PROJETO INTERDISCIPLINAR: 2013

segunda-feira, 18 de novembro de 2013

domingo, 17 de novembro de 2013

Segunda parte do projeto foi construída com proposito de detecção de vagas, ou seja após a passagem dos carros, há duas vagas disponíveis, VAGA 1 e VAGA 2, na parte inferior dessas vagas inserimos dois sensores indutivos por vaga, cada sensor corresponde a um sinalizador ao lado da vaga, pode se ver na figura abaixo os sensores e os receptivos sinalizadores nas laterais.

Vista superior das vagas

O circuito realizado para construção, condiz nas posições dos carros, podemos ver abaixo se o carro branco estacionar na vaga 1 a luz vermelha se acende ou seja vaga errada a mesma condição para o carro preto na vaga 2, a luz vermelha pode ser trocada por Buzzer para chamar mais atenção do motorista.

Carro na posição errada

Se invertemos os carros de posição, podemos ver que a luz verde se acendera com o carro preto estacionado na vaga 1, assim sinalizando vaga correta o mesmo ocorre com o carro branco na vaga 2.

Carro na Posição Correta

No final conseguimos concluir o proposito do projeto, aplicamos sensores no cotidiano de qualquer pessoa, abaixo um imagem final do projeto:

MONTAGEM PORTÃO ELETRONICO

Nosso projeto se baseia em duas partes, a primeira parte é constituída pelo portão eletrônico, onde qualquer movimento no instante do fechamento do Portão, o mesmo se abre mediamente, assim evitando qualquer transtorno de seu carro seja danificado. A segunda parte é constituída pela detecção de vaga, ou seja, o carro somente poderá estacionar na sua vaga, se não será acionada uma luz Vermelha indicando a vaga errada. A utilização pode ser útil para apartamento, evitando que o vizinho pare na sua vaga. Abaixo mostraremos passo á passo como realizamos nosso protótipo:

O inicio do nosso protótipo, nos realizamos a execução da garagem com uma caixa de madeira, e depois definimos que iriamos executar o portão eletrônico com um Driver de CD para aumentar o alcance do portão, colocamos uma tampa de acrílico em sua extremidade. Abaixo segue a foto do inicio da montagem:

Inicio da montagem do portão Eletrônico

O segundo passo foi definir como seria regulado a velocidade do motor do portão, para isso utilizamos um potenciômetro de 100K, podemos ver na foto abaixo que o mesmo foi fixado na parte traseira do portão.

Potenciômetro de 100K para regulagem da Velocidade

O terceiro passo, e o mais complicado seria realizar a logica do portão, para isso utilizamos primeiramente o circuito do sensor capacitivo. Onde criamos um circuito que é responsável em acionar o reverso do motor, o circuito carrega um sensor capacitivo que por sua vez tem a função de detectar qualquer coisa que passe pelo portão, caso o portão esteja no ciclo de fechamento e o sensor receber algum pulso o circuito reconhecerá a invasão e inverterá o ciclo do portão fazendo com que o mesmo se abra imediatamente, no mesmo circuito pode-se ajustar a sensibilidade do sensor, deixando sua distancia de atuação maior.

Circuito Logico responsável por acionar o Sensor.

Sensor Capacitivo

Para finalizar precisávamos de sinais para mandar abrir e fechar o portão, sem precisar do sensor, pensando em otimizar o circuito utilizamos o CLP da Schneider Eletric onde nele, programamos toda a logica de abertura e fechamento do portão, nele colocamos um tempo de fechamento do portão, ou seja após o sensor ser acionado por qualquer movimento, o portão se abre, depois de 8 segundos o mesmo tentara se fechar novamente.

O CLP que usamos na figura acima da Schneider Eletric, ao lado da Fonte 24 VDC.

sábado, 21 de setembro de 2013

GARAGEM COM SISTEMA DE BARREIRA E DETECÇÃO DE VAGAS

GARAGEM COM SISTEMA DE BARREIRA E DETECÇÃO DE VAGAS

SISTEMA DE BARREIRA

Abaixo, podemos verificar o funcionamento do circuito de segurança estilo barreira a ser instalado no projeto. Como podemos analisar, o funcionamento do circuito depende de um pulso dado que somente é gerado quando ocorre a obstrução do do feixe de luz, ou seja, quando temos a passagem de objetos ou pessoas entre o emissor e receptor do sensor.

Com o corte de luz por um instante, um sinal de comando é produzido servindo para acionar o rele que terá como sistema de proteção realizar a reversão da polaridade do motor, fazendo com que o mesmo retorne a posição de abertura e não danifique objetos ou realize danos a pessoas que obstruírem a barreira durante o funcionamento do portão.

SISTEMA DE DETECÇÃO DE VAGAS

O sistema de detecção de vagas terá o objetivo de identificar qual local correto de cada veículo . Através de sensores indutivos, iremos realizar uma decodificação para cada automóvel, sendo assim o veículo somente poderá parar na vaga correta, caso contrário um sistema de alarmes será acionado.

COMBINAÇÃO CORRETA

COMBINAÇÃO INCORRETA - ALARME SERÁ ACIONADO

Sensor Fotoelétrico

A finalidade de um sensor fotoelétrico é a de converter um sinal luminoso em um sinal elétrico que possa ser processado por um circuito eletrônico, esse sinal luminoso tem a função de detectar a presença ou a ausência de algum objeto, o sistema consiste em dois componentes independentes, um transmissor e um receptor, o transmissor emite um feixe infra vermelho ou visível, o receptor detecta o feixe e quando algum objeto passa pela feixe ele gera um sinal que imediatamente é detectada pelo circuito eletrônico.

Em nosso projeto sua aplicação será fundamental, pois esse sensor tem a capacidade de atuar em longa distância, será usado como uma barreira de luz. Seu feixe de luz irá atuar em toda área livre de abertura do portão, podendo detectar a passagem de qualquer objeto sendo metálico ou não, ou seja também será capaz de reconhecer a passagem de algum pedestre, toda vez que a barreira for invadida no ciclo de fechamento do portão o sinal enviado ao circuito eletrônico fará com que o portão pare imediatamente o seu ciclo e abra novamente, acionando o temporizador que ao zerar emitirá um sinal para o fechamento automático do portão. Abaixo uma imagem do sensor que utilizamos para o teste:

Dados Técnicos:

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Sistema	Refletivo com filtro polarizado
Tipo de rosca	M18 x 1mm
Diâmetro	18 mm
Distância sensora	2 metros
Ajuste de sensibilidade	sim
Alvo padão	espelho 50x60 (op.)
Tempo de resposta	<20 ms
Imunidade a luz solar	10.000 Lux
Imunidade a luz incandescente	3.500 Lux
Luz emitida	vermelha
Tensão de alimentação	10 a 30Vcc
Ripple	10 %
Corrente de consumo	<30 mA
Tipo de saida	NPN
Configuração de saida	NA + NF
Número de fios	4 fios
Corrente maxima de saida	200 mA
Proteção de saida	curto-circuito e inversão
Queda de tensão de saida	<2 V
Sinalização	Led
Temperatura de operação	0°C a +60°C
Grau de proteção	IP 67
Invólucro	metálico roscado
Peso	155 g
Opções de invólucro	plástico roscado
Conexão	cabo 2

LISTA DE MATERIAL

Lista de Material

Abaixo segue um levantamento dos matérias que serão utilizados para a construção do projeto, logicamente podendo sofrer alterações ao longo do projeto.

QTD MATERIAL MECÂNICO

1	PLACA DE ACRÍLICO TRANSPARENTE 30x20x5cm
5	PLACA MDF 6mm
3	SISTEMA DE ROLDANA COM ENGRENAGEM
2	TRILHO INFERIOR
2	TRILHO SUPERIOR
2	SUPORTES PARA MICROSWITCH
2	SUPORTES PARA SENSORES INDUTIVOS
1	PLACAS METÁLICAS PARA SISTEMA DECODIFICAÇÃO
2	CAIXA PATOLA PARA ACABAMENTO
2	CARROS CONTROLE REMOTO
20	ABRAÇADEIRAS
1	FITA DUPLA FACE
30	PREGOS PARA FIXAÇÃO MDF
1	COLA DE MARCENEIRO PARA MDF
4	DOBRADIÇAS
1	MATERIAIS PARA PINTURA
1	MATERIAIS PARA ACABAMENTO

QTD MATERIAL ELETRONICO

1	MOTOR 12V- 3W
3	RESISTOR LDR
4	RESISTORES 220 Ω
2	RESISTOR 2 Ω
1	POTENCIOMETRO 4M7 Ω
2	TRANSISTOR BC558
2	TRANSISTOR BC548
2	DIODO 1N4007
1	BUZZER 12V
1	PORTA LÓGICA NAND
1	PORTA LÓGICA OR
1	MICROSWITCH
4	SWITCH NORMAL ABERTO
3	RELE 5V
2	RELE 12V
3	LED AM/VM/VD 12MM
2	LED AM/VM/VD 6MM
1	CLP LOGO SIEMENS
2	SENSOR INDUTIVO NA
2	SENSOR FOTODIODO
4	RELE 24VDC 1NANF
1	TRANSFORMADOR 220/24VDC
1	POTENCIOMETRO 1KΩ
1	TEMPORIZADOR

SENSORES INDUTIVOS

Em nosso projeto utilizaremos sensores indutivos, esse tipo de sensor tem a capacidade de detectar a presença de materiais metálicos, ele conduz uma corrente alternada que é alterada quando algum objeto metálico entra em seu range de alcance, calçando uma perda de força do campo magnético do mesmo que é detectada pelo seu circuito eletrônico gerando um sinal de saída. Geralmente é muito utilizado como contador de peças e em maquinas automatizadas, em nosso projeto nós o utilizaremos como uma chave de fim de curso posicionados nas extremidades do portão eletrônico, sua grande vantagem é que ele não precisa de contato físico para ser acionado.

Segue abaixo algumas imagens do sensores que será utilizado no nosso projeto.

Criamos uma caixa de teste para realizamos alguns testes com os sensores para verificar seu funcionamento.

Podemos verificar na figura acima que utilizamos um transformador 220/24Vdc para alimentar o Sensor. Quando o sensor atuar utilizaremos reles 24vdc para fechar seu contato assim disparando o alarme, avisando o motorista que esta estacionado no lugar errado.
O sensor apresentado na figura acima é o modelo da BALUFF Cod: BES-516-131-S4.

Dados Técnicos do Sensor:

Sn = 4 mm

Não Faceado

PNP / Complementar

Protegido contra curto-circuitos

M12

Dados Técnicos

Distancia Sensora 4 mm
Repetibilidade R ≤ 5 %
Temperatura ambiente de operação Ta-25...+70 ºC
Categoria de utilização DC 13
Indicação de função Sim
Frequência de operação 400 Hz

Dados Elétricos

Tensão de alimentação Ue 24 Vdc
Faixa de tensão UB 10...30 Vdc
Queda de tensão Ud à corrente Ie ≤ 2,5 V
Tensão de isolação Ui 250 Vac
Corrente de carga Ie 200 mA
Corrente sem carga Io acion./desacion. ≤ 32 mA/≤ 20 mA
Corrente residual Ir ≤ 80 µA
Proteção contra inv. de polaridade Sim
Proteção contra curto-circuito Sim
Capacitância maxima da carga ≤ 1,0 µF

Dados Mecânicos

Material do corpo Latão Niquelado
Material da superfície ativa PA 12
Tipo de Conexão Conector
Classe de Proteção
Conector sugerido BKS-S 19/BKS-S 20

terça-feira, 17 de setembro de 2013

Introdução Portão eletrônico com sensor de passagem

O portão eletrônico se tornou uma ferramenta essencial nos dias de hoje, pois além de proporcionar comodidade, também gera segurança e conforto para seus usuários, eles atendem todos os gostos e finalidades, podendo suprir necessidades e padrões diferentes, tanto para residências como para empresas.

A proposta do nosso grupo para o projeto é desenvolver um portão eletrônico com sensores de passagem e temporizador, que além de oferecer todos os benefícios gerados apenas pelo portão eletrônico também seja capaz de evitar acidentes. Podemos usar como exemplo a portaria de algum condomínio residencial, um morador se aproxima da portaria e aciona a abertura do portão, ele passa com o carro e aciona o fechamento do mesmo, nesse intervalo algum outro morador decide passar pela passagem confiante de que dará tempo, de repente um pedestre atravessa na sua frente e ele se vê obrigado a parar e em seguida o portão acerta a lateral do seu carro, nosso sistema irá evitar esse tipo de transtorno.

Sensores serão colocado estrategicamente posicionados paralelamente ao portão a fim de identificar a passagem do veiculo ou até mesmo um pedestre, o sistema funcionará da seguinte forma, após o portão concluir o seu curso de abertura irá disparar um time "temporizador" que estará diretamente ligado aos sensores, quando o timer zerar, o sistema irá verificar se os sensores estão livres se estiverem o portão se fechará automaticamente, caso estejam obstruídos o mesmo permanece aberto até que seja feita a liberação dos sensores, se o portão estiver no meio do ciclo de fechamento e algum carro ou pedestre obstruírem os sensores ele irá parar imediatamente, e só continuará o seu ciclo após a liberação dos sensores.

Após a passagem do carro, iremos projetar duas garagens de forma que o motorista somente poderá estacionar no lugar onde pertence a seu carro, não podendo parar em outra vaga, como acontece em estacionamentos de prédios, empresas. Ao estacionar na vaga que não esta de acordo com o seu lugar acionara um alarme avisando para se retirar da vaga.