Projeto Elevador

 

Alvaro Nogueira

Darlan Klein

Jefferson Caldeira

Paula Nakano

Rafael Couto

Rafael Macedo

 

Trabalho interdisciplinar apresentado às disciplinas de: Física III, Técnicas Avançadas de Programação e Sistemas Digitais, orientado pelos professores, Gil Jess, Edson Pacheco e Afonso Miguel Ferreira.

O projeto consiste em um elevador, controlado por três motores de passo, que realizam movimentos na horizontal, vertical, e abertura e o fechamento da porta .

Foi desenvolvido um software que gerencia e controla o elevador, enviando os comandos necessários para o funcionamento do mesmo através da porta serial.

A placa de controle utiliza o microcontrolador PIC para controlar os motores de passo e enviar e receber dados pela serial. O módulo utilizando foi o M-4, podendo controlar até 4 motores de passo e 4 saídas ou 4 entradas digitais.

 

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Objetivos do Pré-Projeto

 

A construção do elevador que realize o movimento vertical, utilizando um motor de passo, e a implementação da lógica digital para o display de 7 segmentos mostrando o respectivo andar onde se encontra o elevador.

 

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Objetivos Alcançados

 

Os objetivos do pré-projeto foram todos alcançados sendo ainda implementado o movimento horizontal controlado por um motor de passo e a abertura e o fechamento da porta .

Os circuitos que controlam os motores de passo e o display foram inicialmente montados e testado no protoboard, para a realização dos desenhos das trilhas dos circuitos foi utilizado o Eagle (programa que auxilia na realização de desenhos de circuitos impressos).

 

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Descrição Detalhada

 

O primeiro passo foi à aquisição do microcontrolador PIC e a elaboração dos circuitos no protoboard para testes iniciais, depois de testado o circuito foi elaborado o desenho das trilhas e por final a montagem da placa já corroída, ocorreram alguns problemas com a montagem pois há pouca experiência em eletrônica, alguns componentes não funcionavam corretamente, foi verificado um erro de lógica no circuito que controla o driver do motor de passo com quatro fios, havia também um erro na programação no módulo M4, e tambem foi necessário um capacitor entre os terminais positivo e negativo para diminuir a margem de ruído da fonte.

O segundo passo foi a montagem da maquete, na qual foi utilizado um compensado de 6mm, a arquitetura da maquete teve como principal objetivo simular um prédio para a demonstração do elevador. Ocorreram dificuldades pelo pouco conhecimento na elaboração de modelos.

O motor de passo utilizado consome uma tensão de 5 V e uma corrente de aproximadamente 1 A, o circuito do microcontrolador consome 5V e uma corrente de aproximadamente 1 A.

O software de controle baseia-se no envio de informações pela porta serial considerando esta um arquivo, para onde são enviados strings com os comandos para o PIC. A maior dificuldade encontrada no desenvolvimento do programa foi a necessidade de envio do <enter> após cada comando, coisa que não era de conhecimento da equipe. Outra dificuldade relevante no desenvolvimento do software foi o fato do PIC travar se enviados 2 comandos seguidos com curto espaço de tempo entre eles. Problema resolvido com a pausa de 0,1s após cada uma das ordens. Foi complicado também encontrar o numero de passos necessários para cada movimento e também encontrar o intervalo de tempo consumido por cada movimento, para fazer a integração com o movimento da porta, uma vez que esta pode mover-se apenas com o elevador parado.

 

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Materiais Utilizados

 

1 Compensado de 6mm(2,40m,1,60m)

2 Cabeçotes de impressora

3 Motores de Passo

Componentes Utilizados

1 microcontrolador PIC 16F876

1 Max 232 (comunicação serial)

4 capacitores eletrolíticos de 10µF

1 Capacitor eletrolíticos de 100µF

1 Conector DB09 (Fêmea)

5 Placa de fenolite de 15x15 cm

1 Cristal de 4MHz

13 Resistores de 1k Ώ

23 Resistores de 330 Ώ

32 Resistores de 3.3K Ώ

32 Resistores de 4.7K Ώ

12 TIP 125

12 TIP 122

24 BC 548

1 CI 4511

1 FND560

 

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Conclusão

 

 O projeto foi de grande importância para o melhor aprendizado e principalmente para a aplicação de conhecimentos adquiridos na sala de aula, mesclando conhecimentos e  engenhando soluções, incentivando a realização de experiências que pareciam inalcançáveis. 

O conhecimento em eletrônica digital utilizando microcontrolador, comunicação com o PC e outras ferramentas foi aperfeiçoado.

Também foi verificado que por mais simples que pareça o projeto é muito difícil  realizá-lo por inteiro, este exige muitos conhecimentos em áreas que ainda não foi adquirido domínio completo por nós e também é necessário muito tempo hábil para a realização do projeto.           

 

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Referência Bibliográfica

 

 MIGUEL, Afonso F. Datasheets e Módulo de Aquisição. [on line] Disponível na Internet via www. URL: http://www.icet.pucpr.br/afonso. Arquivos capturados em 10 de maio de 2003.

OTIS. Documentação sobre Elevador. [on line]. Disponível na Internet via www. URL: http://www.otis.com/products/listing/0,1357,CLI3_PRT430_RES1,00.html. Arquivo capturado em 15 de maio de 2003.

 

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Fotos