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Projeto MagnetoGuind
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Daniel
Soifer Kriger
dsk1985@yahoo.com.br
Rafael Girotto Narciso de
Oliveira
rafaelgirotto@uol.com.br
Wagner
Caron Amoros
vutancla@yahoo.com.br
Zoroastro Henrique de
Santana Júnior
stormyzj@yahoo.com.br
Professores Orientadores:
Profº Gil Marcos Jess -
Física IV - gltjessj@terra.com.br
Profº Afonso Ferreira
Miguel - Sistemas Digitais II - afonso.miguel@pucpr.br
Profº Edson Pacheco – Programação/Estrutura de
Dados - pacheco@ppgia.pucpr.br
Profº James - Circuitos Elétricos II -james@ppgia.pucpr.br
1. Abstract
The project
"MagnetoGuind" is a work carried through
for the students of 3º Period of Computer Engineering at "Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUC-PR)" .
We project a Derrick, in scale, on the basis of teachings acquired in
the Physics III and IV, Programming, Digital Systems I and II and Eletric Circuits II.
2. Resumo
O projeto "MagnetoGuind"
é o projeto integrado realizado por um grupo de alunos do curso Engenharia de
Computação - 3º período - da Pontifícia Universidade Católica do Paraná
(PUC-PR).
Projetamos um Guindaste, em escala, com base em
ensinamentos adquiridos nos Programas de Aprendizagem Técnicas Avançadas de
Programação, Física III e IV, Sistemas Digitais I e II, Circuitos Elétricos
II e Mecânica.
3.
Objetivos
O projeto consiste em adquirir conhecimentos em relação a
integração das matérias presente no curso, assim aplicando, a teoria, na
prática para realizar um projeto fisicamente.
Tem como recompensa, além do aprendizado, pontuações nas
matérias Física 3, Sistemas Digitais 1, Técnicas Avançadas de Programação e
Circuitos Elétricos.
4.
Descrição do projeto
Fizemos o possível para que os passos planejados fossem seguidos. O site - http://www.brtn.com.br/~colo/ - e a estrutura do guindaste deixamos em primeiro plano. A peças necessárias foram
confeccionadas em uma empresa chamada " Trützschler " onde nosso grupo teve a oportunidade de usufruir desse meio.
Foi torneada em alumínio a peça do motor do gancho, a segunda peça tratamos
de comprar duas catracas para realizarem o trabalho de transmissão de
energia, do motor, para a haste do guindaste ; a
terceira peça tivemos que trocar a engrenagem do eixo do motor de passo e
colamos com superbonder a engrenagem correta, onde
esta nova engrenagem casava com a correia dentada do carro de impressão,
assim foram comprados três motores de passo de diferentes dimensões e
potencias..
Em segundo plano realizamos o circuito que seria acoplado na estrutura, no início
pensamos em realizar a comunicação com o projeto pela porta paralela, mas
resolvemos mudar para a porta serial devido a maior facilidade de trabalhar
com o DAD (aquisição de dados via porta serial com
PIC12F629/675) contendo diagramas e explicações para comunicação via serial - que o
Prof.º Afonso nos passou.
Utilizamos o software Eagle para modificar as
trilhas originais do drive RS
232 - TTL ,assim acrescentando componentes. Depois de testado
o funcionamento da placa RS 232 - TTL
através do Hiperterminal do
Windows, programamos os PICs 12F675 utilizando o
aparelho Picstat juntamente com o software MPLAB (os arquivos .hex foram passados pelo Prof.º Afonso), criamos um
esquema de placa no software Cadence assim
acoplando em uma única placa os módulos para funcionamento do PIC e da etapa
de potência. Em terceiro plano realizamos os detalhes finais da estrutura e
começamos a programar o software que controla a movimentação, a relização deste será comentada abaixo. Por final foi implementado um eletroímã na ponta do guindaste para
funcionar como o gancho para objetos ferromagnéticos e o mesmo controlado via
porta paralela. Esse eletroímã nada mais é que um solenóide, ou seja,
material ferromagnético completamente enrolado por fio de cobre aonde circula
corrente gerando o campo magnético.
5.
Lista de materiais
Tabela 1: Lista de
materiais.
| Descrição
|
Quantidade
| Circuitos
|
| Regulador de tensão - 7805
|
4
Transistor de uso geral - BC548
|
1
|
Capacitor Eletrolítico – 1uF x 16V
|
5
Capacitor Eletrolítico – 100uF x 16V
|
5
CI -
MAX 232
|
1
Conector serial DB9-MALE
|
1
PIC12F675
|
3
LED amarelo
|
1
Resistor
- 1k
|
4
Resistor
- 470 Ohms
|
12
Diodo 1N5408
|
12
TIP 122
|
12
Estrutura Mecânica
|
| Trilha de impressão
|
1
Cano de aço
|
1
Engrenagens (motor de passo)
|
3
Motor de Passo
|
3
Mancal
|
2
Catraca de bicicleta
|
2
Canaleta de aço
|
1
Outros
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| Cabo R-45
|
2m
Cabo serial de um mouse "velho"
|
1
Fonte (300W)
|
1
6. Diagramas
elétricos
Figura 1: Diagrama
Comunicação Serial
Figura 2: Diagrama do PIC e
Etapa de Potência para Motor de Passo.
Figura 3: Diagrama do
circuito elétrico do solenóide.
7.
Diagrama da placa de circuito impresso
Figura 3: Circuito
Comunicação Serial.
Figura 4: Circuito do PIC e
Etapa de Potência para Motor de Passo.
Figura 5: Diagrama da placa
impressa do circuito controlador do solenóide.
8. Software desenvolvido
Baseado em
programação Orientada à Objetos
C++, o software tem como finalidade enviar os comandos, via porta serial,
para que o microcontrolador interprete e então
produza o sinal necessário para a movimentação dos motores.
Possui uma interface simples, na qual o usuário irá escolher as
opções como velocidade, sentido e quantidade de passos dos respectivos
motores. Na interface também há um botão onde inicia a comunicação serial e
um botão para finalizar.
Figura 5: Interface do
Programa.
9.
Conclusão
Ao final deste projeto verificou-se a importância que este traz para o
aprendizado teórico e, principalmente, sua aplicação prática de cada aluno
envolvido. Os desafios impostos aumentaram a complexidade da confecção do
mesmo como um todo. Desafios estes como a falta de experiência em confecção
de circuitos, problemas burocráticos dentro da universidade, como dificuldade
imposta pelo Departamento de Mecânica em disponibilizar mão-de-obra para
confecção da estrutura mecânica e falta de conhecimento de materiais,
eletrônica, etc., estes e outros superados por pesquisa, trabalho, e
colaboração dos professores orientadores.
Reconhece-se o aperfeiçoamento do conhecimento a cada etapa concluída e
mostra-se a necessidade de atualizar constantemente o nosso conhecimento.
10. Referências
MIGUEL,
Afonso F. Datasheets e Sistemas Digitais I [on line] Disponível na Internet
via www. URL:
http://www.icet.pucpr.br/afonso. Arquivos capturados em 28 de setembro de
2002.
MIGUEL, Afonso F. Dad.zip
[on line] Disponível na
Internet via www.
http://www.icet.pucpr.br/afonso/Graduacao/LabEngComp/ModulosAquisicao/dad.zip
11. Galeria
de fotos
