61
TRABALHO DE CONCLUSÃO DO CURSO TÉCNICO EM MECATRONICA ESTUFA HIDROPÔNICA Gabriel Ando Gabriel Cardoso Herbert Junior João Marcos Leonardo Marques Matheus Silva Rafael Barroca Professor(es) Orientador(es): Eduardo e Arcy São Caetano do Sul / SP 2014 Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO Etec “JORGE STREET”

Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

TRABALHO DE CONCLUSÃO DO CURSO TÉCNICO EM MECATRONICA

ESTUFA HIDROPÔNICA

Gabriel Ando Gabriel Cardoso

Herbert Junior João Marcos

Leonardo Marques Matheus Silva

Rafael Barroca

Professor(es) Orientador(es): Eduardo e Arcy

São Caetano do Sul / SP 2014

Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza

GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO

Etec “JORGE STREET”

Page 2: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

ESTUFA HIDROPONICA

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como pré-requisito para obtenção do Diploma de Técnico em mecatrônica.

São Caetano do Sul / SP 2014

Page 3: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior
Page 4: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

DEDICATÓRIA

Queríamos dedicar este projeto as nossas famílias e amigos por nos incentivar e nos apoiar desde o começo do curso para que pudéssemos estudar e, ao final, nos formar como bons profissionais.

Page 5: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

AGRADECIMENTOS

Nós agradecemos os professores e funcionários

da Etec Jorge Street que nos incentivou e nos

proporcionou recursos para o desenvolvimento

do projeto.

Page 6: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

RESUMO

Este projeto tem como objetivo facilitar a produção de alimentos em locais

domésticos, sem o uso de agrotóxicos ou qualquer produto que possa colocar em

risco a saúde do consumidor. A nossa máquina não usa terra para o plantio e

também é totalmente automatizado evitando demais cuidados ao mesmo.

Palavras-chave: Estufa;

Plantação hidropônica;

Automatização;

Page 7: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

Sumário

INTRODUÇÃO .................................................................................................................................................... 11

1– FLUXOGRAMA DE FUNCIONAMENTO:................................................................................................... 9

2 – SISTEMAS ELETRÔNICOS ......................................................................................................................... 9

2.1 -Sistema eletrônico do sensor térmico ................................................................ 10

2.1.1-Sensores térmicos ............................................................................................................................... 10 2.1.2-RTDs ................................................................................................................................................... 11 2.1.3-Termistores ......................................................................................................................................... 12 2.1.4-CIs Sensores ....................................................................................................................................... 12 2.1.5-Pares termoelétricos ........................................................................................................................... 13 2.1.6-O sensor utilizado - LM35 .................................................................................................................. 14 2.1.7-O Circuito comparador - Aquecedor de ar......................................................................................... 15

2.2Sistema eletrônico do sensor fotovoltaico ............................................................ 16

2.2.1LDR's ................................................................................................................................................... 16 2.2.2Aplicações comuns ............................................................................................................................... 17 2.2.3Utilização no projeto ........................................................................................................................... 17

2.3Sistema eletrônico do motor; ................................................................................ 18

2.3.1Interfaces de potência .......................................................................................................................... 19

2.4Painel de controle geral ........................................................................................ 20

3- PARTE MECÂNICA ...................................................................................................................................... 21

3.1Eixo ...................................................................................................................... 21

3.2Engrenagens utilizadas e cremalheira ................................................................. 21

3.3As barras e estrutura ............................................................................................ 22

3.4A mesa ................................................................................................................. 22

4-PARTE ELÉTRICA ........................................................................................................................................ 23

4.1- Motor de passo .................................................................................................. 23

4.1.1- Motor de passo de relutância variável .............................................................................................. 24 4.1.2- Motor de passo híbrido com escovas redundantes ............................................................................ 24 4.1.3- Motor de passo bipolar ...................................................................................................................... 25 4.1.4- Motor utilizado no projeto ................................................................................................................. 26

4.2-Bomba Hidráulica ................................................................................................ 28

4.2.1-Bombas hidrodinâmicas ..................................................................................................................... 28 4.2.2-Bombas hidro estáticas ....................................................................................................................... 28 4.2.3-Bombas de Deslocamento Positivo ..................................................................................................... 30 4.2.4-Bombas Alternativas ........................................................................................................................... 30 4.2.5-Bomba utilizada no projeto ................................................................................................................ 31

5. PROGRAMAÇÃO .......................................................................................................................................... 33

5.1Microcontrolador ................................................................................................... 33

5.1.1Definição .............................................................................................................................................. 33 5.1.2Hardware Base .................................................................................................................................... 33

6 – RESULTADOS OBTIDOS .......................................................................................................................... 35

CONCLUSÃO ..................................................................................................................................................... 36

REFERÊNCIAS .................................................................................................................................................. 37

Page 8: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

ANEXO: PROGRAMAÇÃO DA ESTUFA ...................................................................................................... 38

Page 9: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

INTRODUÇÃO

A hidroponia é a técnica de cultivar plantas sem solo, onde as raízes recebem

uma solução nutritiva balanceada que contém água e todos os nutrientes essenciais

ao desenvolvimento da planta. Na hidroponia as raízes podem estar suspensas em

meio liquido ou apoiadas em substrato inerte (areia lavada por exemplo).

Essa técnica pode ser aplicada tanto em escala doméstica (pequenos vasos)

bem como em escala comercial (grandes plantações em galpões). Gericke adotou o

sistema de cultivo sem solo para as condições de campo, de tal forma que se tornou

o primeiro passo para viabilizar o cultivo em escala comercial.

O projeto tem como objetivo fazer uma automatização desta estufa para que

ela consiga cultivar as verduras sem precisar de ajuda externa.

A estufa foi projetada para conseguir controlar a água de dentro das caixas

com verdura, controlar a temperatura, a luminosidade do ambiente e por fim quando

a mesma já estiver pronta, abrir a porta e então entrega-la para o consumo

residencial.

Para se conseguir plantar na estufa o operador teria que simplesmente

energizar a máquina, abrir a porta dela, colocar as sementes em suas respectivas

caixinhas, colocar a água misturada com todos os nutrientes que a planta vai

precisar, e então fechar a máquina e por fim apertar o botão de liga.

A água tem que ser aquecida entre 40 e 50 graus de temperatura na escala

célsius, pois sem essa temperatura a planta não conseguiria amadurecer como se

ela estivesse plantada na terra.

O projeto foi escolhido para auxiliar pessoas comuns terem um meio fácil de

se plantar verduras sem precisar perder muito tempo cuidando da plantação.

O projeto foi inteiramente feito na instituição de ensino Etec Jorge Street.

Page 10: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

9

1– Fluxograma de funcionamento:

IInníícciioo

Inicialização

TTeemmppeerraattuurraa -- ??

Aquece

Porta aberta ?

Desliga Aquecedor Gavetas Avançam

Display: Fechar

Gavetas ?

Porta fechada?

Luminosidade ?

Temperatura + ?

Desliga Aquecedor

Lâmpadas Acendem

Lâmpadas Apagam

c

c

N

S

S

N

S

N

S

N

S N

S

N

Page 11: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

10

2 – Sistemas Eletrônicos

Os sistemas eletrônicos desenvolvidos nesse projeto são constituídos de

quatro partes básicas:

Sensor térmico (controlando o aquecedor de ar interno na estufa);

Sensor fotovoltaico (controlando as lâmpadas da estufa);

Sensores de nível (controlando o nível de abastecimento do reservatório);

Painel de controle geral;

2.1 -Sistema eletrônico do sensor térmico Ao buscarmos uma solução para a automatização do controle da temperatura

interna mais eficiente para o crescimento da planta, procuramos por diversos

sensores térmicos com diversos modelos e diversas funções e funcionalidades

diferentes e filtramos os resultados que obtivemos para selecionar um sensor que

obtivesse melhor desempenho ante ao projeto. A seguir, uma pequena introdução

dos diferentes tipos de sensores térmicos:

2.1.1-Sensores térmicos

Os transdutores convertem uma grandeza em outra, no nosso caso

uma temperatura num sinal elétrico que pode ser uma corrente ou uma tensão. Os

transdutores podem então ser usados como sensores na medição ou controle de

temperaturas.

Existem quatro tipos de transdutores principais usados na medida e controle

de temperaturas:

RTDs (resistance temperature detectors)

Termistores

CI Sensores

Pares termoelétricos

Page 12: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

11

2.1.2-RTDs

Os RTDs (do inglês, Resistance Temperature Detectors, ou "detectores de

resistência da temperatura") são dispositivos que se baseiam na variação da

resistividade de um material com a temperatura. Os tipos principais, de maior

qualidade, usam a platina como material sensor, a qual apresenta as medidas mais

estáveis para temperaturas até uns 500º C. Tipos mais baratos usando níquel ou

ligas de níquel também podem ser encontrados no mercado, mas não são tão

estáveis como os tipos de platina.

A principal desvantagem desse tipo de sensor está no fato de que ele

funciona com uma corrente de medida que o atravessa. Essa corrente pode

provocar o auto-aquecimento do sensor, dando assim uma falsa indicação da

temperatura que deve ser medida. Uma outra desvantagem está no fato de que o fio

sensor, por ser muito curto, apresenta uma resistência muito baixa, o que dificulta a

elaboração dos circuitos que devem medir as variações da corrente que ocorre.

Essa resistência muito baixa também faz com que a própria resistência dos cabos de

conexão do sensor passem a apresentar uma certa influência no circuito de medida.

Conforme mostra a figura 1, por exemplo, se uma interface de dois fios for usado

com esse tipo de sensor, a própria resistência dos cabos será somada à do sensor,

afetando assim a medida.

Figura 1: Sistema RTD com dois fios

Uma maneira de se evitar esse problema consiste em se usar a técnica

de interfaceamento por quatro fios, conforme mostra a figura 2.

Page 13: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

12

Figura 2: Sistema RTD com quatro fios

2.1.3-Termistores

Da mesma forma que os RTDs, os termistores são dispositivos cuja

resistência depende da temperatura. No entanto, eles são fabricados com materiais

cerâmicos semicondutores, o que significam que apresentam uma resistência muito

mais alta.

Os termistores, além disso, apresentam um volume muito pequeno, o que

significa uma baixa capacidade térmica que se traduz em maior prontidão e menor

possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido.

A desvantagem maior do componente, também está nessa baixa massa

térmica que faz com que uma corrente maior de medida afete sua temperatura.

Também é uma desvantagem a ser considerada sua baixa linearidade que exige dos

circuitos o emprego de algoritmos que façam a correção.

2.1.4-CIs Sensores

A grande vantagem dos circuitos integrados projetados para operar como

sensores de temperatura é que eles já possuem recursos que permitem obter uma

resposta linear. Além disso, já possuem circuitos de saída capazes de fornecer

sinais intensos, com características que os circuitos usados normalmente podem

operar.

No entanto, a maior dificuldade é que o número de componentes disponíveis

é pequeno, assim como as configurações e faixas de temperatura. Os sensores,

além disso, precisam de uma fonte de alimentação externa, o que os torna também

sensíveis ao próprio aquecimento dado pela corrente de operação. Isso faz com que

erros sejam introduzidos.

Page 14: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

13

Também é uma desvantagem a ser considerada o tamanho desses

dispositivos o que significa uma capacidade térmica capaz de limitar a prontidão e

também afetar a temperatura do corpo que está sendo medido.

A tendência atual da indústria é cada vez mais fornecer sensores "espertos"

(smart) com eletrônica embutida de tal forma a dotar o dispositivo de inteligência.

Com isso esses dispositivos teriam maior facilidade em fornecer a informação

correta para a computação e também da forma mais apropriada aos meios de

transmissão usados.

Em suma, os sensores desse tipo vão incluir todo o sistema de aquisição de

dados, eventualmente com recursos para multiplexação ou operação conjunta com

diversos sensores do mesmo tipo, de maneira sincronizada.

2.1.5-Pares termoelétricos

Os pares termoelétricos consistem em uma família especial de sensores de

temperatura que, por suas características podem ser considerados como

pertencente a um ramo separado da categoria. De fato, além de sua robustez, eles

são indicados para a medida de temperaturas muito mais altas do que as que

podem ser alcançadas com todos os outros sensores que vimos até agora. O

princípio de é: dois metais diferentes que formam uma junção e que estejam

submetidos à temperaturas diferentes, geram uma tensão proporcional à essa

diferença de temperatura, conforme mostra a figura 3.

Figura 3: Exemplo de funcionamento de pares termoelétricos

Page 15: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

14

Como eles geram tensão a partir da temperatura medida, eles não precisam

de fonte de alimentação e além disso, sua tecnologia simples permite sua fabricação

a um custo bastante acessível.

Diferente dos demais que medem temperaturas absolutas, o termopar ou par

termoelétrico mede diferenças de temperatura. Além disso, temos a própria

influência dos circuitos em que eles são ligados.

2.1.6-O sensor utilizado - LM35

Após pesquisarmos o preço e as configurações de um sensor que suprisse as

necessidades do projeto, encontramos o LM35. O sensor LM35 é um sensor de

precisão que apresenta uma saída de tensão linear relativa à temperatura em que

ele se encontrar no momento em que for alimentado por uma tensão de 4-20Vdc e

GND, tendo em sua saída um sinal de 10mV para cada Grau Celsius de

temperatura. Isso seria uma grande vantagem para o projeto, tendo em vista que a

maioria dos sensores térmicos é calibrado na escala Kelvin de temperatura. O LM35

não necessita de qualquer calibração externa ou “trimming” para fornecer valores de

temperatura com variações de 0,25 ºC dentro da faixa de temperatura de –55ºC à

150ºC (atém ais que o necessário para o projeto. Este sensor tem saída com baixa

impedância, tensão linear e calibração inerente precisa, fazendo com que o

interfaceamento de leitura seja especificamente simples, barateando todo o sistema

em função disto.

Este sensor poderá ser alimentado com alimentação simples ou simétrica,

dependendo do que se desejar como sinal de saída, mas independentemente disso,

a saída continuará sendo de 10mV/ºC.

Utilizando o LM35, elaboramos um sensor de temperatura básico, que pode

reconhecer temperaturas de 2°C até 150°C. Acometeu-nos então uma dificuldade: O

sinal gerado pelo LM35na sua saída era analógico, e o sistema de controle e

programação era o microcontrolador 8051. As entradas do microcontrolador

conseguiam detectar apenas sinais digitais. Como então transformar o sinal

eletrônico analógico em digital?

Procuramos então uma série de métodos de conversão para o sinal analógico

em digital. Foi então que decidimos utilizar um circuito em que a tensão de saída do

Page 16: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

15

sensor de temperatura e uma outra tensão eram comparadas. O comparador

(modelo LM124, com quatro comparadores internos), ao receber uma tensão de

mesmo valor nas suas duas entradas, liberava um sinal digital que poderia ser usado

como saída no microcontrolador. A seguir, a figura 4 exemplifica a utilização do

LM35:

Figura 4: Circuito simples do sensor LM35

2.1.7-O Circuito comparador - Aquecedor de ar

Conversamos com um professor que nos direcionou a elaborarmos um

circuito alimentado por 5V em que, por meio do uso de resistores e de um trimpot

(modelo 3386), limitaríamos a tensão de entrada no LM124 de acordo com a nossa

necessidade (exemplo: A planta necessita estar entre 40 e 75°C. No LM35, 40°C

equivalem a 400mV, e 75°C equivalem a 750mV. Por meio do controle de tensão

pelo uso de trimpots de 10K e resistores, inserimos 400mV numa das entradas do

comparador e na outra ligamos a saída do sensor térmico. Ao atingir uma tensão de

400mV, o comparador permite a passagem de corrente e emite um sinal digital que

seria recebido como entrada no 8051. Isso ativa o aquecedor de ar. Quando o ar

dentro da estufa atinge 75°C, a saída do sensor de temperatura gera 750mV. Isso é

injetado numa outra saída do comparador. A outra entrada do comparador estará

recebendo uma tensão equivalente a 750mV. Ao igualarem-se as tensões de

entrada, o LM124 gera um sinal digital desligando assim o aquecedor.

Page 17: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

16

2.2Sistema eletrônico do sensor fotovoltaico Vegetais necessitam de luz para poderem realizar a fotossíntese e,

assim, crescerem mais rápido. Na natureza as plantas não disponibilizam de luz

durante todo dia, pois ao cair da noite a luminosidade é diminuída drasticamente.

Porém, para um crescimento acelerado criando as condições de cultivo ideais para

diminuir o tempo de desenvolvimento da planta, decidimos por utilizar luzes artificiais

no interior da estufa. Para automatizá-las, utilizamos um simples esquema elétrico

tendo como referência o uso de trimpots de 10K, LDR, resistores e

comparadores/conversores de sinal analógico-digital. Vamos então, para uma

pequena explicação do que são e como funcionam os LDR's.

2.2.1LDR's

LDR (do inglês Light Dependent Resistor), em português Resistor

Dependente de Luz ou Fotoresistência é um componente eletrônico passivo do tipo

resistor variável, mais especificamente, é um resistor cuja resistência varia conforme

a intensidade da luz que incide sobre ele. Tipicamente, à medida que a intensidade

da luz aumenta, a sua resistência diminui.

O LDR é construído a partir de material semicondutor com elevada resistência

elétrica. Quando a luz que incide sobre o semicondutor tem uma freqüência

suficiente, os fótons que incidem sobre o semicondutor libertam elétrons para a

banda condutora que irão melhorar a sua condutividade e assim diminuir a

resistência.

Um multímetro pode ser usado para encontrar a resistência na

escuridão ou na presença de luz intensa. Os resultados típicos para um LDR

poderão ser:

Escuridão: resistência máxima, geralmente mega ohms.

Luz muito brilhante: resistência mínima, geralmente dezenas de ohms.

Dependendo do tipo, um LDR pode ser sensível às faixas de luz:

Infravermelhos, luz visível ou ultravioletas.

Page 18: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

17

2.2.2Aplicações comuns

Numa utilização normal, o LDR é montado num circuito onde a

resistência é convertida para tensão. A forma mais simples de fazê-lo é através de

um circuito divisor de tensão.

O LDR é muito utilizado em circuitos eletrônicos onde seja necessário um

sensor de luz devido ao seu baixo custo e facilidade de utilização. Por este motivo

pode ser facilmente encontrado nas chamadas fotocélulas, medidores de luz,

detectores de incêndio ou de fumo, controladores de iluminação, etc.

2.2.3Utilização no projeto

Para que o LDR suprisse as nossas necessidades do projeto,

precisamos apenas montar um circuito simples de divisor de tensão combinado ao

LDR, gerando assim um Vout (tensão de saída) baixo sob luminosidade, que

aumenta conforme há menos incidência de luz sobre o LDR.

Figura 5: Circuito divisor de tensão

O circuito básico de um divisor de tensão, por vezes também denominado

"divisor de potenciais elétricos" é o ilustrado a seguir:

Para ativar as luzes, utilizamos o mesmo esquema do sensor de

temperatura: Desenvolvemos um circuito com trimpots de 10K configurando uma

determinada tensão em uma entrada de um LM234 para ser comparada com a

tensão variável que sai do circuito com o LDR. A partir do momento que a tensão do

LDR se torna maior que a tensão configurada, o comparador envia um sinal positivo

ao microcontrolador que por sua vez deverá enviar um sinal para uma interface de

potência ligando as lâmpadas no interior da estrutura.

Page 19: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

18

Figura6: esquema sensor de temperatura

2.3Sistema eletrônico do motor; Segundo o projeto, ao receber um determinado comando, um motor

deveria expor as “gavetas” (prateleiras contendo os recipientes com as sementes

hidropônicas) para facilitar o acesso do usuário à planta. Como decidimos utilizar um

microcontrolador, precisamos fazer uma breve pesquisa sobre como controlar o

motor para que ele pudesse expor as gavetas com o comando de um botão e, com

outro comando as gavetas pudessem retornar para dentro da estrutura.

Poderíamos utilizar dois tipos de motores para essa função: Ou um

motor de passo, programando a quantidade de passos necessária para ejetar as

gavetas da estrutura, ou um motor linear DC cronometrando na programação o

tempo necessário para limitar o avanço das gavetas, tanto no avanço quanto no

retorno. Devido aos motores DC possuírem um torque maior, escolhemos utilizar um

deles. Um motor 12V com uma corrente de 3A.

Figura 7: Ligação do motor em relação aos relés

Page 20: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

19

Auxiliados pelos professores, tomamos conhecimento de que seria necessário

o uso de interfaces de potência. Ao questionarmos sobre como alterar a rotação do

motor, descobrimos que seria necessário o uso de, não uma, mas sim duas

interfaces de potência. O esquema de ligação do motor a elas é o descrito abaixo:

2.3.1Interfaces de potência

As interfaces de potência utilizadas possuem relés alimentados com

uma tensão de 12V. Nas interfaces, há também os conectores de controle, onde um

dos ports do microcontrolador deve ser conectado e também deve se conectar, num

conector ao lado, o GND compartilhado do microcontrolador. Após todos os fios

terem sido conectados, ao ser pressionado um botão, o microcontrolador envia um

sinal às interfaces para alternarem os relés, ativando assim o motor e fazendo as

gavetas saírem e, ao segundo toque no botão, serem recolhidas à estrutura.

Para a alternância dos relés, conectamos a alimentação do motor (12V)

nas portas “normalmente aberto" do relé e o GND nas portas “normalmente

fechado”. Ao enviar o sinal para um dos relés, suas conexões são invertidas (o

contato fechado se torna aberto e o contato aberto se torna fechado), fechando

assim o contato antes aberto e liberando a tensão a um dos fios do motor. O

microcontrolador conta alguns segundos e envia outro sinal a essa interface,

invertendo seus contatos de novo e liberando o GND para o fio, desativando o

motor. Nesse momento, as gavetas deverão ter sido liberadas para fora da estrutura.

Para retornar, o microcontrolador envia um sinal para a segunda interface,

alternando seus contatos e liberando tensão para o outro fio do motor, invertendo

assim a sua rotação e executando o retorno das gavetas. Novamente, o

microcontrolador envia outro sinal, desativando o fio do motor e interrompendo seu

funcionamento.

Figura 8 : Circuito elétrico de uma interface de potência

Page 21: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

20

2.4Painel de controle geral O painel de controle do projeto foi feito pensando na simplicidade dos

comandos para o usuário. Ele possui uma tela de LCD, um teclado, uma chave

liga/desliga, uma chave para a ativação da bomba e uma chave para abrir e fechar

as gavetas da estrutura. Possui também LEDS ao lado direito, que indicam o

funcionamento da bomba, da máquina, do aquecedor e se há algum erro n

funcionamento da máquina.

Pensando no design, optamos por fazer o painel de acrílico. Utilizamos

interruptores "gangorra" e LEDS de 5mm.

Figura 9 : interruptor utilizado no projeto

Page 22: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

21

3- Parte mecânica

3.1Eixo O eixo foi utilizado em nosso projeto juntamente com o motor e as

cremalheiras, para fazer o processo de colheita das caixas hidropônicas (retirada e

recuo das mesmas na estufa).

Os eixos que estão sendo usados em nosso projeto foram feitos de alumínio

(Al). Por ser leve e maleável, esse material foi escolhido pois encaixa perfeitamente

nas condições de trabalho. No primeiro eixo (eixo da ponta direita na vista frontal da

estufa) está acoplado duas engrenagens na altura das cremalheiras do sistema de

caixa hidropônica, essas engrenagens foram acopladas por meio de um pino (na

engrenagem inferior) e dois pinos na superior para uma melhor fixação.

No eixo central, tem-se uma engrenagem fixada por pino e uma polia, fixada

por meio de um parafuso. E no terceiro eixo, duas engrenagens fixadas por pinos e

também uma polia fixada por parafuso.

3.2Engrenagens utilizadas e cremalheira

Figura 10 : engrenagens

Essas engrenagens de módulo 4 são feitas de nylon e servem juntamente a

cremalheira em que esta engrenada à ela, para a retirada e o recuo das caixas

hidropônicas.

A cremalheira de nylon por sua vez, têm também o mesmo passo das

engrenagens (12,56mm) e é responsável por transformar o movimento circular do

motor em linear.

Page 23: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

22

3.3As barras e estrutura

Figura 11 : estrutura

As barras utilizadas em nosso projeto são de aço 1020 galvanizado. Essas

barras sustentam todos os sistemas de irrigação (reservatório, bomba e as

mangueiras) e de colheita da estufa (caixas, trilho, cremalheira e a mesa), sustentam

também a caixa de circuitos que está localizada na parte inferior da estufa. Essas

barras são cada uma de tamanho único, pois foram adaptadas na estrutura em

pontos estratégicos visando menor esforço das barras e mais economia do material.

A fixação dessas barras de aço na estrutura, foram feitas por meio da soldagem.

A estrutura foi reaproveitada de outros projetos e é composta por quatro tubos

verticais de aço 1020 e oito perfis “L” de aço 1020 (quatro na parte superior e quatro

na inferior). A espessura desses tubos e desses perfis são de 5mm. A estrutura está

completamente envolvida por uma manta transparente de plástico e na parte

superior dela por uma placa de acrílico.

3.4A mesa A mesa é feita de uma chapa de aço 1020 com 0,8mm de espessura. A mesa

está fixada por meio de rebites nas barras laterais e centrais da estrutura. Ela é

responsável por suportar o peso e servir de apoio para o sistema de colheita e

plantio.

Page 24: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

23

4-Parte elétrica Os sistemas elétricos desenvolvidos nesse projeto são constituídos de duas

partes básicas:

Motor (para mover as caixas com verduras) ;

Bomba hidráulica (para “regar” as verduras);

4.1- Motor de passo O motor de passo é um tipo de motor elétrico muito usado no cotidiano, em,

por exemplo, impressoras, na injeção eletrônica de automóveis e em diversas outras

aplicações. Ele é utilizado principalmente quando se deseja obter um ângulo exato

ou apenas quando a aplicação necessitar uma posição muito precisa.

Neste tipo de motor há bobinas internas que quando energizadas fazem com

que o balancete gire fazendo com que o mesmo funcione e a velocidades de

energização dessas bobinas varia a rotação do motor.

Motores de passo não usam escovas ou comutadores e possuem um número

fixo de polos eletromagnéticos que determinam o número de passos por revolução.

Os motores mais comuns possuem de 3 a 72 passos/revolução, significando que ele

leva de 3 a 72 passos para completar uma volta. Controladores avançados de

motores de passo podem utilizar modulação por largura de pulso para realizarem

micro passos, obtendo uma maior resolução de posição e operação mais macia, em

detrimento de outras características.

Os motores de passo são classificados pelo torque que produzem. Para

atingir todo o seu torque, suas bobinas devem receber toda a corrente marcada

durante cada passo, ou seja, esse tipo de acionamento é mais complexo do que o

acionamento de um motor de corrente contínua, por isso, o uso de micro

controladores para controlar motores de passo é uma solução fácil e poderosa. É

interessante observar que a possibilidade de se andar um meio-passo, isto é ligar

duas bobinas de uma vez de forma que o rotor se alinhe entre elas, possibilita que o

motor funcione com um torque mais alto.

Os motores de passo são classificados em relação ao seu tipo construtivo, e

podem ser de três tipos: relutância variável, imã permanente e híbrido com escovas

redundantes.

Page 25: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

24

4.1.1- Motor de passo de relutância variável

O motor de passo de relutância variável é o tipo mais simples, o extrator é

formado, em geral, por quatro polos usinados de forma que apresentem ranhuras,

chamadas dentes devido ao seu aspecto. O rotor é também dentado, lembrando

uma engrenagem, onde cada dente corresponde a um polo saliente, assim, o

número de dentes do rotor determina o número de passos do motor.

O controle deste tipo depende unicamente da ordem de energização das

bobinas e dos detalhes mecânicos.

O motor de passo de imã permanente é similar ao motor de relutância

variável, porém o rotor é construído com íman permanentes, o que determina uma

característica importante deste tipo, que é a de manter a última posição mesmo

quando não energizado. O torque

(binário) proveniente dessa característica é conhecido torque de detenção.

Figura 12 : Motor de passo de imã

4.1.2- Motor de passo híbrido com escovas redundantes

Já o motor de passo híbrido com escovas redundantes apresenta um rotor

formado por um "sanduíche" de engrenagens. Entre as engrenagens que o formam,

é colocado um imã permanente que polariza cada engrenagem. Seu aspecto

construtivo mistura aspectos dos outros dois tipos, e garante características comuns

a ambos também.

Page 26: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

25

Também há motores de passo unipolares também conhecidos por “motores

de cinco fios”, possui uma derivação entre o enrolamento de duas bobinas. É mais

fácil de ser controlado, porém, possui menor relação torque/volume do que o motor

de passo bipolar.

Figura 13 : motor de 5 fios

4.1.3- Motor de passo bipolar

E bipolares também chamado de “motor de 4 fios”, necessita de um circuito

mais complexo para o controle pois é necessário inverter o sentido da corrente

elétrica em suas bobinas durante seu funcionamento.

Figura 14 : motor de 4 fios

Page 27: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

26

4.1.4- Motor utilizado no projeto

Um Motor elétrico é uma máquina destinada a transformar energia

elétrica em mecânica. É o mais usado de todos os tipos de motores, pois combina as

vantagens da energia elétrica - baixo custo, facilidade de transporte, limpeza e

simplicidade de comando – com sua construção simples, custo reduzido, grande

versatilidade de adaptação às cargas dos mais diversos tipos e melhores

rendimentos.

A tarefa reversa, aquela de converter o movimento mecânico na energia

elétrica, é realizada por um gerador ou por um dínamo. Em muitos casos os dois

dispositivos diferem somente em sua aplicação e detalhes menores de construção.

Os motores de corrente contínua (CC) ou motores DC (Direct Current), são

dispositivos que operam aproveitando as forças de atração e repulsão geradas por

eletroímãs e imãs permanentes.

Quando passa corrente elétrica por duas bobinas, conforme a figura a seguir,

os campos magnéticos criados poderão fazer com que surjam forças de atração e

repulsão.

Figura 15 : Motor elétrico

Partindo então da posição inicial, em que os polos da bobina móvel (rotor), ao

ser percorrida por uma corrente, estão alinhados com o imã permanente temos a

manifestação de uma volta de repulsão. Esta força de repulsão faz o conjunto móvel

mudar de posição, como mostra a imagem a seguir (estrutura interna de um motor

CC):

Page 28: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

27

Figura 16 : esquema motor

No eixo do rotor, por onde passa a corrente que circula pela bobina, existe um

comutador. A finalidade desse comutador é inverter o sentido da circulação da

corrente da bobina, fazendo com que os polos mudem, nisso então, o motor gira.

Figura 17: eixo do rotor

Em nosso projeto, a Estufa Hidropônica, utilizamos um motor elétrico CC

bipolar com alto torque de 3 A e 12V.

A funcionalidade desse motor em nosso projeto é retirar as caixas

hidropônicas para fora da estufa para que se faça uma colheita mais ergonômica e,

Page 29: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

28

depois da colheita, recuar essas caixas para dentro da estufa para que a máquina

faça todo o processo de plantio nas melhores condições possíveis.

Este motor está fixado na parte de baixo da estrutura e está acoplado à um

eixo.

4.2-Bomba Hidráulica

No circuito hidráulico, as bombas são equipamentos rotativos utilizados para

converter energia mecânica em energia hidráulica (vazão) em fluidos pressurizados,

podendo aumentar sua velocidade (energia cinética) com o objetivo de efetuar ou

manter o deslocamento de um líquido por escoamento.

A ação mecânica cria um vácuo parcial na entrada da bomba, permitindo que a

pressão atmosférica force o fluido do tanque, através da linha de sucção, a escoar. A

bomba, por sua vez, passará o fluido para a abertura de saída, forçando-o sob

pressão através do sistema hidráulico.

Em um projeto de uma bomba hidráulica, deve-se sempre considerar o volume de

descarga e a pressão.

As bombas fornecem a pressão necessária a um líquido para vencer a resistência ao

escoamento num sistema de tubagens. Deve-se lembrar que a bomba fornece fluxo

(vazão) e não pressão.

As bombas são classificadas, basicamente, em dois tipos: hidrodinâmicas

(deslocamento não-positivo e fluxo continuo) e hidro estáticas (deslocamento

positivo e fluxo pulsante).

4.2.1-Bombas hidrodinâmicas

São bombas de deslocamento não positivo, usadas para transferirem fluidos e

cuja única resistência é criada pelo peso do fluido e pelo atrito.

Essas bombas raramente são usadas em sistemas hidráulicos, porque seu

poder de deslocamento de fluido se reduz quando aumenta a resistência e também

porque é possível bloquear-se completamente seu pórtico de saída em pleno regime

de funcionamento da bomba.

4.2.2-Bombas hidro estáticas

São bombas de deslocamento positivo, que fornecem determinada

quantidade de fluido a cada rotação ou ciclo.

Page 30: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

29

Como nas bombas hidro estáticas a saída do o fluido independe da pressão,

com exceção de perdas e vazamentos, praticamente todas as bombas e

vazamentos, praticamente todas as bombas necessárias para transmitir força

hidráulica em equipamento industrial, em maquinaria de construção e em aviação,

são do tipo hidro estático.

As bombas hidro estáticas produzem fluxos de forma pulsativa, porém sem

variação de pressão no sistema.

Classificações mais importantes de Bombas Hidráulicas

• Quanto à trajetória do fluido:

a) Bombas radiais ou centrífugas: sua característica básica é trabalhar com

pequenas vazões a grandes alturas, com predominância de força centrífuga; são as

mais utilizadas atualmente;

b) Bombas axiais: trabalha com grandes vazões a pequenas alturas;

c) Bombas diagonais ou de fluxo misto: caracterizam-se pelo recalque de

médias vazões a médias alturas, sendo um tipo combinado das duas anteriores;

• Quanto ao posicionamento do eixo:

a) Bomba de eixo vertical: utilizada em poços subterrâneos profundos;

b) Bomba de eixo horizontal: é o tipo construtivo mais usado;

• Quanto à posição do eixo da bomba em relação ao nível da água:

a) Bomba de sucção positiva: quando o eixo da bomba situa-se acima do

nível do reservatório;

b) Bomba de sucção negativa ("afogada"): quando o eixo da bomba situa-se

abaixo do nível do reservatório;

Características de Funcionamento

As Bombas são como máquinas operatrizes hidráulicas que conferem energia

ao fluido com a finalidade de transportá-lo por escoamento de um ponto para outro

obedecendo as condições do processo. As bombas transformam o trabalho

mecânico que recebem para seu funcionamento em energia. Elas recebem a energia

de uma fonte motora qualquer e cedem parte dessa energia ao fluido sob forma de

energia de pressão, cinéticas ou ambas. Isto é, elas aumentam a pressão do líquido,

a velocidade ou ambas essas grandezas. A energia cedida ao líquido pode ser

medida através da equação de Bernoulli. A relação entre a energia cedida pela

Page 31: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

30

bomba ao líquido e a energia que foi recebida da fonte motora, fornece o rendimento

da bomba.

4.2.3-Bombas de Deslocamento Positivo

As bombas de deslocamento positivo impelem uma quantidade definida de

fluido em cada golpe ou volta do positivo e o volume do fluido é proporcional a

velocidade.

As bombas de deslocamento positivo possuem uma ou mais câmaras, em

cujo interior o movimento de um órgão propulsor comunica energia de pressão ao

líquido, provocando o seu escoamento. Assim, proporciona as condições para que

se realize o escoamento na tubulação de aspiração até a bomba e na tubulação de

recalque até o ponto de utilização. A característica principal desta classe de bombas

é que uma partícula líquida em contato com o órgão que comunica a energia tem

aproximadamente a mesma trajetória que a do ponto do órgão com o qual está em

contato. As bombas de deslocamento positivo podem ser Alternativas ou Rotativas.

Figura 18 : bomba de deslocamento positivo

4.2.4-Bombas Alternativas

Nestas bombas acontece um movimento de vai e vem de um pistão cilíndrico

que resulta num escoamento intermitente. Para cada golpe de pistão, um volume

fixo do liquido é descarregado na bomba. A taxa de fornecimento do liquido é função

do volume varrido pelo pistão no cilindro e o número de golpes do pistão por unidade

de tempo.

Page 32: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

31

Figura 19 : bomba de água

4.2.5-Bomba utilizada no projeto

No projeto utilizaremos uma bomba hidráulica para levar a água do

reservatório até a parte mais alta do circuito em que estão localizadas as caixas de

cultivo. A alimentação dessas caixas é feita por um circuito de mangueiras em que a

parte da saida da bomba fique para cima e nela são encaixadas as quatros

mangueiras de alimentação que vão levar a água enriquecida até as quatro caixas

“cabeça”, ou seja, a primeira caixa de cada lado dos dois andares. A partir daí, a

água escoa até as demais caixas hidropônicas e saem mais quatro mangueiras das

quatro caixas “pé”, ou seja, a ultima caixa de cultivo de cada um dos lados dos dois

andares. Essas quatros mangueiras de saída retornam ao reservatório.

Esse tipo de circuito automazidado fica mandando água enriquecida com

nutrintes com fluxo continuo para as caixas de cultivo, isso elimina qualquer tipo de

erro de irrigação já que todos os produtos cultivados recebem de forma igual a

mesma quantidade de água e nutrientes possibilitando que o produto final saia com

uma excelente qualidade.

Para aumentar ainda mais o conforto do agricultor a bomba d‟água deve ser

mais silenciosa possível e deve ter pouca potência, para reduzir o consumo de

energia elétrica e baratear ainda mais o produto final, já que a distância do

reservatório até a caixa mais alta é pequena.

A bomba também deve ser pequena para facilitar a remoção no momento de

manutenção e ter uma fixação mais simples por meio de abraçadeiras e parafusos.

As bombas que podem ser escolhidas são:

Page 33: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

32

Bomba 150l/h 20l (bomba de aquário) para protótipo;

BC-22 R 1 A de 3cv (modelo industrial);

BC-22 R 1 ¼ de 5cv (modelo industrial).

A bomba escolhida para o projeto é uma bomba simples, submersa,

alimentada por 127V e utilizada para a oxigenação de aquários, por exemplo. Sua

ativação é simples, feita por um interruptor no painel de controle da estrutura. Para

isso, foi feita uma interrupção no fio fase da bomba e introduzido o interruptor.

Page 34: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

33

5. Programação

Para automatizarmos nosso projeto optamos por usar o microcontrolador

AT89S52 e usamos linguagem assembler para programar o mesmo, a programação

inteira da estufa está nos anexos finais, e o fluxograma do processo está no começo

da monografia.

5.1Microcontrolador

5.1.1Definição

Um microcontrolador (MCU) é um computador-num-chip, contendo um

processador, memória e periféricos de entrada/saída. É um microprocessador que

pode ser programado para funções específicas, em contraste com outros

microprocessadores de propósito geral (como os utilizados nos PCs). Eles são

embarcados no interior de algum outro dispositivo (geralmente um produto

comercializado) para que possam controlar as funções ou ações do produto. Um

outro nome para o microcontrolador, portanto, é controlador embutido.

5.1.2Hardware Base

O hardware para programação utilizado no projeto é a Placa CPU EDT-001

que utiliza o microcontrolador AT89S52.Este microcontrolador possui 32 pinos de I/O

divididos em 4 ports de 8 bits Estes ports são bit/byte endereçáveis, ou seja,

podemos acessar o port (P0, P1, P2, P3) ou cada bit individualmente (P0.0, P0.1,

P0.2, P0.3, P0.4, P0.5, P0.6, P0.7, P1.0 ... P1.7, P2.0 ...P2.7, P3.0 ... P3.7).

Características Técnicas:

8 kbytes de mem. Flash, 256 bytes de RAM, 32 linhas de I/O, - 3

temp./contador de 16 bits. 6 fontes de interrupção e 1 Canal de Comunicação Serial

Full-Duplex

Características Elétricas:

Vcc = 5V ± 20% Iccmax = 25mA

I/O: IOLmax = 10mA (por pino)

Page 35: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

34

=71mA(total:32pinos)

Figura 20: esquema microcontrolador

EDT007 - Interface para LCD (com back light)

Display de Cristal Líquido (LCD) de duas linhas com 16 caracteres,

Características Elétricas:

Vcc = 5V ± 10%

Sinais de Entrada:

- Níveis compatíveis TTL

Caracteres ASCII.

Page 36: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

35

6 – Resultados Obtidos

Nós conseguimos fazer um protótipo de uma estufa de fábrica, usamos muita

coisa que aprendemos no curso, o sensor de temperatura está funcionando porém o

aquecedor não ficou viável colocar no projeto. A parte hidráulica ficou boa, e

consegue nutrir as plantas perfeitamente

Page 37: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

36

Conclusão

Nós tentamos e conseguimos utilizar quase tudo que foi aprendido no curso,

tivemos muitas dificuldades com a cooperação de todos, e com compromisso ao

trabalho de conclusão de curso, e também aprendemos muito sobre onde comprar

peças e ferramentas que precisamos.

Page 38: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

37

Referências

http://www.agrolinkholambra.com.br/pdf/bombas/schneider.pdf

http://www.manutencaoesuprimentos.com.br/conteudo/5486-bombas-de-

deslocamento-positivo/

http://www.ebah.com.br/content/ABAAABHvIAH/bombas-hidraulicas?part=2

http://pt.wikipedia.org/wiki/Bomba_hidr%C3%A1ulica

http://www.americanas.com.br/produto/7258998/bomba-150l-h-p-aquarios-de-

ate-20-litros-boyu

http://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_de_passo

http://www.axoonmed.com.br/forum/node/5

http://automares.blogspot.com.br/2012_04_01_archive.html

http://www.metaltex.com.br/downloads/motores_de_passo.pdf

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-590684527-motor-dc-12v-100rpm-

com-caixa-de-reduco-de-alto-torque-_JM#questionText

http://www.axoonmed.com.br/forum/node/5

http://www.educatronica.com.br/kits.html

http://pt.wikipedia.org/wiki/Microcontrolador

Page 39: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

38

Anexo: programação da estufa SENT30 equ p3.6

SENT35 equ p3.7

SENT20 equ p0.6

SENT25 equ p0.7

AQUEC equ p0.1

PORTA equ p0.5

SENL equ p0.4

LAMP equ p0.2

MOTG equ p0.3

MOV P0,#00H

Zero: mov a, #00h

mov r0, #00h

mov r1, #00h

mov r2, #00h

mov r3, #00h

mov r4, #00h

mov r5, #00h

mov r6, #00h

mov r7, #00h

mov p2, #0ffh

;Botão teclado A = MENU

mov p0, #00h

E equ p3.5

Page 40: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

39

RS equ p3.4

inicio: clr e

clr rs

comando: mov p1, #38h

call tempo

mov p1, #0Eh

call tempo

mov p1, #06h

call tempo

mov p1, #01h

call tempo

ajmp mensagemP

tempo: setb e

clr rs

mov r0, #00h

mov r1, #1fh

tempo1: djnz r0, tempo1

djnz r1, tempo1

clr e

ret

mensagemP: mov p1, #83h

call tempo

mov p1, #'4'

Page 41: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

40

call tempo2

mov p1, #'0'

call tempo2

mov p1, #' '

call tempo2

mov p1, #' '

call tempo2

mov p1, #'E'

call tempo2

mov p1, #'X'

call tempo2

mov p1, #'C'

call tempo2

mov p1, #'U'

call tempo2

mov p1, #'T'

call tempo2

mov p1, #'E'

call tempo2

mov p1, #0C0h

call tempo

Page 42: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

41

mov p1, #'E'

call tempo2

mov p1, #'T'

call tempo2

mov p1, #'E'

call tempo2

mov p1, #' '

call tempo2

mov p1, #'J'

call tempo2

mov p1, #'O'

call tempo2

mov p1, #'R'

call tempo2

mov p1, #'G'

call tempo2

mov p1, #'E'

call tempo2

mov p1, #' '

call tempo2

mov p1, #'S'

call tempo2

Page 43: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

42

mov p1, #'T'

call tempo2

mov p1, #'R'

call tempo2

mov p1, #'E'

call tempo2

mov p1, #'E'

call tempo2

mov p1, #'T'

call tempo2

tempo4: call TIMER

inc r7

cjne r7, #4, tempo4

mov r7, #00h

mov p1, #01h

call tempo

mov p1, #82h

call tempo

mov p1, #'E'

call tempo2

mov p1, #'s'

call tempo2

mov p1, #'c'

Page 44: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

43

call tempo2

mov p1, #'o'

call tempo2

mov p1, #'l'

call tempo2

mov p1, #'h'

call tempo2

mov p1, #'a'

call tempo2

mov p1, #' '

call tempo2

mov p1, #'m'

call tempo2

mov p1, #'o'

call tempo2

mov p1, #'d'

call tempo2

mov p1, #'o'

call tempo2

mov p1, #0C0h

call tempo

mov p1, #'d'

Page 45: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

44

call tempo2

mov p1, #'e'

call tempo2

mov p1, #' '

call tempo2

mov p1, #'f'

call tempo2

mov p1, #'u'

call tempo2

mov p1, #'n'

call tempo2

mov p1, #'c'

call tempo2

mov p1, #'i'

call tempo2

mov p1, #'o'

call tempo2

mov p1, #'n'

call tempo2

mov p1, #'a'

call tempo2

mov p1, #'m'

Page 46: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

45

call tempo2

mov p1, #'e'

call tempo2

mov p1, #'n'

call tempo2

mov p1, #'t'

call tempo2

mov p1, #'o'

call tempo2

tempo5:call TIMER

inc r7

cjne r7, #4, tempo5

mov r7, #00h

mov p1, #01h

call tempo

mov p1, #84h

call tempo

mov p1, #'1'

call tempo2

mov p1, #'-'

call tempo2

mov p1, #'A'

Page 47: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

46

call tempo2

mov p1, #'L'

call tempo2

mov p1, #'F'

call tempo2

mov p1, #'A'

call tempo2

mov p1, #'C'

call tempo2

mov p1, #'E'

call tempo2

mov p1, #' '

call tempo2

mov p1, #0C4h

call tempo

mov p1, #'3'

call tempo2

mov p1, #'-'

call tempo2

mov p1, #'T'

call tempo2

Page 48: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

47

mov p1, #'O'

call tempo2

mov p1, #'M'

call tempo2

mov p1, #'A'

call tempo2

mov p1, #'T'

call tempo2

mov p1, #'E'

call tempo2

Leitura:

C1: clr p2.4

setb p2.5

setb p2.6

;setb p1.7

mov a, p2

cjne a, #0efH, co1

C2: setb p2.4

clr p2.5

setb p2.6

;setb p1.7

mov a, p2

cjne a, #0dfH, co2

C3: setb p2.5

Page 49: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

48

setb p2.4

clr p2.6

;setb p1.7

mov a, p2

cjne a, #0bfH, co3

ajmp Leitura

co1: mov r0, p2

cjne r0, #0efh, co1

sjmp Senha

co2: mov r0, p2

cjne r0, #0dfh, co2

sjmp Senha

co3: mov r0, p2

cjne r0, #0bfh, co3

sjmp Senha

Senha: mov r2,a

n1: cjne r2,#0eeh,n3

ajmp MSGA

ajmp progA

n3: cjne r2,#0beh,n1

ajmp MSGT

ajmp progC

Page 50: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

49

progA: JNB SENT30, porta

SETB AQUEC

porta: JNB PORTA, gavetas

JNB SENT35, luz

CLR AQUEC

luz: JB SENL, apagar

setb LAMP

AJMP progA

apagar: CLR LAMP

AJMP progA

gavetas:CLR AQUEC

SETB MOTG

tempo6:CALL TIMER

inc r6

cjne r6, #4,tempo6

CLR MOTG

AJMP MSG

MSGV: AJMP MSGA

VOLTAA:JB PORTA, $

SJMP luz

progC: JNB SENT20, portaC

SETB AQUEC

portaC: JNB PORTA, gavetasC

JNB SENT25, luzC

CLR AQUEC

luzC: JB SENL, apagarC

setb LAMP

AJMP progC

Page 51: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

50

apagarC: CLR LAMP

AJMP progC

gavetasC:CLR AQUEC

SETB MOTG

tempo3:CALL TIMER

inc r6

cjne r6, #4,tempo3

CLR MOTG

AJMP MSGII

MSGVII: AJMP MSGT

VOLTAB: JB PORTA, $

AJMP luzC

MSG: mov p1, #80h

call tempo

mov p1, #'F'

call tempo2

mov p1, #'E'

call tempo2

mov p1, #'C'

call tempo2

mov p1, #'H'

call tempo2

mov p1, #'A'

call tempo2

Page 52: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

51

mov p1, #'R'

call tempo2

mov p1, #' '

call tempo2

mov p1, #'G'

call tempo2

mov p1, #'A'

call tempo2

mov p1, #'V'

call tempo2

mov p1, #'E'

call tempo2

mov p1, #'T'

call tempo2

mov p1, #'A'

call tempo2

mov p1, #'S'

call tempo2

mov p1, #'?'

call tempo2

mov p1, #0C5h

call tempo

Page 53: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

52

mov p1, #'1'

call tempo2

mov p1, #'-'

call tempo2

mov p1, #'S'

call tempo2

mov p1, #'I'

call tempo2

mov p1, #'M'

call tempo2

leitura2:

clr p2.4

setb p2.5

setb p2.6

;setb p2.7

mov a, p2

cjne a, #0efH, co1A

ajmp leitura2

co1A: mov r0, p2

cjne r0, #0efh, co1A

senhaA: mov r2,a

An1: cjne r2,#0eeh,An1

; MOTOR GIRA INVERSAMENTE

AJMP MSGV

Page 54: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

53

MSGII: mov p1, #80h

call tempo

mov p1, #'F'

call tempo2

mov p1, #'E'

call tempo2

mov p1, #'C'

call tempo2

mov p1, #'H'

call tempo2

mov p1, #'A'

call tempo2

mov p1, #'R'

call tempo2

mov p1, #' '

call tempo2

mov p1, #'G'

call tempo2

mov p1, #'A'

call tempo2

mov p1, #'V'

call tempo2

Page 55: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

54

mov p1, #'E'

call tempo2

mov p1, #'T'

call tempo2

mov p1, #'A'

call tempo2

mov p1, #'S'

call tempo2

mov p1, #'?'

call tempo2

mov p1, #0C5h

call tempo

mov p1, #'1'

call tempo2

mov p1, #'-'

call tempo2

mov p1, #'S'

call tempo2

mov p1, #'I'

call tempo2

mov p1, #'M'

call tempo2

Page 56: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

55

leitura3:

clr p2.4

setb p2.5

setb p2.6

;setb p2.7

mov a, p2

cjne a, #0efH, co1B

ajmp leitura3

co1B: mov r0, p2

cjne r0, #0efh, co1B

senhaB: mov r2,a

Bn1: cjne r2,#0eeh,Bn1

; MOTOR GIRA INVERSAMENTE

AJMP MSGVII

MSGA: mov p1, #01h

call tempo

mov p1, #83h

call tempo

mov p1, #'O'

call tempo2

mov p1, #'P'

call tempo2

mov p1, #'E'

Page 57: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

56

call tempo2

mov p1, #'R'

call tempo2

mov p1, #'A'

call tempo2

mov p1, #'C'

call tempo2

mov p1, #'A'

call tempo2

mov p1, #'O'

call tempo2

mov p1, #' '

call tempo2

mov p1, #':'

call tempo2

mov p1, #0C6h

call tempo

mov p1, #'A'

call tempo2

mov p1, #'L'

call tempo2

mov p1, #'F'

Page 58: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

57

call tempo2

mov p1, #'A'

call tempo2

mov p1, #'C'

call tempo2

mov p1, #'E'

call tempo2

AJMP VOLTAA

MSGT: mov p1, #01h

call tempo

mov p1, #83h

call tempo

mov p1, #'O'

call tempo2

mov p1, #'P'

call tempo2

mov p1, #'E'

call tempo2

mov p1, #'R'

call tempo2

Page 59: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

58

mov p1, #'A'

call tempo2

mov p1, #'C'

call tempo2

mov p1, #'A'

call tempo2

mov p1, #'O'

call tempo2

mov p1, #':'

call tempo2

mov p1, #0C5h

call tempo

mov p1, #'T'

call tempo2

mov p1, #'O'

call tempo2

mov p1, #'M'

call tempo2

mov p1, #'A'

call tempo2

mov p1, #'T'

call tempo2

Page 60: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

59

mov p1, #'E'

call tempo2

AJMP VOLTAB

TIMER: mov tmod,#10H

VOLTA2: mov TL1, #low 15535

mov TH1, #HIGH 15535

setB TR1

JNB TF1,$

CLR TR1

CLR TF1

INC R2

CJNE R2, #20, VOLTA2

MOV R2, #00H

RET

tempo2: setb rs

setb e

mov r1, 00h

mov r2, #1fh

tempo7: djnz r1, tempo7

djnz r2, tempo7

clr e

ret

Page 61: Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza ... 40ª EXCUTE/Mecatrônica... · possibilidade de afetar a temperatura do corpo que está sendo medido. A desvantagem maior

60