Eletronic Monkey

Ana Carla Ferreira de Oliveira - nakalaferoli@gmail.com
Keiti Takeuti dos Santos - keiti@celepar.pr.gov.br
Natalia Loyola Grenier - sereia361@gmail.com
Paulo Ricardo Lopes de Faria - hellomemorylover@hotmail.com
Rafael Sauerbier Mulhbeier - nadadecriatividade@hotmail.com
Vinicius Seiki Miyague - vina31@hotmail.com

Professores Orientadores:

Profº Gil Marcos Jess - Física - gltjessj@terra.com.br
Profº Afonso Ferreira Miguel - Sistemas Digitais - afonso.miguel@pucpr.br
Profº Edson Pacheco - Técnicas Avançadas de Programação - pacheco@ppgia.pucpr.br

1. Abstract

Eletronic Monkey is a automobile’s eletronic jack controlled by a software, with the main purpose of facilitating automobile’s tires exchange, without an effort of a person. The miniatured jack consists on folded and mounted metal plates in the form of a "mechanical jack", a step motor, a source, a circuit and finally a software which controls the movement through a parallel port connected to the circuit.

2. Resumo

Trabalho apresentado como requisito parcial às disciplinas de Física III, Sistemas Digitais I e Técnicas Avançadas de Programação do Curso de Engenharia de Computação da Pontifícia Universidade Católica do Paraná. Eletronic Monkey trata-se de um "macaco" eletrônico automotivo controlado por um software, com o principal objetivo de facilitar a troca de pneus sem o esforço de uma pessoa. Nosso “macaco” miniaturizado consiste em placas de metal dobradas e montadas na forma de um “macaco” mecânico, um motor de passo, uma fonte, circuito impresso e por fim um software que controla o movimento através de uma porta paralela ligada ao circuito.

3. Objetivos

Construir um dispositivo que controle um movimento através de uma interface computacional, utilizando como base os conhecimentos adquiridos durante o período de graduação concluído.

4. Descrição do projeto

Através de pesquisas e alguns cálculos, projetamos o protótipo baseado nas dimensões de um automóvel real. Depois, fizemos os desenhos de cada peça, vistas em 3D (à mão livre), pois tivemos muita dificuldade em cumprir com a burocracia exigida pela instituição, já que a mesma não nos forneceu as ferramentas adequadas.
Inicialmente implementamos um pré-protótipo em alumínio da parte mecânica e obtivemos resultados positivos o que nos deixou esperançosos para dar continuidade.
E apesar da demora para a conclusão da parte mecânica do “macaco” por parte da equipe e também dos técnicos do laboratório de mecânica, foi indispensável a ajuda dos mesmos, os quais nos ajudaram com a perfuração, fabricação dos cilindros, ajustes do eixo e a fixação das peças no macaco em si.
Após esta etapa e com todos os materiais necessários em mãos, partimos para a montagem do circuito, do cabo da paralela, testes do motor (busca pela correta seqüência de passos), dentre outros detalhes.
Para a fixação do motor ao eixo, encontramos inúmeras dificuldades, pois com o resultado do macaco percebemos que o que tínhamos planejado não iria funcionar de maneira adequada. Com isso, perdemos muito tempo até encontrarmos uma solução, a qual está baseada num sistema de trilhos, fazendo com que o motor e o “macaco” tenham maior estabilidade.
Outro grande problema enfrentado foi com relação ao circuito. Nos primeiros testes utilizamos um motor de passo de 12V com uma amperagem de 900mA e sabíamos que o CI só suportava 500mA, mas como o motor é de passo acreditávamos que somente iria passar 300mA a cada passo, mas vários CI’s (ULN2003) foram queimados. Testamos todas as possibilidades que achávamos cabíveis no momento, como verificar o funcionamento da porta e do cabo da paralela, a fonte, as trilhas do próprio circuito impresso, substituímos o motor para um novo com a mesma tensão, porém com a amperagem reduzida (240mA) mas tudo estava funcionando corretamente e não encontramos a solução.
Após algumas tardes no laboratório de elétrica e orientados pela professora Viviana Zurro visualizamos o erro no circuito, então o redesenhamos, trocamos o motor de 12V para um de 24V e uma fonte também de 24V e finalmente o movimento da estrutura ocorreu de forma adequada.

5. Lista de materiais

Soquete torneado 16 pinos
Barra 50 pinos torneados
DB 25 MACHO 90 graus
ULN 2003 ( MC 1413P )
15 V 0,5 W Diodo Zener
Placa fenolite 1 face
Ângulo 15x15 1M Alumínio Bruto
Massa polyepox 100 grs - sem aba
Ct 10 parafusos p/ caixa LUZ 6/32x2
Sc 50 parafusos maq 5/32x3/4 porca+arr
Diodo Zener 400 mW
Conector para PC 25 pinos fêmea
Conector DB-25 Macho PCI 906
Cabo p/ modem DB 25M X DB - 25F
Conector para comp 25 pinos femea
Motor de passo de 24 v
Fonte 24 Vdc 1,0 A Estabil

6. Diagramas elétricos

Figura 1: diagrama lado da solda