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29VIEIRA, K. J. R.; BERNUY, M. A. C. / UNOPAR Cient., Ciênc. Exatas Tecnol., Londrina, v. 2/3, n. 1, p. 29-41, nov. 2003/2004

Comando microcontrolado para elevador de carga

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Este artigo aborda uma visão do trabalho de pesquisa sobre um comando paraelevador de carga controlado por meio de um microcontrolador PIC. O trabalhovisa oferecer soluções para sistemas de elevação de carga, aplicando a tecnologiados microcontroladores no controle das funções do equipamento, sendo possívelaumentar a quantidade de funções controladas além de atingir um alto índice deconfiabilidade e segurança. A abordagem prevê os problemas no controle deelevadores de carga comandados por painéis elétricos e oferece soluçõesbaseadas na tecnologia dos microcontroladores, associados a circuitoseletrônicos.

Palavras chave: Microcontroladores. PIC 16F877A. Elevador de carga.

ARTIGO ORIGINAL / ORIGINAL ARTICLE

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** Bacharel em Engenharia da Computação -Universidade Norte do Paraná (UNOPAR).e-mail: <[email protected]>

*** Mestre em Engenharia Elétrica (UFMG).Docente da Universidade Norte do Paraná(UNOPAR) e do Centro Federal de EducaçãoTecnológica do Paraná (CEFET-PR).e-mail: <[email protected]><[email protected]>

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This article presents a research work on command for a load elevator controlledby means of a microcontroller PIC. The work aims at offering solutions for systemsof load rise, applying the technology of microcontrollers to the control of theequipment functions, so that it is possible to increase the amount of controlledfunctions, besides achieving high levels of trustworthiness and security. Thework foresees the problems in the control of load elevators commanded byelectrical panels and offers solutions based on the technology of microcontrollersassociated with electronic circuits.

Key words: Microcontrollers. PIC 16F877A. Load elevator.

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* Este trabalho foi desenvolvido por pesquisadores do Projeto Sistemas de Instrumentação, Automação e Controle com o apoio doPrograma de Iniciação Cientifica da UNOPAR e da empresa Elevadores Atlas Schindler SA.

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A competitividade crescente e o desenvolvimentotecnológico criaram a necessidade de se desenvolvermelhorias contínuas nos processos de automaçãoindustrial, buscando melhorar o rendimento do sistemacomo um todo. Por outro lado, sempre que os sistemasdedicados não apresentem um desempenho compatívelcom uma determinada aplicação específica, ou ainda,com a flexibilidade requerida, devem-se desenvolversistemas dedicados utilizando microcontroladores(OGATA, 2001; DORF; BISHOP, 2001).

A tecnologia dos microcontroladores encontra-seatualmente em grande cresscimento e passou a serum grande aliado das empresas para alcançar umamaior competitividade no mercado. Novas técnicas decontrole baseadas em microeletrônica e o emprego demicrocontroladores nos controles lógicos de diversosequipamentos permitiram que a área de controlesmicrocontrolados tivesse um crescimento significativonos últimos anos.

Do ponto de vista tecnológico, microcontrolador éum pequeno componente eletrônico, dotado de umainteligência programável, utilizado no controle de

processos lógicos. Os controles são chamados lógicos,pois a operação do sistema baseia-se nas ações lógicasque devem ser executadas, dependendo do estado dosperiféricos de entrada e/ou saída. O microcontrolador éprogramável, pois toda a lógica de operação é estruturadana forma de um programa e gravada dentro do componentee, a cada vez que este for alimentado, o programainterno será executado; pode ser considerado pequeno,pois em uma única pastilha de silício encapsulada, têm-se todos os componentes necessários para o controlede um processo, ou seja, está provido internamente dememória de programa, memória de dados, portas deentrada e/ou saída paralelas, timers, contadores,conversores analógico-digitais, entre outros, ao contráriodos microprocessadores que, apesar de possuir umaUnidade Lógica (UL) muito mais poderosa, nãopossuem todos esses recursos em uma única pastilha(SOUZA, 2000).

Baseado nesta gama de recursos, este projeto depesquisa tem como objetivo principal buscar asimplificação e o aumento da eficiência dos comandoseletroeletrônicos de Elevadores de Carga, através dodesenvolvimento de uma placa de circuitos controlada

30 VIEIRA, K. J. R.; BERNUY, M. A. C. / UNOPAR Cient., Ciênc. Exatas Tecnol., Londrina, v. 2/3, n. 1, p. 29-41, nov. 2003/2004


por um microcontrolador PIC 16F877A, que fará a varredurados sensores e botões existentes no equipamento e,através de uma programação específica, fará o controledos acionamentos do mesmo. A motivação principalpara esta pesquisa é a inexistência de comandosmicrocontrolados no mercado de elevadores de carga,fabricados por pequenas empresas do setor. Nestetrabalho, pretende-se demonstrar a viabilidade daevolução tecnológica em sistemas controlados porcircuitos elétricos, com a implementação da lógica decontrole através de microcontroladores associados acircuitos eletrônicos, sendo que é possível atingir umalto grau de confiabilidade no controle de equipamentosmecânicos e em processos em geral, cada um delescom suas próprias questões de padronização, recursos,custos, obsolescência etc.

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O elevador de carga, também conhecido comomonta-carga, é um equipamento utilizado para amovimentação vertical de cargas, entre dois níveis nomínimo. Foi o precursor dos elevadores residenciaisatuais, porém seu uso continua sendo importante naindústria e no comércio atual, para a elevação de cargasentre diferentes níveis de piso de empresas e lojas,além do importante uso em sistemas de armazenamentovertical em almoxarifados (ARQUITETURA..., 1999).Estes elevadores, em sua maioria, servem somente doispavimentos, devido à sua simplicidade de construção elimitação técnica e de custo. Utilizam comandoselétricos simples com chaves mecânicas nos fins-de-curso e travas mecânicas para as portas. Seumovimento é feito através de fusos roscados ou atravésde polias e cabos de aço e, em alguns casos, utilizamfreio eletromagnético para parada da cabina. O comandodesses elevadores é realizado através de circuitoselétricos que comandam toda a lógica do equipamento.Qualquer ampliação tecnológica ou implantação dealgum recurso adicional resulta em um aumentosignificativo de custo do comando, em decorrência docusto dos componentes elétricos e da falta de recursostecnológicos que os circuitos elétricos oferecem comoarmazenamento em memória, por exemplo.

O elevador desenvolvido neste trabalho terá asseguintes características:

1. Atenderá quatro andares;2. A Chamada será feita através de um conjunto de

botões existentes em cada andar, podendo ocomando armazenar várias chamadas ao mesmotempo e atendê-las conforme uma seqüência pré-determinada.

3. O nivelamento da cabina com o pavimento seráfeito através de sensores ópticos;

4. Possuirá duas micro-chaves fim-de-curso, umasuperior e uma inferior, as quais identificarão quea cabina ultrapassou o curso superior ou inferior;

5. Possuirá sinalizações em cada pavimento, queirão indicar o momento em que a cabina podeser acessada e se existem chamadas a serematendidas pelo elevador;

6. Terá o fechamento automático da porta da cabina.

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Após o estudo detalhado do funcionamento doselevadores, como suas características mecânicas,elétricas e lógica de funcionamento, foi possíveldesenvolver o projeto de um elevador de carga controladopor um microcontrolador PIC 16F877A. O projeto foidividido em alguns subprojetos para facilitar seudesenvolvimento e haver a possibilidade de sedesenvolver algumas etapas em paralelo.

O Circuito Básico foi a primeira etapa: foi possíveltraçar um modelo de elevador proposto e suas partes,baseado no funcionamento dos elevadores existentes.

O Projeto Mecânico veio em seguida, determinandoo tamanho da maquete em função dos motores,sensores, botões e sinalizações do elevador a fim demanter uma coerência na escala. Este foi mudadodurante o desenvolvimento do elevador para seradequada a disponibilidade de materiais e ajustes nocircuito eletrônico e no programa do microcontrolador.

O Projeto do Hardware foi responsável por interligaros LEDs, sensores e botões na placa de circuito ondese encontrava ligado o microcontrolador PIC. O circuitode alimentação do microcontrolador, a fonte dealimentação e o drive de potência para acionamentodos motores foram desenvolvidos também nesta etapa.

O Projeto do Software foi a parte responsável pelaprogramação e gravação do microcontrolador a partirde uma lógica de funcionamento predefinida.

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Em primeira instância, foram elaborados os primeirosrascunhos da diagramação dos esquemáticos básicosdo circuito. Eles foram concebidos a partir do levantamentodo funcionamento de elevadores residenciais e de carga.Tomando por base os principais periféricos de umelevador, elaborou-se um diagrama que mostra osblocos necessários para a implementação de um circuitoreal de um elevador de carga. O projeto do software foidividido em sete blocos distintos como pode ser observadono Diagrama 1, pois, assim, o desenvolvimento doprograma e da placa de circuito seria facilitado.

Os botões de chamada e de emergência têm comofunção a entrada das chamadas feitas pelo usuário doelevador e a parada do equipamento em situações deemergência respectivamente. Os sensores têm comofunção a entrada de dados correspondente à situaçãoem que se encontram a cabina e a porta do elevador.Os sensores dos andares, da porta da cabina e de fim-de-curso têm como objetivo informar o nivelamento dacabina no andar, o estado da porta e se a cabina excedeuo percurso pré-programado por alguma falha. Esteconjunto de sensores e botões são as entradas domicrocontrolador.

Os controles do motor e do freio da cabina sãoresponsáveis por converter o sinal digital domicrocontrolador em sinais elétricos com potênciaadequada para acionar os relés que controlam omovimento dos mesmos. O controle do motor da portada cabina é responsável por converter o sinal digital domicrocontrolador em sinais elétricos com potência



adequada para o movimento do motor correspondentee as sinalizações são responsáveis por informar aousuário o momento em que a cabina está apta a seracessada e se existem chamadas na memória doelevador. Este conjunto de controles e sinalizações sãoas saídas do microcontrolador.

O armazenamento das chamadas é a parteresponsável por memorizar as chamadas feitas pelousuário, mesmo que o elevador esteja em movimento.Por necessitar de pouco espaço em memória para oarmazenamento das chamadas, esta ficará na própriamemória do microcontrolador.

O gerenciamento por microcontrolador faz todo ocontrole lógico e funcional do equipamento, ou seja,possui várias funções relacionadas às chamadas feitaspelo usuário: o armazenamento das chamadas namemória do microcontrolador, o movimento do elevadorpara atender estas chamadas em uma seqüência lógicaadequada, além do tratamento para falhas mecânicase elétricas e do acionamento da parada de emergência.

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Para a demonstração do funcionamento do comando,foi construída uma maquete que possui todas ascaracterísticas e todos os periféricos de um elevadorde carga. A Foto 1 mostra os detalhes da maquetedesenvolvida.

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No desenvolvimento do projeto do hardware, osprincipais pontos a serem observados foram o uso deresistores para limitar a corrente nos LEDs, o uso deresistores para limitar a corrente nas portas de entradado microcontrolador, bem como o uso de capacitorespara que a tensão de alimentação, após ser retificada,não tivesse uma oscilação prejudicial.

Um pino do microcontrolador não tem potênciasuficiente para acionar diretamente um motor. Para isso,são utilizados drivers de potência e, no caso desteprojeto, o ponto de partida foi o relé adquirido para aalimentação e a comutação dos motores. O Relé damarca METALTEX, modelo TM4RC3, resiste à correntemáxima de 5A entre os pinos Comum (CM), NormalAberto (NA) e Normal Fechado (NF), tem isolamentopara 250V, possui quatro conjuntos de pinos e éacionado por uma bobina de 24Vcc. Depois de feita a

Diagrama 1. Blocos do esboço inicial.

medição no relé, constatou-se que ele consumia umacorrente de 70mA para acionar a bobina. Para geraresta tensão e corrente, foi utilizado um transistor NPN2N2222, com VCBO 60V máx., VCEO 30V máx. e IC800mA máx., pois este aciona com uma certa folga orelé. Outro ponto importante observado foi a correntereversa gerada quando a bobina do relé é desenergizadaem decorrência da impedância da bobina. Para que estatensão não danifique o transistor ou até mesmo omicrocontrolador, um diodo (D2) em corte foi ligado naentrada da bobina; assim, quando a bobina fordesenergizada, um pequeno “curto circuito” consomeesta tensão. Foi limitada a corrente em todas asentradas do microcontrolador, utilizando-se resistoresde 10KW. Deste modo, Assim, qualquer pico de tensãoé dissipado no resistor, garantindo a integridade dospinos do microcontrolador. O Diagrama 2 ilustra ocircuito proposto, onde R1 = 10KW, R2 = 2,2KW, Q1 =2N2222, D1 = LED 5mm, D2 = 1N4007.

Foto 1. Maquete do elevador.

Gerenciamento

por Microcontrolador

Sensores dos andares Sensores da porta

Sensores fim-de-curso (Entrada de dados)

Sinalizações (Saída de dados)

Controle do motor e freio da cabina (Saída de dados)

Controle do motor da porta da cabina (Saída de dados)

Armazenamento das Chamadas (Entrada e saída de dados)

Botões de Chamada Botão de Emergência

(Entrada de dados)



Após a definição de todo o circuito eletrônico e deseus componentes, um desenho esquemático foi criadoe uma placa de circuito impresso (PCI) foi desenhadacom o auxílio do software ExpressPCB. A PCI foifabricada através do processo de de silkscreen. Para asoldagem dos componentes na PCI, cuidados com apolaridade e o excesso de temperatura nos componentes,solda fria, entre outros, foram cuidadosamente observados.A PCI pode ser observada na Foto 2.

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Para facilitar a programação do microcontrolador,inicialmente foi criado um fluxograma macro paraexemplificar toda a lógica de funcionamento do elevadore, em seguida, cada parte foi detalhada e refinada.Alguns problemas lógicos foram explicitados e corrigidosainda nesta fase, proporcionando uma economiasignificativa de tempo. Então, o próximo passo foitranscrever o fluxograma em linguagem Assembly efazer os testes e as correções necessárias no programa.

Para melhor compreensão dos fluxogramas, foicriada uma tabela contendo as siglas dos principaispinos do microcontrolador (Quadro 1) e de algumas flagsque foram utilizadas para o desenvolvimento do software.

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Conforme mostrado no Fluxograma 1, ao iniciar osistema, o software faz a inicialização do microcontrolador.Em seguida, faz uma varredura de todas os sensorespara verificar a posição da cabina, posicionando-a no1º andar e limpando a memória. Então, o software entraem Looping, armazenando as chamadas na memóriado microcontrolador, disparando movimento enquantohouver chamadas não atendidas. A parada da cabina

Diagrama 2. Modelo do drive de potência.

em um andar solicitado é feita através de InterrupçõesExternas.

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Ao iniciar o sistema, o software faz a inicialização detodas as funções do microcontrolador, definindo cada umdos pinos: entrada ou saída, digitais ou analógicos. Definetambém os temporizadores que serão usados, asinterrupções, inicia as variáveis, dentre outras coisas. Mas,ao se ligar à fonte de alimentação, esta pode demorar algunsmilissegundos para que consiga atingir sua tensão nominalde saída. Isso acontece pela utilização de capacitores defiltro para a eliminação de ripple (SOUZA, 2000). Umexemplo de retardo da fonte pode ser observado no Gráfico1. Neste gráfico, é mostrado o que acontece quando seliga uma fonte de alimentação, nota-se que, entre o tempoT0 (tempo inicial) e TF (tempo final), há uma rampa onde atensão sobe gradativamente até atingir o seu nível nominal.Como o datasheet do microcontrolador garante que elefunciona entre 2 e 6 volts, esta rampa poderia causar sériascomplicações na inicialização do mesmo. Caso esta rampadure 10 ms, neste tempo, um microcontrolador PIC16F877A, trabalhando com um cristal de 4MHz, conseguiriaexecutar mais de 10 mil instruções. Como neste tempo atensão de alimentação não é estável, provavelmenteocorreriam erros na execução destas instruções.

Gráfico 1. Exemplo de estabilização da fonte.

Foto 2. Placa de circuito impresso.



Quadro 1. Siglas dos pinos do microcontrolador.

Sigla Descrição Alto (=1) Baixo (=0) LDPC Liga e desliga a porta da cabina Liga Desliga AFPC Abre e fecha a porta da cabina Abre Fecha LDM Liga e desliga motor Liga Desliga SM Sentido do motor Sobe Desce LDF Liga e desliga freio Liga Desliga S1A Sinalização do 1º andar Anodo Verde Vermelho S1C Sinalização do 1º andar Catodo Vermelho Verde S2A Sinalização do 2º andar Anodo Verde Vermelho S2C Sinalização do 2º andar Catodo Vermelho Verde S3A Sinalização do 3º andar Anodo Verde Vermelho S3C Sinalização do 3º andar Catodo Vermelho Verde S4A Sinalização do 4º andar Anodo Verde Vermelho S4C Sinalização do 4º andar Catodo Vermelho Verde BT1 Botão 1º andar On Off BT2 Botão 2º andar On Off BT3 Botão 3º andar On Off BT4 Botão 4º andar On Off

SEN1 Sensor do 1º andar On Off SEN2 Sensor do 2º andar On Off SEN3 Sensor do 3º andar On Off SEN4 Sensor do 4º andar On Off

SFCINF Sensor fim-de-curso inferior On Off SFCSUP Sensor fim-de-curso superior On Off

SPA Sensor porta aberta On Off SPF Sensor porta fechada On Off

BTERM Botão de emergência On Off MEM_1 Flag que armazena chamadas 1º andar c/ cham. s/ cham. MEM_2 Flag que armazena chamadas 2º andar c/ cham. s/ cham. MEM_3 Flag que armazena chamadas 3º andar c/ cham. s/ cham. MEM_4 Flag que armazena chamadas 4º andar c/ cham. s/ cham.

Fluxograma 1. Macro do programa principal.



É possível evitar que o microcontrolador sejainicializado antes de a tensão da fonte ficar estável e,para isto, é clássica a utilização de circuitos de resetautomático no microcontrolador. Um circuito deste tipoé denominado Power-On Reset.

Outra maneira de evitar a inicialização precoce éutilizando um temporizador interno especialmentedesenvolvido para esta aplicação. Como observadoanteriormente, o microcontrolador utilizado possui umtemporizador em seu hardware, o Power-Up Timer(PUT). Este dispositivo gera um atraso fixo de 72ms eo seu controle é feito pelo pino 1. Quando se aplica umnível alto neste pino, o microcontrolador é reiniciado.Após a inicialização, o PUT entra em ação, só liberandoo microcontrolador após o tempo de atraso e sua únicadesvantagem é que seu tempo é fixo; assim, se fornecessário um tempo maior, é imprescindível o uso docircuito PUT. No caso da aplicação em um comandode elevador, o tempo de 72 milissegundos é suficiente.

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Conforme mostra o Fluxograma 2, após iniciar osistema, o software faz o reconhecimento da posiçãoda cabina do elevador, posiciona a mesma no primeiropavimento e abre sua porta. Então, ele zera todas asflags onde são armazenadas as chamadas feitas pelousuário, deixando a memória de chamada limpa e novasinterrupções são configuradas. Esta é uma operação quesomente ocorre quando o microcontrolador é reiniciado.

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Para efetuar o controle do movimento da cabina, osoftware trabalha dentro de um looping verificando seexiste alguma flag de memória de chamada setada (iguala 1). Em caso afirmativo, verifica-se se a cabina já estáem movimento e, se estiver, volta para o looping, pois omovimento da cabina será interrompido. Caso a cabinaesteja parada, as rotinas FECHA PORTA, SINALIZAÇÃO,

Fluxograma 2. Referenciamento da cabina.



SETA DESTINO e DISPARA MOVIMENTO são chamadaspara que se inicie o movimento da cabina. A estruturada rotina de Controle dos Movimentos pode ser vista noFluxograma 1.

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Depois de identificada a necessidade de colocar acabina em movimento ou pará-la, o software faz ocontrole nos pinos LDF e LDM, que controlam o freiode parada e motor do redutor respectivamente. Tambémé programada uma rotina de tempo para que a ação deliberar freio e acionar o motor não seja feita quase queinstantaneamente, se for levado em conta o tempo deciclo de somente um milissegundo do microcontroladore que levaria alguns ciclos para tal operação. O temposerve também para criar um tempo entre o corte dealimentação do motor e o acionamento do freio do motor,para não gerar desacelerações bruscas na cabina doelevador. O fluxo das rotinas DISPARA MOVIMENTO ePÁRA MOVIMENTO podem ser observadas noFluxograma 3.

Fluxograma 3. Controle do motor da cabina.

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As rotinas ABRE PORTA e FECHA PORTA fazemo controle da abertura e do fechamento da porta dacabina. Na rotina ABRE PORTA, primeiramente éavaliado o estado do pino SPA para verificar se a portajá não se encontra aberta, então os pinos AFPC e LDPCsão setados para ligar o motor da porta e é feita a leiturano pino SPA até que este se encontre setado. Então, édado um clear no pino LDPC para que o motor da portapare. Já na rotina FECHA PORTA, primeiramente éavaliado o estado do pino SPF para verificar se a portajá não se encontra aberta; é dado um clear no pinoAFPC, o pino LDPC é setado para ligar o motor daporta e é feita a leitura no pino SPF até que este seencontre setado. Então, é dado um clear no pino LDPCpara que o motor da porta pare. O fluxo das rotinasABRE PORTA e FECHA PORTA podem ser observadasno Fluxograma 4.

Fluxograma 4. Controle do motor da porta da cabina.

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Enquanto que as rotinas do software colocam acabina em movimento, controlam a porta da cabina eas sinalizações, as interrupções são responsáveis poridentificar as chamadas e carregar a memória, controlartodas as paradas da cabina do elevador e identificaruma situação de emergência. As interrupções utilizadassão a interrupção de Timer0, interrupção de Timer2 einterrupção por mudança de estado. O fluxo principaldas rotinas de interrupções pode ser observado noFluxograma 5.

Quando a cabina acionar algum dos sensores depavimento (SEN1, SEN2, SEN3 e SEN4), ligados nasportas RB4, RB5, RB6 e RB7 respectivamente, ainterrupção por mudança de estado é ativada desviandoo programa para uma rotina que irá avaliar a combinaçãodos estados das portas RB4, RB5, RB6 e RB7 e dasflags MEM_1, MEM_2, MEM_3 e MEM_4. A combinaçãode estados entre as portas e as flags pode parar acabina em um andar solicitado ou deixar que elacontinue em movimento. O Fluxograma 5 mostra aestrutura da interrupção por mudança de estado.

A interrupção de Timer0 controla os botões dechamada e os LEDs são indicadores da memória dechamada. A cada 2ms (milissegundos), o contador doTimer0 estoura e o programa desvia para uma rotinaque muda os pinos para a entrada, faz a leitura doestado dos botões, muda os pinos novamente para asaída e atualiza os LEDs da memória de chamadas.Após lido um botão de chamada, o software verifica sea flag de memória correspondente ao andar solicitadoestá em baixo (=0) e, caso positivo, seta a flagcorrespondente. Caso contrário, ele ignora uma novachamada para não perder tempo armazenando-a namemória. Outro fator importante é a programação de



um filtro de tempo para a leitura do botão, ou seja, paraconsiderarmos que o botão foi realmente pressionado,o pino relativo ao botão é checado várias vezes seguidas.Quanto mais vezes checadas, mais tempo o botão deveser realmente pressionado para efetuar a função. OFluxograma 7 mostra a estrutura da interrupção doTimer0.

A interrupção de Timer2 controla o botão deemergência e as chaves fim-de-curso inferior e superior.A cada 10ms (milissegundos), o contador do Timer2estoura e o programa desvia para uma rotina que faz avarredura no botão e nos sensores e, caso algum destesesteja acionado, o programa interrompe o movimentoda cabina e da porta, desvia para uma rotina que emiteum sinal de erro. Caso contrário, ele ignora uma novachamada para não perder tempo armazenando-a namemória. O filtro de tempo para a leitura do botão e dossensores também é necessário neste caso. O Fluxograma8 mostra a estrutura da interrupção doTimer2.

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Quando a rotina SETA DESTINO é chamada, oprograma avalia inicialmente em qual pavimento a cabinase encontra, ou seja, qual sensor de pavimento estáacionado, depois o sentido do movimento anterior efinalmente qual flag de memória de chamada estásetada para decidir qual será o sentido do movimentoda cabina (sobe ou desce). Conforme a combinaçãodestas variáveis, o pino Sentido do Motor (SM) é setado(igual a 1) ou ressetado (igual a 0). O fluxo das rotinasde SETA DESTINO pode ser observado nosFluxogramas 9 e 10.

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Quando a ROTINA SINALIZAÇÃO é chamada, oprograma avalia inicialmente em qual pavimento a cabinase encontra e depois a situação da porta da cabina, paradecidir qual será a sinalização a ser mostrada (Verdepara porta aberta ou Vermelha para a porta fechada). Asinalização do elevador será feita através da polarizaçãode um LED bicolor. O fluxo da ROTINA SINALIZAÇÃOpode ser observado nos Fluxogramas 11 e 12.

Depois de criados os fluxogramas, o microcontroladorfoi programado. Foram criadas inicialmente todas asrotinas do programa antes de começar os testes doprograma. Houve muita dificuldade em identificar ecorrigir os problemas de uma só vez devido à extensãodo programa. Desta forma, foi adotado um novo métodode testes, em que cada rotina do programa era testadaindependentemente no microcontrolador com auxílio deum protoboard e inserida ao programa principal.Posteriormente, foram feitos inúmeros testes noprograma principal para verificar se havia algum tipo deconflito após a inserção da nova rotina. Assim, osproblemas e os conflitos do programa foram sanados,não rapidamente, mas de uma forma organizada econtínua. Após a programação do microcontrolador, estefoi conectado à placa de circuito, interligada a todos osperiféricos da maquete e iniciaram-se os testes e osajustes finais de tempos de parada.

Fluxograma 6. Interrupção por mudança de estado.

Fluxograma 5. Principal da rotina de interrupções.



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Futuramente este comando para elevador de cargapode ser melhorado com a implantação de maisalgumas funções como:

• Indicador da posição da cabina do elevador.• Conjunto de sensor óptico para não deixar que a porta

da cabina feche se houver alguma barreira entre elas;• Controle de duas velocidades para o motor do

elevador, as quais, associadas a sensores deaproximação da cabina nos andares, possibilitarãopartidas e paradas mais precisas e sem trancos.Um controle através de inversor de freqüência onerariaconsideravelmente a implantação do elevador.

• Sistema de segurança o qual identifica que avelocidade do elevador está muito acima da sua

Fluxograma 7. Rotina do Timer0.

velocidade nominal, caracterizando em uma possívelqueda da cabina.

É importante ressaltar que, além dos aprimoramentosdo comando do elevador, alguns quesitos do projeto mecânico,como freio de segurança e freio de estacionamentonormalmente fechado, são indispensáveis para que estese destine a um uso seguro nas empresas.

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A motivação para a realização deste trabalho estáligada, sobretudo, ao aperfeiçoamento das técnicas deprojeto e construção de circuitos eletrônicos e automaçãode equipamentos mecânicos com a utilização demicrocontroladores. Estas técnicas serão desenvolvidasvisando à adequação aos princípios de qualidade,



Fluxograma 8. Rotina do Timer2.

confiabilidade e custo da automação de mecanismos esistemas mecânicos existentes na indústria, cujo campode trabalho encontra-se em grande ascensão.

No caso do Elevador de Carga, esta pesquisafornecerá subsídios técnicos para o desenvolvimentode novos comandos partindo deste primeiro protótipo,até que se consiga atingir um alto grau de confiabilidadeno controle destes equipamentos com um custocompetitivo. Assim, pequenas empresas fabricantes deelevadores de carga poderão produzir e comercializarestes equipamentos.

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ARQUITETURA um olhar vertical: o elevador definindoa paisagem urbana. São Paulo: Elevadores Atlas:Antônio & Design, 1999.

DORF, Richard C.; BISHOP, Robert H. Sistemas deControle Modernos. Rio de Janeiro: LTC, 2001.

OGATA, Katsuhiko. Engenharia de controle moderno.3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001.

SOUZA, David José de. Desbravando o PIC. 5. ed. SãoPaulo: Érica, 2000.



Fluxograma 9. Rotina Seta Destino (Parte 1).



Fluxograma 10. Rotina Seta Destino (Parte 2).



Fluxograma 11. Rotina de Sinalização (Parte 1).

Fluxograma 12. Rotina de Sinalização (Parte 2).

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