Conclusão do Primeiro Projeto

E finalmente o grande dia, a conclusão do projeto!!!!


Depois de um suado semestre para conseguir o objetivo de montar a esteira e aprender o funcionamento de todos os componentes utilizados, enfim o grand finale.


A apresentação contou com vários projetos de vários grupos de muitos semestres e cursos, cada um funcionando de forma diferente e com diversos temas e aplicações, mas com um objetivo em comum: O aprendizado de todos.


Foi de grande valia fazer parte de uma equipe que conseguiu administrar o tempo e resolver todos os problemas e dificuldades encontradas, agindo de formas inusitadas e com muita perícia e criatividade, exercendo legitimamente a Engenharia.

Um obrigado a todos que acompanharam nossa jornada até o fim deste primeiro projeto, e esperamos manter este blog, para ajudar e compartilhar conhecimentos com todos os que precisarem e quiserem aprender algo novo.

Obrigado!!!!

***Informações dos outros projetos e mostras: http://engenhariaporprojeto.blogspot.com.br/

Apresentação

É chegado o dia.

Apresentação dos projetos, vários projetos de diferentes turmas e diferentes funções.

Tivemos algumas dificuldades com nossa esteira, pois não a projetamos para receber tanta irradiação de luz, e acabamos parando embaixo de uma lâmpada.

Feito uma  leve improvisação sobre o sensor conseguimos seu funcionamento.

E de um modo geral podemos considerar que nosso trabalho foi bem executado e com excelente funcionamento.

Mesmo considerando a interferência de luz em excesso que muitas vezes atrapalhava a contagem, fazendo com que os números não mudassem ou mudasse rápido demais, mas para uma primeira apresentação estamos extremamente felizes e satisfeitos com nosso trabalho.

Montagem da Esteira

Com o circuito em funcionamento partimos para a parte mecânica.

Realizamos a confeccção da estrutura que representa o corpo da esteira e todos os sistemas necessários para o funcionamento da mesma.

Os eixos forma feitos com canos de PVC, a transmissão da potencia do motor para os eixos é feita por atrito. O motor é locado no centro de um dos eixos, utilizando ao movimento da roda para girar um dos eixos.

O outro eixo gira em consequência do tecido da esteira, que, entra em movimento através do motor e gira o outro eixo, gerando o movimento da esteira como um todo.

O corpo da esteira é como uma caixa feita em MDF.

Depois de todo o circuito ajustado e da montagem da esteira, é chegada a hora da união e preparação final do projeto.

Primeiros Testes Circuito

Agora é a hora, chegados os primeiros testes.

A fase de projeto foi bem tranquila e simples, não obtivemos muitas dificuldades em imaginar o funcionamento do conjunto, então terminado com o papel vamos a prática.

Logo de início encontramos dificuldades com o contador, já que nosso CI em uso é decodificador e contador junto, então haveria necessidade de apenas um CI, o que acabaria por tornar o projeto mais simplista e fácil. Mas o problema foi descobrir a pinagem correta para a transferência do clock para o display.

Embora o problema tenha consumido tempo, a correção era bem simples, bastou adicionar um aterramento no pino 15 e 2 do CI, já que não havíamos projetado este aterramento.

Resolvido este problema e com o clock funcionando em perfeita sincronia pelo gerador de clock no datapool, fomos aos testes com o sensor, nesta hora começaram nossas grandes dificuldades.

Inicialmente era prevista a contagem com um LDR de 5mm, que variaria o clock de acordo com o corte de iluminação sobre ele. No entanto as coisas não são tão fáceis, o circuito projetado não surtiu o efeito esperado, e precisamos recorrer a outros dipositivos para obter a contagem.

Fizemos a instalação de um transistor e um resistor juntamente com o LDR, mas a informação não era transportada de forma correta ao display. Depois de um bom tempo perdido decidimos trocar o LDR por um conjunto formado por um diodo infravermelho trasmissor e um receptor.

Mas logo no início os testes não reagiram da forma esperada, e após tentativas.... PUF!!! Fim da vida do diodo emissor... E lá vamos nós a prancheta novamente...

Por um tempo nosso problema ficou sem solução, porém poucos dias antes da apresentação conseguimos solucionar o problema, recorremos ao um circuito simples, muito utilizado em veículos mecatrônicos, onde a ligação do LDR é feita em série com um transistor e este aciona uma carga.

Com esta solução nosso sensor passou a funcionar, sendo necessária apenas a substituição do LDR de 5 mm por um menor, de 3 mm, já que este permite menor entrada de luz, sendo mais eficiente em seu funcionamento.

O Circuito

  Chegando agora a parte prática e menos teórica do projeto.

  A montagem do circuito foi simulada no Proteus em primeira instância.

  A grande facilidade na avaliação do circuito no software diminui a quantidade de erros que poderiam acontecer na prática. 

  O circuito foi simulado diversas vezes em busca da melhor configuração que atenda ao projeto.

  E desta forma chegamos ao seguinte circuito:

Circuito com feixe de luz e contador zerado

Circuito com objeto cortando luz

  Com este circuito podemos realizar o trabalho necessário e se preciso expandir a contagem fazendo cascatas de CI 4026.  

  A contagem se dá de forma prática, rápida e relativamente simples.

 Deixaremos um link disponível com um projeto com o mesmo propósito, porém feito de forma diferente, mas enquanto não finalizamos nosso projeto podem visualizar a idéia base do mesmo.

https://www.youtube.com/watch?v=Z6B3woplGUE

Componentes

  Inicialmente preocupamo-nos com a criação do circuito necessária para o funcionamento da esteira.

  Visando que o acionamento do motor não é uma tarefa complexa, já que utilizaremos um motor DC acionado por chave on/off, tendo uma voltagem de entrada de 9V gerada por pilha.

•   Motor DC

• Placa Multifuros

   É onde se montará o circuito, é feita de cobre e deve ser corroída para o correto funcionamento do circuito. 

  A utilização da placa multifuro se deve a facilidade de trabalhar coma mesma, já que a placa de fenolite convencional é necessário realizar toda a furação previamente.

  Os componentes para o circuito contador já exigem um certo nível de conhecimento maior, utilizando projetos anteriores como referência, buscamos a aplicação de um circuito mais simples e de simples montagem e utilização. Os componentes para ele seguem abaixo:

• Resistores

  Com a principal função de limitar a corrente no circuito. Neste circuito serão utilizados 8 resistores, sendo 7 com a resistência de 100 Ohms e 1 com a resistência de 82 kOhm.

Resistor de 82 k

  Os resistores de 100 Ohm são utilizados na saída do CI, antes de chegar ao display.

Resistor de 100 Ohm

• Capacitores

  Tem a função de acumular a energia, como uma bateria. No circuito o capacitor terá a função de armazenar a informação contida no display, mantendo a contagem do mesmo.

Será utilizado 1 capacitor de 220 nF.

• Circuitos Lógicos

  São circuitos que utilizam-se da corrente elétrica para a geração de dois sinais, e com os sinais podemos gerar diversas informações e funções.

  

  No circuito para contagem utilizamos dois tipos de Circuitos Integrados (CI's) cada um com sua respectiva função.

  Foi utilizado um CI 7404, contendo porta NOT ou INVERSORAS, com a função de inverter um tipo de sinal conforme tabela verdade abaixo:

 A função no circuito é transformar o sinal do LDR, já que o mesmo funciona sendo acionado pela luz, e neste caso precisamos que seja o contrário.

  Também foi utilizado um CI 4026, o 4026 consiste num driver de display de 7 segmentos de catodo comum fazendo acionar um número no display. Outros dígitos podem ser adicionados utilizando um sistema de cascata deste CI. Sua fonte de alimentação varia entre 5 e 15V.

• Sensores

  Um sensor é um dispositivos que responde a um estímulo físico ou químico de maneira específica, e esta reação é mensurável analogicamente.

  No nosso circuito utilizamos um LDR (Light Dependent Resistor), é um sensor dependente da luz, quanto mais luz atua sobre o sensor menor sua resistência, é largamente utilizado na indústria.

  Nossa utilização do mesmo é feita para a contagem de objetos, o sensor estará sempre com luz agindo sobre ele, e assim que algum objeto interromper o fluxo luminoso o sensor informará o CI, que realizará a contagem de um objeto e alterará o valor do display.

• Displays

  É um dispositivo mostrador de informações visuais.

  Utilizamos um display de sete segmentos comum, que consiste em 7 leds dispostos de forma que se podem formar combinações de numerais decimais variando de 0 a 9.

  Nosso display funcionará marcando a quantidade de objetos passados pelo sensor LDR.

A esteira

  Nosso projeto consiste, como já dito, em uma esteira contadora.

  A base do projeto foi desenvolvida a partir de um carro de controle remoto, utilizando seu motor para realizar o movimento da esteira.

  O sistema de contagem é feita através de um sensor de sombra. Um sensor LDR receberá um sinal para o aumento da contagem cada vez que a luz for cortada por um objeto.


 O sistema de contagem contará com um circuito formado por placas lógicas e componentes elétricos, dessa forma conseguimos realizar a contagem através do LDR.

 Todo o circuito será montado em uma placa multifuros, também chamada de placa ilha, facilitando assim a montagem do sistema.

  A esteira será montada em placas de MDF, sendo construída sua caixa com fixação para o trilho e componentes e para a malha da esteira.

  O objetivo deste projeto é a fabricação de um produto com utilidade através do conhecimento adquirido durante as aulas e pesquisas, podendo ser demonstrado fisicamente o nosso sistema em funcionamento.