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TRABALHO DE CONCLUSÃO DO CURSO TÉCNICO EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL Janela Automática com três vias de acionamento Caio de Campos Faria dos Santos João Luiz Pereira Júnior Kaio Dias da Silva Santos Lucas Damasceno Rodrigues Professor Orientador: Salomão Chouri Jr. São Caetano do Sul / SP 2013 Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO Etec “JORGE STREET”

TRABALHO DE CONCLUSÃO DO CURSO TÉCNICO EM … 38ª EXCUTE/Automação... · Nosso trabalho consiste na implementação de um projeto de automatização de janela que poderá ter

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TRABALHO DE CONCLUSAtildeO DO CURSO TEacuteCNICO EM AUTOMACcedilAtildeO

INDUSTRIAL

Janela Automaacutetica com trecircs vias de acionamento

Caio de Campos Faria dos Santos

Joatildeo Luiz Pereira Juacutenior

Kaio Dias da Silva Santos

Lucas Damasceno Rodrigues

Professor Orientador Salomatildeo Chouri Jr

Satildeo Caetano do Sul SP 2013

Centro Estadual de Educaccedilatildeo Tecnoloacutegica Paula Souza

GOVERNO DO ESTADO DE SAtildeO PAULO

Etec ldquoJORGE STREETrdquo

Janela Automaacutetica com trecircs vias de acionamento

Trabalho de Conclusatildeo de Curso apresentado como preacute-requisito para obtenccedilatildeo do Diploma de Teacutecnico em Automaccedilatildeo Industrial

Satildeo Caetano do Sul SP 2013

AGRADECIMENTOS

Gostariacuteamos de agradecer a disponibilidade dos professores Nubas Edson

Luiz Carlos Roberta e principalmente o professor Salomatildeo por contribuir

orientando construtivamente para com a elaboraccedilatildeo desse trabalho de conclusatildeo

de Curso e agrave todos por contribuiacuterem com nosso futuro acadecircmico e profissional

aleacutem de nossos pais que contribuiacuteram financeiramente e a escola cedendo espaccedilo e

recursos para desenvolvermos o mesmo Assim como o Sr Joseacute que forneceu

ferramentas ao Decircnis que nos forneceu a base da janela que por sua vez foram de

suma importacircncia para a concretizaccedilatildeo desse projeto

RESUMO

Nosso trabalho consiste na implementaccedilatildeo de um projeto de automatizaccedilatildeo

de janela que poderaacute ter trecircs vias de acionamento A primeira seraacute automaticamente

atraveacutes de um sensor de umidade A segunda seraacute manualmente atraveacutes de controle

de raacutedio frequecircncia e a uacuteltima poderaacute ser acionada por um dispositivo acoplado a

linha telefocircnica onde o usuaacuterio poderaacute enviar um coacutedigo para o ldquoprocessadorrdquo (micro

controlador) que por sua vez aciona a janela O objetivo do projeto eacute evitar que o

usuaacuterio do dispositivo esqueccedila a janela aberta lhe causando possiacuteveis problemas

com a entrada de aacutegua em sua residecircncia ou ateacute mesmo a invasatildeo da mesma entre

outros transtornos

Palavras-chave janela automaccedilatildeo residencial e domoacutetica

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Controle de Portas atraveacutes de uma senha 11

Figura 2 - Controle de som ambiente 12

Figura 3 - Casa controlada por controle remoto 13

Figura 4 - Controle de iluminaccedilatildeo via celular 13

Figura 5 - Armazenamento de energia eleacutetrica atraveacutes de placas eletro voltaicas 13

Figura 6 - Sistemas de seguranccedila 14

Figura 7 ndash Croqui 16

Figura 8 ndash Diagrama em blocos 17

Figura 9 - Cremalheira 19

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC 19

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h 20

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120 20

Figura 13 - Formas de onda do Ring 23

Figura 15 - Teclado telefone 24

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK 26

Figura 18 ndash Carregador de bateria 27

Figura 19 ndash Motor fixado na janela 29

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira 29

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base 30

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto 30

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor 31

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware 31

Sumaacuterio

INTRODUCcedilAtildeO 9

1 ndash DOMOacuteTICA 11

11 ndash Aplicaccedilotildees de domoacutetica 12

111ndash Aplicaccedilotildees Residenciais 13

2 ndash ESCOPO DO PROJETO 15

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto 15

22 Croqui 16

23 Diagrama em blocos 16

23 Fluxograma 17

24 Tabela de custos para o grupo 18

ITEM 18

QTDE 18

DESCRICcedilAtildeO 18

VALOR (R$) 18

25 Componentes do Projeto 19

3 - DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 21

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento) 21

32 ndash Interfaces de potecircncia 22

33 ndash Interfaces de telefonia 22

331 ndash Detector de ring 22 332 ndash Decodificador DTMF 24

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor) 25

35 ndash Carregador de Bateria 27

36 ndash Software 28

4 ndash RESULTADOS OBTIDOS 28

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto 31

CONCLUSAtildeO 33

REFEREcircNCIAS 34

APEcircNDICE A 36

APEcircNDICE B 37

9

Introduccedilatildeo

Sintetizadamente o nosso trabalho partiu do princiacutepio de fazer um trabalho

que visava oferecer mais comodidade e facilidade para as pessoas ateacute mesmo

deficientes efetuarem tarefas corriqueiras pensado nisso estabelecemos as

seguintes ideias Uma cadeira de rodas que sobe escadas um abridor de latas

automaacutetico e uma janela automaacutetica com trecircs vias de acionamento Por um criteacuterio

de viabilidade e mais recursos oferecidos escolhemos a janela automaacutetica

Aleacutem disso realizamos uma pesquisa de campo onde obtivemos como

resultado um conceito satisfatoacuterio de forma que as pessoas entrevistadas

aprovaram a escolha do projeto e classificaram-no como ldquoum projeto de boa utilidade

e aplicaccedilatildeordquo

Tema e delimitaccedilatildeo

A proposta do grupo tem como base facilitar processos residecircncias

automatizando-os Ou seja nosso trabalho estaacute contido na aacuterea de domoacutetica que

por sua vez eacute a tecnologia responsaacutevel pela gestatildeo de todos os recursos

habitacionais Essa ideia parte do princiacutepio de proporcionar ao homem mais

comodidade ao realizar tarefas cotidianas Jaacute existem diversos dispositivos criados

para automatizar tarefas corriqueiras em uma casa onde juntos executam diversos

serviccedilos Hoje jaacute eacute possiacutevel obter-se o controle de algumas tarefas em sua

residecircncia como por exemplo na iluminaccedilatildeo climatizaccedilatildeo e seguranccedila

O projeto basicamente trata-se da exploraccedilatildeo da domoacutetica de forma

inovadora onde iremos incorporar a janelas automaacuteticas novas formas de

acionamento

Objetivos ndash geral e especiacutefico(s)

O nosso trabalho consiste em apresentar uma aacuterea que eacute por sua vez uma

ramificaccedilatildeo da automaccedilatildeo residencial (domoacutetica) onde desenvolveremos uma

janela automaacutetica com o intuito de facilitar e disponibilizar recursos necessaacuterios para

acionar de diversas formas tal janela e assim evitando que o usuaacuterio do dispositivo

esqueccedila-o aberto lhe causando possiacuteveis problemas com a entrada de aacutegua em

10

sua residecircncia ou ateacute mesmo a invasatildeo da mesma entre outros transtornos Assim

oferecendo comodidade ao portador da janela

Justificativa

Sintetizadamente o projeto foi escolhido por ser o mais viaacutevel para os

membros do grupo e tambeacutem por ser o que mais ofereceraacute benefiacutecios e recursos

para os usuaacuterios do mesmo De forma que a intenccedilatildeo primaacuteria dos integrantes do

grupo era tornar mais cocircmoda a vida de tais usuaacuterios e partindo disso obtivemos

algumas ideias e concluiacutemos que essa era a melhor para desempenhar nossos

objetivos iniciais

Metodologia

Para a elaboraccedilatildeo do trabalho o grupo adotou o meacutetodo engenharia que

consiste em analisar as possibilidades de soluccedilatildeo do problema escolhe-laacutes e

solucionar o problema

11

1 ndash Domoacutetica

A Domoacutetica eacute uma tecnologia nova no mercado da automaccedilatildeo ela eacute

responsaacutevel pela automatizaccedilatildeo de casas edifiacutecios hoteacuteis etc

A palavra Domoacutetica vem da uniatildeo de duas palavras ldquoDamusrdquo que significa

casa e ldquoRoboacuteticardquo que eacute a fusatildeo de eletrocircnica com a informaacutetica

Essa nova tecnologia foi desenvolvida para facilitar a vida humana nas tarefas

do dia- a- dia tornando- as mais praacuteticas e raacutepidas

(httpptwikipediaorgwikiDomC3B3tica 16042013)

O mercado dessa aacuterea vem crescendo muito nos uacuteltimos tempos o problema

eacute o custo muito elevado tornando inacessiacutevel agrave classe baixa No entanto as classes

mais altas adoram esse tipo de tecnologia pois visam conforto comodidade e

principalmente seguranccedila pois nos dias de hoje a violecircncia vem crescendo muito

nas grandes metroacutepoles Sendo assim as pessoas acabam investindo sem se

preocupar com o dinheiro e sim com a seguranccedila e bem estar de sua famiacutelia

Abaixo temos imagens da domoacutetica nos dias atuais

Figura 1 - Controle de Portas atraveacutes de uma senha

12

Figura 2 - Controle de som ambiente

11 ndash Aplicaccedilotildees de domoacutetica

A domoacutetica eacute muito utilizada atualmente em diferentes quesitos alguns deles

satildeo

Controle e regulaccedilatildeo de temperatura

Controle e regulaccedilatildeo de iluminaccedilatildeo

Controle remoto acionando certo equipamento

Temporizaccedilatildeo de equipamentos eleacutetricos eletrodomeacutesticos etc

Seguranccedila e controle em fugas de gaacutes e aacutegua

Alarmes residenciais

Controle atraveacutes de comandos GSM

Controle atraveacutes de comandos via INTERNET

Porteiro automaacutetico

Babaacute eletrocircnica

Circuitos de monitoramento

13

111ndash Aplicaccedilotildees Residenciais

Abaixo teremos algumas imagens de aplicaccedilotildees residenciais da domoacutetica

Figura 3 - Casa controlada por controle remoto

Figura 4 - Controle de iluminaccedilatildeo via celular

Figura 5 - Armazenamento de energia eleacutetrica atraveacutes de placas eletro voltaicas

14

Figura 6 - Sistemas de seguranccedila

15

2 ndash Escopo do Projeto

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto

O projeto consiste em oferecer comodidade ao usuaacuterio onde este poderaacute

usaacute-lo das seguintes formas

O usuaacuterio do dispositivo poderaacute acionar um botatildeo alocado no painel de

controle com as opccedilotildees ldquoautomaacuteticordquo e ldquomanualrdquo acionando a opccedilatildeo

ldquoautomaacuteticordquo o dispositivo atuaraacute sozinho sem influecircncia de terceiros de

forma que o sensor de umidade seraacute ldquoligadordquo onde quando houver a

presenccedila de aacutegua processaraacute uma interface de entrada assim seraacute ligado o

micro controlador (o ceacuterebro do projeto) que aciona uma interface de saiacuteda

ligando o motor que por sua vez fecharaacute a janela isso somente se a chave

ldquofim-de-curso fechadardquo estiver desligada pois quando tal chave estiver

acionada desacionaraacute as saiacutedas assim impossibilitando o acionamento do

motor

Selecionando a opccedilatildeo ldquomanualrdquo o usuaacuterio do dispositivo efetuaraacute os

comandos somente via controle RF (Raacutedio Frequecircncia) onde receptor

captaraacute o sinal emitido e verificaraacute a posiccedilatildeo da janela analisando os

sensores ldquofim-de-curso abertordquo e ldquofim-de-curso fechadordquo se necessaacuterio ele

acionaraacute uma interface de entrada que acionaraacute o micro controlador que

aciona uma interface de saiacuteda que acionaraacute o motor

Quando o usuaacuterio do seu dispositivo ligar para sua residecircncia o detector de

ring ira mandar um sinal para o microcontrolador que iraacute esperar um certo

nuacutemero de rings para ldquoatenderrdquo o telefone (acionando uma interface de saiacuteda)

em seguida o usuaacuterio deveraacute digitar uma senha preacute definida onde o

microcontrolador vai verificar atraveacutes do decodificador DTMF (que enviaraacute o

numero digitado para o micro em um nuacutemero binaacuterio de quatro bits) se a

senha estaacute correta o micro-controlador iraacute executar o comando requerido

verificando a posiccedilatildeo da janela analisando os sensores ldquofim-de-curso abertordquo

e ldquofim-de-curso fechadordquo se a senha estiver incorreta o telefone seraacute

desligado atraveacutes de uma interface potecircncia

16

22 Croqui

O croqui nada eacute resumidamente o desenho de como vai ficar nosso produto

quando finalizado ou seja um esboccedilo do projeto

Figura 7 ndash Croqui

23 Diagrama em blocos

Entradas

Sensor de umidade

Controle remoto de frequecircncia RF (raacutedio frequecircncia)

Linha telefocircnica ligada a interfaces (decodificador DTMF e

detector de RING) que operam o Micro Controlador

Saiacutedas

Motor de corrente contiacutenua 12vcc (motor de vidro eleacutetrico

automaacutetico)

Leds sinalizadores da posiccedilatildeo da janela (aberto fechado)

Linha telefocircnica

17

Figura 8 ndash Diagrama em blocos

23 Fluxograma

O fluxograma foi desenvolvido atraveacutes do escopo do projeto onde foi

desenvolvida a loacutegica de funcionamento para em seguida ser desenvolvido o

software

O Fluxograma se encontra em Apecircndice ldquoArdquo

18

24 Tabela de custos para o grupo

ITEM

QTDE

DESCRICcedilAtildeO VALOR (R$)

1 1 Cremalheira de accedilo 70 cm -

2 1 Sensor de umidade 1000

3 1 Micro controlador AT89552 2800

4 1 Janela de alumiacutenio 2 folhas 100 x 120 16000

5 1 Motor de corrente contiacutenua 12VCC (vidro eleacutetrico) 3500

6 1 Bateria de Carro 12Vcc 45 A h -

7 5 Sensor fim de curso 1500

8 - Cabos 075 mmsup2 15 mmsup2 (cores diversas) 3000

9 4 Leds 5 mm (cores diversas) 400

10 1 Painel eleacutetrico 20 x 20 branco 2000

11 - Circuito emissor e receptor RF 2500

12 6 Rodinhas com trava 4700

13 1 Detector de ring 1000

14 1 Decodificador DTMF 1500

15 3 Interfaces de potecircncia 3000

16 1 Regulador de tenccedilatildeo 7805 300

17 10 Isolante termo retraacutetil 300

18 1 Botatildeo NA 150

19 1 Chave 2 posiccedilotildees 300

TOTAL 43950

19

25 Componentes do Projeto

Figura 9 - Cremalheira

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

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Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

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acessado em 16042013

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utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

Janela Automaacutetica com trecircs vias de acionamento

Trabalho de Conclusatildeo de Curso apresentado como preacute-requisito para obtenccedilatildeo do Diploma de Teacutecnico em Automaccedilatildeo Industrial

Satildeo Caetano do Sul SP 2013

AGRADECIMENTOS

Gostariacuteamos de agradecer a disponibilidade dos professores Nubas Edson

Luiz Carlos Roberta e principalmente o professor Salomatildeo por contribuir

orientando construtivamente para com a elaboraccedilatildeo desse trabalho de conclusatildeo

de Curso e agrave todos por contribuiacuterem com nosso futuro acadecircmico e profissional

aleacutem de nossos pais que contribuiacuteram financeiramente e a escola cedendo espaccedilo e

recursos para desenvolvermos o mesmo Assim como o Sr Joseacute que forneceu

ferramentas ao Decircnis que nos forneceu a base da janela que por sua vez foram de

suma importacircncia para a concretizaccedilatildeo desse projeto

RESUMO

Nosso trabalho consiste na implementaccedilatildeo de um projeto de automatizaccedilatildeo

de janela que poderaacute ter trecircs vias de acionamento A primeira seraacute automaticamente

atraveacutes de um sensor de umidade A segunda seraacute manualmente atraveacutes de controle

de raacutedio frequecircncia e a uacuteltima poderaacute ser acionada por um dispositivo acoplado a

linha telefocircnica onde o usuaacuterio poderaacute enviar um coacutedigo para o ldquoprocessadorrdquo (micro

controlador) que por sua vez aciona a janela O objetivo do projeto eacute evitar que o

usuaacuterio do dispositivo esqueccedila a janela aberta lhe causando possiacuteveis problemas

com a entrada de aacutegua em sua residecircncia ou ateacute mesmo a invasatildeo da mesma entre

outros transtornos

Palavras-chave janela automaccedilatildeo residencial e domoacutetica

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Controle de Portas atraveacutes de uma senha 11

Figura 2 - Controle de som ambiente 12

Figura 3 - Casa controlada por controle remoto 13

Figura 4 - Controle de iluminaccedilatildeo via celular 13

Figura 5 - Armazenamento de energia eleacutetrica atraveacutes de placas eletro voltaicas 13

Figura 6 - Sistemas de seguranccedila 14

Figura 7 ndash Croqui 16

Figura 8 ndash Diagrama em blocos 17

Figura 9 - Cremalheira 19

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC 19

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h 20

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120 20

Figura 13 - Formas de onda do Ring 23

Figura 15 - Teclado telefone 24

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK 26

Figura 18 ndash Carregador de bateria 27

Figura 19 ndash Motor fixado na janela 29

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira 29

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base 30

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto 30

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor 31

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware 31

Sumaacuterio

INTRODUCcedilAtildeO 9

1 ndash DOMOacuteTICA 11

11 ndash Aplicaccedilotildees de domoacutetica 12

111ndash Aplicaccedilotildees Residenciais 13

2 ndash ESCOPO DO PROJETO 15

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto 15

22 Croqui 16

23 Diagrama em blocos 16

23 Fluxograma 17

24 Tabela de custos para o grupo 18

ITEM 18

QTDE 18

DESCRICcedilAtildeO 18

VALOR (R$) 18

25 Componentes do Projeto 19

3 - DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 21

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento) 21

32 ndash Interfaces de potecircncia 22

33 ndash Interfaces de telefonia 22

331 ndash Detector de ring 22 332 ndash Decodificador DTMF 24

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor) 25

35 ndash Carregador de Bateria 27

36 ndash Software 28

4 ndash RESULTADOS OBTIDOS 28

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto 31

CONCLUSAtildeO 33

REFEREcircNCIAS 34

APEcircNDICE A 36

APEcircNDICE B 37

9

Introduccedilatildeo

Sintetizadamente o nosso trabalho partiu do princiacutepio de fazer um trabalho

que visava oferecer mais comodidade e facilidade para as pessoas ateacute mesmo

deficientes efetuarem tarefas corriqueiras pensado nisso estabelecemos as

seguintes ideias Uma cadeira de rodas que sobe escadas um abridor de latas

automaacutetico e uma janela automaacutetica com trecircs vias de acionamento Por um criteacuterio

de viabilidade e mais recursos oferecidos escolhemos a janela automaacutetica

Aleacutem disso realizamos uma pesquisa de campo onde obtivemos como

resultado um conceito satisfatoacuterio de forma que as pessoas entrevistadas

aprovaram a escolha do projeto e classificaram-no como ldquoum projeto de boa utilidade

e aplicaccedilatildeordquo

Tema e delimitaccedilatildeo

A proposta do grupo tem como base facilitar processos residecircncias

automatizando-os Ou seja nosso trabalho estaacute contido na aacuterea de domoacutetica que

por sua vez eacute a tecnologia responsaacutevel pela gestatildeo de todos os recursos

habitacionais Essa ideia parte do princiacutepio de proporcionar ao homem mais

comodidade ao realizar tarefas cotidianas Jaacute existem diversos dispositivos criados

para automatizar tarefas corriqueiras em uma casa onde juntos executam diversos

serviccedilos Hoje jaacute eacute possiacutevel obter-se o controle de algumas tarefas em sua

residecircncia como por exemplo na iluminaccedilatildeo climatizaccedilatildeo e seguranccedila

O projeto basicamente trata-se da exploraccedilatildeo da domoacutetica de forma

inovadora onde iremos incorporar a janelas automaacuteticas novas formas de

acionamento

Objetivos ndash geral e especiacutefico(s)

O nosso trabalho consiste em apresentar uma aacuterea que eacute por sua vez uma

ramificaccedilatildeo da automaccedilatildeo residencial (domoacutetica) onde desenvolveremos uma

janela automaacutetica com o intuito de facilitar e disponibilizar recursos necessaacuterios para

acionar de diversas formas tal janela e assim evitando que o usuaacuterio do dispositivo

esqueccedila-o aberto lhe causando possiacuteveis problemas com a entrada de aacutegua em

10

sua residecircncia ou ateacute mesmo a invasatildeo da mesma entre outros transtornos Assim

oferecendo comodidade ao portador da janela

Justificativa

Sintetizadamente o projeto foi escolhido por ser o mais viaacutevel para os

membros do grupo e tambeacutem por ser o que mais ofereceraacute benefiacutecios e recursos

para os usuaacuterios do mesmo De forma que a intenccedilatildeo primaacuteria dos integrantes do

grupo era tornar mais cocircmoda a vida de tais usuaacuterios e partindo disso obtivemos

algumas ideias e concluiacutemos que essa era a melhor para desempenhar nossos

objetivos iniciais

Metodologia

Para a elaboraccedilatildeo do trabalho o grupo adotou o meacutetodo engenharia que

consiste em analisar as possibilidades de soluccedilatildeo do problema escolhe-laacutes e

solucionar o problema

11

1 ndash Domoacutetica

A Domoacutetica eacute uma tecnologia nova no mercado da automaccedilatildeo ela eacute

responsaacutevel pela automatizaccedilatildeo de casas edifiacutecios hoteacuteis etc

A palavra Domoacutetica vem da uniatildeo de duas palavras ldquoDamusrdquo que significa

casa e ldquoRoboacuteticardquo que eacute a fusatildeo de eletrocircnica com a informaacutetica

Essa nova tecnologia foi desenvolvida para facilitar a vida humana nas tarefas

do dia- a- dia tornando- as mais praacuteticas e raacutepidas

(httpptwikipediaorgwikiDomC3B3tica 16042013)

O mercado dessa aacuterea vem crescendo muito nos uacuteltimos tempos o problema

eacute o custo muito elevado tornando inacessiacutevel agrave classe baixa No entanto as classes

mais altas adoram esse tipo de tecnologia pois visam conforto comodidade e

principalmente seguranccedila pois nos dias de hoje a violecircncia vem crescendo muito

nas grandes metroacutepoles Sendo assim as pessoas acabam investindo sem se

preocupar com o dinheiro e sim com a seguranccedila e bem estar de sua famiacutelia

Abaixo temos imagens da domoacutetica nos dias atuais

Figura 1 - Controle de Portas atraveacutes de uma senha

12

Figura 2 - Controle de som ambiente

11 ndash Aplicaccedilotildees de domoacutetica

A domoacutetica eacute muito utilizada atualmente em diferentes quesitos alguns deles

satildeo

Controle e regulaccedilatildeo de temperatura

Controle e regulaccedilatildeo de iluminaccedilatildeo

Controle remoto acionando certo equipamento

Temporizaccedilatildeo de equipamentos eleacutetricos eletrodomeacutesticos etc

Seguranccedila e controle em fugas de gaacutes e aacutegua

Alarmes residenciais

Controle atraveacutes de comandos GSM

Controle atraveacutes de comandos via INTERNET

Porteiro automaacutetico

Babaacute eletrocircnica

Circuitos de monitoramento

13

111ndash Aplicaccedilotildees Residenciais

Abaixo teremos algumas imagens de aplicaccedilotildees residenciais da domoacutetica

Figura 3 - Casa controlada por controle remoto

Figura 4 - Controle de iluminaccedilatildeo via celular

Figura 5 - Armazenamento de energia eleacutetrica atraveacutes de placas eletro voltaicas

14

Figura 6 - Sistemas de seguranccedila

15

2 ndash Escopo do Projeto

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto

O projeto consiste em oferecer comodidade ao usuaacuterio onde este poderaacute

usaacute-lo das seguintes formas

O usuaacuterio do dispositivo poderaacute acionar um botatildeo alocado no painel de

controle com as opccedilotildees ldquoautomaacuteticordquo e ldquomanualrdquo acionando a opccedilatildeo

ldquoautomaacuteticordquo o dispositivo atuaraacute sozinho sem influecircncia de terceiros de

forma que o sensor de umidade seraacute ldquoligadordquo onde quando houver a

presenccedila de aacutegua processaraacute uma interface de entrada assim seraacute ligado o

micro controlador (o ceacuterebro do projeto) que aciona uma interface de saiacuteda

ligando o motor que por sua vez fecharaacute a janela isso somente se a chave

ldquofim-de-curso fechadardquo estiver desligada pois quando tal chave estiver

acionada desacionaraacute as saiacutedas assim impossibilitando o acionamento do

motor

Selecionando a opccedilatildeo ldquomanualrdquo o usuaacuterio do dispositivo efetuaraacute os

comandos somente via controle RF (Raacutedio Frequecircncia) onde receptor

captaraacute o sinal emitido e verificaraacute a posiccedilatildeo da janela analisando os

sensores ldquofim-de-curso abertordquo e ldquofim-de-curso fechadordquo se necessaacuterio ele

acionaraacute uma interface de entrada que acionaraacute o micro controlador que

aciona uma interface de saiacuteda que acionaraacute o motor

Quando o usuaacuterio do seu dispositivo ligar para sua residecircncia o detector de

ring ira mandar um sinal para o microcontrolador que iraacute esperar um certo

nuacutemero de rings para ldquoatenderrdquo o telefone (acionando uma interface de saiacuteda)

em seguida o usuaacuterio deveraacute digitar uma senha preacute definida onde o

microcontrolador vai verificar atraveacutes do decodificador DTMF (que enviaraacute o

numero digitado para o micro em um nuacutemero binaacuterio de quatro bits) se a

senha estaacute correta o micro-controlador iraacute executar o comando requerido

verificando a posiccedilatildeo da janela analisando os sensores ldquofim-de-curso abertordquo

e ldquofim-de-curso fechadordquo se a senha estiver incorreta o telefone seraacute

desligado atraveacutes de uma interface potecircncia

16

22 Croqui

O croqui nada eacute resumidamente o desenho de como vai ficar nosso produto

quando finalizado ou seja um esboccedilo do projeto

Figura 7 ndash Croqui

23 Diagrama em blocos

Entradas

Sensor de umidade

Controle remoto de frequecircncia RF (raacutedio frequecircncia)

Linha telefocircnica ligada a interfaces (decodificador DTMF e

detector de RING) que operam o Micro Controlador

Saiacutedas

Motor de corrente contiacutenua 12vcc (motor de vidro eleacutetrico

automaacutetico)

Leds sinalizadores da posiccedilatildeo da janela (aberto fechado)

Linha telefocircnica

17

Figura 8 ndash Diagrama em blocos

23 Fluxograma

O fluxograma foi desenvolvido atraveacutes do escopo do projeto onde foi

desenvolvida a loacutegica de funcionamento para em seguida ser desenvolvido o

software

O Fluxograma se encontra em Apecircndice ldquoArdquo

18

24 Tabela de custos para o grupo

ITEM

QTDE

DESCRICcedilAtildeO VALOR (R$)

1 1 Cremalheira de accedilo 70 cm -

2 1 Sensor de umidade 1000

3 1 Micro controlador AT89552 2800

4 1 Janela de alumiacutenio 2 folhas 100 x 120 16000

5 1 Motor de corrente contiacutenua 12VCC (vidro eleacutetrico) 3500

6 1 Bateria de Carro 12Vcc 45 A h -

7 5 Sensor fim de curso 1500

8 - Cabos 075 mmsup2 15 mmsup2 (cores diversas) 3000

9 4 Leds 5 mm (cores diversas) 400

10 1 Painel eleacutetrico 20 x 20 branco 2000

11 - Circuito emissor e receptor RF 2500

12 6 Rodinhas com trava 4700

13 1 Detector de ring 1000

14 1 Decodificador DTMF 1500

15 3 Interfaces de potecircncia 3000

16 1 Regulador de tenccedilatildeo 7805 300

17 10 Isolante termo retraacutetil 300

18 1 Botatildeo NA 150

19 1 Chave 2 posiccedilotildees 300

TOTAL 43950

19

25 Componentes do Projeto

Figura 9 - Cremalheira

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

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2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-

it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287

acessado em 16042013

httpprodutomercadolivrecombrMLB-469462483-motor-de-vidro-eletrico-

10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

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35

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ombr252FMLB-467593975-sensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-

avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

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2Fprodutos252F591-janela-de-correr-sem-divisao-sem-bandeira-projetante-

sem-grade-2-folhas-sasazaki-

alumifortjpg3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fprod

utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

AGRADECIMENTOS

Gostariacuteamos de agradecer a disponibilidade dos professores Nubas Edson

Luiz Carlos Roberta e principalmente o professor Salomatildeo por contribuir

orientando construtivamente para com a elaboraccedilatildeo desse trabalho de conclusatildeo

de Curso e agrave todos por contribuiacuterem com nosso futuro acadecircmico e profissional

aleacutem de nossos pais que contribuiacuteram financeiramente e a escola cedendo espaccedilo e

recursos para desenvolvermos o mesmo Assim como o Sr Joseacute que forneceu

ferramentas ao Decircnis que nos forneceu a base da janela que por sua vez foram de

suma importacircncia para a concretizaccedilatildeo desse projeto

RESUMO

Nosso trabalho consiste na implementaccedilatildeo de um projeto de automatizaccedilatildeo

de janela que poderaacute ter trecircs vias de acionamento A primeira seraacute automaticamente

atraveacutes de um sensor de umidade A segunda seraacute manualmente atraveacutes de controle

de raacutedio frequecircncia e a uacuteltima poderaacute ser acionada por um dispositivo acoplado a

linha telefocircnica onde o usuaacuterio poderaacute enviar um coacutedigo para o ldquoprocessadorrdquo (micro

controlador) que por sua vez aciona a janela O objetivo do projeto eacute evitar que o

usuaacuterio do dispositivo esqueccedila a janela aberta lhe causando possiacuteveis problemas

com a entrada de aacutegua em sua residecircncia ou ateacute mesmo a invasatildeo da mesma entre

outros transtornos

Palavras-chave janela automaccedilatildeo residencial e domoacutetica

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Controle de Portas atraveacutes de uma senha 11

Figura 2 - Controle de som ambiente 12

Figura 3 - Casa controlada por controle remoto 13

Figura 4 - Controle de iluminaccedilatildeo via celular 13

Figura 5 - Armazenamento de energia eleacutetrica atraveacutes de placas eletro voltaicas 13

Figura 6 - Sistemas de seguranccedila 14

Figura 7 ndash Croqui 16

Figura 8 ndash Diagrama em blocos 17

Figura 9 - Cremalheira 19

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC 19

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h 20

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120 20

Figura 13 - Formas de onda do Ring 23

Figura 15 - Teclado telefone 24

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK 26

Figura 18 ndash Carregador de bateria 27

Figura 19 ndash Motor fixado na janela 29

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira 29

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base 30

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto 30

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor 31

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware 31

Sumaacuterio

INTRODUCcedilAtildeO 9

1 ndash DOMOacuteTICA 11

11 ndash Aplicaccedilotildees de domoacutetica 12

111ndash Aplicaccedilotildees Residenciais 13

2 ndash ESCOPO DO PROJETO 15

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto 15

22 Croqui 16

23 Diagrama em blocos 16

23 Fluxograma 17

24 Tabela de custos para o grupo 18

ITEM 18

QTDE 18

DESCRICcedilAtildeO 18

VALOR (R$) 18

25 Componentes do Projeto 19

3 - DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 21

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento) 21

32 ndash Interfaces de potecircncia 22

33 ndash Interfaces de telefonia 22

331 ndash Detector de ring 22 332 ndash Decodificador DTMF 24

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor) 25

35 ndash Carregador de Bateria 27

36 ndash Software 28

4 ndash RESULTADOS OBTIDOS 28

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto 31

CONCLUSAtildeO 33

REFEREcircNCIAS 34

APEcircNDICE A 36

APEcircNDICE B 37

9

Introduccedilatildeo

Sintetizadamente o nosso trabalho partiu do princiacutepio de fazer um trabalho

que visava oferecer mais comodidade e facilidade para as pessoas ateacute mesmo

deficientes efetuarem tarefas corriqueiras pensado nisso estabelecemos as

seguintes ideias Uma cadeira de rodas que sobe escadas um abridor de latas

automaacutetico e uma janela automaacutetica com trecircs vias de acionamento Por um criteacuterio

de viabilidade e mais recursos oferecidos escolhemos a janela automaacutetica

Aleacutem disso realizamos uma pesquisa de campo onde obtivemos como

resultado um conceito satisfatoacuterio de forma que as pessoas entrevistadas

aprovaram a escolha do projeto e classificaram-no como ldquoum projeto de boa utilidade

e aplicaccedilatildeordquo

Tema e delimitaccedilatildeo

A proposta do grupo tem como base facilitar processos residecircncias

automatizando-os Ou seja nosso trabalho estaacute contido na aacuterea de domoacutetica que

por sua vez eacute a tecnologia responsaacutevel pela gestatildeo de todos os recursos

habitacionais Essa ideia parte do princiacutepio de proporcionar ao homem mais

comodidade ao realizar tarefas cotidianas Jaacute existem diversos dispositivos criados

para automatizar tarefas corriqueiras em uma casa onde juntos executam diversos

serviccedilos Hoje jaacute eacute possiacutevel obter-se o controle de algumas tarefas em sua

residecircncia como por exemplo na iluminaccedilatildeo climatizaccedilatildeo e seguranccedila

O projeto basicamente trata-se da exploraccedilatildeo da domoacutetica de forma

inovadora onde iremos incorporar a janelas automaacuteticas novas formas de

acionamento

Objetivos ndash geral e especiacutefico(s)

O nosso trabalho consiste em apresentar uma aacuterea que eacute por sua vez uma

ramificaccedilatildeo da automaccedilatildeo residencial (domoacutetica) onde desenvolveremos uma

janela automaacutetica com o intuito de facilitar e disponibilizar recursos necessaacuterios para

acionar de diversas formas tal janela e assim evitando que o usuaacuterio do dispositivo

esqueccedila-o aberto lhe causando possiacuteveis problemas com a entrada de aacutegua em

10

sua residecircncia ou ateacute mesmo a invasatildeo da mesma entre outros transtornos Assim

oferecendo comodidade ao portador da janela

Justificativa

Sintetizadamente o projeto foi escolhido por ser o mais viaacutevel para os

membros do grupo e tambeacutem por ser o que mais ofereceraacute benefiacutecios e recursos

para os usuaacuterios do mesmo De forma que a intenccedilatildeo primaacuteria dos integrantes do

grupo era tornar mais cocircmoda a vida de tais usuaacuterios e partindo disso obtivemos

algumas ideias e concluiacutemos que essa era a melhor para desempenhar nossos

objetivos iniciais

Metodologia

Para a elaboraccedilatildeo do trabalho o grupo adotou o meacutetodo engenharia que

consiste em analisar as possibilidades de soluccedilatildeo do problema escolhe-laacutes e

solucionar o problema

11

1 ndash Domoacutetica

A Domoacutetica eacute uma tecnologia nova no mercado da automaccedilatildeo ela eacute

responsaacutevel pela automatizaccedilatildeo de casas edifiacutecios hoteacuteis etc

A palavra Domoacutetica vem da uniatildeo de duas palavras ldquoDamusrdquo que significa

casa e ldquoRoboacuteticardquo que eacute a fusatildeo de eletrocircnica com a informaacutetica

Essa nova tecnologia foi desenvolvida para facilitar a vida humana nas tarefas

do dia- a- dia tornando- as mais praacuteticas e raacutepidas

(httpptwikipediaorgwikiDomC3B3tica 16042013)

O mercado dessa aacuterea vem crescendo muito nos uacuteltimos tempos o problema

eacute o custo muito elevado tornando inacessiacutevel agrave classe baixa No entanto as classes

mais altas adoram esse tipo de tecnologia pois visam conforto comodidade e

principalmente seguranccedila pois nos dias de hoje a violecircncia vem crescendo muito

nas grandes metroacutepoles Sendo assim as pessoas acabam investindo sem se

preocupar com o dinheiro e sim com a seguranccedila e bem estar de sua famiacutelia

Abaixo temos imagens da domoacutetica nos dias atuais

Figura 1 - Controle de Portas atraveacutes de uma senha

12

Figura 2 - Controle de som ambiente

11 ndash Aplicaccedilotildees de domoacutetica

A domoacutetica eacute muito utilizada atualmente em diferentes quesitos alguns deles

satildeo

Controle e regulaccedilatildeo de temperatura

Controle e regulaccedilatildeo de iluminaccedilatildeo

Controle remoto acionando certo equipamento

Temporizaccedilatildeo de equipamentos eleacutetricos eletrodomeacutesticos etc

Seguranccedila e controle em fugas de gaacutes e aacutegua

Alarmes residenciais

Controle atraveacutes de comandos GSM

Controle atraveacutes de comandos via INTERNET

Porteiro automaacutetico

Babaacute eletrocircnica

Circuitos de monitoramento

13

111ndash Aplicaccedilotildees Residenciais

Abaixo teremos algumas imagens de aplicaccedilotildees residenciais da domoacutetica

Figura 3 - Casa controlada por controle remoto

Figura 4 - Controle de iluminaccedilatildeo via celular

Figura 5 - Armazenamento de energia eleacutetrica atraveacutes de placas eletro voltaicas

14

Figura 6 - Sistemas de seguranccedila

15

2 ndash Escopo do Projeto

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto

O projeto consiste em oferecer comodidade ao usuaacuterio onde este poderaacute

usaacute-lo das seguintes formas

O usuaacuterio do dispositivo poderaacute acionar um botatildeo alocado no painel de

controle com as opccedilotildees ldquoautomaacuteticordquo e ldquomanualrdquo acionando a opccedilatildeo

ldquoautomaacuteticordquo o dispositivo atuaraacute sozinho sem influecircncia de terceiros de

forma que o sensor de umidade seraacute ldquoligadordquo onde quando houver a

presenccedila de aacutegua processaraacute uma interface de entrada assim seraacute ligado o

micro controlador (o ceacuterebro do projeto) que aciona uma interface de saiacuteda

ligando o motor que por sua vez fecharaacute a janela isso somente se a chave

ldquofim-de-curso fechadardquo estiver desligada pois quando tal chave estiver

acionada desacionaraacute as saiacutedas assim impossibilitando o acionamento do

motor

Selecionando a opccedilatildeo ldquomanualrdquo o usuaacuterio do dispositivo efetuaraacute os

comandos somente via controle RF (Raacutedio Frequecircncia) onde receptor

captaraacute o sinal emitido e verificaraacute a posiccedilatildeo da janela analisando os

sensores ldquofim-de-curso abertordquo e ldquofim-de-curso fechadordquo se necessaacuterio ele

acionaraacute uma interface de entrada que acionaraacute o micro controlador que

aciona uma interface de saiacuteda que acionaraacute o motor

Quando o usuaacuterio do seu dispositivo ligar para sua residecircncia o detector de

ring ira mandar um sinal para o microcontrolador que iraacute esperar um certo

nuacutemero de rings para ldquoatenderrdquo o telefone (acionando uma interface de saiacuteda)

em seguida o usuaacuterio deveraacute digitar uma senha preacute definida onde o

microcontrolador vai verificar atraveacutes do decodificador DTMF (que enviaraacute o

numero digitado para o micro em um nuacutemero binaacuterio de quatro bits) se a

senha estaacute correta o micro-controlador iraacute executar o comando requerido

verificando a posiccedilatildeo da janela analisando os sensores ldquofim-de-curso abertordquo

e ldquofim-de-curso fechadordquo se a senha estiver incorreta o telefone seraacute

desligado atraveacutes de uma interface potecircncia

16

22 Croqui

O croqui nada eacute resumidamente o desenho de como vai ficar nosso produto

quando finalizado ou seja um esboccedilo do projeto

Figura 7 ndash Croqui

23 Diagrama em blocos

Entradas

Sensor de umidade

Controle remoto de frequecircncia RF (raacutedio frequecircncia)

Linha telefocircnica ligada a interfaces (decodificador DTMF e

detector de RING) que operam o Micro Controlador

Saiacutedas

Motor de corrente contiacutenua 12vcc (motor de vidro eleacutetrico

automaacutetico)

Leds sinalizadores da posiccedilatildeo da janela (aberto fechado)

Linha telefocircnica

17

Figura 8 ndash Diagrama em blocos

23 Fluxograma

O fluxograma foi desenvolvido atraveacutes do escopo do projeto onde foi

desenvolvida a loacutegica de funcionamento para em seguida ser desenvolvido o

software

O Fluxograma se encontra em Apecircndice ldquoArdquo

18

24 Tabela de custos para o grupo

ITEM

QTDE

DESCRICcedilAtildeO VALOR (R$)

1 1 Cremalheira de accedilo 70 cm -

2 1 Sensor de umidade 1000

3 1 Micro controlador AT89552 2800

4 1 Janela de alumiacutenio 2 folhas 100 x 120 16000

5 1 Motor de corrente contiacutenua 12VCC (vidro eleacutetrico) 3500

6 1 Bateria de Carro 12Vcc 45 A h -

7 5 Sensor fim de curso 1500

8 - Cabos 075 mmsup2 15 mmsup2 (cores diversas) 3000

9 4 Leds 5 mm (cores diversas) 400

10 1 Painel eleacutetrico 20 x 20 branco 2000

11 - Circuito emissor e receptor RF 2500

12 6 Rodinhas com trava 4700

13 1 Detector de ring 1000

14 1 Decodificador DTMF 1500

15 3 Interfaces de potecircncia 3000

16 1 Regulador de tenccedilatildeo 7805 300

17 10 Isolante termo retraacutetil 300

18 1 Botatildeo NA 150

19 1 Chave 2 posiccedilotildees 300

TOTAL 43950

19

25 Componentes do Projeto

Figura 9 - Cremalheira

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

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2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-

it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287

acessado em 16042013

httpprodutomercadolivrecombrMLB-469462483-motor-de-vidro-eletrico-

10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

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rc=-ymyD5-

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35

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ombr252FMLB-467593975-sensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-

avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013

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utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

RESUMO

Nosso trabalho consiste na implementaccedilatildeo de um projeto de automatizaccedilatildeo

de janela que poderaacute ter trecircs vias de acionamento A primeira seraacute automaticamente

atraveacutes de um sensor de umidade A segunda seraacute manualmente atraveacutes de controle

de raacutedio frequecircncia e a uacuteltima poderaacute ser acionada por um dispositivo acoplado a

linha telefocircnica onde o usuaacuterio poderaacute enviar um coacutedigo para o ldquoprocessadorrdquo (micro

controlador) que por sua vez aciona a janela O objetivo do projeto eacute evitar que o

usuaacuterio do dispositivo esqueccedila a janela aberta lhe causando possiacuteveis problemas

com a entrada de aacutegua em sua residecircncia ou ateacute mesmo a invasatildeo da mesma entre

outros transtornos

Palavras-chave janela automaccedilatildeo residencial e domoacutetica

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Controle de Portas atraveacutes de uma senha 11

Figura 2 - Controle de som ambiente 12

Figura 3 - Casa controlada por controle remoto 13

Figura 4 - Controle de iluminaccedilatildeo via celular 13

Figura 5 - Armazenamento de energia eleacutetrica atraveacutes de placas eletro voltaicas 13

Figura 6 - Sistemas de seguranccedila 14

Figura 7 ndash Croqui 16

Figura 8 ndash Diagrama em blocos 17

Figura 9 - Cremalheira 19

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC 19

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h 20

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120 20

Figura 13 - Formas de onda do Ring 23

Figura 15 - Teclado telefone 24

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK 26

Figura 18 ndash Carregador de bateria 27

Figura 19 ndash Motor fixado na janela 29

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira 29

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base 30

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto 30

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor 31

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware 31

Sumaacuterio

INTRODUCcedilAtildeO 9

1 ndash DOMOacuteTICA 11

11 ndash Aplicaccedilotildees de domoacutetica 12

111ndash Aplicaccedilotildees Residenciais 13

2 ndash ESCOPO DO PROJETO 15

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto 15

22 Croqui 16

23 Diagrama em blocos 16

23 Fluxograma 17

24 Tabela de custos para o grupo 18

ITEM 18

QTDE 18

DESCRICcedilAtildeO 18

VALOR (R$) 18

25 Componentes do Projeto 19

3 - DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 21

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento) 21

32 ndash Interfaces de potecircncia 22

33 ndash Interfaces de telefonia 22

331 ndash Detector de ring 22 332 ndash Decodificador DTMF 24

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor) 25

35 ndash Carregador de Bateria 27

36 ndash Software 28

4 ndash RESULTADOS OBTIDOS 28

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto 31

CONCLUSAtildeO 33

REFEREcircNCIAS 34

APEcircNDICE A 36

APEcircNDICE B 37

9

Introduccedilatildeo

Sintetizadamente o nosso trabalho partiu do princiacutepio de fazer um trabalho

que visava oferecer mais comodidade e facilidade para as pessoas ateacute mesmo

deficientes efetuarem tarefas corriqueiras pensado nisso estabelecemos as

seguintes ideias Uma cadeira de rodas que sobe escadas um abridor de latas

automaacutetico e uma janela automaacutetica com trecircs vias de acionamento Por um criteacuterio

de viabilidade e mais recursos oferecidos escolhemos a janela automaacutetica

Aleacutem disso realizamos uma pesquisa de campo onde obtivemos como

resultado um conceito satisfatoacuterio de forma que as pessoas entrevistadas

aprovaram a escolha do projeto e classificaram-no como ldquoum projeto de boa utilidade

e aplicaccedilatildeordquo

Tema e delimitaccedilatildeo

A proposta do grupo tem como base facilitar processos residecircncias

automatizando-os Ou seja nosso trabalho estaacute contido na aacuterea de domoacutetica que

por sua vez eacute a tecnologia responsaacutevel pela gestatildeo de todos os recursos

habitacionais Essa ideia parte do princiacutepio de proporcionar ao homem mais

comodidade ao realizar tarefas cotidianas Jaacute existem diversos dispositivos criados

para automatizar tarefas corriqueiras em uma casa onde juntos executam diversos

serviccedilos Hoje jaacute eacute possiacutevel obter-se o controle de algumas tarefas em sua

residecircncia como por exemplo na iluminaccedilatildeo climatizaccedilatildeo e seguranccedila

O projeto basicamente trata-se da exploraccedilatildeo da domoacutetica de forma

inovadora onde iremos incorporar a janelas automaacuteticas novas formas de

acionamento

Objetivos ndash geral e especiacutefico(s)

O nosso trabalho consiste em apresentar uma aacuterea que eacute por sua vez uma

ramificaccedilatildeo da automaccedilatildeo residencial (domoacutetica) onde desenvolveremos uma

janela automaacutetica com o intuito de facilitar e disponibilizar recursos necessaacuterios para

acionar de diversas formas tal janela e assim evitando que o usuaacuterio do dispositivo

esqueccedila-o aberto lhe causando possiacuteveis problemas com a entrada de aacutegua em

10

sua residecircncia ou ateacute mesmo a invasatildeo da mesma entre outros transtornos Assim

oferecendo comodidade ao portador da janela

Justificativa

Sintetizadamente o projeto foi escolhido por ser o mais viaacutevel para os

membros do grupo e tambeacutem por ser o que mais ofereceraacute benefiacutecios e recursos

para os usuaacuterios do mesmo De forma que a intenccedilatildeo primaacuteria dos integrantes do

grupo era tornar mais cocircmoda a vida de tais usuaacuterios e partindo disso obtivemos

algumas ideias e concluiacutemos que essa era a melhor para desempenhar nossos

objetivos iniciais

Metodologia

Para a elaboraccedilatildeo do trabalho o grupo adotou o meacutetodo engenharia que

consiste em analisar as possibilidades de soluccedilatildeo do problema escolhe-laacutes e

solucionar o problema

11

1 ndash Domoacutetica

A Domoacutetica eacute uma tecnologia nova no mercado da automaccedilatildeo ela eacute

responsaacutevel pela automatizaccedilatildeo de casas edifiacutecios hoteacuteis etc

A palavra Domoacutetica vem da uniatildeo de duas palavras ldquoDamusrdquo que significa

casa e ldquoRoboacuteticardquo que eacute a fusatildeo de eletrocircnica com a informaacutetica

Essa nova tecnologia foi desenvolvida para facilitar a vida humana nas tarefas

do dia- a- dia tornando- as mais praacuteticas e raacutepidas

(httpptwikipediaorgwikiDomC3B3tica 16042013)

O mercado dessa aacuterea vem crescendo muito nos uacuteltimos tempos o problema

eacute o custo muito elevado tornando inacessiacutevel agrave classe baixa No entanto as classes

mais altas adoram esse tipo de tecnologia pois visam conforto comodidade e

principalmente seguranccedila pois nos dias de hoje a violecircncia vem crescendo muito

nas grandes metroacutepoles Sendo assim as pessoas acabam investindo sem se

preocupar com o dinheiro e sim com a seguranccedila e bem estar de sua famiacutelia

Abaixo temos imagens da domoacutetica nos dias atuais

Figura 1 - Controle de Portas atraveacutes de uma senha

12

Figura 2 - Controle de som ambiente

11 ndash Aplicaccedilotildees de domoacutetica

A domoacutetica eacute muito utilizada atualmente em diferentes quesitos alguns deles

satildeo

Controle e regulaccedilatildeo de temperatura

Controle e regulaccedilatildeo de iluminaccedilatildeo

Controle remoto acionando certo equipamento

Temporizaccedilatildeo de equipamentos eleacutetricos eletrodomeacutesticos etc

Seguranccedila e controle em fugas de gaacutes e aacutegua

Alarmes residenciais

Controle atraveacutes de comandos GSM

Controle atraveacutes de comandos via INTERNET

Porteiro automaacutetico

Babaacute eletrocircnica

Circuitos de monitoramento

13

111ndash Aplicaccedilotildees Residenciais

Abaixo teremos algumas imagens de aplicaccedilotildees residenciais da domoacutetica

Figura 3 - Casa controlada por controle remoto

Figura 4 - Controle de iluminaccedilatildeo via celular

Figura 5 - Armazenamento de energia eleacutetrica atraveacutes de placas eletro voltaicas

14

Figura 6 - Sistemas de seguranccedila

15

2 ndash Escopo do Projeto

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto

O projeto consiste em oferecer comodidade ao usuaacuterio onde este poderaacute

usaacute-lo das seguintes formas

O usuaacuterio do dispositivo poderaacute acionar um botatildeo alocado no painel de

controle com as opccedilotildees ldquoautomaacuteticordquo e ldquomanualrdquo acionando a opccedilatildeo

ldquoautomaacuteticordquo o dispositivo atuaraacute sozinho sem influecircncia de terceiros de

forma que o sensor de umidade seraacute ldquoligadordquo onde quando houver a

presenccedila de aacutegua processaraacute uma interface de entrada assim seraacute ligado o

micro controlador (o ceacuterebro do projeto) que aciona uma interface de saiacuteda

ligando o motor que por sua vez fecharaacute a janela isso somente se a chave

ldquofim-de-curso fechadardquo estiver desligada pois quando tal chave estiver

acionada desacionaraacute as saiacutedas assim impossibilitando o acionamento do

motor

Selecionando a opccedilatildeo ldquomanualrdquo o usuaacuterio do dispositivo efetuaraacute os

comandos somente via controle RF (Raacutedio Frequecircncia) onde receptor

captaraacute o sinal emitido e verificaraacute a posiccedilatildeo da janela analisando os

sensores ldquofim-de-curso abertordquo e ldquofim-de-curso fechadordquo se necessaacuterio ele

acionaraacute uma interface de entrada que acionaraacute o micro controlador que

aciona uma interface de saiacuteda que acionaraacute o motor

Quando o usuaacuterio do seu dispositivo ligar para sua residecircncia o detector de

ring ira mandar um sinal para o microcontrolador que iraacute esperar um certo

nuacutemero de rings para ldquoatenderrdquo o telefone (acionando uma interface de saiacuteda)

em seguida o usuaacuterio deveraacute digitar uma senha preacute definida onde o

microcontrolador vai verificar atraveacutes do decodificador DTMF (que enviaraacute o

numero digitado para o micro em um nuacutemero binaacuterio de quatro bits) se a

senha estaacute correta o micro-controlador iraacute executar o comando requerido

verificando a posiccedilatildeo da janela analisando os sensores ldquofim-de-curso abertordquo

e ldquofim-de-curso fechadordquo se a senha estiver incorreta o telefone seraacute

desligado atraveacutes de uma interface potecircncia

16

22 Croqui

O croqui nada eacute resumidamente o desenho de como vai ficar nosso produto

quando finalizado ou seja um esboccedilo do projeto

Figura 7 ndash Croqui

23 Diagrama em blocos

Entradas

Sensor de umidade

Controle remoto de frequecircncia RF (raacutedio frequecircncia)

Linha telefocircnica ligada a interfaces (decodificador DTMF e

detector de RING) que operam o Micro Controlador

Saiacutedas

Motor de corrente contiacutenua 12vcc (motor de vidro eleacutetrico

automaacutetico)

Leds sinalizadores da posiccedilatildeo da janela (aberto fechado)

Linha telefocircnica

17

Figura 8 ndash Diagrama em blocos

23 Fluxograma

O fluxograma foi desenvolvido atraveacutes do escopo do projeto onde foi

desenvolvida a loacutegica de funcionamento para em seguida ser desenvolvido o

software

O Fluxograma se encontra em Apecircndice ldquoArdquo

18

24 Tabela de custos para o grupo

ITEM

QTDE

DESCRICcedilAtildeO VALOR (R$)

1 1 Cremalheira de accedilo 70 cm -

2 1 Sensor de umidade 1000

3 1 Micro controlador AT89552 2800

4 1 Janela de alumiacutenio 2 folhas 100 x 120 16000

5 1 Motor de corrente contiacutenua 12VCC (vidro eleacutetrico) 3500

6 1 Bateria de Carro 12Vcc 45 A h -

7 5 Sensor fim de curso 1500

8 - Cabos 075 mmsup2 15 mmsup2 (cores diversas) 3000

9 4 Leds 5 mm (cores diversas) 400

10 1 Painel eleacutetrico 20 x 20 branco 2000

11 - Circuito emissor e receptor RF 2500

12 6 Rodinhas com trava 4700

13 1 Detector de ring 1000

14 1 Decodificador DTMF 1500

15 3 Interfaces de potecircncia 3000

16 1 Regulador de tenccedilatildeo 7805 300

17 10 Isolante termo retraacutetil 300

18 1 Botatildeo NA 150

19 1 Chave 2 posiccedilotildees 300

TOTAL 43950

19

25 Componentes do Projeto

Figura 9 - Cremalheira

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

8amptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=tfZtUZGACpH68QTllIGgDQimgrc

=sJ-KkqIVTonXkM3A3BCOgdvuW-

NDHF2M3Bhttp253A252F252Fwwwflexidoorpt252Ffotos252Fpro

dutos252Fep16_12607208074e790eeadf314jpg3Bhttp253A252F25

2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-

it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287

acessado em 16042013

httpprodutomercadolivrecombrMLB-469462483-motor-de-vidro-eletrico-

10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

PTamptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=QvxtUbi9Du6n0AGvr4DgCgimg

rc=-ymyD5-

D3a4KCM3A3BlCBLZUYkpZM98M3Bhttp253A252F252Fimg1mls

taticcom252Fsensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-avr_MLB-O-

35

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ombr252FMLB-467593975-sensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-

avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

PTamptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=QvxtUbi9Du6n0AGvr4DgCgum

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PTamptbm=ischampsa=1ampq=janela+de+2+folhas+ampoq=janela+de+2+folhas+ampgs_l=

img358605860361101100000000001c19imgOVkqXsjnCgE

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jtBipM3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fpublic25

2Fprodutos252F591-janela-de-correr-sem-divisao-sem-bandeira-projetante-

sem-grade-2-folhas-sasazaki-

alumifortjpg3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fprod

utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Controle de Portas atraveacutes de uma senha 11

Figura 2 - Controle de som ambiente 12

Figura 3 - Casa controlada por controle remoto 13

Figura 4 - Controle de iluminaccedilatildeo via celular 13

Figura 5 - Armazenamento de energia eleacutetrica atraveacutes de placas eletro voltaicas 13

Figura 6 - Sistemas de seguranccedila 14

Figura 7 ndash Croqui 16

Figura 8 ndash Diagrama em blocos 17

Figura 9 - Cremalheira 19

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC 19

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h 20

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120 20

Figura 13 - Formas de onda do Ring 23

Figura 15 - Teclado telefone 24

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK 26

Figura 18 ndash Carregador de bateria 27

Figura 19 ndash Motor fixado na janela 29

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira 29

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base 30

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto 30

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor 31

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware 31

Sumaacuterio

INTRODUCcedilAtildeO 9

1 ndash DOMOacuteTICA 11

11 ndash Aplicaccedilotildees de domoacutetica 12

111ndash Aplicaccedilotildees Residenciais 13

2 ndash ESCOPO DO PROJETO 15

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto 15

22 Croqui 16

23 Diagrama em blocos 16

23 Fluxograma 17

24 Tabela de custos para o grupo 18

ITEM 18

QTDE 18

DESCRICcedilAtildeO 18

VALOR (R$) 18

25 Componentes do Projeto 19

3 - DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 21

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento) 21

32 ndash Interfaces de potecircncia 22

33 ndash Interfaces de telefonia 22

331 ndash Detector de ring 22 332 ndash Decodificador DTMF 24

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor) 25

35 ndash Carregador de Bateria 27

36 ndash Software 28

4 ndash RESULTADOS OBTIDOS 28

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto 31

CONCLUSAtildeO 33

REFEREcircNCIAS 34

APEcircNDICE A 36

APEcircNDICE B 37

9

Introduccedilatildeo

Sintetizadamente o nosso trabalho partiu do princiacutepio de fazer um trabalho

que visava oferecer mais comodidade e facilidade para as pessoas ateacute mesmo

deficientes efetuarem tarefas corriqueiras pensado nisso estabelecemos as

seguintes ideias Uma cadeira de rodas que sobe escadas um abridor de latas

automaacutetico e uma janela automaacutetica com trecircs vias de acionamento Por um criteacuterio

de viabilidade e mais recursos oferecidos escolhemos a janela automaacutetica

Aleacutem disso realizamos uma pesquisa de campo onde obtivemos como

resultado um conceito satisfatoacuterio de forma que as pessoas entrevistadas

aprovaram a escolha do projeto e classificaram-no como ldquoum projeto de boa utilidade

e aplicaccedilatildeordquo

Tema e delimitaccedilatildeo

A proposta do grupo tem como base facilitar processos residecircncias

automatizando-os Ou seja nosso trabalho estaacute contido na aacuterea de domoacutetica que

por sua vez eacute a tecnologia responsaacutevel pela gestatildeo de todos os recursos

habitacionais Essa ideia parte do princiacutepio de proporcionar ao homem mais

comodidade ao realizar tarefas cotidianas Jaacute existem diversos dispositivos criados

para automatizar tarefas corriqueiras em uma casa onde juntos executam diversos

serviccedilos Hoje jaacute eacute possiacutevel obter-se o controle de algumas tarefas em sua

residecircncia como por exemplo na iluminaccedilatildeo climatizaccedilatildeo e seguranccedila

O projeto basicamente trata-se da exploraccedilatildeo da domoacutetica de forma

inovadora onde iremos incorporar a janelas automaacuteticas novas formas de

acionamento

Objetivos ndash geral e especiacutefico(s)

O nosso trabalho consiste em apresentar uma aacuterea que eacute por sua vez uma

ramificaccedilatildeo da automaccedilatildeo residencial (domoacutetica) onde desenvolveremos uma

janela automaacutetica com o intuito de facilitar e disponibilizar recursos necessaacuterios para

acionar de diversas formas tal janela e assim evitando que o usuaacuterio do dispositivo

esqueccedila-o aberto lhe causando possiacuteveis problemas com a entrada de aacutegua em

10

sua residecircncia ou ateacute mesmo a invasatildeo da mesma entre outros transtornos Assim

oferecendo comodidade ao portador da janela

Justificativa

Sintetizadamente o projeto foi escolhido por ser o mais viaacutevel para os

membros do grupo e tambeacutem por ser o que mais ofereceraacute benefiacutecios e recursos

para os usuaacuterios do mesmo De forma que a intenccedilatildeo primaacuteria dos integrantes do

grupo era tornar mais cocircmoda a vida de tais usuaacuterios e partindo disso obtivemos

algumas ideias e concluiacutemos que essa era a melhor para desempenhar nossos

objetivos iniciais

Metodologia

Para a elaboraccedilatildeo do trabalho o grupo adotou o meacutetodo engenharia que

consiste em analisar as possibilidades de soluccedilatildeo do problema escolhe-laacutes e

solucionar o problema

11

1 ndash Domoacutetica

A Domoacutetica eacute uma tecnologia nova no mercado da automaccedilatildeo ela eacute

responsaacutevel pela automatizaccedilatildeo de casas edifiacutecios hoteacuteis etc

A palavra Domoacutetica vem da uniatildeo de duas palavras ldquoDamusrdquo que significa

casa e ldquoRoboacuteticardquo que eacute a fusatildeo de eletrocircnica com a informaacutetica

Essa nova tecnologia foi desenvolvida para facilitar a vida humana nas tarefas

do dia- a- dia tornando- as mais praacuteticas e raacutepidas

(httpptwikipediaorgwikiDomC3B3tica 16042013)

O mercado dessa aacuterea vem crescendo muito nos uacuteltimos tempos o problema

eacute o custo muito elevado tornando inacessiacutevel agrave classe baixa No entanto as classes

mais altas adoram esse tipo de tecnologia pois visam conforto comodidade e

principalmente seguranccedila pois nos dias de hoje a violecircncia vem crescendo muito

nas grandes metroacutepoles Sendo assim as pessoas acabam investindo sem se

preocupar com o dinheiro e sim com a seguranccedila e bem estar de sua famiacutelia

Abaixo temos imagens da domoacutetica nos dias atuais

Figura 1 - Controle de Portas atraveacutes de uma senha

12

Figura 2 - Controle de som ambiente

11 ndash Aplicaccedilotildees de domoacutetica

A domoacutetica eacute muito utilizada atualmente em diferentes quesitos alguns deles

satildeo

Controle e regulaccedilatildeo de temperatura

Controle e regulaccedilatildeo de iluminaccedilatildeo

Controle remoto acionando certo equipamento

Temporizaccedilatildeo de equipamentos eleacutetricos eletrodomeacutesticos etc

Seguranccedila e controle em fugas de gaacutes e aacutegua

Alarmes residenciais

Controle atraveacutes de comandos GSM

Controle atraveacutes de comandos via INTERNET

Porteiro automaacutetico

Babaacute eletrocircnica

Circuitos de monitoramento

13

111ndash Aplicaccedilotildees Residenciais

Abaixo teremos algumas imagens de aplicaccedilotildees residenciais da domoacutetica

Figura 3 - Casa controlada por controle remoto

Figura 4 - Controle de iluminaccedilatildeo via celular

Figura 5 - Armazenamento de energia eleacutetrica atraveacutes de placas eletro voltaicas

14

Figura 6 - Sistemas de seguranccedila

15

2 ndash Escopo do Projeto

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto

O projeto consiste em oferecer comodidade ao usuaacuterio onde este poderaacute

usaacute-lo das seguintes formas

O usuaacuterio do dispositivo poderaacute acionar um botatildeo alocado no painel de

controle com as opccedilotildees ldquoautomaacuteticordquo e ldquomanualrdquo acionando a opccedilatildeo

ldquoautomaacuteticordquo o dispositivo atuaraacute sozinho sem influecircncia de terceiros de

forma que o sensor de umidade seraacute ldquoligadordquo onde quando houver a

presenccedila de aacutegua processaraacute uma interface de entrada assim seraacute ligado o

micro controlador (o ceacuterebro do projeto) que aciona uma interface de saiacuteda

ligando o motor que por sua vez fecharaacute a janela isso somente se a chave

ldquofim-de-curso fechadardquo estiver desligada pois quando tal chave estiver

acionada desacionaraacute as saiacutedas assim impossibilitando o acionamento do

motor

Selecionando a opccedilatildeo ldquomanualrdquo o usuaacuterio do dispositivo efetuaraacute os

comandos somente via controle RF (Raacutedio Frequecircncia) onde receptor

captaraacute o sinal emitido e verificaraacute a posiccedilatildeo da janela analisando os

sensores ldquofim-de-curso abertordquo e ldquofim-de-curso fechadordquo se necessaacuterio ele

acionaraacute uma interface de entrada que acionaraacute o micro controlador que

aciona uma interface de saiacuteda que acionaraacute o motor

Quando o usuaacuterio do seu dispositivo ligar para sua residecircncia o detector de

ring ira mandar um sinal para o microcontrolador que iraacute esperar um certo

nuacutemero de rings para ldquoatenderrdquo o telefone (acionando uma interface de saiacuteda)

em seguida o usuaacuterio deveraacute digitar uma senha preacute definida onde o

microcontrolador vai verificar atraveacutes do decodificador DTMF (que enviaraacute o

numero digitado para o micro em um nuacutemero binaacuterio de quatro bits) se a

senha estaacute correta o micro-controlador iraacute executar o comando requerido

verificando a posiccedilatildeo da janela analisando os sensores ldquofim-de-curso abertordquo

e ldquofim-de-curso fechadordquo se a senha estiver incorreta o telefone seraacute

desligado atraveacutes de uma interface potecircncia

16

22 Croqui

O croqui nada eacute resumidamente o desenho de como vai ficar nosso produto

quando finalizado ou seja um esboccedilo do projeto

Figura 7 ndash Croqui

23 Diagrama em blocos

Entradas

Sensor de umidade

Controle remoto de frequecircncia RF (raacutedio frequecircncia)

Linha telefocircnica ligada a interfaces (decodificador DTMF e

detector de RING) que operam o Micro Controlador

Saiacutedas

Motor de corrente contiacutenua 12vcc (motor de vidro eleacutetrico

automaacutetico)

Leds sinalizadores da posiccedilatildeo da janela (aberto fechado)

Linha telefocircnica

17

Figura 8 ndash Diagrama em blocos

23 Fluxograma

O fluxograma foi desenvolvido atraveacutes do escopo do projeto onde foi

desenvolvida a loacutegica de funcionamento para em seguida ser desenvolvido o

software

O Fluxograma se encontra em Apecircndice ldquoArdquo

18

24 Tabela de custos para o grupo

ITEM

QTDE

DESCRICcedilAtildeO VALOR (R$)

1 1 Cremalheira de accedilo 70 cm -

2 1 Sensor de umidade 1000

3 1 Micro controlador AT89552 2800

4 1 Janela de alumiacutenio 2 folhas 100 x 120 16000

5 1 Motor de corrente contiacutenua 12VCC (vidro eleacutetrico) 3500

6 1 Bateria de Carro 12Vcc 45 A h -

7 5 Sensor fim de curso 1500

8 - Cabos 075 mmsup2 15 mmsup2 (cores diversas) 3000

9 4 Leds 5 mm (cores diversas) 400

10 1 Painel eleacutetrico 20 x 20 branco 2000

11 - Circuito emissor e receptor RF 2500

12 6 Rodinhas com trava 4700

13 1 Detector de ring 1000

14 1 Decodificador DTMF 1500

15 3 Interfaces de potecircncia 3000

16 1 Regulador de tenccedilatildeo 7805 300

17 10 Isolante termo retraacutetil 300

18 1 Botatildeo NA 150

19 1 Chave 2 posiccedilotildees 300

TOTAL 43950

19

25 Componentes do Projeto

Figura 9 - Cremalheira

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

8amptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=tfZtUZGACpH68QTllIGgDQimgrc

=sJ-KkqIVTonXkM3A3BCOgdvuW-

NDHF2M3Bhttp253A252F252Fwwwflexidoorpt252Ffotos252Fpro

dutos252Fep16_12607208074e790eeadf314jpg3Bhttp253A252F25

2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-

it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287

acessado em 16042013

httpprodutomercadolivrecombrMLB-469462483-motor-de-vidro-eletrico-

10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

PTamptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=QvxtUbi9Du6n0AGvr4DgCgimg

rc=-ymyD5-

D3a4KCM3A3BlCBLZUYkpZM98M3Bhttp253A252F252Fimg1mls

taticcom252Fsensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-avr_MLB-O-

35

2945006849_072012jpg3Bhttp253A252F252Fprodutomercadolivrec

ombr252FMLB-467593975-sensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-

avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

PTamptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=QvxtUbi9Du6n0AGvr4DgCgum

=1amphl=pt-

PTamptbm=ischampsa=1ampq=janela+de+2+folhas+ampoq=janela+de+2+folhas+ampgs_l=

img358605860361101100000000001c19imgOVkqXsjnCgE

ampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065ddmQampfp=fb967f6116bd9bampbiw=1366

ampbih=600ampimgrc=A6rWFV2kuUkwUM3A3B6KWir6d-

jtBipM3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fpublic25

2Fprodutos252F591-janela-de-correr-sem-divisao-sem-bandeira-projetante-

sem-grade-2-folhas-sasazaki-

alumifortjpg3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fprod

utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

Sumaacuterio

INTRODUCcedilAtildeO 9

1 ndash DOMOacuteTICA 11

11 ndash Aplicaccedilotildees de domoacutetica 12

111ndash Aplicaccedilotildees Residenciais 13

2 ndash ESCOPO DO PROJETO 15

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto 15

22 Croqui 16

23 Diagrama em blocos 16

23 Fluxograma 17

24 Tabela de custos para o grupo 18

ITEM 18

QTDE 18

DESCRICcedilAtildeO 18

VALOR (R$) 18

25 Componentes do Projeto 19

3 - DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 21

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento) 21

32 ndash Interfaces de potecircncia 22

33 ndash Interfaces de telefonia 22

331 ndash Detector de ring 22 332 ndash Decodificador DTMF 24

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor) 25

35 ndash Carregador de Bateria 27

36 ndash Software 28

4 ndash RESULTADOS OBTIDOS 28

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto 31

CONCLUSAtildeO 33

REFEREcircNCIAS 34

APEcircNDICE A 36

APEcircNDICE B 37

9

Introduccedilatildeo

Sintetizadamente o nosso trabalho partiu do princiacutepio de fazer um trabalho

que visava oferecer mais comodidade e facilidade para as pessoas ateacute mesmo

deficientes efetuarem tarefas corriqueiras pensado nisso estabelecemos as

seguintes ideias Uma cadeira de rodas que sobe escadas um abridor de latas

automaacutetico e uma janela automaacutetica com trecircs vias de acionamento Por um criteacuterio

de viabilidade e mais recursos oferecidos escolhemos a janela automaacutetica

Aleacutem disso realizamos uma pesquisa de campo onde obtivemos como

resultado um conceito satisfatoacuterio de forma que as pessoas entrevistadas

aprovaram a escolha do projeto e classificaram-no como ldquoum projeto de boa utilidade

e aplicaccedilatildeordquo

Tema e delimitaccedilatildeo

A proposta do grupo tem como base facilitar processos residecircncias

automatizando-os Ou seja nosso trabalho estaacute contido na aacuterea de domoacutetica que

por sua vez eacute a tecnologia responsaacutevel pela gestatildeo de todos os recursos

habitacionais Essa ideia parte do princiacutepio de proporcionar ao homem mais

comodidade ao realizar tarefas cotidianas Jaacute existem diversos dispositivos criados

para automatizar tarefas corriqueiras em uma casa onde juntos executam diversos

serviccedilos Hoje jaacute eacute possiacutevel obter-se o controle de algumas tarefas em sua

residecircncia como por exemplo na iluminaccedilatildeo climatizaccedilatildeo e seguranccedila

O projeto basicamente trata-se da exploraccedilatildeo da domoacutetica de forma

inovadora onde iremos incorporar a janelas automaacuteticas novas formas de

acionamento

Objetivos ndash geral e especiacutefico(s)

O nosso trabalho consiste em apresentar uma aacuterea que eacute por sua vez uma

ramificaccedilatildeo da automaccedilatildeo residencial (domoacutetica) onde desenvolveremos uma

janela automaacutetica com o intuito de facilitar e disponibilizar recursos necessaacuterios para

acionar de diversas formas tal janela e assim evitando que o usuaacuterio do dispositivo

esqueccedila-o aberto lhe causando possiacuteveis problemas com a entrada de aacutegua em

10

sua residecircncia ou ateacute mesmo a invasatildeo da mesma entre outros transtornos Assim

oferecendo comodidade ao portador da janela

Justificativa

Sintetizadamente o projeto foi escolhido por ser o mais viaacutevel para os

membros do grupo e tambeacutem por ser o que mais ofereceraacute benefiacutecios e recursos

para os usuaacuterios do mesmo De forma que a intenccedilatildeo primaacuteria dos integrantes do

grupo era tornar mais cocircmoda a vida de tais usuaacuterios e partindo disso obtivemos

algumas ideias e concluiacutemos que essa era a melhor para desempenhar nossos

objetivos iniciais

Metodologia

Para a elaboraccedilatildeo do trabalho o grupo adotou o meacutetodo engenharia que

consiste em analisar as possibilidades de soluccedilatildeo do problema escolhe-laacutes e

solucionar o problema

11

1 ndash Domoacutetica

A Domoacutetica eacute uma tecnologia nova no mercado da automaccedilatildeo ela eacute

responsaacutevel pela automatizaccedilatildeo de casas edifiacutecios hoteacuteis etc

A palavra Domoacutetica vem da uniatildeo de duas palavras ldquoDamusrdquo que significa

casa e ldquoRoboacuteticardquo que eacute a fusatildeo de eletrocircnica com a informaacutetica

Essa nova tecnologia foi desenvolvida para facilitar a vida humana nas tarefas

do dia- a- dia tornando- as mais praacuteticas e raacutepidas

(httpptwikipediaorgwikiDomC3B3tica 16042013)

O mercado dessa aacuterea vem crescendo muito nos uacuteltimos tempos o problema

eacute o custo muito elevado tornando inacessiacutevel agrave classe baixa No entanto as classes

mais altas adoram esse tipo de tecnologia pois visam conforto comodidade e

principalmente seguranccedila pois nos dias de hoje a violecircncia vem crescendo muito

nas grandes metroacutepoles Sendo assim as pessoas acabam investindo sem se

preocupar com o dinheiro e sim com a seguranccedila e bem estar de sua famiacutelia

Abaixo temos imagens da domoacutetica nos dias atuais

Figura 1 - Controle de Portas atraveacutes de uma senha

12

Figura 2 - Controle de som ambiente

11 ndash Aplicaccedilotildees de domoacutetica

A domoacutetica eacute muito utilizada atualmente em diferentes quesitos alguns deles

satildeo

Controle e regulaccedilatildeo de temperatura

Controle e regulaccedilatildeo de iluminaccedilatildeo

Controle remoto acionando certo equipamento

Temporizaccedilatildeo de equipamentos eleacutetricos eletrodomeacutesticos etc

Seguranccedila e controle em fugas de gaacutes e aacutegua

Alarmes residenciais

Controle atraveacutes de comandos GSM

Controle atraveacutes de comandos via INTERNET

Porteiro automaacutetico

Babaacute eletrocircnica

Circuitos de monitoramento

13

111ndash Aplicaccedilotildees Residenciais

Abaixo teremos algumas imagens de aplicaccedilotildees residenciais da domoacutetica

Figura 3 - Casa controlada por controle remoto

Figura 4 - Controle de iluminaccedilatildeo via celular

Figura 5 - Armazenamento de energia eleacutetrica atraveacutes de placas eletro voltaicas

14

Figura 6 - Sistemas de seguranccedila

15

2 ndash Escopo do Projeto

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto

O projeto consiste em oferecer comodidade ao usuaacuterio onde este poderaacute

usaacute-lo das seguintes formas

O usuaacuterio do dispositivo poderaacute acionar um botatildeo alocado no painel de

controle com as opccedilotildees ldquoautomaacuteticordquo e ldquomanualrdquo acionando a opccedilatildeo

ldquoautomaacuteticordquo o dispositivo atuaraacute sozinho sem influecircncia de terceiros de

forma que o sensor de umidade seraacute ldquoligadordquo onde quando houver a

presenccedila de aacutegua processaraacute uma interface de entrada assim seraacute ligado o

micro controlador (o ceacuterebro do projeto) que aciona uma interface de saiacuteda

ligando o motor que por sua vez fecharaacute a janela isso somente se a chave

ldquofim-de-curso fechadardquo estiver desligada pois quando tal chave estiver

acionada desacionaraacute as saiacutedas assim impossibilitando o acionamento do

motor

Selecionando a opccedilatildeo ldquomanualrdquo o usuaacuterio do dispositivo efetuaraacute os

comandos somente via controle RF (Raacutedio Frequecircncia) onde receptor

captaraacute o sinal emitido e verificaraacute a posiccedilatildeo da janela analisando os

sensores ldquofim-de-curso abertordquo e ldquofim-de-curso fechadordquo se necessaacuterio ele

acionaraacute uma interface de entrada que acionaraacute o micro controlador que

aciona uma interface de saiacuteda que acionaraacute o motor

Quando o usuaacuterio do seu dispositivo ligar para sua residecircncia o detector de

ring ira mandar um sinal para o microcontrolador que iraacute esperar um certo

nuacutemero de rings para ldquoatenderrdquo o telefone (acionando uma interface de saiacuteda)

em seguida o usuaacuterio deveraacute digitar uma senha preacute definida onde o

microcontrolador vai verificar atraveacutes do decodificador DTMF (que enviaraacute o

numero digitado para o micro em um nuacutemero binaacuterio de quatro bits) se a

senha estaacute correta o micro-controlador iraacute executar o comando requerido

verificando a posiccedilatildeo da janela analisando os sensores ldquofim-de-curso abertordquo

e ldquofim-de-curso fechadordquo se a senha estiver incorreta o telefone seraacute

desligado atraveacutes de uma interface potecircncia

16

22 Croqui

O croqui nada eacute resumidamente o desenho de como vai ficar nosso produto

quando finalizado ou seja um esboccedilo do projeto

Figura 7 ndash Croqui

23 Diagrama em blocos

Entradas

Sensor de umidade

Controle remoto de frequecircncia RF (raacutedio frequecircncia)

Linha telefocircnica ligada a interfaces (decodificador DTMF e

detector de RING) que operam o Micro Controlador

Saiacutedas

Motor de corrente contiacutenua 12vcc (motor de vidro eleacutetrico

automaacutetico)

Leds sinalizadores da posiccedilatildeo da janela (aberto fechado)

Linha telefocircnica

17

Figura 8 ndash Diagrama em blocos

23 Fluxograma

O fluxograma foi desenvolvido atraveacutes do escopo do projeto onde foi

desenvolvida a loacutegica de funcionamento para em seguida ser desenvolvido o

software

O Fluxograma se encontra em Apecircndice ldquoArdquo

18

24 Tabela de custos para o grupo

ITEM

QTDE

DESCRICcedilAtildeO VALOR (R$)

1 1 Cremalheira de accedilo 70 cm -

2 1 Sensor de umidade 1000

3 1 Micro controlador AT89552 2800

4 1 Janela de alumiacutenio 2 folhas 100 x 120 16000

5 1 Motor de corrente contiacutenua 12VCC (vidro eleacutetrico) 3500

6 1 Bateria de Carro 12Vcc 45 A h -

7 5 Sensor fim de curso 1500

8 - Cabos 075 mmsup2 15 mmsup2 (cores diversas) 3000

9 4 Leds 5 mm (cores diversas) 400

10 1 Painel eleacutetrico 20 x 20 branco 2000

11 - Circuito emissor e receptor RF 2500

12 6 Rodinhas com trava 4700

13 1 Detector de ring 1000

14 1 Decodificador DTMF 1500

15 3 Interfaces de potecircncia 3000

16 1 Regulador de tenccedilatildeo 7805 300

17 10 Isolante termo retraacutetil 300

18 1 Botatildeo NA 150

19 1 Chave 2 posiccedilotildees 300

TOTAL 43950

19

25 Componentes do Projeto

Figura 9 - Cremalheira

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

8amptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=tfZtUZGACpH68QTllIGgDQimgrc

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dutos252Fep16_12607208074e790eeadf314jpg3Bhttp253A252F25

2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-

it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287

acessado em 16042013

httpprodutomercadolivrecombrMLB-469462483-motor-de-vidro-eletrico-

10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

PTamptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=QvxtUbi9Du6n0AGvr4DgCgimg

rc=-ymyD5-

D3a4KCM3A3BlCBLZUYkpZM98M3Bhttp253A252F252Fimg1mls

taticcom252Fsensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-avr_MLB-O-

35

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ombr252FMLB-467593975-sensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-

avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

PTamptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=QvxtUbi9Du6n0AGvr4DgCgum

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PTamptbm=ischampsa=1ampq=janela+de+2+folhas+ampoq=janela+de+2+folhas+ampgs_l=

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jtBipM3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fpublic25

2Fprodutos252F591-janela-de-correr-sem-divisao-sem-bandeira-projetante-

sem-grade-2-folhas-sasazaki-

alumifortjpg3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fprod

utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

9

Introduccedilatildeo

Sintetizadamente o nosso trabalho partiu do princiacutepio de fazer um trabalho

que visava oferecer mais comodidade e facilidade para as pessoas ateacute mesmo

deficientes efetuarem tarefas corriqueiras pensado nisso estabelecemos as

seguintes ideias Uma cadeira de rodas que sobe escadas um abridor de latas

automaacutetico e uma janela automaacutetica com trecircs vias de acionamento Por um criteacuterio

de viabilidade e mais recursos oferecidos escolhemos a janela automaacutetica

Aleacutem disso realizamos uma pesquisa de campo onde obtivemos como

resultado um conceito satisfatoacuterio de forma que as pessoas entrevistadas

aprovaram a escolha do projeto e classificaram-no como ldquoum projeto de boa utilidade

e aplicaccedilatildeordquo

Tema e delimitaccedilatildeo

A proposta do grupo tem como base facilitar processos residecircncias

automatizando-os Ou seja nosso trabalho estaacute contido na aacuterea de domoacutetica que

por sua vez eacute a tecnologia responsaacutevel pela gestatildeo de todos os recursos

habitacionais Essa ideia parte do princiacutepio de proporcionar ao homem mais

comodidade ao realizar tarefas cotidianas Jaacute existem diversos dispositivos criados

para automatizar tarefas corriqueiras em uma casa onde juntos executam diversos

serviccedilos Hoje jaacute eacute possiacutevel obter-se o controle de algumas tarefas em sua

residecircncia como por exemplo na iluminaccedilatildeo climatizaccedilatildeo e seguranccedila

O projeto basicamente trata-se da exploraccedilatildeo da domoacutetica de forma

inovadora onde iremos incorporar a janelas automaacuteticas novas formas de

acionamento

Objetivos ndash geral e especiacutefico(s)

O nosso trabalho consiste em apresentar uma aacuterea que eacute por sua vez uma

ramificaccedilatildeo da automaccedilatildeo residencial (domoacutetica) onde desenvolveremos uma

janela automaacutetica com o intuito de facilitar e disponibilizar recursos necessaacuterios para

acionar de diversas formas tal janela e assim evitando que o usuaacuterio do dispositivo

esqueccedila-o aberto lhe causando possiacuteveis problemas com a entrada de aacutegua em

10

sua residecircncia ou ateacute mesmo a invasatildeo da mesma entre outros transtornos Assim

oferecendo comodidade ao portador da janela

Justificativa

Sintetizadamente o projeto foi escolhido por ser o mais viaacutevel para os

membros do grupo e tambeacutem por ser o que mais ofereceraacute benefiacutecios e recursos

para os usuaacuterios do mesmo De forma que a intenccedilatildeo primaacuteria dos integrantes do

grupo era tornar mais cocircmoda a vida de tais usuaacuterios e partindo disso obtivemos

algumas ideias e concluiacutemos que essa era a melhor para desempenhar nossos

objetivos iniciais

Metodologia

Para a elaboraccedilatildeo do trabalho o grupo adotou o meacutetodo engenharia que

consiste em analisar as possibilidades de soluccedilatildeo do problema escolhe-laacutes e

solucionar o problema

11

1 ndash Domoacutetica

A Domoacutetica eacute uma tecnologia nova no mercado da automaccedilatildeo ela eacute

responsaacutevel pela automatizaccedilatildeo de casas edifiacutecios hoteacuteis etc

A palavra Domoacutetica vem da uniatildeo de duas palavras ldquoDamusrdquo que significa

casa e ldquoRoboacuteticardquo que eacute a fusatildeo de eletrocircnica com a informaacutetica

Essa nova tecnologia foi desenvolvida para facilitar a vida humana nas tarefas

do dia- a- dia tornando- as mais praacuteticas e raacutepidas

(httpptwikipediaorgwikiDomC3B3tica 16042013)

O mercado dessa aacuterea vem crescendo muito nos uacuteltimos tempos o problema

eacute o custo muito elevado tornando inacessiacutevel agrave classe baixa No entanto as classes

mais altas adoram esse tipo de tecnologia pois visam conforto comodidade e

principalmente seguranccedila pois nos dias de hoje a violecircncia vem crescendo muito

nas grandes metroacutepoles Sendo assim as pessoas acabam investindo sem se

preocupar com o dinheiro e sim com a seguranccedila e bem estar de sua famiacutelia

Abaixo temos imagens da domoacutetica nos dias atuais

Figura 1 - Controle de Portas atraveacutes de uma senha

12

Figura 2 - Controle de som ambiente

11 ndash Aplicaccedilotildees de domoacutetica

A domoacutetica eacute muito utilizada atualmente em diferentes quesitos alguns deles

satildeo

Controle e regulaccedilatildeo de temperatura

Controle e regulaccedilatildeo de iluminaccedilatildeo

Controle remoto acionando certo equipamento

Temporizaccedilatildeo de equipamentos eleacutetricos eletrodomeacutesticos etc

Seguranccedila e controle em fugas de gaacutes e aacutegua

Alarmes residenciais

Controle atraveacutes de comandos GSM

Controle atraveacutes de comandos via INTERNET

Porteiro automaacutetico

Babaacute eletrocircnica

Circuitos de monitoramento

13

111ndash Aplicaccedilotildees Residenciais

Abaixo teremos algumas imagens de aplicaccedilotildees residenciais da domoacutetica

Figura 3 - Casa controlada por controle remoto

Figura 4 - Controle de iluminaccedilatildeo via celular

Figura 5 - Armazenamento de energia eleacutetrica atraveacutes de placas eletro voltaicas

14

Figura 6 - Sistemas de seguranccedila

15

2 ndash Escopo do Projeto

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto

O projeto consiste em oferecer comodidade ao usuaacuterio onde este poderaacute

usaacute-lo das seguintes formas

O usuaacuterio do dispositivo poderaacute acionar um botatildeo alocado no painel de

controle com as opccedilotildees ldquoautomaacuteticordquo e ldquomanualrdquo acionando a opccedilatildeo

ldquoautomaacuteticordquo o dispositivo atuaraacute sozinho sem influecircncia de terceiros de

forma que o sensor de umidade seraacute ldquoligadordquo onde quando houver a

presenccedila de aacutegua processaraacute uma interface de entrada assim seraacute ligado o

micro controlador (o ceacuterebro do projeto) que aciona uma interface de saiacuteda

ligando o motor que por sua vez fecharaacute a janela isso somente se a chave

ldquofim-de-curso fechadardquo estiver desligada pois quando tal chave estiver

acionada desacionaraacute as saiacutedas assim impossibilitando o acionamento do

motor

Selecionando a opccedilatildeo ldquomanualrdquo o usuaacuterio do dispositivo efetuaraacute os

comandos somente via controle RF (Raacutedio Frequecircncia) onde receptor

captaraacute o sinal emitido e verificaraacute a posiccedilatildeo da janela analisando os

sensores ldquofim-de-curso abertordquo e ldquofim-de-curso fechadordquo se necessaacuterio ele

acionaraacute uma interface de entrada que acionaraacute o micro controlador que

aciona uma interface de saiacuteda que acionaraacute o motor

Quando o usuaacuterio do seu dispositivo ligar para sua residecircncia o detector de

ring ira mandar um sinal para o microcontrolador que iraacute esperar um certo

nuacutemero de rings para ldquoatenderrdquo o telefone (acionando uma interface de saiacuteda)

em seguida o usuaacuterio deveraacute digitar uma senha preacute definida onde o

microcontrolador vai verificar atraveacutes do decodificador DTMF (que enviaraacute o

numero digitado para o micro em um nuacutemero binaacuterio de quatro bits) se a

senha estaacute correta o micro-controlador iraacute executar o comando requerido

verificando a posiccedilatildeo da janela analisando os sensores ldquofim-de-curso abertordquo

e ldquofim-de-curso fechadordquo se a senha estiver incorreta o telefone seraacute

desligado atraveacutes de uma interface potecircncia

16

22 Croqui

O croqui nada eacute resumidamente o desenho de como vai ficar nosso produto

quando finalizado ou seja um esboccedilo do projeto

Figura 7 ndash Croqui

23 Diagrama em blocos

Entradas

Sensor de umidade

Controle remoto de frequecircncia RF (raacutedio frequecircncia)

Linha telefocircnica ligada a interfaces (decodificador DTMF e

detector de RING) que operam o Micro Controlador

Saiacutedas

Motor de corrente contiacutenua 12vcc (motor de vidro eleacutetrico

automaacutetico)

Leds sinalizadores da posiccedilatildeo da janela (aberto fechado)

Linha telefocircnica

17

Figura 8 ndash Diagrama em blocos

23 Fluxograma

O fluxograma foi desenvolvido atraveacutes do escopo do projeto onde foi

desenvolvida a loacutegica de funcionamento para em seguida ser desenvolvido o

software

O Fluxograma se encontra em Apecircndice ldquoArdquo

18

24 Tabela de custos para o grupo

ITEM

QTDE

DESCRICcedilAtildeO VALOR (R$)

1 1 Cremalheira de accedilo 70 cm -

2 1 Sensor de umidade 1000

3 1 Micro controlador AT89552 2800

4 1 Janela de alumiacutenio 2 folhas 100 x 120 16000

5 1 Motor de corrente contiacutenua 12VCC (vidro eleacutetrico) 3500

6 1 Bateria de Carro 12Vcc 45 A h -

7 5 Sensor fim de curso 1500

8 - Cabos 075 mmsup2 15 mmsup2 (cores diversas) 3000

9 4 Leds 5 mm (cores diversas) 400

10 1 Painel eleacutetrico 20 x 20 branco 2000

11 - Circuito emissor e receptor RF 2500

12 6 Rodinhas com trava 4700

13 1 Detector de ring 1000

14 1 Decodificador DTMF 1500

15 3 Interfaces de potecircncia 3000

16 1 Regulador de tenccedilatildeo 7805 300

17 10 Isolante termo retraacutetil 300

18 1 Botatildeo NA 150

19 1 Chave 2 posiccedilotildees 300

TOTAL 43950

19

25 Componentes do Projeto

Figura 9 - Cremalheira

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

8amptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=tfZtUZGACpH68QTllIGgDQimgrc

=sJ-KkqIVTonXkM3A3BCOgdvuW-

NDHF2M3Bhttp253A252F252Fwwwflexidoorpt252Ffotos252Fpro

dutos252Fep16_12607208074e790eeadf314jpg3Bhttp253A252F25

2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-

it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287

acessado em 16042013

httpprodutomercadolivrecombrMLB-469462483-motor-de-vidro-eletrico-

10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

PTamptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=QvxtUbi9Du6n0AGvr4DgCgimg

rc=-ymyD5-

D3a4KCM3A3BlCBLZUYkpZM98M3Bhttp253A252F252Fimg1mls

taticcom252Fsensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-avr_MLB-O-

35

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ombr252FMLB-467593975-sensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-

avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

PTamptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=QvxtUbi9Du6n0AGvr4DgCgum

=1amphl=pt-

PTamptbm=ischampsa=1ampq=janela+de+2+folhas+ampoq=janela+de+2+folhas+ampgs_l=

img358605860361101100000000001c19imgOVkqXsjnCgE

ampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065ddmQampfp=fb967f6116bd9bampbiw=1366

ampbih=600ampimgrc=A6rWFV2kuUkwUM3A3B6KWir6d-

jtBipM3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fpublic25

2Fprodutos252F591-janela-de-correr-sem-divisao-sem-bandeira-projetante-

sem-grade-2-folhas-sasazaki-

alumifortjpg3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fprod

utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

10

sua residecircncia ou ateacute mesmo a invasatildeo da mesma entre outros transtornos Assim

oferecendo comodidade ao portador da janela

Justificativa

Sintetizadamente o projeto foi escolhido por ser o mais viaacutevel para os

membros do grupo e tambeacutem por ser o que mais ofereceraacute benefiacutecios e recursos

para os usuaacuterios do mesmo De forma que a intenccedilatildeo primaacuteria dos integrantes do

grupo era tornar mais cocircmoda a vida de tais usuaacuterios e partindo disso obtivemos

algumas ideias e concluiacutemos que essa era a melhor para desempenhar nossos

objetivos iniciais

Metodologia

Para a elaboraccedilatildeo do trabalho o grupo adotou o meacutetodo engenharia que

consiste em analisar as possibilidades de soluccedilatildeo do problema escolhe-laacutes e

solucionar o problema

11

1 ndash Domoacutetica

A Domoacutetica eacute uma tecnologia nova no mercado da automaccedilatildeo ela eacute

responsaacutevel pela automatizaccedilatildeo de casas edifiacutecios hoteacuteis etc

A palavra Domoacutetica vem da uniatildeo de duas palavras ldquoDamusrdquo que significa

casa e ldquoRoboacuteticardquo que eacute a fusatildeo de eletrocircnica com a informaacutetica

Essa nova tecnologia foi desenvolvida para facilitar a vida humana nas tarefas

do dia- a- dia tornando- as mais praacuteticas e raacutepidas

(httpptwikipediaorgwikiDomC3B3tica 16042013)

O mercado dessa aacuterea vem crescendo muito nos uacuteltimos tempos o problema

eacute o custo muito elevado tornando inacessiacutevel agrave classe baixa No entanto as classes

mais altas adoram esse tipo de tecnologia pois visam conforto comodidade e

principalmente seguranccedila pois nos dias de hoje a violecircncia vem crescendo muito

nas grandes metroacutepoles Sendo assim as pessoas acabam investindo sem se

preocupar com o dinheiro e sim com a seguranccedila e bem estar de sua famiacutelia

Abaixo temos imagens da domoacutetica nos dias atuais

Figura 1 - Controle de Portas atraveacutes de uma senha

12

Figura 2 - Controle de som ambiente

11 ndash Aplicaccedilotildees de domoacutetica

A domoacutetica eacute muito utilizada atualmente em diferentes quesitos alguns deles

satildeo

Controle e regulaccedilatildeo de temperatura

Controle e regulaccedilatildeo de iluminaccedilatildeo

Controle remoto acionando certo equipamento

Temporizaccedilatildeo de equipamentos eleacutetricos eletrodomeacutesticos etc

Seguranccedila e controle em fugas de gaacutes e aacutegua

Alarmes residenciais

Controle atraveacutes de comandos GSM

Controle atraveacutes de comandos via INTERNET

Porteiro automaacutetico

Babaacute eletrocircnica

Circuitos de monitoramento

13

111ndash Aplicaccedilotildees Residenciais

Abaixo teremos algumas imagens de aplicaccedilotildees residenciais da domoacutetica

Figura 3 - Casa controlada por controle remoto

Figura 4 - Controle de iluminaccedilatildeo via celular

Figura 5 - Armazenamento de energia eleacutetrica atraveacutes de placas eletro voltaicas

14

Figura 6 - Sistemas de seguranccedila

15

2 ndash Escopo do Projeto

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto

O projeto consiste em oferecer comodidade ao usuaacuterio onde este poderaacute

usaacute-lo das seguintes formas

O usuaacuterio do dispositivo poderaacute acionar um botatildeo alocado no painel de

controle com as opccedilotildees ldquoautomaacuteticordquo e ldquomanualrdquo acionando a opccedilatildeo

ldquoautomaacuteticordquo o dispositivo atuaraacute sozinho sem influecircncia de terceiros de

forma que o sensor de umidade seraacute ldquoligadordquo onde quando houver a

presenccedila de aacutegua processaraacute uma interface de entrada assim seraacute ligado o

micro controlador (o ceacuterebro do projeto) que aciona uma interface de saiacuteda

ligando o motor que por sua vez fecharaacute a janela isso somente se a chave

ldquofim-de-curso fechadardquo estiver desligada pois quando tal chave estiver

acionada desacionaraacute as saiacutedas assim impossibilitando o acionamento do

motor

Selecionando a opccedilatildeo ldquomanualrdquo o usuaacuterio do dispositivo efetuaraacute os

comandos somente via controle RF (Raacutedio Frequecircncia) onde receptor

captaraacute o sinal emitido e verificaraacute a posiccedilatildeo da janela analisando os

sensores ldquofim-de-curso abertordquo e ldquofim-de-curso fechadordquo se necessaacuterio ele

acionaraacute uma interface de entrada que acionaraacute o micro controlador que

aciona uma interface de saiacuteda que acionaraacute o motor

Quando o usuaacuterio do seu dispositivo ligar para sua residecircncia o detector de

ring ira mandar um sinal para o microcontrolador que iraacute esperar um certo

nuacutemero de rings para ldquoatenderrdquo o telefone (acionando uma interface de saiacuteda)

em seguida o usuaacuterio deveraacute digitar uma senha preacute definida onde o

microcontrolador vai verificar atraveacutes do decodificador DTMF (que enviaraacute o

numero digitado para o micro em um nuacutemero binaacuterio de quatro bits) se a

senha estaacute correta o micro-controlador iraacute executar o comando requerido

verificando a posiccedilatildeo da janela analisando os sensores ldquofim-de-curso abertordquo

e ldquofim-de-curso fechadordquo se a senha estiver incorreta o telefone seraacute

desligado atraveacutes de uma interface potecircncia

16

22 Croqui

O croqui nada eacute resumidamente o desenho de como vai ficar nosso produto

quando finalizado ou seja um esboccedilo do projeto

Figura 7 ndash Croqui

23 Diagrama em blocos

Entradas

Sensor de umidade

Controle remoto de frequecircncia RF (raacutedio frequecircncia)

Linha telefocircnica ligada a interfaces (decodificador DTMF e

detector de RING) que operam o Micro Controlador

Saiacutedas

Motor de corrente contiacutenua 12vcc (motor de vidro eleacutetrico

automaacutetico)

Leds sinalizadores da posiccedilatildeo da janela (aberto fechado)

Linha telefocircnica

17

Figura 8 ndash Diagrama em blocos

23 Fluxograma

O fluxograma foi desenvolvido atraveacutes do escopo do projeto onde foi

desenvolvida a loacutegica de funcionamento para em seguida ser desenvolvido o

software

O Fluxograma se encontra em Apecircndice ldquoArdquo

18

24 Tabela de custos para o grupo

ITEM

QTDE

DESCRICcedilAtildeO VALOR (R$)

1 1 Cremalheira de accedilo 70 cm -

2 1 Sensor de umidade 1000

3 1 Micro controlador AT89552 2800

4 1 Janela de alumiacutenio 2 folhas 100 x 120 16000

5 1 Motor de corrente contiacutenua 12VCC (vidro eleacutetrico) 3500

6 1 Bateria de Carro 12Vcc 45 A h -

7 5 Sensor fim de curso 1500

8 - Cabos 075 mmsup2 15 mmsup2 (cores diversas) 3000

9 4 Leds 5 mm (cores diversas) 400

10 1 Painel eleacutetrico 20 x 20 branco 2000

11 - Circuito emissor e receptor RF 2500

12 6 Rodinhas com trava 4700

13 1 Detector de ring 1000

14 1 Decodificador DTMF 1500

15 3 Interfaces de potecircncia 3000

16 1 Regulador de tenccedilatildeo 7805 300

17 10 Isolante termo retraacutetil 300

18 1 Botatildeo NA 150

19 1 Chave 2 posiccedilotildees 300

TOTAL 43950

19

25 Componentes do Projeto

Figura 9 - Cremalheira

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

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it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287

acessado em 16042013

httpprodutomercadolivrecombrMLB-469462483-motor-de-vidro-eletrico-

10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013

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35

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utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

11

1 ndash Domoacutetica

A Domoacutetica eacute uma tecnologia nova no mercado da automaccedilatildeo ela eacute

responsaacutevel pela automatizaccedilatildeo de casas edifiacutecios hoteacuteis etc

A palavra Domoacutetica vem da uniatildeo de duas palavras ldquoDamusrdquo que significa

casa e ldquoRoboacuteticardquo que eacute a fusatildeo de eletrocircnica com a informaacutetica

Essa nova tecnologia foi desenvolvida para facilitar a vida humana nas tarefas

do dia- a- dia tornando- as mais praacuteticas e raacutepidas

(httpptwikipediaorgwikiDomC3B3tica 16042013)

O mercado dessa aacuterea vem crescendo muito nos uacuteltimos tempos o problema

eacute o custo muito elevado tornando inacessiacutevel agrave classe baixa No entanto as classes

mais altas adoram esse tipo de tecnologia pois visam conforto comodidade e

principalmente seguranccedila pois nos dias de hoje a violecircncia vem crescendo muito

nas grandes metroacutepoles Sendo assim as pessoas acabam investindo sem se

preocupar com o dinheiro e sim com a seguranccedila e bem estar de sua famiacutelia

Abaixo temos imagens da domoacutetica nos dias atuais

Figura 1 - Controle de Portas atraveacutes de uma senha

12

Figura 2 - Controle de som ambiente

11 ndash Aplicaccedilotildees de domoacutetica

A domoacutetica eacute muito utilizada atualmente em diferentes quesitos alguns deles

satildeo

Controle e regulaccedilatildeo de temperatura

Controle e regulaccedilatildeo de iluminaccedilatildeo

Controle remoto acionando certo equipamento

Temporizaccedilatildeo de equipamentos eleacutetricos eletrodomeacutesticos etc

Seguranccedila e controle em fugas de gaacutes e aacutegua

Alarmes residenciais

Controle atraveacutes de comandos GSM

Controle atraveacutes de comandos via INTERNET

Porteiro automaacutetico

Babaacute eletrocircnica

Circuitos de monitoramento

13

111ndash Aplicaccedilotildees Residenciais

Abaixo teremos algumas imagens de aplicaccedilotildees residenciais da domoacutetica

Figura 3 - Casa controlada por controle remoto

Figura 4 - Controle de iluminaccedilatildeo via celular

Figura 5 - Armazenamento de energia eleacutetrica atraveacutes de placas eletro voltaicas

14

Figura 6 - Sistemas de seguranccedila

15

2 ndash Escopo do Projeto

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto

O projeto consiste em oferecer comodidade ao usuaacuterio onde este poderaacute

usaacute-lo das seguintes formas

O usuaacuterio do dispositivo poderaacute acionar um botatildeo alocado no painel de

controle com as opccedilotildees ldquoautomaacuteticordquo e ldquomanualrdquo acionando a opccedilatildeo

ldquoautomaacuteticordquo o dispositivo atuaraacute sozinho sem influecircncia de terceiros de

forma que o sensor de umidade seraacute ldquoligadordquo onde quando houver a

presenccedila de aacutegua processaraacute uma interface de entrada assim seraacute ligado o

micro controlador (o ceacuterebro do projeto) que aciona uma interface de saiacuteda

ligando o motor que por sua vez fecharaacute a janela isso somente se a chave

ldquofim-de-curso fechadardquo estiver desligada pois quando tal chave estiver

acionada desacionaraacute as saiacutedas assim impossibilitando o acionamento do

motor

Selecionando a opccedilatildeo ldquomanualrdquo o usuaacuterio do dispositivo efetuaraacute os

comandos somente via controle RF (Raacutedio Frequecircncia) onde receptor

captaraacute o sinal emitido e verificaraacute a posiccedilatildeo da janela analisando os

sensores ldquofim-de-curso abertordquo e ldquofim-de-curso fechadordquo se necessaacuterio ele

acionaraacute uma interface de entrada que acionaraacute o micro controlador que

aciona uma interface de saiacuteda que acionaraacute o motor

Quando o usuaacuterio do seu dispositivo ligar para sua residecircncia o detector de

ring ira mandar um sinal para o microcontrolador que iraacute esperar um certo

nuacutemero de rings para ldquoatenderrdquo o telefone (acionando uma interface de saiacuteda)

em seguida o usuaacuterio deveraacute digitar uma senha preacute definida onde o

microcontrolador vai verificar atraveacutes do decodificador DTMF (que enviaraacute o

numero digitado para o micro em um nuacutemero binaacuterio de quatro bits) se a

senha estaacute correta o micro-controlador iraacute executar o comando requerido

verificando a posiccedilatildeo da janela analisando os sensores ldquofim-de-curso abertordquo

e ldquofim-de-curso fechadordquo se a senha estiver incorreta o telefone seraacute

desligado atraveacutes de uma interface potecircncia

16

22 Croqui

O croqui nada eacute resumidamente o desenho de como vai ficar nosso produto

quando finalizado ou seja um esboccedilo do projeto

Figura 7 ndash Croqui

23 Diagrama em blocos

Entradas

Sensor de umidade

Controle remoto de frequecircncia RF (raacutedio frequecircncia)

Linha telefocircnica ligada a interfaces (decodificador DTMF e

detector de RING) que operam o Micro Controlador

Saiacutedas

Motor de corrente contiacutenua 12vcc (motor de vidro eleacutetrico

automaacutetico)

Leds sinalizadores da posiccedilatildeo da janela (aberto fechado)

Linha telefocircnica

17

Figura 8 ndash Diagrama em blocos

23 Fluxograma

O fluxograma foi desenvolvido atraveacutes do escopo do projeto onde foi

desenvolvida a loacutegica de funcionamento para em seguida ser desenvolvido o

software

O Fluxograma se encontra em Apecircndice ldquoArdquo

18

24 Tabela de custos para o grupo

ITEM

QTDE

DESCRICcedilAtildeO VALOR (R$)

1 1 Cremalheira de accedilo 70 cm -

2 1 Sensor de umidade 1000

3 1 Micro controlador AT89552 2800

4 1 Janela de alumiacutenio 2 folhas 100 x 120 16000

5 1 Motor de corrente contiacutenua 12VCC (vidro eleacutetrico) 3500

6 1 Bateria de Carro 12Vcc 45 A h -

7 5 Sensor fim de curso 1500

8 - Cabos 075 mmsup2 15 mmsup2 (cores diversas) 3000

9 4 Leds 5 mm (cores diversas) 400

10 1 Painel eleacutetrico 20 x 20 branco 2000

11 - Circuito emissor e receptor RF 2500

12 6 Rodinhas com trava 4700

13 1 Detector de ring 1000

14 1 Decodificador DTMF 1500

15 3 Interfaces de potecircncia 3000

16 1 Regulador de tenccedilatildeo 7805 300

17 10 Isolante termo retraacutetil 300

18 1 Botatildeo NA 150

19 1 Chave 2 posiccedilotildees 300

TOTAL 43950

19

25 Componentes do Projeto

Figura 9 - Cremalheira

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

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em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

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2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-

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sem-grade-2-folhas-sasazaki-

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utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

12

Figura 2 - Controle de som ambiente

11 ndash Aplicaccedilotildees de domoacutetica

A domoacutetica eacute muito utilizada atualmente em diferentes quesitos alguns deles

satildeo

Controle e regulaccedilatildeo de temperatura

Controle e regulaccedilatildeo de iluminaccedilatildeo

Controle remoto acionando certo equipamento

Temporizaccedilatildeo de equipamentos eleacutetricos eletrodomeacutesticos etc

Seguranccedila e controle em fugas de gaacutes e aacutegua

Alarmes residenciais

Controle atraveacutes de comandos GSM

Controle atraveacutes de comandos via INTERNET

Porteiro automaacutetico

Babaacute eletrocircnica

Circuitos de monitoramento

13

111ndash Aplicaccedilotildees Residenciais

Abaixo teremos algumas imagens de aplicaccedilotildees residenciais da domoacutetica

Figura 3 - Casa controlada por controle remoto

Figura 4 - Controle de iluminaccedilatildeo via celular

Figura 5 - Armazenamento de energia eleacutetrica atraveacutes de placas eletro voltaicas

14

Figura 6 - Sistemas de seguranccedila

15

2 ndash Escopo do Projeto

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto

O projeto consiste em oferecer comodidade ao usuaacuterio onde este poderaacute

usaacute-lo das seguintes formas

O usuaacuterio do dispositivo poderaacute acionar um botatildeo alocado no painel de

controle com as opccedilotildees ldquoautomaacuteticordquo e ldquomanualrdquo acionando a opccedilatildeo

ldquoautomaacuteticordquo o dispositivo atuaraacute sozinho sem influecircncia de terceiros de

forma que o sensor de umidade seraacute ldquoligadordquo onde quando houver a

presenccedila de aacutegua processaraacute uma interface de entrada assim seraacute ligado o

micro controlador (o ceacuterebro do projeto) que aciona uma interface de saiacuteda

ligando o motor que por sua vez fecharaacute a janela isso somente se a chave

ldquofim-de-curso fechadardquo estiver desligada pois quando tal chave estiver

acionada desacionaraacute as saiacutedas assim impossibilitando o acionamento do

motor

Selecionando a opccedilatildeo ldquomanualrdquo o usuaacuterio do dispositivo efetuaraacute os

comandos somente via controle RF (Raacutedio Frequecircncia) onde receptor

captaraacute o sinal emitido e verificaraacute a posiccedilatildeo da janela analisando os

sensores ldquofim-de-curso abertordquo e ldquofim-de-curso fechadordquo se necessaacuterio ele

acionaraacute uma interface de entrada que acionaraacute o micro controlador que

aciona uma interface de saiacuteda que acionaraacute o motor

Quando o usuaacuterio do seu dispositivo ligar para sua residecircncia o detector de

ring ira mandar um sinal para o microcontrolador que iraacute esperar um certo

nuacutemero de rings para ldquoatenderrdquo o telefone (acionando uma interface de saiacuteda)

em seguida o usuaacuterio deveraacute digitar uma senha preacute definida onde o

microcontrolador vai verificar atraveacutes do decodificador DTMF (que enviaraacute o

numero digitado para o micro em um nuacutemero binaacuterio de quatro bits) se a

senha estaacute correta o micro-controlador iraacute executar o comando requerido

verificando a posiccedilatildeo da janela analisando os sensores ldquofim-de-curso abertordquo

e ldquofim-de-curso fechadordquo se a senha estiver incorreta o telefone seraacute

desligado atraveacutes de uma interface potecircncia

16

22 Croqui

O croqui nada eacute resumidamente o desenho de como vai ficar nosso produto

quando finalizado ou seja um esboccedilo do projeto

Figura 7 ndash Croqui

23 Diagrama em blocos

Entradas

Sensor de umidade

Controle remoto de frequecircncia RF (raacutedio frequecircncia)

Linha telefocircnica ligada a interfaces (decodificador DTMF e

detector de RING) que operam o Micro Controlador

Saiacutedas

Motor de corrente contiacutenua 12vcc (motor de vidro eleacutetrico

automaacutetico)

Leds sinalizadores da posiccedilatildeo da janela (aberto fechado)

Linha telefocircnica

17

Figura 8 ndash Diagrama em blocos

23 Fluxograma

O fluxograma foi desenvolvido atraveacutes do escopo do projeto onde foi

desenvolvida a loacutegica de funcionamento para em seguida ser desenvolvido o

software

O Fluxograma se encontra em Apecircndice ldquoArdquo

18

24 Tabela de custos para o grupo

ITEM

QTDE

DESCRICcedilAtildeO VALOR (R$)

1 1 Cremalheira de accedilo 70 cm -

2 1 Sensor de umidade 1000

3 1 Micro controlador AT89552 2800

4 1 Janela de alumiacutenio 2 folhas 100 x 120 16000

5 1 Motor de corrente contiacutenua 12VCC (vidro eleacutetrico) 3500

6 1 Bateria de Carro 12Vcc 45 A h -

7 5 Sensor fim de curso 1500

8 - Cabos 075 mmsup2 15 mmsup2 (cores diversas) 3000

9 4 Leds 5 mm (cores diversas) 400

10 1 Painel eleacutetrico 20 x 20 branco 2000

11 - Circuito emissor e receptor RF 2500

12 6 Rodinhas com trava 4700

13 1 Detector de ring 1000

14 1 Decodificador DTMF 1500

15 3 Interfaces de potecircncia 3000

16 1 Regulador de tenccedilatildeo 7805 300

17 10 Isolante termo retraacutetil 300

18 1 Botatildeo NA 150

19 1 Chave 2 posiccedilotildees 300

TOTAL 43950

19

25 Componentes do Projeto

Figura 9 - Cremalheira

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

8amptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=tfZtUZGACpH68QTllIGgDQimgrc

=sJ-KkqIVTonXkM3A3BCOgdvuW-

NDHF2M3Bhttp253A252F252Fwwwflexidoorpt252Ffotos252Fpro

dutos252Fep16_12607208074e790eeadf314jpg3Bhttp253A252F25

2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-

it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287

acessado em 16042013

httpprodutomercadolivrecombrMLB-469462483-motor-de-vidro-eletrico-

10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

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rc=-ymyD5-

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taticcom252Fsensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-avr_MLB-O-

35

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ombr252FMLB-467593975-sensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-

avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

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utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

13

111ndash Aplicaccedilotildees Residenciais

Abaixo teremos algumas imagens de aplicaccedilotildees residenciais da domoacutetica

Figura 3 - Casa controlada por controle remoto

Figura 4 - Controle de iluminaccedilatildeo via celular

Figura 5 - Armazenamento de energia eleacutetrica atraveacutes de placas eletro voltaicas

14

Figura 6 - Sistemas de seguranccedila

15

2 ndash Escopo do Projeto

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto

O projeto consiste em oferecer comodidade ao usuaacuterio onde este poderaacute

usaacute-lo das seguintes formas

O usuaacuterio do dispositivo poderaacute acionar um botatildeo alocado no painel de

controle com as opccedilotildees ldquoautomaacuteticordquo e ldquomanualrdquo acionando a opccedilatildeo

ldquoautomaacuteticordquo o dispositivo atuaraacute sozinho sem influecircncia de terceiros de

forma que o sensor de umidade seraacute ldquoligadordquo onde quando houver a

presenccedila de aacutegua processaraacute uma interface de entrada assim seraacute ligado o

micro controlador (o ceacuterebro do projeto) que aciona uma interface de saiacuteda

ligando o motor que por sua vez fecharaacute a janela isso somente se a chave

ldquofim-de-curso fechadardquo estiver desligada pois quando tal chave estiver

acionada desacionaraacute as saiacutedas assim impossibilitando o acionamento do

motor

Selecionando a opccedilatildeo ldquomanualrdquo o usuaacuterio do dispositivo efetuaraacute os

comandos somente via controle RF (Raacutedio Frequecircncia) onde receptor

captaraacute o sinal emitido e verificaraacute a posiccedilatildeo da janela analisando os

sensores ldquofim-de-curso abertordquo e ldquofim-de-curso fechadordquo se necessaacuterio ele

acionaraacute uma interface de entrada que acionaraacute o micro controlador que

aciona uma interface de saiacuteda que acionaraacute o motor

Quando o usuaacuterio do seu dispositivo ligar para sua residecircncia o detector de

ring ira mandar um sinal para o microcontrolador que iraacute esperar um certo

nuacutemero de rings para ldquoatenderrdquo o telefone (acionando uma interface de saiacuteda)

em seguida o usuaacuterio deveraacute digitar uma senha preacute definida onde o

microcontrolador vai verificar atraveacutes do decodificador DTMF (que enviaraacute o

numero digitado para o micro em um nuacutemero binaacuterio de quatro bits) se a

senha estaacute correta o micro-controlador iraacute executar o comando requerido

verificando a posiccedilatildeo da janela analisando os sensores ldquofim-de-curso abertordquo

e ldquofim-de-curso fechadordquo se a senha estiver incorreta o telefone seraacute

desligado atraveacutes de uma interface potecircncia

16

22 Croqui

O croqui nada eacute resumidamente o desenho de como vai ficar nosso produto

quando finalizado ou seja um esboccedilo do projeto

Figura 7 ndash Croqui

23 Diagrama em blocos

Entradas

Sensor de umidade

Controle remoto de frequecircncia RF (raacutedio frequecircncia)

Linha telefocircnica ligada a interfaces (decodificador DTMF e

detector de RING) que operam o Micro Controlador

Saiacutedas

Motor de corrente contiacutenua 12vcc (motor de vidro eleacutetrico

automaacutetico)

Leds sinalizadores da posiccedilatildeo da janela (aberto fechado)

Linha telefocircnica

17

Figura 8 ndash Diagrama em blocos

23 Fluxograma

O fluxograma foi desenvolvido atraveacutes do escopo do projeto onde foi

desenvolvida a loacutegica de funcionamento para em seguida ser desenvolvido o

software

O Fluxograma se encontra em Apecircndice ldquoArdquo

18

24 Tabela de custos para o grupo

ITEM

QTDE

DESCRICcedilAtildeO VALOR (R$)

1 1 Cremalheira de accedilo 70 cm -

2 1 Sensor de umidade 1000

3 1 Micro controlador AT89552 2800

4 1 Janela de alumiacutenio 2 folhas 100 x 120 16000

5 1 Motor de corrente contiacutenua 12VCC (vidro eleacutetrico) 3500

6 1 Bateria de Carro 12Vcc 45 A h -

7 5 Sensor fim de curso 1500

8 - Cabos 075 mmsup2 15 mmsup2 (cores diversas) 3000

9 4 Leds 5 mm (cores diversas) 400

10 1 Painel eleacutetrico 20 x 20 branco 2000

11 - Circuito emissor e receptor RF 2500

12 6 Rodinhas com trava 4700

13 1 Detector de ring 1000

14 1 Decodificador DTMF 1500

15 3 Interfaces de potecircncia 3000

16 1 Regulador de tenccedilatildeo 7805 300

17 10 Isolante termo retraacutetil 300

18 1 Botatildeo NA 150

19 1 Chave 2 posiccedilotildees 300

TOTAL 43950

19

25 Componentes do Projeto

Figura 9 - Cremalheira

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

8amptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=tfZtUZGACpH68QTllIGgDQimgrc

=sJ-KkqIVTonXkM3A3BCOgdvuW-

NDHF2M3Bhttp253A252F252Fwwwflexidoorpt252Ffotos252Fpro

dutos252Fep16_12607208074e790eeadf314jpg3Bhttp253A252F25

2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-

it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287

acessado em 16042013

httpprodutomercadolivrecombrMLB-469462483-motor-de-vidro-eletrico-

10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

PTamptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=QvxtUbi9Du6n0AGvr4DgCgimg

rc=-ymyD5-

D3a4KCM3A3BlCBLZUYkpZM98M3Bhttp253A252F252Fimg1mls

taticcom252Fsensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-avr_MLB-O-

35

2945006849_072012jpg3Bhttp253A252F252Fprodutomercadolivrec

ombr252FMLB-467593975-sensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-

avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

PTamptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=QvxtUbi9Du6n0AGvr4DgCgum

=1amphl=pt-

PTamptbm=ischampsa=1ampq=janela+de+2+folhas+ampoq=janela+de+2+folhas+ampgs_l=

img358605860361101100000000001c19imgOVkqXsjnCgE

ampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065ddmQampfp=fb967f6116bd9bampbiw=1366

ampbih=600ampimgrc=A6rWFV2kuUkwUM3A3B6KWir6d-

jtBipM3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fpublic25

2Fprodutos252F591-janela-de-correr-sem-divisao-sem-bandeira-projetante-

sem-grade-2-folhas-sasazaki-

alumifortjpg3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fprod

utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

14

Figura 6 - Sistemas de seguranccedila

15

2 ndash Escopo do Projeto

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto

O projeto consiste em oferecer comodidade ao usuaacuterio onde este poderaacute

usaacute-lo das seguintes formas

O usuaacuterio do dispositivo poderaacute acionar um botatildeo alocado no painel de

controle com as opccedilotildees ldquoautomaacuteticordquo e ldquomanualrdquo acionando a opccedilatildeo

ldquoautomaacuteticordquo o dispositivo atuaraacute sozinho sem influecircncia de terceiros de

forma que o sensor de umidade seraacute ldquoligadordquo onde quando houver a

presenccedila de aacutegua processaraacute uma interface de entrada assim seraacute ligado o

micro controlador (o ceacuterebro do projeto) que aciona uma interface de saiacuteda

ligando o motor que por sua vez fecharaacute a janela isso somente se a chave

ldquofim-de-curso fechadardquo estiver desligada pois quando tal chave estiver

acionada desacionaraacute as saiacutedas assim impossibilitando o acionamento do

motor

Selecionando a opccedilatildeo ldquomanualrdquo o usuaacuterio do dispositivo efetuaraacute os

comandos somente via controle RF (Raacutedio Frequecircncia) onde receptor

captaraacute o sinal emitido e verificaraacute a posiccedilatildeo da janela analisando os

sensores ldquofim-de-curso abertordquo e ldquofim-de-curso fechadordquo se necessaacuterio ele

acionaraacute uma interface de entrada que acionaraacute o micro controlador que

aciona uma interface de saiacuteda que acionaraacute o motor

Quando o usuaacuterio do seu dispositivo ligar para sua residecircncia o detector de

ring ira mandar um sinal para o microcontrolador que iraacute esperar um certo

nuacutemero de rings para ldquoatenderrdquo o telefone (acionando uma interface de saiacuteda)

em seguida o usuaacuterio deveraacute digitar uma senha preacute definida onde o

microcontrolador vai verificar atraveacutes do decodificador DTMF (que enviaraacute o

numero digitado para o micro em um nuacutemero binaacuterio de quatro bits) se a

senha estaacute correta o micro-controlador iraacute executar o comando requerido

verificando a posiccedilatildeo da janela analisando os sensores ldquofim-de-curso abertordquo

e ldquofim-de-curso fechadordquo se a senha estiver incorreta o telefone seraacute

desligado atraveacutes de uma interface potecircncia

16

22 Croqui

O croqui nada eacute resumidamente o desenho de como vai ficar nosso produto

quando finalizado ou seja um esboccedilo do projeto

Figura 7 ndash Croqui

23 Diagrama em blocos

Entradas

Sensor de umidade

Controle remoto de frequecircncia RF (raacutedio frequecircncia)

Linha telefocircnica ligada a interfaces (decodificador DTMF e

detector de RING) que operam o Micro Controlador

Saiacutedas

Motor de corrente contiacutenua 12vcc (motor de vidro eleacutetrico

automaacutetico)

Leds sinalizadores da posiccedilatildeo da janela (aberto fechado)

Linha telefocircnica

17

Figura 8 ndash Diagrama em blocos

23 Fluxograma

O fluxograma foi desenvolvido atraveacutes do escopo do projeto onde foi

desenvolvida a loacutegica de funcionamento para em seguida ser desenvolvido o

software

O Fluxograma se encontra em Apecircndice ldquoArdquo

18

24 Tabela de custos para o grupo

ITEM

QTDE

DESCRICcedilAtildeO VALOR (R$)

1 1 Cremalheira de accedilo 70 cm -

2 1 Sensor de umidade 1000

3 1 Micro controlador AT89552 2800

4 1 Janela de alumiacutenio 2 folhas 100 x 120 16000

5 1 Motor de corrente contiacutenua 12VCC (vidro eleacutetrico) 3500

6 1 Bateria de Carro 12Vcc 45 A h -

7 5 Sensor fim de curso 1500

8 - Cabos 075 mmsup2 15 mmsup2 (cores diversas) 3000

9 4 Leds 5 mm (cores diversas) 400

10 1 Painel eleacutetrico 20 x 20 branco 2000

11 - Circuito emissor e receptor RF 2500

12 6 Rodinhas com trava 4700

13 1 Detector de ring 1000

14 1 Decodificador DTMF 1500

15 3 Interfaces de potecircncia 3000

16 1 Regulador de tenccedilatildeo 7805 300

17 10 Isolante termo retraacutetil 300

18 1 Botatildeo NA 150

19 1 Chave 2 posiccedilotildees 300

TOTAL 43950

19

25 Componentes do Projeto

Figura 9 - Cremalheira

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

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3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

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32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

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NDHF2M3Bhttp253A252F252Fwwwflexidoorpt252Ffotos252Fpro

dutos252Fep16_12607208074e790eeadf314jpg3Bhttp253A252F25

2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-

it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287

acessado em 16042013

httpprodutomercadolivrecombrMLB-469462483-motor-de-vidro-eletrico-

10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

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taticcom252Fsensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-avr_MLB-O-

35

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ombr252FMLB-467593975-sensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-

avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

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PTamptbm=ischampsa=1ampq=janela+de+2+folhas+ampoq=janela+de+2+folhas+ampgs_l=

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jtBipM3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fpublic25

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sem-grade-2-folhas-sasazaki-

alumifortjpg3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fprod

utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

15

2 ndash Escopo do Projeto

21 ndash Descriccedilatildeo do projeto

O projeto consiste em oferecer comodidade ao usuaacuterio onde este poderaacute

usaacute-lo das seguintes formas

O usuaacuterio do dispositivo poderaacute acionar um botatildeo alocado no painel de

controle com as opccedilotildees ldquoautomaacuteticordquo e ldquomanualrdquo acionando a opccedilatildeo

ldquoautomaacuteticordquo o dispositivo atuaraacute sozinho sem influecircncia de terceiros de

forma que o sensor de umidade seraacute ldquoligadordquo onde quando houver a

presenccedila de aacutegua processaraacute uma interface de entrada assim seraacute ligado o

micro controlador (o ceacuterebro do projeto) que aciona uma interface de saiacuteda

ligando o motor que por sua vez fecharaacute a janela isso somente se a chave

ldquofim-de-curso fechadardquo estiver desligada pois quando tal chave estiver

acionada desacionaraacute as saiacutedas assim impossibilitando o acionamento do

motor

Selecionando a opccedilatildeo ldquomanualrdquo o usuaacuterio do dispositivo efetuaraacute os

comandos somente via controle RF (Raacutedio Frequecircncia) onde receptor

captaraacute o sinal emitido e verificaraacute a posiccedilatildeo da janela analisando os

sensores ldquofim-de-curso abertordquo e ldquofim-de-curso fechadordquo se necessaacuterio ele

acionaraacute uma interface de entrada que acionaraacute o micro controlador que

aciona uma interface de saiacuteda que acionaraacute o motor

Quando o usuaacuterio do seu dispositivo ligar para sua residecircncia o detector de

ring ira mandar um sinal para o microcontrolador que iraacute esperar um certo

nuacutemero de rings para ldquoatenderrdquo o telefone (acionando uma interface de saiacuteda)

em seguida o usuaacuterio deveraacute digitar uma senha preacute definida onde o

microcontrolador vai verificar atraveacutes do decodificador DTMF (que enviaraacute o

numero digitado para o micro em um nuacutemero binaacuterio de quatro bits) se a

senha estaacute correta o micro-controlador iraacute executar o comando requerido

verificando a posiccedilatildeo da janela analisando os sensores ldquofim-de-curso abertordquo

e ldquofim-de-curso fechadordquo se a senha estiver incorreta o telefone seraacute

desligado atraveacutes de uma interface potecircncia

16

22 Croqui

O croqui nada eacute resumidamente o desenho de como vai ficar nosso produto

quando finalizado ou seja um esboccedilo do projeto

Figura 7 ndash Croqui

23 Diagrama em blocos

Entradas

Sensor de umidade

Controle remoto de frequecircncia RF (raacutedio frequecircncia)

Linha telefocircnica ligada a interfaces (decodificador DTMF e

detector de RING) que operam o Micro Controlador

Saiacutedas

Motor de corrente contiacutenua 12vcc (motor de vidro eleacutetrico

automaacutetico)

Leds sinalizadores da posiccedilatildeo da janela (aberto fechado)

Linha telefocircnica

17

Figura 8 ndash Diagrama em blocos

23 Fluxograma

O fluxograma foi desenvolvido atraveacutes do escopo do projeto onde foi

desenvolvida a loacutegica de funcionamento para em seguida ser desenvolvido o

software

O Fluxograma se encontra em Apecircndice ldquoArdquo

18

24 Tabela de custos para o grupo

ITEM

QTDE

DESCRICcedilAtildeO VALOR (R$)

1 1 Cremalheira de accedilo 70 cm -

2 1 Sensor de umidade 1000

3 1 Micro controlador AT89552 2800

4 1 Janela de alumiacutenio 2 folhas 100 x 120 16000

5 1 Motor de corrente contiacutenua 12VCC (vidro eleacutetrico) 3500

6 1 Bateria de Carro 12Vcc 45 A h -

7 5 Sensor fim de curso 1500

8 - Cabos 075 mmsup2 15 mmsup2 (cores diversas) 3000

9 4 Leds 5 mm (cores diversas) 400

10 1 Painel eleacutetrico 20 x 20 branco 2000

11 - Circuito emissor e receptor RF 2500

12 6 Rodinhas com trava 4700

13 1 Detector de ring 1000

14 1 Decodificador DTMF 1500

15 3 Interfaces de potecircncia 3000

16 1 Regulador de tenccedilatildeo 7805 300

17 10 Isolante termo retraacutetil 300

18 1 Botatildeo NA 150

19 1 Chave 2 posiccedilotildees 300

TOTAL 43950

19

25 Componentes do Projeto

Figura 9 - Cremalheira

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

8amptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=tfZtUZGACpH68QTllIGgDQimgrc

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utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

16

22 Croqui

O croqui nada eacute resumidamente o desenho de como vai ficar nosso produto

quando finalizado ou seja um esboccedilo do projeto

Figura 7 ndash Croqui

23 Diagrama em blocos

Entradas

Sensor de umidade

Controle remoto de frequecircncia RF (raacutedio frequecircncia)

Linha telefocircnica ligada a interfaces (decodificador DTMF e

detector de RING) que operam o Micro Controlador

Saiacutedas

Motor de corrente contiacutenua 12vcc (motor de vidro eleacutetrico

automaacutetico)

Leds sinalizadores da posiccedilatildeo da janela (aberto fechado)

Linha telefocircnica

17

Figura 8 ndash Diagrama em blocos

23 Fluxograma

O fluxograma foi desenvolvido atraveacutes do escopo do projeto onde foi

desenvolvida a loacutegica de funcionamento para em seguida ser desenvolvido o

software

O Fluxograma se encontra em Apecircndice ldquoArdquo

18

24 Tabela de custos para o grupo

ITEM

QTDE

DESCRICcedilAtildeO VALOR (R$)

1 1 Cremalheira de accedilo 70 cm -

2 1 Sensor de umidade 1000

3 1 Micro controlador AT89552 2800

4 1 Janela de alumiacutenio 2 folhas 100 x 120 16000

5 1 Motor de corrente contiacutenua 12VCC (vidro eleacutetrico) 3500

6 1 Bateria de Carro 12Vcc 45 A h -

7 5 Sensor fim de curso 1500

8 - Cabos 075 mmsup2 15 mmsup2 (cores diversas) 3000

9 4 Leds 5 mm (cores diversas) 400

10 1 Painel eleacutetrico 20 x 20 branco 2000

11 - Circuito emissor e receptor RF 2500

12 6 Rodinhas com trava 4700

13 1 Detector de ring 1000

14 1 Decodificador DTMF 1500

15 3 Interfaces de potecircncia 3000

16 1 Regulador de tenccedilatildeo 7805 300

17 10 Isolante termo retraacutetil 300

18 1 Botatildeo NA 150

19 1 Chave 2 posiccedilotildees 300

TOTAL 43950

19

25 Componentes do Projeto

Figura 9 - Cremalheira

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

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acessado em 16042013

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16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

17

Figura 8 ndash Diagrama em blocos

23 Fluxograma

O fluxograma foi desenvolvido atraveacutes do escopo do projeto onde foi

desenvolvida a loacutegica de funcionamento para em seguida ser desenvolvido o

software

O Fluxograma se encontra em Apecircndice ldquoArdquo

18

24 Tabela de custos para o grupo

ITEM

QTDE

DESCRICcedilAtildeO VALOR (R$)

1 1 Cremalheira de accedilo 70 cm -

2 1 Sensor de umidade 1000

3 1 Micro controlador AT89552 2800

4 1 Janela de alumiacutenio 2 folhas 100 x 120 16000

5 1 Motor de corrente contiacutenua 12VCC (vidro eleacutetrico) 3500

6 1 Bateria de Carro 12Vcc 45 A h -

7 5 Sensor fim de curso 1500

8 - Cabos 075 mmsup2 15 mmsup2 (cores diversas) 3000

9 4 Leds 5 mm (cores diversas) 400

10 1 Painel eleacutetrico 20 x 20 branco 2000

11 - Circuito emissor e receptor RF 2500

12 6 Rodinhas com trava 4700

13 1 Detector de ring 1000

14 1 Decodificador DTMF 1500

15 3 Interfaces de potecircncia 3000

16 1 Regulador de tenccedilatildeo 7805 300

17 10 Isolante termo retraacutetil 300

18 1 Botatildeo NA 150

19 1 Chave 2 posiccedilotildees 300

TOTAL 43950

19

25 Componentes do Projeto

Figura 9 - Cremalheira

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

8amptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=tfZtUZGACpH68QTllIGgDQimgrc

=sJ-KkqIVTonXkM3A3BCOgdvuW-

NDHF2M3Bhttp253A252F252Fwwwflexidoorpt252Ffotos252Fpro

dutos252Fep16_12607208074e790eeadf314jpg3Bhttp253A252F25

2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-

it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287

acessado em 16042013

httpprodutomercadolivrecombrMLB-469462483-motor-de-vidro-eletrico-

10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

PTamptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=QvxtUbi9Du6n0AGvr4DgCgimg

rc=-ymyD5-

D3a4KCM3A3BlCBLZUYkpZM98M3Bhttp253A252F252Fimg1mls

taticcom252Fsensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-avr_MLB-O-

35

2945006849_072012jpg3Bhttp253A252F252Fprodutomercadolivrec

ombr252FMLB-467593975-sensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-

avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

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=1amphl=pt-

PTamptbm=ischampsa=1ampq=janela+de+2+folhas+ampoq=janela+de+2+folhas+ampgs_l=

img358605860361101100000000001c19imgOVkqXsjnCgE

ampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065ddmQampfp=fb967f6116bd9bampbiw=1366

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jtBipM3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fpublic25

2Fprodutos252F591-janela-de-correr-sem-divisao-sem-bandeira-projetante-

sem-grade-2-folhas-sasazaki-

alumifortjpg3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fprod

utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

18

24 Tabela de custos para o grupo

ITEM

QTDE

DESCRICcedilAtildeO VALOR (R$)

1 1 Cremalheira de accedilo 70 cm -

2 1 Sensor de umidade 1000

3 1 Micro controlador AT89552 2800

4 1 Janela de alumiacutenio 2 folhas 100 x 120 16000

5 1 Motor de corrente contiacutenua 12VCC (vidro eleacutetrico) 3500

6 1 Bateria de Carro 12Vcc 45 A h -

7 5 Sensor fim de curso 1500

8 - Cabos 075 mmsup2 15 mmsup2 (cores diversas) 3000

9 4 Leds 5 mm (cores diversas) 400

10 1 Painel eleacutetrico 20 x 20 branco 2000

11 - Circuito emissor e receptor RF 2500

12 6 Rodinhas com trava 4700

13 1 Detector de ring 1000

14 1 Decodificador DTMF 1500

15 3 Interfaces de potecircncia 3000

16 1 Regulador de tenccedilatildeo 7805 300

17 10 Isolante termo retraacutetil 300

18 1 Botatildeo NA 150

19 1 Chave 2 posiccedilotildees 300

TOTAL 43950

19

25 Componentes do Projeto

Figura 9 - Cremalheira

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

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utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

19

25 Componentes do Projeto

Figura 9 - Cremalheira

Figura 10 - Motor de corrente continua 12VCC

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

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acessado em 16042013

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10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013

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16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

20

Figura 11 - Bateria de Carro 12V 45 A h

Figura 12 ndash Janela de alumiacutenio 2 folhas 100x120

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

8amptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=tfZtUZGACpH68QTllIGgDQimgrc

=sJ-KkqIVTonXkM3A3BCOgdvuW-

NDHF2M3Bhttp253A252F252Fwwwflexidoorpt252Ffotos252Fpro

dutos252Fep16_12607208074e790eeadf314jpg3Bhttp253A252F25

2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-

it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287

acessado em 16042013

httpprodutomercadolivrecombrMLB-469462483-motor-de-vidro-eletrico-

10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

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rc=-ymyD5-

D3a4KCM3A3BlCBLZUYkpZM98M3Bhttp253A252F252Fimg1mls

taticcom252Fsensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-avr_MLB-O-

35

2945006849_072012jpg3Bhttp253A252F252Fprodutomercadolivrec

ombr252FMLB-467593975-sensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-

avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013

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img358605860361101100000000001c19imgOVkqXsjnCgE

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jtBipM3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fpublic25

2Fprodutos252F591-janela-de-correr-sem-divisao-sem-bandeira-projetante-

sem-grade-2-folhas-sasazaki-

alumifortjpg3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fprod

utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

21

3 - Desenvolvimento do Projeto

Com base no diagrama em blocos foram desenvolvidos os circuitos eleacutetricos

apresentados a seguir

31ndash Circuito UCP (Unidade Central de Processamento)

Neste circuito eacute utilizado o microcontrolador (ao centro da imagem) como

elemento fundamental para o funcionamento de todo o processo ou seja ele eacute o

ldquoceacuterebrordquo do projeto

Para que o microcontrolador funcione eacute necessaacuterio de um circuito nomeado

como baacutesico composto por o cristal ldquoX1rdquo eacute responsaacutevel pela velocidade de

processamento do micro junto dele temos dois capacitores ldquoC1 e C2rdquo

recomendados pelo fabricante para evitar ruiacutedos na velocidade de processamento o

botatildeo ldquoS1rdquo eacute o reset manual caso o micro ldquotraverdquo o capacitor e o resistor ldquoC3 e R1rdquo

respectivamente satildeo responsaacuteveis pelo reset automaacutetico ocorrendo toda vez que

ligamos micro evitando assim possiacuteveis falhas

22

32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

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acessado em 16042013

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35

2945006849_072012jpg3Bhttp253A252F252Fprodutomercadolivrec

ombr252FMLB-467593975-sensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-

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sem-grade-2-folhas-sasazaki-

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utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

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32 ndash Interfaces de potecircncia

Sendo o microcontrolador um dispositivo digital ele trabalha com zero e cinco

Volts em suas entradas e saiacutedas assim necessitando de uma interface para acionar

dispositivos que trabalhe com tensotildees e correntes maiores que as fornecidas pelo

micro

A Interface de potecircncia possui em seu circuito um transistor polarizado como

chave onde ele recebe uma pequena corrente em seu terminal de base e assim

comeccedila a conduzir uma corrente maior entre seus terminais coletor e emissor

acionando o releacute Esse releacute possui trecircs terminais um comum um NA e um NF que

quando acionado comunta esses contatos fechando quem estaacute aberto e abrindo

quem estaacute fechado

33 ndash Interfaces de telefonia

Como foi explicado acima necessitamos de algumas interfaces para fazer a

comunicaccedilatildeo do micro com equipamentos analoacutegicos

331 ndash Detector de ring

Este circuito eacute responsaacutevel por detectar o ring na linha telefocircnica esse ring

nada mais eacute do que um sinal emitido na linha telefocircnica quando o telefone estaacute

recebendo uma ligaccedilatildeo

O ring eacute uma tensatildeo alternada de aproximadamente 75 Vrms onde esse sinal

passa por uma ponte de diodos que faz a retificaccedilatildeo da onda alternada assim

obtendo um sinal pulsante para que este sinal se torne contiacutenuo e assim possibilite

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

8amptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=tfZtUZGACpH68QTllIGgDQimgrc

=sJ-KkqIVTonXkM3A3BCOgdvuW-

NDHF2M3Bhttp253A252F252Fwwwflexidoorpt252Ffotos252Fpro

dutos252Fep16_12607208074e790eeadf314jpg3Bhttp253A252F25

2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-

it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287

acessado em 16042013

httpprodutomercadolivrecombrMLB-469462483-motor-de-vidro-eletrico-

10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

PTamptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=QvxtUbi9Du6n0AGvr4DgCgimg

rc=-ymyD5-

D3a4KCM3A3BlCBLZUYkpZM98M3Bhttp253A252F252Fimg1mls

taticcom252Fsensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-avr_MLB-O-

35

2945006849_072012jpg3Bhttp253A252F252Fprodutomercadolivrec

ombr252FMLB-467593975-sensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-

avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

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=1amphl=pt-

PTamptbm=ischampsa=1ampq=janela+de+2+folhas+ampoq=janela+de+2+folhas+ampgs_l=

img358605860361101100000000001c19imgOVkqXsjnCgE

ampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065ddmQampfp=fb967f6116bd9bampbiw=1366

ampbih=600ampimgrc=A6rWFV2kuUkwUM3A3B6KWir6d-

jtBipM3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fpublic25

2Fprodutos252F591-janela-de-correr-sem-divisao-sem-bandeira-projetante-

sem-grade-2-folhas-sasazaki-

alumifortjpg3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fprod

utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

23

a comunicaccedilatildeo com o microcontrolador noacutes temos um capacitor ldquoC3rdquo com a funccedilatildeo

de filtrar o sinal quando a onda comeccedila a subir ateacute seu valor de pico o capacitor

comeccedila a carregar e quando a tensatildeo volta a cair tendendo a zero o capacitor

descarrega mantendo assim o sinal em uma linha quase contiacutenua A tensatildeo de

descarga do capacitor eacute denominada tensatildeo de Ripple

Apoacutes retificado o sinal de ring noacutes temos um diodo zenner ldquoD5rdquo polarizado

inversamente funcionando assim como um regulador de tensatildeo mantendo a tensatildeo

sempre no mesmo niacutevel Se o Diodo estivesse polarizado diretamente ele

funcionaria como um semicondutor comum No circuito acima o valor do diodo

zenner eacute de 16 Volts esses valores podem variar de acordo com as camadas do

diodo

Em seacuterie no circuito noacutes temos um Led fazendo com que possa ser possiacutevel

termos uma resposta visual da chegada do ring

No circuito temos tambeacutem um optoacoplador ldquoOK1rdquo que funciona simplesmente

como um interruptor ou seja quando existir passagem de corrente em seus

terminais de entrada ele enviaraacute um sinal de luz oacuteptica ateacute o recptor que funcionaraacute

como um transistor polaizado como chave Quando a saiacuteda do optoacoplador for

acionada Le comeccedilara a conduzir funcionando como uma chave fechada e entatildeo

mandar o niacutevel loacutegico um (5V) ateacute a entrada do microcontrolador

Figura 13 - Formas de onda do Ring

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

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2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-

it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287

acessado em 16042013

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35

2945006849_072012jpg3Bhttp253A252F252Fprodutomercadolivrec

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avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013

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sem-grade-2-folhas-sasazaki-

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utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

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APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

24

332 ndash Decodificador DTMF

Figura 14 ndash Decodificador DTMF

O DTMF (Duo Tone Multi Frequency) eacute responsaacutevel por detectar quando uma

tecla eacute digitada

Ao ser acionada uma tecla eacute gerado uma frequumlecircncia na linha telefocircnica esse

sinal eacute a somatoacuteria de dois valores preacute definidos pelas empresas de telefonia

A seguir temos uma imagem com os valores dessas frequumlecircncias

Na imagem temos a

exemplificaccedilatildeo de um teclado onde

ele possui trecircs colunas e quatro

linhas cada linha e cada coluna

possui um valor de frequumlecircncia

padratildeo

Figura 15 - Teclado telefone

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

8amptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=tfZtUZGACpH68QTllIGgDQimgrc

=sJ-KkqIVTonXkM3A3BCOgdvuW-

NDHF2M3Bhttp253A252F252Fwwwflexidoorpt252Ffotos252Fpro

dutos252Fep16_12607208074e790eeadf314jpg3Bhttp253A252F25

2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-

it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287

acessado em 16042013

httpprodutomercadolivrecombrMLB-469462483-motor-de-vidro-eletrico-

10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

PTamptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=QvxtUbi9Du6n0AGvr4DgCgimg

rc=-ymyD5-

D3a4KCM3A3BlCBLZUYkpZM98M3Bhttp253A252F252Fimg1mls

taticcom252Fsensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-avr_MLB-O-

35

2945006849_072012jpg3Bhttp253A252F252Fprodutomercadolivrec

ombr252FMLB-467593975-sensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-

avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

PTamptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=QvxtUbi9Du6n0AGvr4DgCgum

=1amphl=pt-

PTamptbm=ischampsa=1ampq=janela+de+2+folhas+ampoq=janela+de+2+folhas+ampgs_l=

img358605860361101100000000001c19imgOVkqXsjnCgE

ampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065ddmQampfp=fb967f6116bd9bampbiw=1366

ampbih=600ampimgrc=A6rWFV2kuUkwUM3A3B6KWir6d-

jtBipM3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fpublic25

2Fprodutos252F591-janela-de-correr-sem-divisao-sem-bandeira-projetante-

sem-grade-2-folhas-sasazaki-

alumifortjpg3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fprod

utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

25

Se for teclado o nuacutemero ldquo1rdquo seratildeo somadas as frequumlecircncias 697 Hz e 1209

Hz assim esse sinal seraacute transmitido ateacute a entrada do CI onde ele ira desmembrar

as duas frequumlecircncias e mandar o valor da tecla em sua saiacuteda o valor seraacute enviado

em binaacuterio ou seja no exemplo citado eu terei em quatro bits o valor ldquo0001rdquo ou seja

o nuacutemero ldquo1rdquo em binaacuterio

Aleacutem dos quatro bits de saiacuteda o decodificador tem tambeacutem um bit

denominado ldquoTONErdquo esse terminal nada mais eacute do que uma seguranccedila para que eu

possa fazer a leitura dos nuacutemeros teclados toda vez que existir a presenccedila de um

digito acionado o tone iraacute ficar em niacutevel loacutegico ldquo1rdquo (5V) e soacute retornaraacute para ldquo0rdquo (0V)

quando natildeo existir mais a presenccedila de sinal em sua entrada Com isso seraacute

garantido que o micro natildeo iraacute fazer a leitura do mesmo digito varias vezes

Em paralelo com o ldquoTONErdquo temos um Led que torna possiacutevel visualizar que existe

presenccedila de um digito acionado

34 ndash Controle de raacutedio frequumlecircncia (Emissor e Receptor)

Sintetizadamente o circuito de acionamento ldquomanualrdquo (compreende-se como

manual a forma de acionamento presencial da janela) eacute constiduiacutedo basicamente

por um controle que possui um emissor e por um receptor de sinal (acoplado ao

painel de controle) Tecnicamente estamos falando de um circuito emissor

denominado TWS e de um circuito receptor denominado RWS

Figura 16 ndash Circuito emissor de sinal (agrave esquerda) e circuito receptor de sinal (agrave direita)

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

8amptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=tfZtUZGACpH68QTllIGgDQimgrc

=sJ-KkqIVTonXkM3A3BCOgdvuW-

NDHF2M3Bhttp253A252F252Fwwwflexidoorpt252Ffotos252Fpro

dutos252Fep16_12607208074e790eeadf314jpg3Bhttp253A252F25

2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-

it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287

acessado em 16042013

httpprodutomercadolivrecombrMLB-469462483-motor-de-vidro-eletrico-

10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

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rc=-ymyD5-

D3a4KCM3A3BlCBLZUYkpZM98M3Bhttp253A252F252Fimg1mls

taticcom252Fsensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-avr_MLB-O-

35

2945006849_072012jpg3Bhttp253A252F252Fprodutomercadolivrec

ombr252FMLB-467593975-sensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-

avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013

httpwwwgooglecomsearchq=sensor+de+humidadeampbav=on2orr_qfampbv

m=bv45368065deWUampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-8amphl=pt-

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PTamptbm=ischampsa=1ampq=janela+de+2+folhas+ampoq=janela+de+2+folhas+ampgs_l=

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ampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065ddmQampfp=fb967f6116bd9bampbiw=1366

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jtBipM3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fpublic25

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sem-grade-2-folhas-sasazaki-

alumifortjpg3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fprod

utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

26

O circuito de RF (Raacutedio Frequecircncia) eacute composto por quatro elementos o

codificador (ldquoencoderrdquo) decodificador (ldquodecoderrdquo) emissor e receptor

Encoder HT12E ndash Responsaacutevel por reunir os 8 bits de entrada (na figura x agrave

esquerda de ldquoA0rdquo ateacute ldquoA9rdquo) que tecircm por utilidade codificar o sinal emitido e

recebido para natildeo sofrer quaisquer interferecircncias de outros circuitos

emissores aos 4 bits de dados (de ldquoAD11rdquo ateacute ldquoAD15rdquo na figura x do lado

esquerdo) onde seraacute recebido o comando requerido pelos bototildees do

controle Assim juntando um total de 12 bits e inserindo-os na entrada do

emissor

Transmissor TWS ndash ldquoPegardquo os 12 bits que satildeo recebidos em sinal digital e

incia um processo de modulaccedilatildeo desse sinal convertendo-o de digital para

ASK (Amplitude Shift Key) essa modulaccedilatildeo se daacute em uma frequecircncia de

aproximadamente 433 MHz Uma vez que esse sinal eacute modulado ele eacute

enviado para o receptor

Figura 17 ndash Modulaccedilatildeo de sinal digital para ASK

Receptor RWS ndash Recebe o sinal emitido em ASK e demodula-o para

digital novamente enviando-o para o decodificador

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-

8amptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=tfZtUZGACpH68QTllIGgDQimgrc

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NDHF2M3Bhttp253A252F252Fwwwflexidoorpt252Ffotos252Fpro

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2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-

it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287

acessado em 16042013

httpprodutomercadolivrecombrMLB-469462483-motor-de-vidro-eletrico-

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rc=-ymyD5-

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35

2945006849_072012jpg3Bhttp253A252F252Fprodutomercadolivrec

ombr252FMLB-467593975-sensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-

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ampbih=600ampimgrc=A6rWFV2kuUkwUM3A3B6KWir6d-

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sem-grade-2-folhas-sasazaki-

alumifortjpg3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fprod

utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

27

Decodificador HT12D ndash Tem por funccedilatildeo receber o sinal demodulado

comparando os bits Nessa comparaccedilatildeo ele verifica se os 8 bits que

recebe estatildeo similarmente codificados como os que possui (na figura x

agrave direita de ldquoA0rdquo agrave ldquoA9rdquo) caso esteja ele envia os 4 bits de dados para

a saiacuteda (na figura x agrave direita de ldquoD12rdquo agrave ldquoD15rdquo) que no caso eacute a

entrada do microcontrolador

35 ndash Carregador de Bateria

Figura 18 ndash Carregador de bateria

A funccedilatildeo do carregador de bateria eacute fornecer carga quando necessaacuterio

ou seja quando a bateria estiver abaixo de 12 Volts o diodo 1N4004 conduz

fornecendo corrente da fonte agrave bateria onde a mesma seraacute carregada O

diodo tambeacutem serve para impedir que haja tensatildeo reversa ateacute a fonte

Outra funccedilatildeo da bateria eacute fornecer carga quando tiver falta de energia

na residecircncia

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

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Figuras disponiacuteveis em

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16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

28

36 ndash Software

Para o desenvolvimento do software foi utilizado o programa editor e

compilador ldquoPinnacle 52rdquo e a linguagem de programaccedilatildeo utilizada foi

ldquoAssemblyrdquo O fluxograma foi tomado como base para criar o software

O software encontra-se em ldquoAPEcircNDICE Brdquo

4 ndash Resultados Obtidos

Basicamente esse projeto foi desenvolvido em trecircs etapas cujas quais foram

realizadas consecutivamente

1 Desenvolvimento do Software ndash O desenvolvimento da parte

programacional foi a primeira etapa a ser executada por se tratar da parte

loacutegica e mais importante de um projeto automatizado Foi efetuado no

terceiro semestre do curso junto com a busca simultacircnea de alguns

componentes importantes como o motor embora sua aplicaccedilatildeo fosse mais

tardia estaacutevamos adiantando tudo que se encontrava a nosso alcance Assim

concluiacutemos o terceiro semestre com um adiantamento relativo no

desenvolvimento do projeto

2 Montagem do Hardware ndash Se deu no quarto semestre com um consideraacutevel

atraso por dificuldade de adquirir componentes especiacuteficos e essenciais para

a execuccedilatildeo da janela quando desenvolvemos toda a parte eletrocircnica e a

interligamos com a parte loacutegica podendo assim testar o projeto

3 Montagem da parte mecacircnica e do projeto como um todo ndash Com o

hardware e o software funcionando juntos demos inicio a ultima etapa

poreacutem natildeo menos importante a mecacircnica onde comeccedilamos a enxergar o

projeto fiacutesico se construindo E apoacutes a execuccedilatildeo desta finalizamos a

montagem resolvendo todos os problemas obtidos e nos tornando o primeiro

grupo da turma a ter o projeto completo funcionando com ecircxito

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

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teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

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Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

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Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

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sem-grade-2-folhas-sasazaki-

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utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em

16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

29

Figura 19 ndash Motor fixado na janela

Figura 20 ndash Fixaccedilatildeo da cremalheira

Figura 21 ndash Construccedilatildeo da taacutebua de base da janela

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado

em 16042013

httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013

Figuras disponiacuteveis em

httpwwwgooglecomsearchhl=pt-

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35

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16042013

36

APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

30

Figura 22 ndash Fixaccedilatildeo da janela em uma base

Figura 23 ndash Definiccedilatildeo da alocaccedilatildeo de partes do projeto

Figura 24 ndash Instalaccedilatildeo do sensor ldquoFim-de-cursordquo

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

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APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

31

Figura 25 ndash Cremalheira correndo nas engrenagens do motor

Figura 26 ndash Desenvolvimento do hardware

41 ndash Modo de operaccedilatildeo do projeto

O modo de operaccedilatildeo do projeto consiste no usuaacuterio estabelecer

primeiramente se ele iraacute funcionar no modo automaacutetico ou manual seleccedilatildeo essa

dada por uma chave localizada no painel de controle Se o usuaacuterio selecionar a

opccedilatildeo ldquoautomaacuteticordquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do sensor de umidade sem influencia de terceiros de forma

que se este sensor estiver acionado impossibilitaraacute o acionamento de

qualquer outro evitando a entrada de aacutegua na residecircncia e mantendo a

janela fechada

Atraveacutes do telefone que funciona remotamente onde o usuaacuterio ligaraacute

para sua residecircncia e depois que o telefone tocar quatro vezes ele iraacute

32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

para abrir e 2 para fechar assim finalizando esse processo

Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

onde o usuaacuterio ira apertar um botatildeo para abrir e outro para fechar

Se a chave selecionada for a ldquomanualrdquo a janela poderaacute funcionar

Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

Para a conquista de um projeto plenamente funcional foi necessaacuterio sanar

problemas que satildeo normais em tais que foram encontrados ao decorrer da

montagem da janela acrescentando mais beneficamente em nosso conhecimento

teacutecnico Diante do surgimento de problemas no funcionamento do nosso dispositivo

primeiramente procuraacutevamos a soluccedilatildeo com ajuda muacutetua dos integrantes contidos

no grupo e caso esta natildeo fosse encontrada recorriacuteamos ao auxiacutelio de orientaccedilatildeo

Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

conhecimento do que estaacutevamos desenvolvendo assim como experiecircncia

profissional por trabalharmos sob exigecircncias cobranccedilas prazos e demonstraccedilatildeo do

domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

34

Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

16042013

httpwwwelectronica-ptcomindexphpcontentview6743 acessado em

13042013

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APEcircNDICE A

Fluxograma

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APEcircNDICE B

Software

38

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32

digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1

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Por fim poderaacute funcionar atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

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Atraveacutes do telefone ou seja remotamente

Atraveacutes do controle de Raacutedio Frequecircncia

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Conclusatildeo

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Referecircncias

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APEcircNDICE A

Fluxograma

37

APEcircNDICE B

Software

38

39

33

Conclusatildeo

Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a

execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos

iniciais obtendo grande sucesso no que propomos enquanto pesquisa de tecnologia

automaacutetica residencial avanccedilada

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Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois

demandou de uma ampla e profunda pesquisa teacutecnica para absorvermos total

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domiacutenio e destreza perante a ideia que materializamos e vamos levaacute-las como

experiecircncias de grande proveito no nosso futuro profissional onde saberemos como

proceder em posteriores trabalhos coletivos

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Referecircncias

Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em

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16042013

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13042013

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Figuras disponiacuteveis em

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PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU

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