curso de tecnologia em mecatrÔnica industrial · acionamento eletrÔnico de portÃo via comando...

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________________________________________________________________________________________ Faculdade de Tecnologia de Garça “Deputado Julio Julinho Marcondes de Moura” CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL DANILO SERVONI LIMA JEAN CARLO DE FIGUEIREDO MENDES ACIONAMENTO ELETRÔNICO DE PORTÃO VIA COMANDO POR VOZ GARÇA 2016

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Page 1: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL · ACIONAMENTO ELETRÔNICO DE PORTÃO VIA COMANDO POR VOZ ... esses sistemas convencionais adicionando o recurso de comandos por voz

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Faculdade de Tecnologia de Garça “Deputado Julio Julinho Marcondes de

Moura”

CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL

DANILO SERVONI LIMA

JEAN CARLO DE FIGUEIREDO MENDES

ACIONAMENTO ELETRÔNICO DE PORTÃO VIA COMANDO POR VOZ

GARÇA 2016

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Faculdade de Tecnologia de Garça “Deputado Julio Julinho Marcondes de

Moura”

CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL

DANILO SERVONI LIMA

JEAN CARLO DE FIGUEIREDO MENDES

ACIONAMENTO ELETRÔNICO DE PORTÃO VIA COMANDO POR VOZ

Artigo Científico apresentado à Faculdade de Tecnologia "Dep. Julio Julinho Marcondes de Moura - FATEC, como requisito para conclusão do curso Tecnologia em Mecatrônica Industrial. Orientador: Prof. Dr. Édio Roberto Manfio

GARÇA 2016

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Faculdade de Tecnologia de Garça “Deputado Julio Julinho Marcondes de

Moura”

CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL

DANILO SERVONI LIMA

JEAN CARLO DE FIGUEIREDO MENDES

ACIONAMENTO ELETRÔNICO DE PORTÃO VIA COMANDO POR VOZ

Artigo Científico apresentado à Faculdade de Tecnologia "Dep. Julio Julinho Marcondes de Moura - FATEC, como requisito para conclusão do curso Tecnologia em Mecatrônica Industrial, examinado pela seguinte comissão de professores:

Data da Aprovação: ___/___/___ _________________________________

Prof. Dr. Édio Roberto Manfio FATEC Garça

_________________________________ Prof.

FATEC Garça

_________________________________ Prof.

FATEC Garça

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ACIONAMENTO ELETRÔNICO DE PORTÃO VIA COMANDO POR VOZ

Danilo Servoni Lima1 [email protected] Jean Carlo de Figueiredo Mendes2

[email protected] Prof. Dr. Édio Roberto Manfio3 [email protected]

Resumo - Atualmente, os sistemas de acionamento automático de portões para garagens encontram-se entre os mais comuns em termos de automação residencial e são comandados por meio de um controle remoto que, normalmente, fica no veículo do usuário. O objetivo desse projeto é aprimorar esses sistemas convencionais adicionando o recurso de comandos por voz. O projeto é relevante por vários motivos: proporciona a comodidade da interface por voz; pode eliminar o porte de controles através do acionamento via smartphone; tem potencial de inclusão para pessoas com pouca mobilidade motora e; possibilita escolha das palavras - comandos - em Português do Brasil. Para realização desse trabalho interdisciplinar foram necessárias pesquisas sobre Acionamentos Elétricos, Sistemas Microprocessados e Microcontrolados, Eletrônica, Programação em Linguagem C, Linguística, Processamento de Linguagem Natural, entre outras, além da construção de uma maquete de garagem com elementos mecatrônicos. Palavras-chave: Comandos por voz, microcontrolador e automação.

Abstract - Currently, automatic drives system gates for garages are among the most commons home automation terms and they are controlled through a remote control, that, usually, it is in the user’s vehicle. The purpose of this project is upgrade this conventional system adding the voice command resource. The project is relevant for several reasons: provides the voice interface convenience; can eliminate the porting control through actuation by smartphone; It has potential of inclusion for people with reduced mobility; and allows choose the word – voice command – In Brazilian Portuguese. For achievement out this interdisciplinary work it was necessary research about Electric Drives, Microprocessor and Microcontrolled System, Electronic, C Language Programming, Linguistics, Natural Language Processing, among others, besides the a garage model construction with mechatronic elements. Keywords: Voice command, Microcontrolled and automation.

1 Aluno do curso de Tecnologia em Mecatrônica Industrial - FATEC - Garça 2 Aluno do curso de Tecnologia em Mecatrônica Industrial - FATEC - Garça 3 Docente da Faculdade FATEC - Garça

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1 INTRODUÇÃO Os ambientes inteligentes são aqueles que visam adquirir e aplicar

conhecimentos sobre si mesmos, de maneira a buscar a melhora da qualidade

de vida de seus ocupantes, levando a elevados índices de automação desses

ambientes (PEREIRA, 2007). Contudo, a automação residencial tem sido

considerada como sinônimo de modernidade e mesmo de algo futurista

(FREITAS et al., 2010).

Nos últimos trinta anos, apesar dos avanços tecnológicos na área de

automação residencial, a mesma ainda é considerada tecnologia cara, pouco

acessível, restrita apenas a um grupo de pessoas mais ricas que adquirem

sistemas personalizados, projetados sob medida. A indústria atual, de maneira

geral, tem focado suas inovações na área de segurança, controle de

temperatura e iluminação, pouco contribuindo na busca por soluções realmente

inovadoras e mais abrangentes do que se refere a automação residencial

(PEREIRA, 2007).

O campo para desenvolvimento dessa área, apesar de timidamente

explorado, é farto e vem se aprimorando com o passar do tempo, devido

principalmente ao aumento da velocidade de processamento dos dispositivos

eletrônicos, diretamente relacionado ao processo de automação residencial

(FREITAS et al., 2010).

A automação por sua vez, tem por objetivo realizar automaticamente

atividades repetitivas do dia-a-dia, com mecanismos que controlam, de maneira

pré-programada, seu funcionamento, com pouca ou nenhuma ação do homem.

O seu processo pode ser dividido em três fases, que atuam de maneira cíclica:

(1) captura do estado do ambiente, (2) com base no estado encontrado e com

objetivos pré-estabelecidos, definir as necessidades e a forma de atuação; e

por fim (3) a realização das atividades necessárias para atingir os objetivos e

mudar a realidade do estado do ambiente (PEREIRA, 2007).

Os sistemas de automação residencial fazem parte da vida de muitas

pessoas e de acordo com Muratori e Bó (2011, p.70),

É o conjunto de serviços proporcionados por sistemas tecnológicos integrados como o melhor meio de satisfazer as necessidades básicas de segurança, comunicação, gestão energética e conforto de uma habitação.

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Entre os sistemas de automação mais comuns temos abertura e

fechamento automático de portão de garagem. Esses procedimentos

normalmente são feitos através de um controle remoto por rádio frequência, em

que o botão do controle quando acionado, envia um sinal para a central

eletrônica que faz o acionamento do motor do portão. Visando buscar

acessibilidade, comodidade e facilidade no acionamento, o protótipo e o projeto

em aplicação real elaborados, irão contar com um sistema de comando por

voz.

Realizado por dispositivos eletrônicos, o reconhecimento de voz tem

muitas finalidades e aplicações, entre elas, a automação residencial. Essa

tecnologia é interessante quando avaliado o seu impacto sobre a economia de

tempo na realização de atividades cotidianas, bem como maior conforto e

acessibilidade para pessoas que necessitam de equipamentos de apoio

(BISSOLI et al., 2013).

Para viabilizar o comando por voz no protótipo, será utilizado um

dispositivo de reconhecimento de voz denominado Voice Recognition Module

V2 (doravante apenas V2). Também utilizará o Módulo de desenvolvimento

Arduino Mega 2560, no qual será feita toda a programação de comandos e a

ligação com o V2, para que os comandos sejam executados.

O projeto é relevante pela comodidade ao acionar o dispositivo com a

interface mais amigável possível que é a voz, uma vez que não é necessário

portar controles ou fazer alterações elétricas nos automóveis, podendo também

ser de grande utilidade para pessoas que portam algum tipo de deficiência nas

mãos ou braços, pois, de acordo com Lavrador (2015),

A utilização de sistemas de automação controlados por voz é indiscutivelmente interessante às pessoas portadoras de necessidades especiais, nas quais a fala pode substituir algumas ações motoras.

Há também a vantagem do usuário pode escolher quais palavras quer

usar para acionar o sistema com a facilidade(vantagem) de usar seu próprio

idioma: o Português do Brasil. É diante desses fatos expostos até o momento,

que o presente trabalho pretende contribuir de maneira significativa e inovadora

na área de automação residencial por comando de voz.

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Assim sendo, o objetivo geral desse projeto é desenvolver um sistema

automatizado de garagem integrando a área de Processamento de Sinais da

Fala (MANFIO, 2014).

2 METODOLOGIA

Para realização do trabalho foi necessário pesquisar sobre o

funcionamento do portão eletrônico e a versatilidade do comando de voz. No

protótipo(projeto) atual foi utilizado a placa de desenvolvimento para

reconhecimento de voz (doravante tira isso em azul?) V2, Arduino Mega 2560,

motor de passo e seu respectivo módulo de potência, display LCD, sensor de

barreira, bip (sinal sonoro de alerta) além disso, utilizou-se também

conhecimentos na área de Eletrônica e Sistemas Microprocessados e

Microcontrolados, além de obras como Introdução aos Circuitos Elétricos,

Eletrônica Aplicada, Linguística, Processamento de Linguagem Natural

No projeto em tamanho real elaborado posteriormente o acionamento do

portão se dá através de um aplicativo, criado com auxílio da ferramenta App

Inventor, por meio deste aplicativo o celular se comunica via internet com a

placa de desenvolvimento Arduino Uno que necessita do dispositivo Shield

Ethernet para que haja essa comunicação, e após a análise do software do

Arduino Uno sobre os dados recebidos, são acionadas as saídas

correspondentes gerando um pulso para um emissor de rádio frequência já

cadastrado na central do motor.

2.1 Módulo de Reconhecimento de voz V2

O V2, é um processador de sinais de áudio do fabricante Elechouse.

Trata-se de um dispositivo de simples operação e que grava até 15 comandos

de voz de 1500ms - o que equivale aproximadamente a duas palavras com

duas ou três sílabas. Os comandos são organizados em 3 grupos que

comportam até cinco gravações, que podem ser executadas ao mesmo tempo.

Qualquer som pode ser reconhecido, porém é preciso que o usuário treine esse

som antes de executá-lo (ELECHOUSE, 2014). Em outras palavras, é

necessário que o sistema reconheça ao menos duas gravações compatíveis

para cada comando.

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O Módulo V2 trabalha com tensões entre 4,5 e 5,5 volts e uma corrente

máxima de até 40mA. Para comunicação com o computador é necessária uma

interface digital TTL - 4,5 ou 5,5 volts - para UART e GPIO, interface analógica

através do microfone e fornece precisão de reconhecimento de até 99% em

ambiente ideal, de acordo com o fabricante (ELECHOUSE, 2014).

2.2 Hardware Arduino MEGA 2560

O Arduino, por sua vez, é uma plataforma de código aberto (open

source) criada em 2005 pelo italiano Massimo Banzi, utilizando softwares e

hardwares flexíveis, de baixo custo e que auxiliam os estudantes na criação de

seus projetos. A linguagem de programação utilizada para que os comandos

sejam executados é a Wiring e esse tipo de linguagem é baseada em C e C++

(ARDUINO, 2015).

No projeto está sendo utilizado o Arduino Mega 2560, um módulo

microcontrolado que utiliza o chip Atmega 2560. Além do chip, o módulo possui

54 pinos de entrada e saída, dos quais 15 podem ser usadas como saídas

PWM e 16 como entradas analógicas. Há à disposição uma conexão USB, um

botão reset, e um LED na própria placa que pode ser usado para acendê-lo. A

Tabela 01 mostra as especificações técnicas gerais do Arduino.

Tabela 01 CHIP CONTOLADOR ATmega 2560

TENSÃO DE OPERAÇÃO 5V

TENSÃO DE ENTRADA 7 - 12V

LIMITE DE TENSÃO 6 - 20V

PINOS DIGITAIS DE E/S 54 (15 ajustáveis em PWM)

ENTRADAS ANALÓGICAS 16 pinos

DC CORRENTE E/S 40 mA

DC CORRENTE 3.3V 50 mA

MEMÓRIA FLASH 256 KB

SRAM 8 KB

EEPROM 4 KB

CLOCK 16 MHz

Fonte: www.arduino.cc

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2.3 Motor de Passo

O motor de passo utilizado para fazer a abertura e o fechamento do

portão é do tipo unipolar (FDK, 2015). A escolha do motor de passo para essa

função se deve ao fato de que é possível controlá-lo digitalmente e isso

proporciona obtenção de maior precisão no seu movimento e controle de

velocidade, já que o mesmo é dado por passo, ou seja, o passo do motor

equivale a um determinado valor em graus no seu eixo. Para que um motor

desse tipo complete uma volta são necessários 360 graus, portanto, é possível

controlar a quantidade de voltas ou passos necessários e o tempo de

acionamento entre as bobinas para realizar a tarefa.

Este tipo de motor, é constituído de duas bobinas com um center tap (fio

central) em cada. No projeto, o center tap é alimentado positivamente e as

extremidades das bobinas são aterradas, como mostrado na Figura 04.

Figura 04

Fonte: os autores

O motor a ser utilizado é do fabricante FDK e Modelo SMJ40-4845-B,

contém 6 fios, trabalha com uma tensão de 9,5V e uma corrente de 0,95A

(FDK, 2015). Segundo a especificação presente na Tabela 02, ele possui 48

passos, ou seja, executando 48 passos ele completa uma volta que

corresponde a 360 graus. Portanto, os 7,5 graus correspondentes a cada

passo podem ser previstos nas linhas de programação para que não faltem ou

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excedam na tarefa de abrir e fechar o portão da maquete, lembrando que para

auxiliar nesse controle o projeto conta com sensores de fim de curso.

Tabela 02

SM15

20

XX

X

Código do tipo do motor

Número de passos

Número de série

Código de modificação

Fonte: os autores

2.4 Drive de Potência

Para que o motor funcione é preciso utilizar um módulo de potência,

pois, o Arduino fornece apenas 0,040A e o motor utiliza 0,95A, ou seja, a

corrente necessária é maior que a fornecida. Caso ocorra a insistência em

efetuar a conexão sem o Módulo de Potência poderá danificar a porta do

Arduino.

O módulo de potência foi construído de modo artesanal para que

pudesse atender às necessidades técnicas do projeto. Entre os módulos

disponíveis para venda no mercado e compatíveis com o Arduino, alguns não

ofereciam as características necessárias ao bom funcionamento do motor.

Aqueles que podiam atender os requisitos ofereciam relação custo/benefício

insuficiente. O sinal gerado pelo Arduino excita a base do foto acoplador que

fecha o contato ativando a base do Mosfet. O Mosfet tem o coletor conectado a

um terminal da bobina do motor e o emissor ao terra (GND), portanto, quando

ativado ele consegue um ganho de potência e libera a passagem da corrente

para o terra, acionando o motor.

Abaixo há um modelo esquemático dos componentes, lembrando que o

motor possui duas bobinas e cada uma com dois terminais. Nesse caso se faz

necessário utilizar ao mesmo tempo 4 circuitos equivalentes aos ilustrados na

Figura 06, ou seja, uma para cada terminal da bobina.

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Figura 06

Fonte: os autores

2.5 Display LCD

O display LCD é do modelo GDM1602K, composto de 16 colunas por 2

linhas, onde a escrita (números, caracteres e símbolos) possui a cor branca e o

fundo da tela é azul. Ele é utilizado para mostrar mensagens que informam os

operadores ou o usuários.

A tensão de alimentação é de 5 volts, utiliza corrente de 4 mA e há a

possibilidade de ativar a luz de fundo. Também há a opção de conectar um

potenciômetro ao pino 3 para regulagem do contraste do display (ROBOCORE,

2016a).

2.6 Sensor Infravermelho de Barreira

O sensor é composto por um emissor e um fotorreceptor infravermelho

que trabalha através da reflexão de luz, ou seja, o feixe de luz é emitido em um

certo objeto onde a luz é refletida e retornada para o fotorreceptor, onde a base

do transistor que compõe o fotorreceptor recebe corrente e envia um sinal que

indica a detecção de algo.

A tensão de trabalho é de 5 volts com um consumo de corrente de

25mA, podendo realizar detecção de 3 a 80 cm.

2.7 Buzzer (bip)

Buzzer é um dispositivo piezo elétrico capaz de emitir sons como forma

de sinalização, portanto sua aplicação pode ser para alarmes, indicação de

eventos e etc.

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O dispositivo possui uma tensão de trabalho de 2 a 5 volts, corrente de

30 mA, frequência de operação de 2300 Hz podendo variar em 300 Hz para

baixo ou para cima e com sinal sonoro de 80 dB (ROBOCORE, 2016b).

2.8 Relé

O relé é um dispositivo para realizar chaveamento de cargas que

necessitam de tensão e corrente mais elevada. Esse dispositivo pode ser

usado para fins domésticos e comerciais, onde pode executar o acionamento

de lâmpadas, eletrodomésticos e equipamentos em geral (FILIPEFLOP, 2016).

No atual projeto o relé utilizado pode chavear tensão alternada de 127

volts, ou tensão alternada 240 volts, e para que o chaveamento acontece é

necessário aplicar uma tensão contínua de 5 volts.

2.9 Sensor Fim de Curso

Os sensores fim de curso são chaves de simples acionamento, onde ao

pressioná-las o circuito é fechado enviando um sinal para o controlador. No

projeto para tal função foi utilizado chaves de gancho de aparelhos telefônicos,

devido a sua fácil aplicação e operação.

2.10 APP Inventor

É uma ferramenta utilizada para criação de aplicativos em sistema

operacional Android, na qual foi desenvolvida pela Google e hoje é mantida

pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT).

Para utilização da ferramenta é preciso da internet, onde se faz

necessário possuir uma conta de e-mail no Gmail, para que o usuário consiga

fazer o acesso e criar seus aplicativos.

A criação dos aplicativos é dividida em duas partes, sendo o Designer e

o Bolcks. O Designer é responsável pela criação da interface com o usuário,

onde é possível adicionar botões, textos, ferramentas para web, comando de

voz, temporizador, bluetooth, imagens, etc. Já o Blocks é responsável por toda

parte de execução e programação do aplicativo, onde a programação é feita

em blocos facilitando o desenvolvimento da mesma.

Durante a criação dos aplicativos a ferramenta oferece um simulador

para realizar os testes, ou também, é possível fazer uma conexão com o

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celular através do código QR para a verificação do funcionamento

(TECHNOVATION, 2016).

2.11 Google Now

O Google Now é uma ferramenta criada pela Google para ser utilizada

nos sistemas Android, haja vista que em outros sistemas como o IPhone e IPad

a ferramenta também funciona. Ela foi criada com a intenção de ajudar o

usuário na organização de suas tarefas, mostrando informações variadas de

acordo com o perfil do proprietário. Outro comando existente nessa ferramenta

é o acionamento da funções do celular através do comando de voz, onde

possível realizar pesquisas sobre determinados assuntos, ligar música, ligar

GPS, ativar lanterna, abrir câmera e executar aplicativos.

Para que ferramenta execute essas funções é preciso programá-las

através do aparelho celular.

2.12 Motor para portão

No projeto foi utilizado um motor tipo basculante para portão da

fabricante RCG, cujo o modelo é BV Lift Maxi. O motor trabalha com tensão de

127 volts alternado e 60 Hz, suporta até 450 kg, RPM de 1750, frequência de

comunicação 433,33 Mhz e corrente de trabalho de 1,59 A.

3 FUNCIONAMENTO

3.1 Funcionamento Protótipo

O essencial para o funcionamento do protótipo, como comentado

anteriormente, são o V2, o Arduino, um motor de passo e seu módulo de

potência. A representação esquemática do sistema pode ser verificada na

Figura 01.

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Figura 01

Fonte: os autores

Tal como ilustra a Figura 01, o sistema opera de modo bastante simples.

O usuário chega com seu carro, dá o comando que é captado pelo V2 através

de um microfone. O V2 faz o reconhecimento da voz gravada e transmite para

o Arduino, onde os dados são processados e por meio da programação feita

em C é executado o comando de acionamento para o módulo de potência que

fará o motor girar, abrindo ou fechando o portão.

3.2 Funcionamento em tamanho real

Para o funcionamento em tamanho real foram necessárias a utilização

do Arduino Uno, Shield Ethernet, motor para automatização de portão, placa de

controle remoto de portão, celular e roteador para comunicação via rede.

Ao se aproximar de sua residência o usuário pronuncia a palavra "okay

google", onde a o microfone do celular capta a voz através da ferramenta

Google Now embutida no celular, e fica esperando um comando para executar

alguma tarefa. Nesse momento, basta falar o nome do aplicativo "Home" e o

mesmo irá abrir e liberar o microfone para que os comandos de abertura ou

fechamento sejam ditos.

A partir dos comandos pronunciados, o aplicativo envia um sinal via rede

para o shield Ethernet que é conectado no Arduino, ao receber o comando o

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Arduino pulsa um sinal na placa do controle remoto e o mesmo aciona o portão

através de radiofrequência.

4 PROGRAMAÇÃO DO SISTEMA

A programação utilizada pelo Arduino é chamada Wiring, que é baseada

em C, e segundo Mizrahi (2008) a linguagem C é uma ótima ferramenta para

programação de qualquer tipo de sistema, sejam eles, sistemas operacionais,

processadores de textos, planilhas eletrônicas, processadores gráficos,

aparelhos de segurança e etc. Além disso, essa linguagem foi criada para que

o usuário consiga planejar programas estruturados e modulares, podendo

assim obter mais legibilidade e documentação. Portanto, "a linguagem C é

amiga do programador, suficientemente estruturada para encorajar bons

hábitos de programação". (MIZRAHI, 2008).

Para que fosse possível fazer a programação do Arduino foi necessário

instalar no computador o software aplicativo do Arduino. Com ele foi possível

criar as Sketches (programas), incluir bibliotecas, fazer testes através do Serial

Monitor e realizar o upload (transferência) do programa criado para a placa

Arduino. A programação feita no arduino para o protótipo pode ser vista através

do Fluxograma 01.

Fluxograma 01

Fonte: os autores

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5 MONTAGEM E CONSTRUÇÃO DO PROJETO

5.1 Projeto protótipo

Para a confecção da garagem foi utilizado madeira, para criação das

paredes laterais, parede frontal e o teto.

O portão foi feito utilizando a estrutura de um driver de CD de

computador, onde foi possível reutilizar a forma de acionamento da abertura e

fechamento do driver, podendo assim simular o portão. Portanto foi necessário

remover o motor padrão do driver, e acoplar o motor de passo a ser utilizado no

atual projeto.

Na parede frontal da garagem foi montado o Display para mostrar as

informações do sistema em tempo real, e os leds que indicam a liberação da

senha.

No interior foi colocado todas a placas e módulos utilizado no protótipo e

a ligação entre elas foram feitas utilizando jumpers (fios), no qual foram

passado através de condutores para que os sistema ficasse organizado e de

fácil visualização.

5.2 Projeto em tamanho real

O primeiro passo na montagem do projeto foi realizar a ligação da fiação

e configuração para que o controle se comunicasse com a central eletrônica do

motor. Após isso, foi preciso desmontar o controle e fazer mudanças

necessárias para que o Arduino pudesse acionar a placa do controle remoto

emitindo um sinal de radiofrequência para abertura e fechamento do portão.

Em seguida foi feito a conexão do Shield Ethernet com o Arduino Uno

afim de programá-lo para comunicação via rede.

Por fim, foi criado o aplicativo através no App Inventor denominada

"Home", e executada configurações do aparelho celular e também na

ferramenta Google Now para que todos componentes pudessem se comunicar

e assim executar as tarefas desejadas.

6 SEGURANÇA DO SISTEMA A fala é uma das habilidades mais particulares do ser humano, pois a

onda sonora carrega consigo mais de cem características peculiares de cada

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pessoa, pode ser levado em conta o sotaque, tom (agudo ou grave),

entonação, extensão das palavras, idioma entre outros (CARVALHO; SANTOS,

2015).

Há vários graus para biometria da fala (CARVALHO; SANTOS, 2015),

porém existem três que se destacam, sendo eles:

• Autenticação - processo que realiza uma análise minuciosa do que é

falado, e compara as características do que foi dito, com um padrão já

definido ou anteriormente gravado em um banco de dados para

constatar se a voz que tenta se autenticar tem permissão para isso;

• Palavra-Chave - Método que não se baseia na autenticação, e sim em

um texto predefinido que deve ser dito para validação do sistema, e

então iniciar a tomada de ações quando pronunciados os comandos

que o sistema reconhece;

• Som livre - Circuito que opera de modo que qualquer comando, gerado

por qualquer pessoa, pode acionar o sistema sem nenhum tipo de

autenticação ou validação, existem até mesmo brinquedos que atuam

de maneira semelhante, necessitando apenas uma vibração sonora ou

barulho qualquer para que funcione.

No projeto protótipo, apenas o acionamento para abertura do portão

necessita da palavra chave, no entanto, todos os comandos utilizam da

validação para atuarem, validação realizada através da comparação com as

palavras gravadas no módulo de reconhecimento, portanto, é possível

executar os comandos, desde que se utilize as palavras já definidas, não

sendo necessário a voz que gravou os comandos para executar, somente a

mesma palavra com entonação e extensão parecidas.

O projeto em tamanho real por sua vez, está liberado para que qualquer

pessoa possa executar os comandos, porém há uma opção na ferramenta

Google Now, no qual é possível configurar o sistema para reconhecer um

padrão de voz específico que seja gravado pelo usuário. Dessa forma só

seria possível uma pessoa realizar os comandos.

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7 CONSIDERAÇÕES FINAIS Tanto o projeto protótipo como o tamanho real desenvolvido e estudado

neste trabalho apresentou bons resultados. O acionamento eletrônico de

portão, embora não seja novidade de um modo geral, sempre pode ser

incrementado e evoluir para tornar-se compatível às novas tendências

tecnológicas. No presente estudo foi realizado a automação de uma garagem

utilizando a programação em C no Arduino, onde é feito a abertura e o

fechamento do portão pela voz, bem como o controle de uma lâmpada. Além

disso, o sistema irá se comunicar com o usuário através de um display caso o

mesmo não diga ou erre a senha (palavra-chave) para liberação dos

comandos.

A fim de evitar acidentes existe um sistema de barreira por feixe de luz

configurado para operar durante o processo de abertura e fechamento do

portão, não permitindo que o mesmo se feche sobre carros ou pessoas,

contando com um alerta sonoro para indicar o funcionamento do sistema.

No projeto em tamanho real foi criado um aplicativo para celular e

programado para que se comunique com Arduino através da rede. A abertura e

o fechamento pode ser feito somente com a voz, sem a necessidade do

usuário tocar no celular ou através dos botões do aplicativo.

8 REFERÊNCIAS

ARDUINO. Espaço de Jogos. 2015a. Disponível

em:<http://playground.arduino.cc/Portugues/HomePage>. Acessado em: 07

fev. 2015.

BISSOLI, Alexandre L. C. et al. Geração e suavização de trajetórias

Automáticas para uma simulação residencial de uma cadeira de rodas

comandada por voz. XI Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente,

Fortaleza, 2013.

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CARVALHO, Guilherme Pires Santos de; SANTOS, Thiago Monte dos.

Biometria - impressão vocal. 2015 Disponível em:

<http://www.gta.ufrj.br/grad/09_1/versao-final/impvocal/biometriavozint.html>.

Acesso em: 21 set. 2015.

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<http://www.elechouse.com/elechouse/images/product/Voice%20Recognition%

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