sistema de automação residencial de baixo...

Mostra Nacional de Robótica (MNR) 1

Sistema de Automação Residencial de Baixo Custo

Alunos: Gabriel Alves Ribeiro (2º ano do Ensino Médio), Iesley Bezerra dos Santos (2º ano do Ensino Médio).

Colaboradores: Colégio Paraíso.

Tutor: Rubenho Cunha de Morais.

Professores Colaboradores: Leonardo de Sousa Silva e Jorge Raniere Silvério Candido.

Orientador: Rubenho Cunha de Morais.

Instituição dos alunos, colaboradores, tutor e professores: Colégio Paraíso.

Endereço: Rua da Conceição, 1246

CEP: 63.010-465 – Juazeiro do Norte – CE

Instituição do Orientador: Colégio Paraíso.

Endereço: Rua da Conceição, 1246.

CEP: 63.010-465 – Juazeiro do Norte – CE

RESUMO

Sistema residencial a qual possa ter controle da casa, criado em grande parte de forma caseira

por componentes retirados de sucatas eletrônicas, tendo como fato principal seu baixo custo.

Outro fator importante também que a torna diferente dos demais Sistemas de Automação

Residencial é a conexão direta a plataforma Arduino, tendo ainda seu próprio regulador de

tensão, ou seja, não depende de tensões e correntes do próprio Arduino.

Palavras Chaves: Arduino, Plataforma e Automação Residencial.

**Abstract: Residential system which may have control of the house, created largely homemade

way for withdrawal of electronic scrap components, the main fact their low cost. Another important

factor also makes it different from other Home Automation Systems is the direct connection to

Arduino platform, yet having its own voltage regulator, ie not dependent on voltage and current of

the Arduino itself.

**Keywords: Arduino, Platform and Home Automation.

INTRODUÇÃO

Placas de expansão de hardware que se conecta a plataforma Arduino são chamadas de Shields,

através dele, uma plataforma ou placa Arduino, pode desempenhar ainda mais funções do que

ela sozinha. Os circuitos contidos nos diversos shields contém uma eletrônica que adiciona

funções que a placa principal Arduino não possui. Entretanto, os maiores atrativos da plataforma

Arduino é o fato de que é possível desenvolver projetos de dispositivos conectados. Um dos

fatores determinantes para a enorme versatilidade e popularidade da plataforma Arduino são os

Shields, por sua vez a placa sistema de automação residencial de baixo custo foi concebida para

ser uma plataforma bem barata, devido aos elevados custos de dispositivos para automação

residencial quanto para outros tipos de shield referentes.


OBJETIVO

Conciliar sistemas de iluminação, comunicações, segurança, entretenimento, climatização através

de comandos eletrônicos centralizados. Este sistema pode ser interligado por rede elétrica, por

controle remoto ou por automação.

Desenvolver um sistema de automação residencial de baixo custo;

Possibilita aceso total e fácil a residência;

Economia - Baixo custo de energia elétrica;

Comodidade - Controle de todas as luzes (internas e externas);

Conforto - Possibilidade de não estar em casa e controlar itens à distância;

Segurança - Cria cenários de segurança como “Alarme Virtual”;

Acesso a todos – Por ser de baixo custo.

TRABALHO PROPOSTO

Desenvolver um sistema de automação residencial de baixo custo. Criamos uma própria placa de

circuito eletrônico com módulos independentes, onde a mesma se encaixa perfeitamente a uma

placa de Arduino Uno. Outras plataformas ou sistema embarcados podem também ser

conectados por jumpers macho e fêmea no caso do Arduino MEGA, também tendo um porta de

entrada para Raspberry Pi 2 tendo um computador de bordo na residência, porém seu custo

sairia alto, deixando a critério do usuário. Criamos seu próprio regulador de tensão e corrente

independente para cada módulo. Sistema de sinalização por led’s representando que o sistema

está funcionado corretamente, Módulos relés com tensões alternadas adequado para tensões

entre 110-250VAC com tamanho ideal para diversos locais da casa, e adequado para vários tipos

de sensores, presença, luz, câmeras entre outros. Seu sistema pode ser controlado via internet,

infravermelho, bluetooth ou até mesmo por voz.

MATERIAIS E MÉTODOS: (Elaboração do protótipo)

1. Modelagem 3D. (Software SketchUp 2015)


2. Circuito eletrônico. (Circuit Wizard)

3. Componentes eletrônicos.

Materiais:

1 Arduino Uno Fios, alicate de corte, ferro de sondagem, estanho, fluido, sugado e pasta para solda, barra de pinos.

1 Placa de circuito impresso ilhada

6 Relé

12 Resistor

7 Transistor

7 Diodo

2 Capacitores eletrolítico

6 Led’s

6 Conector Borne


4. Método de soldagem.

Depois de separar os componentes para soldagem, foi verificado se as superfícies que serão

soldadas estão bem limpas, pois o pó e a gordura prejudicam a qualidade do trabalho com ferro

de solda, solda (estanho), pasta de solda, fluido de solda, sugador de solda e malha para

dessolda, pois uma boa limpeza ao ferro de solda é essencial.

Passo a passo: Remover o excesso de sujeira da ponta do ferro com a esponja de aço e,

posteriormente, com a esponja molhada. Por fim, tocamos a região que será soldada com o ferro

de solda para aquecê-la e encostamos o estanho no local. Uma pequena quantidade de solda

deve escorrer para o local correto. Remova o ferro de solda e pronto. Em poucos segundos, a

solda esfria e a peça está firme no lugar. (Visto abaixo)

5. Resultado final da plataforma.


6. Testes.

Para realizar os teste foi desenvolvido um programação simples em C “IDE Arduino” relacionando e

referenciado as portas digitais e analógicas.

Sketch

#define Lampada1 2 #define Ventilado 4 #define Arcondicionado 7 #define Lampada2 8 #define Portaoeletrico 12 #define Cercaeletrica 13 void setup() { pinMode(Lampada1, OUTPUT); pinMode(Ventilado, OUTPUT); pinMode(Arcondicionado, OUTPUT); pinMode(Lampada2, OUTPUT); pinMode(Portaoeletrico, OUTPUT); pinMode(Cercaeletrica, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(Lampada1, HIGH); delay(2000); digitalWrite(Lampada1, LOW); delay(2000);

digitalWrite(Ventilado, HIGH); delay(2000); digitalWrite(Ventilado, LOW); delay(2000);

digitalWrite(Arcondicionado, HIGH); delay(2000); digitalWrite(Arcondicionado, LOW); delay(2000); digitalWrite(Lampada2, HIGH); delay(2000); digitalWrite(Lampada2, LOW); delay(2000); digitalWrite(Portaoeletrico, HIGH); delay(2000); digitalWrite(Portaoeletrico, LOW); delay(2000); digitalWrite(Cercaeletrica, HIGH); delay(2000); digitalWrite(Cercaeletrica, LOW); delay(2000); }

Pode-se observar que todas as portas digitais, analógicas e as próprias portas do equipamento

funcionaram corretamente, que por sua vez acionado equipamento como lâmpadas e eletroeletrônicos.

CONCLUSÃO

O projeto proposto teve êxito, obtendo bons resultados principalmente muito eficaz na economia

de energia elétrica, uma vez que seja possível controlar o uso da luz de acordo com a presença

ou não de pessoas em determinados ambientes.

O sistema tem acesso a todos por ser de baixo custo, ou seja, a tecnologia a serviço do ser

humano de acordo com sua conveniência ou necessidade.

Conclui-se também a diminuição de fios espalhados em tubulação da casa ou fios expostos,

todos esses aspecto é a prova que a automação é um ramo das ciências exatas com maior

potencial de desenvolvimento de novos produtos e soluções para atender às mais diversas

demandas da sociedade, quer seja sob o aspecto de conforto, quer seja de segurança ou até

mesmo lazer.

RECURSOS DIDÁTICOS

Livros.

Pesquisas na internet.

Pesquisas bibliográficas.


REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Mike Riley. Programming Your Home “Automate with Arduino, Android, and Your Computer” -

Edited by Jacquelyn Carter.

Almir Wirth. Eletricidade e eletrônica Básica. Editora Alta Books - 4ª Edição revisada.

Sedra,Adel S. Microeletrônica. Editora Prentice Hall - 5ª Edição, Volume Único.

Boxall John (2013). Arduino Workshop – A Hands-On Introduction With 65 Projects, no starch

press.

Márcio Lúcio Dias Pereira – Desenvolvendo Projetos Automação E Robótica Com Arduino.

Freitas, Marcos Antônio Arantes e Mendonça, Roberlam Gonçalves (2012). Eletrônica Básica -

Editora LT.

Eduardo Cesar Alves Cruz e Salomão Choueri JR (2007) – Eletrônica Aplicada - Editora Érica, 2

Edição.

Malvino, Albert Paul e David J. Bates (2008). Eletrônica - 7ª Edição - Mc Graw Hill, Vol. 1.

Sergio Luiz Stevan Jr / Rodrigo Adamshuk Silva. Automação e Instrumentação Industrial Com

Arduino - Teoria e Projetos, Editora Érica.

Monk, Simon (2013). Programação Com Arduino - Começando Com Sketches - Série Tekne -

Bookman.

Evans,Martin / Noble,Joshua / Hochenbaum,Jordan. Arduino em Ação – NOVATEC.

Teodiano Freire Bastos Filho. Apostila De Eletrônica Básica II. “Dicas sobre Componentes

Eletrônicos e Técnicas de Soldagem”.

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