transdutor em conjunto com um indicador de
modo que o valor detectado se torne legível pelo homem (como um conversor de
analógico para digital, um computador, um display).
Como o sinal é uma forma de energia, os sensores/transdutores podem ser
classificados de acordo com o tipo de energia que detectam. Por exemplo:
- Sensores de luz: células solares, fotodiodos, fototransitores, tubos fotoelétricos,
- Sensores de temperatura: termômetros, termopares, resistências sensíveis à
temperatura, termômetros bi-metálicos e termostatos.
- Sensores de calor: instrumento elétrico p/ a detecção do calor
radiante, calorímetro.
43
- Sensores magnéticos: Reed switch, bússola magnética, bússola de fluxo de porta.
- Sensores de pressão: barômetro.
- Sensores mecânicos: chaves, sensor de posição, selsyn, strain gauge.
- Sensores de proximidade: um tipo de sensor de distância porém menos sofisticado,
apenas detecta uma proximidade específica.
- Sensores de distância (sem contato): uma série de tecnologias pode ser
aplicadas para captar as distâncias:
- Sensor de corrente elétrica: Uma resistência de valor mínimo transforma a corrente
em tensão, amplifica e trata este sinal para que esta possa ser lido.
Figura 35: Chave fim de curso.
Foram citados aqui vários sensores, mas devido ao mecanismo da cortina
decidiu-se aprofundar a pesquisa em apenas os sensores mecânicos e magnéticos,
pois com certeza um desses dois tipos seriam utilizados. Não cabem aqui maiores
detalhes sobre sensores e a escolha e justificativa está evidenciada mais a frente, na
execução projeto eletrônico.
44
Depois dos sensores, o próximo problema foi decidir qual a forma de
comunicação sem fio seria utilizada. Infravermelho ou rádio freqüência? Para tirar essa
duvida também foi feito uma pesquisa sobre o tema.
- TRANSMISSÃO DE DADOS POR INFRAVERMELHO
A comunicação por infravermelho se dá por um led emissor de luz com
frequência invisível ao olho humano (Frequência abaixo da luz vermelha) e um receptor
que recebe este sinal. Estes receptores podem ser fotodiodos ou fototransitores. A
Figura 36 demonstra o espectro de frequência das ondas e suas utilizações.
Figura 36: Espectro de ondas eletromagnéticas.
O circuito básico para compor esse tipo de comunicação está expresso na Figura
37. Neste tipo de esquema, quando o led está acionado, polariza o fotodiodo fazendo
com que este conduza e que a saída seja aterrada. Quando o fotodiodo não recebe luz
e está funcionando como um circuito aberto a saída está conectada ao “vcc”. Dessa
forma é possível enviar a informação através de nível de tensão alto e baixo. Para que
esta informação seja interpretada deve existir um protocolo de comunicação. Um
protocolo é uma convenção ou padrão que controla e possibilita uma conexão,
comunicação ou transferência de dados entre dois sistemas. De maneira simples, um
protocolo pode ser definido como "as regras que governam" a sintaxe, semântica e
sincronização da comunicação. Os protocolos podem ser implementados pelo
45
hardware, como no caso do servomotor mostrado anteriormente, que transforma a
razão cíclica em tensão e o circuito faz uma comparação de tensão e realiza a devida
ação. Podem ser interpretados ainda pelo software e também por uma combinação dos
dois.
Figura 37: Esquema básico para transmissor/receptor por infravermelho
- TRANSMISSÃO POR RÁDIO FREQUÊNCIA
A comunicação por rádio freqüência, muito conhecida por comunicação “RF”
necessita de um hardware um tanto quanto mais complexo do que o representado na
Figura 37. Para este tipo de comunicação não foi feito uma pesquisa muito
aprofundada sobre a tecnologia de comunicação em sim, e sim sobre um par de
transmissor e receptor muito conhecido no meio profissional e acadêmico. Trata-se de
um par transmissor e receptor que já vêm emparelhados de fábrica e trabalham em
total sintonia. Além disso, sua ligação é simples. No emissor, o nível lógico que está
presente no pino de sinal será recebido fielmente pelo receptor e emitido no pino de
saída de sinal, portanto neste tipo de comunicação não se tem problemas com falhas a
transmissão do sinal. Sua modulação é em ask.
Na Figura 38 têm-se um exemplo de circuito transmissão e recepção através dos
módulos rt433 e tx 433 ligados a um codificador e um decodificador que recebem este
sinal em série e o emitem em uma saída paralela.
46
Figura 38: Circuito do transmissor/receptor RF ligados a um codificador/decodificador.
Depois de tiradas as dúvidas sobre os sensores e a comunicação não
aconteceram mais pesquisas significativas que devam ser relatadas aqui. De posse de
todo o conhecimento adquirido na faculdade em matérias como “eletrônica”, “eletrônica
digital”, “microprocessadores”, “eletrônica para automação industrial”, etc, iniciou-se o
projeto.
3.2.2 Desenvolvimento do projeto
Nesta fase do trabalho o tempo disponível já era muito pequeno. Decidiu-se
realizar o projeto de forma empírica onde o roteiro traçado para obter sucesso no
funcionamento do circuito foi o seguinte: Realizar a escolha dos componentes com
base nas necessidades básicas de funcionamento do circuito e com base no tempo
necessário para adquiri-los. Depois disso, testar o funcionamento de algumas partes
separadas, como a comunicação primeiro, depois os drivers de potência, depois
47
integrá-los, juntamente com o microprocessador. Como o circuito não é de grande
complexidade iniciou-se o desenvolvimento do mesmo sem maiores planejamentos.
Esse desenvolvimento será relatado aqui.
- ESCOLHA DOS COMPONENTES
Primeiro componente a ser escolhido foi a chave fim de curso, para saber qual
tipo de informação seria passada o sistema microcontrolado quando esse evento
acontecesse. Levando em conta o empacotamento do projeto, decidiu-se que o sensor
deveria ser uma chave mecânica fixada na estrutura principal da cortina e que fosse
acionado quando as lâminas da mesma chegassem ao topo. Após essas decisões foi-
se em busca desta chave no mercado local. Este componente foi adquirido, montado e
testado no mesmo dia. Sua instalação está representada na Figura 39.
Figura 39: Demonstração da instalação da chave de fim de curso.
Esta chave é de contato normalmente fechado e ao primeiro toque a mesma abre
o circuito. Depois de algumas considerações percebeu-se que esta chave seria ideal
porque seu curso mecânico não termina assim que se abre o circuito, portanto essa
chave não seria forçada, pois depois que ela emite o sinal de “chave aberta” ainda
permite que seja pressionada mais alguns milímetros, diferente de uma chave do tipo
botão, por exemplo, que é normalmente fechada e depois que ela verifica o contato já
não tem mais flexibilidade no movimento.
48
Depois de instalada, o acionamento da chave foi testado ligando a mesma em
serie com o motor. Com o motor acionado para subir esperava-se que a chave, como é
normalmente fechada, abrisse o circuito ao detectar o fim de curso. Foi exatamente
isso que aconteceu, sem forçar a estrutura mecânica. A forma como a folga do curso
da chave se comportou, aconteceu conforme o planejado, permitindo que o motor
fosse desligado alguns milissegundos depois do toque da chave sem forçá-la.
Como o fim de curso baixo não podia ser detectado por nenhum evento, decidiu-
se monitorá-lo por software onde o tempo de descida seria controlado. Neste caso, a
chave de fim de curso alto servirá de referência (zero-máquina) e a descida será
monitorada por uma variável da memória do microcontrolador que será decrementada
a cada instante em que a saída responsável pelo acionamento do motor no sentido de
descida estiver ligada. Este tipo de sensor que conta com uma referência e um controle
que cresce ou decresce a partir desta referencia chamasse “Controle Incremental”.
A próxima escolha foi o meio de comunicação. Escolheu-se a transmissão por
rádio frequência, pois entendeu-se que sua comunicação, de posse do circuito tx e rx
que já vêm calibrados de fábrica para uma perfeita comunicação, seu uso seria mais
simples. Os componentes foram comprados no mercado local e sua ilustração está na
Figura 40.
Figura 40: Circuitos emissor(TX) e receptor(RX) de radio frequência.
49
O funcionamento deste sistema já foi detalhado na pesquisa biblliográfica e não
cabem aqui mais considerações sobre o mesmo.
Depois de escolhido o meio de comunicação veio a pergunta: Como fazer para
que haja uma troca de comunicação, que dispositivos usar. Vamos abrir aqui um
“parênteses” para explicar o funcionamento da cortina e o motivo da escolha dos
componentes e da forma de comunicação.
Essa comunicação deve comandar dois movimentos, a subida e descida das
lâminas e sua inclinação. Baseado nos controles já existentes em sistemas comerciais
estudados na pesquisa de mercado se decidiu que são necessários cinco botões de
comando. Um para baixar a cortina até o final com um toque, outro para subir a cortina
até o final com um toque, outro para parar a cortina durante o movimento, e outros dois
para girar as lâminas no sentido horário e anti-horário.
- O CONTROLE REMOTO
Decidiu-se que o controle remoto deve ser composto por cinco chaves tipo “push
boton”, um transmissor de RF modelo rt4, e um pic para interpretar essas chaves e
realizar a comunicação. A escolha deste pic foi imediata, baseada no pic que o autor
tinha disponível no momento, que era o PIC16F628. Além disso, o circuito deve ter um
cristal de 4mhz, resistores de pull-up e um suporte para a bateria. Para produção deste
controle remoto foi seguido o esquema Base abaixo.
50
Figura 41: Esquema base para produção do controle remoto. [10]
Como o controle possui um microcontrolador, que é versátil por poder ser
posteriormente programado e executar qualquer função que se deseje, este circuito foi
imediatamente montado. Ou seja, o hardware foi desenvolvido primeiro e o software
deverá ser desenvolvido em seguida. No momento da programação devem-se cumprir
as exigências do parágrafo anterior, onde cada tecla deve realizar uma função citada. A
foto deste controle está representada na Figura 42 .
51
Figura 42: Controle remoto acabado
Neste momento tínhamos em mãos a planta com as entradas e saídas (sensores
e atuadores) e um controle remoto. O que nos falta agora é desenvolver o hardware
que irá receber o comando do controle remoto e irá controlar a planta.
- RECEPTOR E CONTROLADOR.
A “planta” produzida e que deve ser controlada tem dois motores, um motor DC e
um servomotor. Para o controle do motor DC deve-se ter um circuito muito conhecido,
chamado de ponte H, que é controlada por duas entradas, onde uma faz o motor girar
pra um lado e a outra faz o motor girar para o outro. Isso significa que precisamos de
duas saídas do micro para esta função. Para o papel de ponte H será utilizado o CI
L293, muito conhecido e facilmente encontrado. O controle do servomotor é feito por
PWM conforme detalhado na pesquisa bibliográfica sobre servomotores, na página 17,
isto significa que necessitamos de um pino de saída do micro para este controle. Neste
momento observa-se um detalhe: Para manter o servo na mesma posição deve-se
continuar emitindo o pulso de controle durante dias e dias? Não. A alternativa adotada
aqui para solucionar este problema e economizar energia foi utilizar outro pino do micro
para ligar e desligar a alimentação do servo. Outro detalhe deve ser considerado, se o
servo estiver alimentado sem o pino de controle, seu posicionamento se dá de forma
52
aleatória, para solucionar esse problema deve-se, ao ligar, primeiro enviar o pulso de
controle e depois ligar a alimentação, e ao desligar, primeiro desligar a alimentação e
depois desligar o PWM de controle, para que o servo não fique descontrolado. São
esses tipos de considerações que não são fáceis de serem percebidas e que a primeira
impressão, podem parecer fáceis mais exigem testes exaustivos e demorados.
Será necessário ainda outro pino para leitura da chave fim de curso. Têm-se
como conclusão que serão necessários 5 pinos para todo o controle da planta, dois
para controle indireto do motor DC, dois para controle do servo e 1 para leitura da
chave.
Além do controle remoto sem fio, foi decidido implementar um controle local que é
basicamente composto por cinco teclas ligadas à entrada do micro que devem ser
interpretadas da mesma forma que as cinco teclas que compõem o controle remoto
sem fio. Para isso, serão utilizados mais cinco pinos de entrada/saída do micro.
Depois de definidas a entradas e saídas vamos fazer uma listagem dos outros
componentes e por ultimo do micro necessário para realizar a função que queremos.
Para começar deve-se ter a placa receptora do sinal RF modelo rr3, que vem em
par com o emissor, já adquiridos. Além dessa placa sabemos que precisamos de
transistores para chavear o servo, de uma ponte H (que será o CI L293, já citado).
Esses materiais são os principais, porém serão também utilizados, resistores,
capacitores, fios, placa de fenolite, dentre outros que não têm funcionamento
expressivo, portanto não serão detalhados aqui, e sim na lista de materiais, se
possível. Por fim, vem a escolha do micro. De acordo com o número de portas
necessárias ao funcionamento total do sistema concluiu-se que o mesmo micro
utilizado no emissor poderia ser utilizado no receptor, que é o PIC16f628A.
Depois de desenvolvidas algumas pesquisas, surgiu a idéia de implementar um
display LCD. Este pode ser utilizado para mostrar o status da cortina, como também
para programar hora de subir, baixar, alarmar, etc. Para este protótipo, este sistema
servirá apenas para mostrar o status da cortina, incluindo confirmação de recebimento
de comando, informação de subida, descida, cortina elevada, etc. Serve como uma
forma a mais de controle, onde o usuário confere o correto funcionamento e verifica
falhas.
53
De posse de todas essas informações, o próximo passo foi realizar sua
montagem computacionalmente para simulação dos softwares de comunicação. A
montagem realizada no Proteus esta mostrada na Figura 43 .
Figura 43: Esquema do circuito montado no PROTEUS.
De posse da montagem computacional, neste momento foi necessário pensar no
software que interpretaria a comunicação e efetuaria o controle. Para isso, seria
necessário criar um protocolo de comunicação. Primeiramente pensou-se em um
protocolo simples, baseado apenas na duração do pulso alto, ou seja, variação de
largura de pulso (PWM). Com o primeiro teste realizado na prática descartou-se essa
possibilidade, pois até mesmo a energia estática da mão que se aproximava do
receptor RF fazia o receptor emitir nível alto e assim o micro interpretava como um
54
pulso de comando. Depois disso foi testado um protocolo mais complexo, baseado no
seguinte: No controle remoto programa ficará fazendo a varredura das teclas e se
alguma delas for pressionada o sistema enviará um pacote de bits com um período de
2ms. Por exemplo, se a tecla um está pressionada ele envia “10000000” que na tabela
asc se refere a 80, esse byte será enviado para ser lido no receptor. O
receptor/controlado ao receber e interpretar essa informação deve ligar o pino 12 ou 13
para acionar o motor DC, ou ligar o servomotor e incrementar ou decrementar a largura
de pulso. Como estamos aqui detalhando a produção de todo o sistema eletrônico
maiores detalhes sobre a programação não estão sendo dados para não desviar o foco
da leitura. Deve-se ressaltar ainda que o hardware receptor deve ter ligado a cinco
pinos, da porta B, cinco chaves que deveram funcionar como se fossem as cinco
teclas do controle remoto sem fio. Estas teclas irão compor o controle local para evitar
contratempos na hora de manusear a cortina sem ter que procurar o controle, na hora
de abrir uma janela por exemplo.
Depois de testados o software no proteus o circuito foi montado na protoboard.
Deve-se ressaltar que neste momento o controle remoto já estava montado numa placa
e com o programa gravado no micro. O controle remoto nesse momento serve apenas
para enviar cinco códigos diferentes com um protocolo conhecido. Sendo assim foi
montado na protoboard somente o circuito receptor. Inicialmente os testes foram feitos
com as saídas que deveriam acionar a ponte H ligada a dois leds. O funcionamento foi
perfeito, ao interpretar uma tecla acionava o pino 12 e ao interpretar outra tecla
acionava o pino 13, ate que fosse recebido o sinal de fim de curso dado pela chave
mecânica ou até que a variável que controla a posição e é decrementada com o valor
do timer chegasse a zero. Depois disso foram ligados as portas às entradas da ponte H
no CI L293.O motor não funcionou. Depois de alguns testes foi percebido que não a
ponte H não estava alimentada com 12 v para o funcionamento do motor. Depois de
alimentada a ponte H e feitas as ligações corretamente para o motor, este passou a
girar nos dois sentidos conforme o comando do micro. O próximo passo agora seria
produzir a placa de circuito impresso, montar os componentes e testar o seu
funcionamento. Provavelmente não existirão mais problemas.
55
3.3 Integração e testes
Os testes do circuito já tinham sido feitos com motores iguais ao utilizados no
protótipo mecânico, porém estes não estavam instalados nos devidos lugares.
Com o teste do sistema eletrônico completamente integrado ao sistema mecânico
percebeu-se que a subida se deu sem problemas, porém com um tempo maior do que
o constatado pelo teste unicamente mecânico. No teste mecânico com o motor ligado
diretamente à fonte com capacidade de 1ª a subida se deu em 31 segundos, já com o
circuito eletrônico de acionamento essa subida se deu em 35 segundos. A chave fim de
curso funcionou perfeitamente. Como já tinha sido testada antes, esse fato não foi
surpresa.
Em relação à descida, a cortina não desceu até o final. O que ocasionou isso foi o
tempo programado para a descida que foi de 25 segundos, menor do que o tempo
medido. Isso foi planejado, para evitar que no fim de curso o fio de nylon enganchasse
no ponto crítico citado no texto, porém este tempo de descida poderia ser maior,
mesmo mantendo a margem de segurança.
3.4 Conclusões do capítulo.
Todo o projeto mecânico foi executado de forma plena e sem grandes problemas.
Alguns problemas foram apresentados quando o autor desse trabalho realizou a
produção de algumas peças sem a ajuda de um profissional. As conclusões tiradas do
projeto e da produção mecânica, com isso, foram que o engenheiro deve cumprir muito
bem a parte que se refere ao projeto, para que a realização do mesmo possa ser feita
com sucesso por um profissional da área. Não se pode esperar que um engenheiro
esteja apto a realizar com sucesso todas as fases de um projeto, incluindo a produção.
O projeto e fabricação da parte eletrônica foram feitos sem o planejamento
necessários à um projeto profissional de engenharia. O cronograma nesta etapa foi
seguido corretamente, porém com muito sacrifício. O problema aconteceu no
planejamento, onde o nível de complexidade da parte eletrônica foi subestimado e o
56
tempo alocado para essa atividade foi pequeno. Diante dessa questão considerasse
que o resultado do projeto foi satisfatório.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
O resultado de todo o trabalho, no que se refere a projetar, implementar e testar o
protótipo foi considerado bom. Pode-se dizer isso porque o objetivo do trabalho foi
atingido com total fidelidade ao que foi planejado.
Quanto à análise econômica, foi gerada uma tabela que demonstra
aproximadamente o custo final da matéria prima necessária à produção em série deste
protótipo. Estes dados são demonstrados na Tabela 7.
Tabela 7: Custeio da matéria prima do produto final.
Com este custeio foi possível concluir que a produção em série deste componente
, economicamente falando, é viável, pois seu custo está bem abaixo do apresentado no
mercado. Porém, o produto projetado até o momento é inviável para produção em
série, pois possui algumas falhas que ainda p ser corrigidas para comercialização ao
consumidor final.
Neste trabalho, desde o começo, foi bem diferenciado o projeto mecânico e
eletrônico. Em relação ao projeto mecânico pode-se comentar que a teoria de projetos
ensinada na matéria “Projeto assistido por computador”, dada pelo professor Rui
57
Barbosa foi bastante útil, principalmente no que se refere ao uso do software de
desenho CATIA e às terias de projeto. Nesta matéria aprende-se a seguir uma linha de
projeto e execução correta que melhora a eficiência e a qualidade do trabalho. Esta
linha ideal de criação de um produto mostra a importância da fase de projeto do
produto em si, sendo importante para prever os problemas, verificar facilidades,
simplificar o produto e tornar a produção mais simples e eficiente. Na produção e
montagem do trabalho expresso aqui foi possível sentir na pele a importância de se ter
um projeto exaustivo que leve em considerações todas as variáveis do sistema, pois
quanto menos variáveis for observada mais problemas na implementação elas
causarão. Além desta consideração em relação ao planejamento, deve-se ressaltar
aqui também as dificuldades e facilidades quanto a produção. A produção das chapas
de fixação dos motores que foi feita pelo próprio autor do trabalho, como já foi citado no
tópico que registra a produção mecânica, trouxe alguns problemas de montagem e sua
produção foi muito demorada e complicada, pela falta de conhecimentos na área. Mais
uma vez deve-se mostrar as fases de projeto devem ser respeitada onde o trabalho do
engenheiro deve ser focado no projeto, até a produção do desenho final do produto e
determinação de todas as especificações. Sua produção deve ser desenvolvida por
pessoal qualificado. A outra face desta moeda também foi mostrada neste trabalho
onde a produção da polia, que foi terceirizada não trouxe nenhum problema,
funcionando perfeitamente e saindo conforme o projetado. Depois de todos os
componentes prontos, sua montagem foi feita sem maiores complicações e o sistema
funcionou logo no primeiro teste. Depois deste primeiro teste foram feitos vários outros,
verificados algumas falhas, que foram corrigidas e finalmente a parte mecânica estava
totalmente pronta. Como manda a teoria de projeto de sistemas de controle, deve-se
primeiro produzir a planta a ser controlada e depois o seu sistema de controle. Sendo
assim, a próxima etapa foi o projeto e implementação do sistema eletrônico de controle
[8].
Em relação ao sistema eletrônico encontraram-se várias dificuldades. A primeira
delas foi sobre a comunicação sem fio. Depois de muitas pesquisas escolheu-se pela
transmissão por rádio freqüência, pois sua comunicação através de uma placa
emissor/receptor que já existe pronta no mercado é mais simples de se criar um
protocolo próprio para comunicação. Depois de escolhido a forma de comunicação e o
protocolo a ser utilizado foi desenvolvido o sistema eletrônico do controle remoto e do
58
receptor que deve receber o sinal do controle e realizar a tarefa relacionada, como
subir baixar a cortina, etc. O que cabe ao controle remoto é somente enviar o sinal.
Para estas etapas de projetos foram utilizados exaustivamente a matéria aprendida na
disciplina de microprocessadores com o professor Flavio Lins.
Depois disso, como a teoria de projeto foi seguida corretamente, não existiram
mais complicações. O fato de ter sido construída a planta completamente e de ter
deixado a mesma funcionando perfeitamente fez com que a integração do controle com
a planta não tivesse grandes complicações e o sistema operou em total harmonia.
Maiores detalhes sobre os testes estão na sessão sobre “Integração e testes”
5. COMENTÁRIOS FINAIS E CONCLUSÕES
A principal conclusão tirada deste trabalho foi que a fase de projeto de um produto
deve ser muito bem feita. Nesta fase deve-se monitorar o número máximo de variáveis
e o número máximo de situações deve ser prevista para que os problemas não venham
a ser detectados somente na fase de construção e assim seja necessário refazer uma
grande parte do processo. Além disso, percebeu-se também que toda idéia à primeira
impressão parece simples, mas (mais uma vez pela questão das variáveis não
consideradas), ao iniciar seu estudo e desenvolvimento percebe-se que é mais difícil
do que se pensava.
Foi possível perceber também nesse trabalho a diferença entre praticar
engenharia da “forma correta” e praticar engenharia da ”forma errada”, que também é
muito praticada. A engenharia da “forma correta” pode-se explicar como a engenharia
com um bom planejamento, um projeto robusto e eficiente e com isso uma execução
ótima. A engenharia da “forma errada” seria aquela onde muitas vezes é necessário
implementar para testar, ao invés de simular ou projetar antes, somente depois disso
se produz a documentação do que foi feito. Além disso a falta de planejamento da
“engenharia praticada da forma errada” causa muitas falhas que causam perda de
tempo quando é necessário refazer algo.
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De forma resumida, foram às seguintes as atividades desenvolvidas durante o
projeto:
- Pesquisa de duas marcas existentes no mercado.
-Pesquisa por partes e componentes.
- Projeto mecânico e produção mecânica.
-Projeto eletrônico e produção eletrônica.
- Integração e testes.
Como principais conclusões pode-se citar:
- Foi praticado a engenharia de forma plena.
- Uma dedicação exaustiva à fase de planejamento é fundamental ao sucesso do
projeto.
- A multidisciplinaridade presente neste trabalho de conclusão de curso dificultou
o trabalho, mas foi considerado ideal para o curso de engenharia mecatrônica, que
também é multidisciplinar.
- Em um trabalho profissional esse projeto seria desenvolvido por uma equipe, e
não somente por uma pessoa.
- Toda idéia parece simples enquanto não se consideram todas as variáveis que
irão influenciar na prática.
- Quanto mais variáveis são monitoradas na fase de planejamento, mais simples e
eficiente será a construção do protótipo
- Cada profissional tem sua devida importância dentro da sua área de atuação,
não sendo o engenheiro superior ou inferior ao técnico.
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6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] BOYLESTAD, R. Teoria dos circuitos e dispositivos eletrônicos. 6. ed. Rio de
Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1999.
[2] MALVINO, Albert Paul. Eletrônica digital: princípios e aplicações. Colaboração de
Donald P Leach. São Paulo: McGraw-Hill, 1988. v.1.
[3] TAUB, Herbert. Circuitos digitais e microprocessadores. São Paulo: McGraw-Hill do
Brasil, 1984.
[4] SHIGLEY, J. E. Elementos de máquinas. Rio de Janeiro: LTC, 1984. v. 1 e 2
[5] MALVINO, Albert Paul. Eletrônica Volume 1 [livro]. Editora: Makron Books, 4ª
edição, São Paulo, 1995.
[6] BRAGA, Newton C. Fontes de Alimentação [livro]. Editora: Saber, 1ª edição, São
Paulo, 2005.
[7] SOUZA, David José de. Desbravando o PIC [livro]. Editora: Érica, 8ª edição, São
Paulo, 2003.
[8] OGATA, Katsuhiko. Engenharia de controle moderno [Livro].Editora: Pearson
Prentice Hall, 4ª edição, São Paulo 2003.
[9] GIESECKE, Frederick e. Comunicação gráfica moderna. Bookman, Porto Alegre,
2002.
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