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Grfico de Tartaruga

Alexandre Perin - [email protected] Grando - [email protected] Motti - [email protected] Villela Serta - [email protected]

Professores Orientadores:

Prof Gil Marcos Jess - Fsica - [email protected] Afonso Ferreira Miguel - Sistemas Digitais - [email protected]

Prof Edson Pacheco - Tcnicas Avanadas de Programao - [email protected]

Prof Viviana R. Zurro - Circuitos Eltricos - [email protected]

1. Abstract The Turtle Graphic Project was developed by a group of third periods of computer engineeringstudents at PUC Paran. The project combines four subjects: Physics III, Digital Systems I, AdvancedTechniques of Programming and Electric Circuits I. The intention was to implement the language LOGO that is turtle that move with the commands thatyou send. This project does this in a machine.

2. Apresentao

O projeto do grafico da tartaruga foi desenvolvido por um grupo de estudantes do 3periodo deengenharia da computao na PUC-PR. Esse projeto est relacionado a quatro matrias Fsica III,Sistemas Digitais I, Tcnicas Avanadas de Programao e Circuitos Eltricos I. A inteno do grupo eraimplementar a linguagem LOGO, que uma tartaruga que se move com comandos enviados a ela. O

projeto faz isso em uma mquina.

3. Objetivo

O objetivo do projeto realizar movimento de qualquer objeto metlico utilizando motores de passo eum eletro-im controlado via porta paralela do computador, onde atravs de coordenadas (x e y) e

Projeto Integrado - Grfica de Tartaruga http://legacy.afonsomiguel.com/Graduacao/ProjetosIntegrados/2005-2/Gra...

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ativao/desativao de atraes colocadas na entrada do software, o qual se encarrega de interpretaros sinais, possvel controlar o hardware enviando-os para o circuito, Outra funo do sistema apossibilidade de atrao de objetos metlicos atravs de um eletro-im controlado por software. Aposio de um dos motores fixa para o movimento em x, controlando o outro eixo atravs de uma

correia. J o outro motor acompanha o eixo x e se movimenta em y tambm utilizando uma correia.Todo o sistema tem como objetivo alterar a posio do eletro-im. O funcionamento se d quando sedefine uma posio (coordenada x e y), ento os motores levam o eletro-im at ela. Aps isto o usuriodo sistema decide fazer outro movimento e ativar ou desativar a atrao do objeto.

4. Descrio do Projeto

Inicialmente nos preocupamos com a forma com que o movimento seria gerado. Pensamos em fazer

a movimentao com dois motores, cada um para cada barra, porm com essas duas barrasgrudadas.Verificamos que a melhor opo em nosso caso seria a utilizao de motores de passo umapara cada barra, mas elas separadas. A vantagem deste tipo de motor que possvel maior controlesobre seus movimentos, pois ele possui 4 bobinas que so ligadas/desligadas manualmente, sendo

possvel controlar a quantidade de passos dados de um movimento do motor. Analisamos que, como o motor necessita de maior tenso e maior corrente do que os outros CIs quepretendamos utilizar, precisaramos de um componente ULN2003 que possui uma sada suficiente.Com o funcionamento dos motores compreendido o prximo passo seria analisarmos a melhor maneira

de realizar a atrao de peas metlicas. Decidimos utilizar um eletro-im, pois desta forma geradoum campo magntico apenas com a passagem de corrente eltrica. Para proteo da porta utilizamosoptoacopladores (fotoacopladores) com fim de isolar nosso circuito do computador. O funcionamento deum optoacoplador se baseia em fototransitor, onde ele ativado com a presena de luz. O CI 4n25(optoacoplador) possui internamente um emissor de luz e um fototransistor, assim no h ligao fsica

entre o circuito que vem da placa paralela e o nosso circuito. O circuito do projeto possui um buffer tri-state(74LS244) onde se d a entrada de dados para osmotores e onde ser selecionada a sada de acordo com o motor desejado, uma porta inversora (7404)que inverte o sinal do motor selecionado enviado para o buffer tri-state, dois ULN2003 que tem como

objetivo fornecer a tenso e a corrente necessria para a movimentao dos motores e um rel que utilizado para o controle do eletro-im.

5. Lista de Materiais

3 Barras metlicas;

2 Motores de passo (24 Vcc, 6 fios, 90 ); 1 CI 74LS04; 1 CI 74LS244; 8 CI 4N25 (fotoacopladores); 2 ULN 2003;

1 Rel (Imput: 5 Vcc, Output: 30 Vcc - 2A / 120 Vcc - 1A); 8 Resistores 1 k; 1 DB25 Fmea (porta parelela); 1 Cabo paralelo;

3 placas de circuito impresso; 2 Correias; 1 Base de madeira;


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Fontes de alimentao: 5Vcc, 24Vcc; Software Microsoft Visual C++, para o desenvolvimento do programa; Fios, cola quente, cola instantnea e outros.

6. Diagramas Eltricos

Figura 1: diagrama do circuito eltrico que controla os motores de passo com um buffer(74LS244,74LS04) para a seleo do motor e dois ULN 2003 que enviam comandos eles.


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Figura 2: diagrama do circuito eltrico que recebe os dados enviados para a porta paralela. Possui 84N25(fotoacopladores) para proteger a porta parelela.

7. Diagramas das placas de circuito impresso


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Figura 3: placa de circuito impresso de controle dos motores de passo.


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Figura 4: placa de circuito impresso de proteo da portaparelela.

Figura5 : placa de circuito impresso de controle do rel.

8. Software Desenvolvido

O software foi desenvolvido na linguagem C++ atravs da ferramenta Microsoft Visual C++. Foramutilizadas 4 classes:

CParalela: Controle de comunicao com a porta paralela;


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CMotorPasso: Traduo dos movimentos em coordenada para passos (binrio); CAvel: Controle de movimentao e do eletro-im enviando os comandos atravs da classeCParalela; main: Controle da interface grfica e das demais classes.

Figura 6: Screenshot do software. O usurio atravs mouse seleciona a posio desejada e clicando paraativar a atrao dos objetos.

9. Concluso

Neste projeto atingimos o nosso objetivo principal, que era o controle de motores por meio do

computador. Ficamos muito contente com a realizao do projeto pois podemos aprender de formaprtica muitas coisas que ainda no sabamos nas matrias que compunham a Projeto Integrado,verificando a grande importncia do desenvolvimento de trabalhos prticos no currculo do curso. Ogrupo adquiriu um bom conhecimento relacionado ao componentes utilizados e a comunicao econtrole utilizando-se a porta paralela. Pudemos ter uma idia com relao a produo de um projeto

real, desde seu planejamento a sua execuo, vivenciando todas as suas fases e ficando ciente dasdificuldades que possam vir a surgir.

10. Referncias


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MIGUEL, Afonso F.; Datasheets e Mdulo de Aquisio. [on line] Disponvel na Internet via www. URL:http://www.icet.pucpr.br/afonso.

LOBOSCO, Orlando Silvio & Dias, COSTA Jos Luiz P. da; Seleo e Aplicao de motores Eltricos;

Makron Books

GAJSKI, Daniel D.; Principles of Digital Designer; Prentice-Hall; 1997

TAUB, Herbert; Circuitos Digitais e Microprocessadores; McGraw-Hill; 1984ARRICK, Roger The Difference Between Stepper Motors, Servos, and RC Servos [online] Disponvel naInternet via www. URL: http://www.robotics.com/motors.html

MESSIAS, Antnio Rogrio; Porta paralela; [online] Disponvel na Internet via www. URL:

http://www.rogercom.com/pparalela/introducao.htm

BRAGA, Newton C.; Tudo sobre rels [online] Disponvel na Internet via www. URL:

http://www.metaltex.com.br/tudosobrereles/tudo1.asp

11. Galeria de fotos


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