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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.
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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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.
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.