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Mostra Nacional de Robótica (MNR) 1

PROTÓTIPO DE AUTOMAÇÃO DE RESIDENCIAL

Bruno Martins de Lira (Módulo III – Técnico de Informática), Israel Soares Pereira (Módulo III –

Técnico de Informática), Leonardo Netto Cagliari (Módulo III – Técnico de Informática), Marcos

Henrique dos Santos Rosário (Módulo III – Técnico de Informática), Ueliton Souza dos Santos (Módulo

III – Técnico de Informática)

Saulo Caliman Gomes (Tutor) , Allan Coutinho Nielsen (Professor Colaborador), Bianca Nunes do

Nascimento Bourguignon Bigossi (Professora Orientadora)

CEET VASCO COUTINHO Rua Luciano das Neves, S/N, Centro

29100-200 – Vila Velha – ES

Resumo A correria do dia-a-dia tem reduzido o nosso tempo de

descanso e lazer, imagine acessar os eletrodomésticos, lâmpadas

da sua casa pelo seu celular smartphone. O trabalho

desenvolvido visou o aumento da comodidade e do conforto

para o usuário. Desenvolveu-se uma adaptação no brinquedo

Casa da Árvore, tornando-a um protótipo de casa com lâmpadas,

liquidificador, tv ligados pelo celular smartphone. Para que a automação da casa ocorresse foram usados os softwares open

source: Xampp (Programa Servidor Web), Netbeans IDE 7.4

(foi utilizado como editor Web), linguagem de programação

web: PHP versão 5.0 e Arduino Processing (Compilador

Arduino). Quando ao hardware utilizado podemos citar: Placa

original Arduino modelo Uno, cabos, leds, caixa organizadora,

jumpers. O resultado final ficou muito bom, e o que chamou

mais atenção das pessoas foi o fato de poder ligar o

liquidificador, máquina de lavar pelo celular, este trabalho foi

apresentado na escola numa Feira de Cursos realizada no dia

03/07/2014.

Palavras Chaves: Robótica, Automação, Arduino, Comodidade, Conforto, Smartphone.

Abstract: The rush of day-to-day has reduced our time to rest and leisure, imagine accessing appliances, lamps of your home

from your mobile smartphone. The work aimed at increasing the

convenience and comfort for the user. Developed an adaptation

Toy Tree House, making it a prototype house with lamps,

blender, tv connected by mobile smartphone. For the automation

of the house occurred the open source software were used

Xampp (Web Server Program), NetBeans IDE 7.4 (was used as

a Web editor), web programming language: PHP version 5.0 and Arduino Processing (Arduino Compiler). When the hardware

used include: original model Arduino Uno board, cables, leds,

organizer box, jumpers. The final result was very good, and what

caught most people's attention was the fact that I can turn on the

blender, washing machine, mobile, this work was presented at a

School Fair Courses held on 03.07.2014.

Keywords: Robotics, Automation, Arduino, Convenience,

Comfort, Smartphone.

1 INTRODUÇÃO

Inicialmente foi pesquisado qual melhor placa para se trabalhar:

Arduino ou Raspberry pi, através de pesquisa descobrimos que

a placa Raspberry pi for conectada de maneira errônea pode

ocasionar a queima da placa que praticamente o dobro do preço

da placa de arduino, já na placa do arduino se a conexão fosse

feita de forma errônea única coisa que ocorreria seria não

funcionar mas não tinha risco da placa queimar. [http://multilogica-shop.com/Arduino-Uno-R3]

Foi proposto que os alunos se inscrevessem no site http://www.eaduino.com.br e fizessem o curso Introdução a

Plataforma Arduino, baixaram deste site a apostila 2013 -

Introdução à plataforma Arduino.pdf, exemplos de sketches

(código-fonte do arduino), levando em consideração que o curso

é totalmente on-line e gratuito com atividades teóricas e práticas.

O protótipo tem como diferencial a possibilidade de ligar

eletrodomésticos através do smartphone, ou outro dispositivo

móvel: notebook, netbook, tablet etc e a motivação principal foi

trazer mais comodidade e conforto. Esta comodidade e conforto pode auxiliar pessoas com limitações de movimentos ou

portadores de doenças degerativas.

Este artigo encontra-se organizado da seguinte forma: a seção 2 apresenta a justificativa do projeto e a Seção 3 descreve o

trabalho proposto, a seção 4 descreve os materiais e métodos

empregados, a seção 5 os resultados obtidos e discussão e as

conclusões são apresentadas na seção 6.

2 JUSTIFICATIVA

Proporcionar aos alunos envolvidos a oportunidade de aprender

sobre eletrônica e linguagem de programação de baixo nível

(mais próxima da máquina, o que permite emitir comandos para

as portas USBs, paralelas e seriais, além de permitir o uso de

uma das placas mais usadas na atualizada: placa controladora

Arduino Uno V3 original da Itália.

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Mostra Nacional de Robótica (MNR)

3 O TRABALHO PROPOSTO

O grupo trabalhou com várias hipóteses iniciais tais como fazer

janelas fecharem automaticamente de acordo com o aumento da

umidade, criar portas e janelas com deslizamento automático

assim como é as portas de garagem mas foi encontrado

empecilho que seria a construção do kit que faria este

deslizamento, e também precisaria de um motor mais potente, pensando ainda em automação chegou-se à conclusão que uma

casa automatizada sendo controlada via internet seria bem

interessante. O trabalho foi desenvolvido pelos 5 alunos e 3

professores descriminados no início deste artigo científico.

O trabalho foi desenvolvido por etapas:

1ª etapa – ensino de como os alunos poderiam detectar

problemas na placa-mãe de computador utilizando multímetro,

aqui foi utilizado os seguintes materiais: vídeo-aulas

informativas, multímetro digital, placas-mãe de computador e de

Xbox.

2ª etapa – pesquisa sobre a diferença entre microprocessador e micro controlador.

3ª etapa – inscrição no site http://www.eaduino.com.br, inscrição para fazer o curso de introdução ao arduino.

4ª etapa – aquisição do Superkit com Arduino Uno Rev 3 – Original da Itália pela professora orientadora.

5ª etapa - Repasse do Superkit com Arduino Uno Rev 3 – Original da Itália para os alunos comprometidos com o projeto.

6ª etapa – pesquisa sobre as possibilidades, materiais

necessários, testes, utilização da metodologia expositiva e

prática.

7ª etapa – finalização e apresentação do projeto na Feira de

Cursos.

Figura 1 – SuperKit com Arduino Uno Rev 3 – Original da

Itália

4 MATERIAIS E MÉTODOS

O protótipo foi testado nos dias 27/06, 30/06, 01/07 e 02/07, a

rede da escola além de ter ip dinâmico, foi alterada a faixa de ip

nos dias 27/06, 30/06 e 01/07. Foi necessário uma reunião com

os 3 turnos da informática para que não houvesse mais alterações

na classe de ip e muito menos na faixa, o que foi atendido e foi

montado no local dia 02/07 e apresentado com sucesso dia 03/07

O SuperKit com Arduino Uno Rev 3 – Original da Itália veio com os seguintes itens: 1 CD interativo, 1 arduino uno (original

Itália), 1 cabo USB A para B, 1 protoboard 830, 5 LED 3mm

verde, 5 LED 3mm vermelho, 5 LED 3mm amarelo, 5 LED

3mm branco,10 resistor 10KΩ, 10 resistor 10MΩ, 8 chave táctil, 1 pacote com 25 jumpers, 1 LDR, 1 display 7 segmentos, 1

display 16x2 com backlight, 1 LED RGB, 5 capacitor cerâmico

100 nF, 2 capacitor eletrolítico 10µF, 2 capacitor eletrotítico

100µF, 4 transistor BC 337 (NPN), 4 transistor BC 327 (PNP),

1 piezo, 1 emissor IR, 1 receptor IR, 1 módulo relé, 1 codificador

4511, 1 buzzer, 1 servo 9g, 10 resistor 1KΩ, 1 74HC595, 1 FET

N 30N06, 1 plug bateria 9v, 1 motor DC, 1 regulador 7805, 1

termistor NTC 10KΩ, 1 caixa organizadora 27,5 x 18,0 x 4,3 cm

com 10 repartições.

Também foi utilizado no experimento um liquidificador modelo

simples, além de uma lâmpada inscandescente, brinquedo Casa da Árvore.

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO

O trabalho final dos alunos rendeu uma proposta de parceria com

alunos do 1º período do curso de Engenharia Elétrica da

Faculdade Novo Milênio do mesmo município. O projeto foi

realizado de acordo com o cronograma abaixo visualizado na tabela 1.

Na figura 1 temos a placa controlodora Arduino Uno Rev 3 com as conexões.

Na figura 2 temos a visão completa do primeiro protótipo montado.

Na figura 3 temos a visão completa do protótipo em funcionamento.

Na figura 4 temos detalhes do interior da casa.

Na figura 5 temos o resultado da iluminação da casa vista de

noite.

Tabela 1 – Cronograma de Execução do Projeto

Etapas Conteúdo

1ª Etapa – 03/03 a 30/05/2014

Conhecer a

plataforma

Arduino;

Conhecere

elementos básicos

de

eletricidade/eletrônica;

Ler e interpretar esquemas com

circuitos

eletrônicos;

Montar os circuitos,

integrando-os a

plataforma

Arduino;

Criar programas

para a platadorma Arduino.

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Mostra Nacional de Robótica (MNR) 3

2ª Etapa – 02/06 a 02/07/2014

Identificar alguns

componentes eletrônicos e

respectivas

funções;

Ler e interpretar esquemas com

circuitos

eletrônicos;

Montar os

circuitos,

integrando-os a

plataforma

Arduíno;

Criar programas para a plataforma

Arduino.

3ª Etapa – 03/07/2014

Apresentação do

projeto na Feira de

Cursos da Escola.

Figura 2 – Protoboard com a placa arduino Uno Rev 3 com

as ligações com os fios leds.

Figura 2 – Primeiro protótipo do projeto.

Figura 3 – Visão completa do projeto.

Figura 4 – Detalhes do interior da casa

Figura 5 – Iluminação da casa vista à noite

6 CONCLUSÕES

Como diferencial deste projeto podemos mencionar a não

utilização de um kit educacional e o uso de uma plataforma de

hardware e software livre: o Arduino.

Este projeto permitiu que conceitos de eletrônica, elétrica e robótica fossem aplicados durante o desenvolvimento da

automação, o que permitiu um grande aprendizado por parte do

integrantes do grupo.

O ponto fraco do projeto foi a estrutura inicial em isopor que depois foi modificada por uma estrutura de brinquedo Casa da

Árvore.

O ponto forte foi a possibilidade de acessar pela internet luzes,

eletrodomésticos da casa.

Recomendaria a grupos que estivessem fazendo projeto similar

a fazer a estrutura da casa de protótipo de pvc ou em madeira

MDF.

Não recomendaria o uso de isopor, papelão ou ainda cartolina para fazer o protótipo da casa.

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Mostra Nacional de Robótica (MNR)

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] http://multilogica-shop.com/Arduino-Uno-R3

[2] http://www.raspberrypi.org/faqs

[3] http://www.arduino.cc/

[4] http://www.quora.com/Arduino/What-can-the-arduino-do-

that-the-raspberry-pi-cant-and-vice-versa

[5] http://minuteeng.blogspot.com.br/2012/08/what-are-differences-between-arduino.html

Toledo, Leonardo Henrique Day (2013) Introdução à Plataforma Arduino. EADuino.