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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
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
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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
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em 16042013
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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
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10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013
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35
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avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013
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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
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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
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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-
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sem-grade-2-folhas-sasazaki-
alumifortjpg3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fprod
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
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PTampq=janela+com+cremalheiraampbav=on2orr_qfampbvm=bv45368065deWU
ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-
8amptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=tfZtUZGACpH68QTllIGgDQimgrc
=sJ-KkqIVTonXkM3A3BCOgdvuW-
NDHF2M3Bhttp253A252F252Fwwwflexidoorpt252Ffotos252Fpro
dutos252Fep16_12607208074e790eeadf314jpg3Bhttp253A252F25
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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-
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=1amphl=pt-
PTamptbm=ischampsa=1ampq=janela+de+2+folhas+ampoq=janela+de+2+folhas+ampgs_l=
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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
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
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Figuras disponiacuteveis em
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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-
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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
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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=
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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
=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
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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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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
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
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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
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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
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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
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it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287
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10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013
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35
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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
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Referecircncias
Pesquisa de Domoacutetica disponiacutevel em
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APEcircNDICE A
Fluxograma
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Figura 2 - Controle de som ambiente
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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
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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
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
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
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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
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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
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
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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
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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-
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ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-
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NDHF2M3Bhttp253A252F252Fwwwflexidoorpt252Ffotos252Fpro
dutos252Fep16_12607208074e790eeadf314jpg3Bhttp253A252F25
2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-
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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-
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rc=-ymyD5-
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35
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avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013
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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)
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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-
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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-
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ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-
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16042013
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APEcircNDICE A
Fluxograma
37
APEcircNDICE B
Software
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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
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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
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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)
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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
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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
2945006849_072012jpg3Bhttp253A252F252Fprodutomercadolivrec
ombr252FMLB-467593975-sensor-de-umidade-hs-1101-pic-atimel-arduino-
avr-_JM3B5003B375 acessado em 16042013
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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
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
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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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8amptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=tfZtUZGACpH68QTllIGgDQimgrc
=sJ-KkqIVTonXkM3A3BCOgdvuW-
NDHF2M3Bhttp253A252F252Fwwwflexidoorpt252Ffotos252Fpro
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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
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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
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2Fprodutos252F591-janela-de-correr-sem-divisao-sem-bandeira-projetante-
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16042013
36
APEcircNDICE A
Fluxograma
37
APEcircNDICE B
Software
38
39
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-
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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
ampbiw=1366ampbih=600ampum=1ampie=UTF-
8amptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=tfZtUZGACpH68QTllIGgDQimgrc
=sJ-KkqIVTonXkM3A3BCOgdvuW-
NDHF2M3Bhttp253A252F252Fwwwflexidoorpt252Ffotos252Fpro
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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
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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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alumifortjpg3Bhttp253A252F252Fwwwferrocentercombr252Fprod
utos252F253Fdetail253D1903B6003B450 acessado em
16042013
36
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
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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
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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
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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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PTamptbm=ischampsa=1ampq=janela+de+2+folhas+ampoq=janela+de+2+folhas+ampgs_l=
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2Fprodutos252F591-janela-de-correr-sem-divisao-sem-bandeira-projetante-
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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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2Fwwwflexidoorpt252Fpt252Fcatalogo252Fautomatismos-like-
it252Facessorios252Fcremalheira-de-nylon252F3B4513B287
acessado em 16042013
httpprodutomercadolivrecombrMLB-469462483-motor-de-vidro-eletrico-
10-dentes-mabuchi-_JM acessado em 16042013
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35
2945006849_072012jpg3Bhttp253A252F252Fprodutomercadolivrec
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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
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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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
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
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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
em 16042013
httpwwwsisliteptdomushtm acessado em 16042013
Figuras disponiacuteveis em
httpwwwgooglecomsearchhl=pt-
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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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acessado em 16042013
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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
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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
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APEcircNDICE A
Fluxograma
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APEcircNDICE B
Software
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39
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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
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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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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
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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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em 16042013
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Figuras disponiacuteveis em
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APEcircNDICE A
Fluxograma
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APEcircNDICE B
Software
38
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digitar uma senha preacute-estabelecida e posteriormente apertaraacute a tecla 1
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Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a
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16042013
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APEcircNDICE A
Fluxograma
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APEcircNDICE B
Software
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Conclusatildeo
Uma vez analisadas as paacuteginas apresentadas pode se concluir com a
execuccedilatildeo do projeto que conseguimos desempenhar com ecircxito nossos objetivos
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Portanto tal feito proporcionou-nos uma grande experiecircncia acadecircmica pois
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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
httpwwwdomaniautomacaocombrvoce-sabe-o-que-e-domotica acessado
em 16042013
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Figuras disponiacuteveis em
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8amptbm=ischampsource=ogampsa=Namptab=wiampei=tfZtUZGACpH68QTllIGgDQimgrc
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