tcc smart key

ESCOLA SENAI “MARIANO FERRAZ”

CURSO TÉCNICO DE ELETROELETRÔNICA

ADRIANNO SEGALA BARBOSA

CARLOS HENRIQUE FRANÇA DOS SANTOS

HELEN OLIVEIRA ROLIM

LUIS ALBERTO PORTUGAL RAMIREZ

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO:

SMART KEY

SÃO PAULO

2010






SMART KEY

Trabalho de conclusão de curso

apresentado à Escola SENAI

"Mariano Ferraz" como um dos pré-

requisitos para a obtenção do titulo

de Técnico em Eletroeletrônica, sob

a orientação do professor Emerson

Silva.

São Paulo

2010

2

S636 Smart key / Adrianno Segala ... [et al.]. -- São Paulo, 2010. 37 f. il.

Inclui bibliografia.

Monografia (Técnico) - Escola SENAI “Mariano Ferraz”. Orientador: Emerson Silva.

1. Interruptor. I. Título. II SEGALA, Adrianno. III. SANTOS, Carlos Henrique França dos. IV.ROLIM, Helen Oliveira. V. RAMIREZ, Luis Alberto Portugal.

CDD 621.32

3






SMART KEY

Trabalho de conclusão de curso submetido á bancada avaliadora designada pela

instituição SENAI Mariano Ferraz como parte dos requisitos necessários á obtenção

do grau técnico em eletroeletrônica.

Data de avaliação: __ de __________________de 20__

_____________________________________________

Prof° Emerson Silva

SENAI Mariano Ferraz

_____________________________________________

Nome:Titulação

Instituição:

_____________________________________________

Nome:Titulação

Instituição:

SÃO PAULO

2010

4

DEDICATÓRIA:

Dedicamos este trabalho primeiramente á Deus,

Que nos permitiu a Vida.

Aos nossos familiares que sempre nos apoiaram.

Aos amigos pelo carinho e compreensão de

todos os momentos.

As namoradas (os) pelo Amor e paciência.

5

AGRADECIMENTOS:

Agradecemos á todos àqueles que tornaram possível a elaboração deste projeto.

À instituição SENAI pela disponibilização de recursos e instrumentação para

elaboração e execução do trabalho, ao diretor do curso técnico em Eletroeletrônica:

Cláudio Bessi.

Aos professores que nos acompanharam no decorrer destes dois anos.

Estendemos nossos agradecimentos especiais ao professor Emerson Silva que nos

incentivou e apoiou durante todo o processo de confecção do trabalho de conclusão

do curso.

6

Que os vossos esforços desafiem as impossibilidades,

lembrai-vos de que as grandes coisas do homem

foram conquistadas do que parecia impossível.

7

Charles Chaplin

RESUMO

Projetar e produzir um interruptor universal que atenda as condições de

funcionamento como: Simples, paralelo, intermediário, minuteria, bipolar, de impulso

e Dimmer digital.

Através da programação do micro controlador PIC 16F628A, o consumidor

selecionará Por meio de chaves dip swith o modo pelo qual o interruptor deve se

comportar.

Durante a execução do projeto serão realizadas pesquisas, testes e montagens de

protótipos.

O projeto visa inicialmente à aplicação dos conhecimentos adquiridos durante os

estudos referentes às áreas de instalações elétricas, eletrônica de potência,

sistemas micro processados, eletrônica digital, eletrônica analógica, etc.

Trata-se de uma idéia inovadora, útil e versátil ainda não desenvolvida no mercado.

Que busca acoplar diversas funcionalidades e promover fácil manuseio do produto.

Utilizando os conceitos binários aprendidos em eletrônica digital, será aplicada a

linguagem combinatória que vai através da programação selecionar o modo de

funcionamento.

Do ponto de vista externo o dispositivo será do tamanho padrão dos interruptores

disponíveis no mercado em caixas/conduletes 4X2 polegadas, apresentará uma

tecla tipo campainha, as chaves dip swith para implantação do código que deve

promover a função desejada e dois bornes (pelos quais será realizada a

alimentação).

Palavras chave: interruptor, funcionalidade e versatilidade

8

* Dimmer: Dispositivos utilizados para variar a intensidade de uma corrente elétrica média em uma

carga.

ABSTRACT

To project and to produce an interruptor universal who takes care of the functioning

conditions as: Simple, parallel, intermediate, it would minuteria, bipolar, of impulse

and digital Dimmer. Through the programming of controlling micron PIC 16F628A,

the consumer will select By means of jumpers the way for which the interruptor must

behave. During the execution of the project research will be carried through, tests

and assemblies of archetypes. The project aims at initially to the application of the

knowledge acquired during the referring studies to the areas of electric installations,

processed electronics of power, systems micron, digital, electronic electronics

analogical, etc.One is about an innovative, useful and versatile idea not yet

developed in the market. That it searchs to connect diverse functionalities and to

promote easy manuscript of the product. Using the learned binary concepts in digital

electronics, the combinatória language will be applied that goes through the

programming to select the functioning way. Of the external point of view the device

will be of the so great standard of the available interruptors in the market in

boxes/conduletes 4X2 counts, will present a push button, the bolts jumpers for

implantation of the code that must promotes the function desired and two posts (by

which the feeding will be carried through).

Key Words: interrupters, functionality and versatility

9

LISTA DE ILUSTRAÇÕES :

10

SUMÁRIO.

1. INTRODUÇÃO:..................................................................................................................12

1.1 O CRESCENTE DESENVOLVIMENTO DAS LINHAS DE INTERRUPTORES. 121.2 OBEJTIVO....................................................................................................................131.3 JUSTIFICATIVA..........................................................................................................13

2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE INTERRUPTORES:..............................................13 2.1 Definições:.....................................................................................................................13

2.1.1 Interruptor simples:...............................................................................................142.1.2 Interruptor paralelo:..............................................................................................142.1.3 Interruptor intermediário:....................................................................................152.1.4 Minuteria:.................................................................................................................152.1.5 Dimmer:....................................................................................................................152.1.6 Relê de impulso:.....................................................................................................16

3. ESTUDO REFERENCIAL PIAL LEGRAND: Tecnologia e sofisticação..............16 3.1 Histórico da empresa:.................................................................................................17 3.2 Estudo das novas tecnologias empregadas pela pial legrand........................174. MATERIAL E MÉTODO:..................................................................................................19 4.1 Componentes:...............................................................................................................19

4.1.1 Resistores:...............................................................................................................194.1.2 Capacitores:............................................................................................................204.1.3 Zener:........................................................................................................................214.1.4 TRIAC........................................................................................................................214.1.5 Optoacoplador_MOC.............................................................................................224.1.6 Microcontrolador_PIC...........................................................................................23

4.2 INSTRUMENTAÇÃO......................................................................................................234.2.1 Instrumentação de montagem de protótipo...................................................234.2.2 INSTRUMENTOS DE PESQUISA........................................................................24

5. DESENVOLVIMENTO DO PROTÓTIPO......................................................................245.1 CÁLCULOS..................................................................................................................295.2 PROBLEMAS E QUESTÕES LEVANTADAS DURANTE A CONFECÇÃO DO PROTÓTIPO:......................................................................................................................30

6. COMO FUNCIONA O SMART KEY?............................................................................316.1 O SMART KEY EM MODO SIMPLES.....................................................................316.2 O SMART KEY EM MODO PARALELO................................................................326.3 O SMART KEY EM MODO INTERMEDIÁRIO......................................................336.4 O SMART KEY EM MODO BIPOLAR....................................................................336.5 O SMART KEY EM MODO MINUTERIA................................................................346.6 O SMART KEY EM MODO DE IMPULSO.............................................................356.7 O SMART KEY EM MODO DIMMER......................................................................36

CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES FINAIS................................................................37REFERÊNCIAS......................................................................................................................38ANEXO A- DIÁRIO DE BORDO.........................................................................................39

11

1. INTRODUÇÃO:

1.1 O CRESCENTE DESENVOLVIMENTO DAS LINHAS DE INTERRUPTORES

Durante os últimos anos empresas elétricas tem dedicado suas pesquisas ao

desenvolvimento de dispositivos cada vez mais responsáveis ecologicamente. É

possível perceber ainda a preocupação com os aspectos referentes aos gastos da

população com energia elétrica, por isso, grandes multinacionais tem direcionado

seus esforços aos investimentos em automação residencial com alto design e

tecnologia. Modelos e cores em abundancia são confeccionados diariamente para

atender desde um publico mais simples que busca praticidade até um grupo mais

sofisticado que busca por eficiência e beleza para decoração de interiores. Os novos

modelos atendem tanto aos requisitos de normatização do país quanto ao gosto

particular das pessoas que podem variar do desenho ao colorido.

1.2 OBEJTIVO

O projeto visa desenvolver um interruptor inteligente que pode ser aplicado á

qualquer interruptor com tecla campainha existente. A idéia é proporcionar liberdade

e praticidade para que as pessoas possam em um único dispositivo selecionar o

comportamento em diversas ligações: simples, paralelo, intermediário, bipolar,

impulso, minuteria ou Dimmer. Será desenvolvido um manual do usuário com todas

as ilustrações e textos necessários para que o dispositivo seja operado pelas chaves

dip swith externos á caixa de embutir do interruptor.

1.3 JUSTIFICATIVA

È preciso ressalvar que se trata de uma idéia inovadora ainda não desenvolvida no

mercado. Que segue a tendência tecnológica dos últimos anos e que promove

facilidades por meio do emprego de conhecimentos elétricos e eletrônicos, que de

um modo geral vai beneficiar os profissionais das áreas de design de interiores,

automatização, arquitetura e eletricidade.

12

2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE INTERRUPTORES:

2.1 Definições: Entende-se por interruptor o dispositivo constituído de dois ou mais

eletrodos, ligando as extremidades de um circuito externo, de modo a poderem ser

manobrados e colocados em contato com o outro, realizando o fechamento do

circuito e equipados de modo a poderem ser destacados e mantidos separados um

do outro, realizando a abertura do mesmo circuito.

Os interruptores podem ser de vários tipos sendo eles: simples, paralelo, bipolar,

intermediário, minuteria, dimmer. Cada interruptor deve, portanto ser instalado de

uma maneira diferente, variando a forma como ele vai funcionar.

2.1.1 Interruptor simples: é o interruptor mais comumente utilizado, funciona da

seguinte maneira: quando a tecla é selecionada ele acende a lâmpada e quando é

novamente selecionada ele desliga a lâmpada. Deve-se conectar nesse tipo de

interruptor uma fase num dos bornes e o retorno no outro.

Figura 1 - Esquema de ligação simples

www.simonbrasil.com.br

13

http://www.simonbrasil.com.br/

2.1.2 Interruptor paralelo: Esse tipo de interruptor caracteriza-se por permitir o

controle da iluminação em dois pontos diferentes, o que possibilita uma pessoa

acender a lâmpada ao chegar e apagá-la quando chegar atingir a outra extremidade.

Por isso é comum encontrarmos esse modelo em corredores compridos ou escadas.

Para uma instalação paralela são necessários dois interruptores. Um interruptor

deve ter a seguinte instalação: O Condutor Neutro deve ser ligado em um ponto no

Receptáculo da luminária; A fase deverá ser ligada em um dos Interruptores

Paralelos, no pino central. Dos outros dois pinos deste Interruptor, deverão sair dois

condutores de Retorno, até o outro Interruptor Paralelo; Do pino central deste

segundo Interruptor Paralelo, sairá outro condutor de retorno, que deverá ser ligado

no outro pólo do receptáculo da luminária, completando assim, o circuito elétrico.

Figura 2 - Esquema de ligação paralela

www.simonbrasil.com.br

2.1.3 Interruptor intermediário: Também utilizado para longas distâncias. Esse tipo

de ligação exige três ou mais interruptores de modo que o interruptor intermediário

deve sempre permanecer entre dois paralelos. É bastante aplicado em corredores

compridos e que exigem mais de dois pontos de controle da iluminação.

Figura 3 - Esquema de ligação intermediária

2.1.4 Minuteria: A minuteria é um dispositivo elétrico que permite manter acesas,

por um período definido de tempo, as lâmpadas de ambientes. Ideal para iluminação

14

http://www.simonbrasil.com.br/

temporizada de escadarias, halls, corredores e outros ambientes que não

necessitem de iluminação contínua.

2.1.5 Dimmer: O dimmer é usado para controlar a quantidade de energia que é

enviada para a lâmpada, gerando maior ou menor luminosidade. Existem no

mercado dimmers digitais e rotativos. Ele se caracteriza por tornar o ambiente mais

agradável e pela economia que proporciona.

2.1.6 Relê de impulso: O relé de impulso tem o mesmo princípio de funcionamento

de um relé eletromecânico, porém, o relé de impulso não necessita que sua bobina

fique sempre energizada para mudar o estado de seus contatos. Para isso ele

precisa de apenas um pulso de tensão, pois não é o campo magnético que faz com

que os contatos permaneçam comutados, mas sim a catraca mecânica.

3. ESTUDO REFERENCIAL PIAL LEGRAND: Tecnologia e sofisticação

15

Grades empresas de referência no setor elétrico como Simon Brasil e Pial legrand

tem direcionado seus olhares para o desenvolvimento de novas linhas de

interruptores, cada vez mais sofisticados e funcionais.

Este estudo foi realizado afim de obter a confirmação de que não há um dispositivo

com todas as funções do ‘smart key’ disponível no mercado, além de promover o

conhecimento dos modelos já existentes proporcionando a análise do crescente

desenvolvimento desse setor e das novas tecnologias disponíveis para que as

mesmas possam ser aplicadas visando melhoria do projeto no futuro .

3.1 Histórico da empresa:

Fundada em 1948, a Pial tornou-se décadas seguintes a líder brasileira em

interruptores e tomadas. Em 1977 foi adquirida pelo Grupo Legrand com sede em

Limoges-França ampliando, ainda mais, a oferta de materiais elétricos para baixa

tensão com a introdução de novas tecnologias reconhecidas mundialmente.

Em 1964 a Pial legrand lançou a Silentoque sua primeira linha de

interruptores.

Figura 4 - Silentoque Pial legrand

Em 1999 a Pial lança a linha pialplus, branca e delicada, ainda muito comum

no mercado atual;

Figura 5 - pialplus Pial legrand

E finalmente em 2010 a Pial legrand deu um show de design, tecnologia e

inovação com a linha NEREYA.

3.2 Estudo das novas tecnologias empregadas pela pial legrand

16

“A pial legrand, ao longo dos anos é pioneira em tecnologia e inovação porque

entende as necessidades do mercado, estabelece tendências e revoluciona o

segmento de interruptores e tomadas”.

A nova linha Nereya conta com diferenciais muito interessantes como é o caso, por

exemplo, das novas funções luminosas – a nova tecnologia baseada no princípio de

litofania permite a localização no escuro por efeito de transparência, sem a

necessidade de teclas ou interruptores específicos. O dispositivo tem a vantagem de

iluminar o ambiente direcionando a pessoa e mostrando os obstáculos no percurso

até o interruptor. Nesse caso, porém o interruptor deve funcionar apenas na

condição simples acendendo e apagando a luz num único ponto.

Figura 6 – Interruptor com luz Pial legrand

17

Bornes automáticos – á frente do mercado a Pial Legrand lançou os novos bornes

automáticos, práticos e seguros garantem rapidez na instalação e conforto ao

cliente, esse é o tipo de idéia que no futuro caberia como melhoria ao projeto ‘smart

key’

Figura 7 - bornes automáticos pial legrand

1. Gabarito impresso no produto para desencapar fios rígidos ou flexíveis na

medida exata.

2. Introduzir o fio no borne

3. O travamento ocorre automaticamente

4. Para retirar o fio, basta pressionar a alavanca e retirá-lo

Cores – Quanto às cores o ‘Smart Key’ permite ao usuário a troca do espelho desde

que o mesmo seja pulsante, ou seja, você pode definir o design do seu produto.

Figura 8 – cores Pial legrand

4. MATERIAL E MÉTODO:

18

4.1 Componentes:

4.1.1 Resistores: O resistor é um dispositivo utilizado em equipamentos elétricos e

circuitos eletrônicos, cujas aplicações principais são: geração de calor, limitação da

corrente elétrica e produção de queda de tensão. Seu funcionamento baseia-se na

resistência à passagem da corrente elétrica, a qual gera calor por efeito Joule e uma

queda de tensão em seus terminais.

A unidade de medida da resistência elétrica é o Ohm (Ω).

Os resistores podem ser construídos utilizando-se carvão, silício ou ligas metálicas.

Figura 9 – Resistores

www.eletronicadidatica.com.br

Acesso em: 26 de outubro de 2010

19

http://www.eletronicadidatica.com.br/

4.1.2 Capacitores: Um capacitor, de maneira simplificada, pode ser entendido como

um par de condutores (placas) separados por um material isolante (dielétrico).

Quando uma diferença de potencial (tensão) é aplicada a esse par de condutores,

um campo elétrico é gerado no dielétrico.

Um capacitor ideal é caracterizado por uma única constante chamada capacitância,

a qual é medida em Farads (F). Existem diversos tipos de capacitores, de acordo

com o material empregado como dielétrico.

Figura 10- Capacitores



4.1.3 Zener: São diodos fabricados para conduzir a corrente elétrica em sentido

inverso (polarização inversa). Este efeito é chamado de "ruptura zener" e ocorre

em um valor de tensão bastante preciso, permitindo que esse diodo seja utilizado

com uma referência de tensão. São bastante empregados em circuitos

reguladores de tensão em fontes de alimentação.

Figura 11 - Diodo Zener



20



4.1.4 TRIAC: Um TRIAC (Triode for Alternating Current) é um componente

eletrônico equivalente a dois retificadores controlados de silício (SCR/tiristores)

ligados em antiparalelo e com os terminais de disparo (gate) ligados juntos.

Este tipo de ligação resulta em uma chave eletrônica bidirecional, que pode

conduzir a corrente elétrica nos dois sentidos.

Um TRIAC pode ser disparado tanto por uma corrente positiva quanto negativa

aplicada no terminal de disparo. Uma vez disparado, o dispositivo continua a

conduzir até que a corrente elétrica caia abaixo do valor de corte. Isto torna o

TRIAC um conveniente dispositivo de controle para circuitos de corrente

alternada, que permite acionar grandes potências com circuitos acionados por

correntes da ordem de miliamperes.

Também podemos controlar o início da condução do dispositivo, aplicando um

pulso em um ponto pré-determinado do ciclo de corrente alternada, o que

permite controlar a percentagem do ciclo que estará alimentando a carga

(também chamado de controle de fase).

Figura 12 – TRIAC



21


4.1.5 Optoacoplador_MOC: Fotoacoplador, também chamado de acoplador ótico,

optoacoplador ou optoisolador, é um componente formado basicamente por um LED

e um fotodiac dentro de um CI com a função de transferir uma informação elétrica

entre dois circuitos através de luz, ou seja, sem contato elétrico entre eles. Aplicando

uma tensão nos pinos do LED, este acende e a luz polariza a base do fotodiac

interno. Desta forma, o fotodiac conduz e faz a corrente circular por outro circuito

isolado eletricamente.

Figura 13 – MOC 3021

4.1.6 Microcontrolador_PIC: O PIC é um componente eletrônico pertencente à

classe dos microcontroladores programáveis de arquitetura Harvard e conjunto

reduzido de instruções (RISC). Em síntese, é um microcomputador completo,

consistindo de uma memória RAM, memória não-volátil EEPROM, memória de

programa, controladores de E/S digital e analógica (opcional) em torno de uma CPU

com um conjunto reduzido de instruções, dentro de um único chip.

Figura 14- microcontrolador

Robótica simples.com

Acesso em 26 de outubro de 2010

4.2 INSTRUMENTAÇÃO:

22

4.2.1 Instrumentação de montagem de protótipo

Multímetro digital Alicate de corte Protoboard Ferro de soldar

Figura 15 - Instrumentação

4.2.2 INSTRUMENTOS DE PESQUISA:

Livros;

Enciclopédias;

Internet.

5. DESENVOLVIMENTO DO PROTÓTIPO

23

O projeto Smart key foi proposto pelo professor Emerson Silva, a idéia inicial era

desenvolver um interruptor que pudesse se adaptar as mais diversas instalações

encontradas, além disso, o dispositivo deveria conter uma única tecla do tipo

campainha e ter tamanho correspondente ao das caixas padrão para interruptores

convencionais.

Figura 16 - Caixa do Smart Key

Inicialmente foram realizados testes independentes com circuitos eletrônicos para

cada opção de instalação, ou seja, simples, paralelo, intermediário. Definimos que

os circuitos seriam comandados por TRIACS pela boa condutividade em corrente

alternada e por funcionarem como chaves eletrônicas. Todos os primeiros testes

foram bem sucedidos.

Figura 17-Circuito de potência em protoboard

É preciso lembrar que nessa parte do processo estávamos utilizando quatro TRIACS

configurados no circuito de modo á atender todas as condições de instalação.

Foi dada continuidade ao processo, mas no teste do funcionamento em bipolar

220V, dois dos TRIACS explodiram..

24

Figura 18 - Circuito de potência /Triacs estourados

Foi necessário adicionar mais um TRIAC para que fosse possível o funcionamento

nessa configuração.

Figura 19- circuito de potência

Realizados todos os teste referentes ao circuito de potência, tornou-se necessário o

desenvolvimento de uma fonte para alimentá-lo com 5V, que não deveria ter

25

transformador por causa do espaço e do peso no circuito, após alguns testes

conseguimos uma fonte que fornecesse 100mA. Inicialmente a fonte tinha duas

saidas a de 5V e de 12V uma para alimentar o pic e outra para alimentar o ht7700B,

depois decidimos utilizar a propria fonte do ht7700b, o ci 7812 da fonte foi eliminado.

Figura 20 – circuito da fonte

O próximo passo foi a pesquisa referente ao circuito dimmer, que deveria ocupar

pouco espaço. Encontramos um novo modelo de CI o HT7700B que funciona como

um dimmer eletrônico, esse componente não foi encontrado em lojas, a compra foi

realizada pela internet, fizemos todos os testes necessários e o circuito funcionou,

no entanto o CI exigiu um TRIAC individual o que resultou num circuito de potência

composto por seis TRIACS.

Figura 21- Desenvolvimento dos circuitos

26

Chegou a hora de nos preocuparmos com a programação, começamos

desenvolvendo o circuito do microcontrolador PIC 16F628A, que possui chaves do

tipo dip switch para que seja realizada a configuração co o código binário que deve

acionar o microcontrolador.O circuito ficou assim:

Figura 22- circuito do microcontrolador

Após muitos testes, medições, montagens, estouros e mudanças finalmente

chegamos ao sucesso, O circuito final

Figura 23 – Circuito geral do Smart key

27

5.1 CÁLCULOS

28

5.2 PROBLEMAS E QUESTÕES LEVANTADAS DURANTE A CONFECÇÃO DO

PROTÓTIPO:

Nas primeiras montagens e reuniões verificou-se que o TRIAC inicialmente utilizado

TIC 226 d, apresentava um custo maior, o que refletiria no preço final do produto,

então realizamos pesquisas e substituimo-o por outro TRIAC de preço mais

acessível o BT139 sendo esse utilizado no circuito de potência do interruptor.além

disso necessitávamos de um TRIAC com corrente de 10 A e o BT139 nos oferecia

16 A.

Em relação ao espaço físico por ser muito pequeno verificou-se a necessidade de

desenvolver uma fonte de alimentação sem transformador, que foi testada e

conseguiu fornecer ao circuito á tensão e a corrente desejada. Ainda nesse requisito

realizamos pesquisas sobre o circuito dimmer e encontramos o HT7700B que

funciona como um dimmerizador e tem um circuito menor este item só foi

encontrado na internet, a compra foi realizada pelo site (www.todaofeta.com.br) e

chegou num prazo de três dias uteis.

Verificou-se a necessidade de anexar ao circuito um circuito ‘ adicional’ conhecido

como SNNUBER.

O QUE SÃO SNUBBERS?

Snubbers são pequenos circuitos inseridos em conversores estáticos de potência,

cuja função é controlar os efeitos produzidos pelas reatâncias intrínsecas do circuito

Os snubbers podem amortecer oscilações, controlar a taxa de variação da tensão

e/ou corrente, e grampear sobretensões.

Com o projeto adequado do snubber, os semicondutores apresentarão uma menor

dissipação de potência média e picos menores de tensão, corrente e potência

dissipada. Dessa forma, resultando em maior confiabilidade, maior eficiência, menor

peso e volume, e menor interferência eletromagnética (EMI)

29

http://www.todaofeta.com.br/

6. COMO FUNCIONA O SMART KEY?

O Smart Key é um dispositivo que se adapta as diversas instalações, cada função

exige uma configuração diferente que será explicada a seguir.

Observação em todos os casos A alimentação do smart key deve ser realizada nos bornes 1 e 2 do bloco J1. E deve ser feita em 127 V – borne 1 fase e borne 2 neutro.

O Smart Key:

6.1 O SMART KEY EM MODO SIMPLES:

A chave do bloco ON DP 1 deve estar na seguinte posição:

30

ON DP

1 2 3

R

ON

DP

1

J4

42

13

65

87

J1

21

J2

21

J3

21

ON

DP

2

6.2 O SMART KEY EM MODO PARALELO:

É preciso saber que para uma instalação paralela de interruptores são necessários

dois, portanto deve-se ter um interruptor convencional paralelo e no outro ponto da

instalação um smart key e vice-versa.

Para a operação em modo paralelo existem duas maneiras de configuração que

serão mostradas a seguir:

Assim:

Ou assim:

Em ambos os casos a chave do bloco ON DP 1 deve estar na seguinte posição:

31

ON DP

1 2 3

6.3 O SMART KEY EM MODO INTERMEDIÁRIO:

Lembre-se que para uma instalação intermediária de interruptores são necessários

dois paralelos e um intermediário (smart key), portanto devem-se ter dois

interruptores convencionais paralelos um em cada ponto sendo que o intermediário

fica entre eles.


6.4 O SMART KEY EM MODO BIPOLAR:


32

ON DP

1 2 3

ON DP

1 2 3

6.5 O SMART KEY EM MODO MINUTERIA:

Para operação em modo minuteria é feito o uso de duas chaves o ON DP1 e ON

DP2 uma para configurar em modo minuteria e a outra para configurar o seu tempo

de operação respectivamente.


A configuração do tempo da minuteria deve ser realizada no bloco ON DP 2.

½ min 1 min 1½ min 2 min 2½ min

3min 4 min

33

ON DP1

1 2 3

ON DP2

1 2 3

ON DP2

1 2 3

ON DP2

1 2 3

ON DP2

1 2 3

ON DP2

1 2 3

ON DP2

1 2 3

ON DP2

1 2 3

6.6 O SMART KEY EM MODO DE IMPULSO:

Na Operação em modo impulso existem quatro toques possíveis de iluminação

mostrados a seguir.

Toque 1: Toque 2: Toque 3: Toque 4:


34

ON DP1

1 2 3

6.7 O SMART KEY EM MODO DIMMER:

Na operação em modo dimmer, temos dois modos de acionamento:

Fazendo apenas um toque no botão o dimmer funciona como um interruptor em modo simples.

Agora para variar a intensidade de luz basta apertar e segurar até chegar a intensidade de luz desejada.

As chaves do bloco ON DP 1 e do bloco ON DP 2 devem estar nas seguintes

posições:

CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES FINAIS:

35

ON DP1

1 2 3

ON DP2

1 2 3

Após elaboração do Smart Key percebemos a importância do trabalho em equipe

para o desenvolvimento contínuo do projeto. Durante toda a realização o grupo se

manteve harmonioso e organizado de modo a propiciar o avanço nas confecções de

protótipos e pesquisas.

Foi possível observar a dificuldade de executar o projeto num curto período assim

como conseguir superar os contratempos que surgiram no decorrer dos testes.

Houve realização de pesquisas teóricas e práticas, foram realizados orçamentos.

Utilizamos softwares e pudemos aplicar os conhecimentos adquiridos ao decorrer

dos dois últimos anos.

Quanto ao Smart Key pode-se concluir que embora se trate de uma idéia inovadora

ainda requer algum processo de melhoria para que se torne economicamente viável.

Nossas maiores dificuldades estão diretamente relacionadas ao tamanho que o

circuito final deveria ficar para caber em caixas padrão. E no desenvolvimento de um

manual do usuário para que ficasse claro a qualquer leigo no assunto.

O maior aprendizado foi “Para conseguir atingir certos objetivos, é preciso

conhecimento, paciência e amigos”.

REFERÊNCIAS:

36

ALBUQUERQUE, Rômulo Oliveira; SEABRA, Antônio Carlos. Utilizando

eletrônica com AO, SCR, TRIAC, UJT, PUT, CI555, LDR, LED, FET e IGBT.

1°Ed. São Paulo: Èrica, 2010.

ALMEIDA, José Luiz Antunes de. Dispositivos Semicondutores: TIRISTORES

controle de potência em CC e CA. 12° Ed. São Paulo: Èrica, 2010.

BARROS, Daniel. Interruptores com tecnologia inteligente e design diferenciado. Disponível em < http://danielbarrosaed.blogspot.com> Acesso em: 22 out.2010

BRAGA, Newton C. Matemática para eletrônica. Disponível em

< www.newtoncbraga.com.br> Acesso em: 07 ago. 2010.

MANZANO, André Luiz N.G; MANZANO, Maria Izabel N.G. TCC: Utilizando o

Microsoft Word 2007. São Paulo: Èrica.

MOTOROLA, semiconductor techinical data. Disponível em:

<www.alldatasheet.com> Acesso em 16 ago. 2010.

PEREIRA, Fabio. Microcontroladores PIC: técnicas avançadas. 1Ed.São Paulo: Editora Érica, 2002.

PEREIRA, Vidal da Silva Junior. Linguagem “C” para microcontroladores: VIDAL projetos personalizados.

SEMICONDUCTOR, Philips. Disponível em:< www.ee.latrobe.edu.au> Acesso em 16 ago. 2010

ANEXO A- DIÁRIO DE BORDO

DIÁRIO DE BORDO: AGOSTO DE 2010

37

http://www.ee.latrobe.edu.au/

http://www.alldatasheet.com/

http://www.newtoncbraga.com.br/

http://danielbarrosaed.blogspot.com/

02 de agosto de 2010: Estudo dos circuitos. Análise dos *Datasheets para

verificação de correntes e tensões referentes ao MOC 3021. Verificação e pesquisa

sobre PIC relê de impulso (relês de estado sólido).Planejamento da configuração do

manual do produto para correta interpretação do usuário quanto a interligação das

saídas nos bornes.

03 de agosto de 2010: Teste prático do circuito MOC 3021 e TRIAC em *

protoboard. Verificação da tensão e da corrente em cima de cada componente. O

primeiro teste não foi bem sucedido um capacitor foi estourado devido á erros na

tensão aplicada. Após a remontagem e verificação do circuito foi possível acionar a

lâmpada na configuração simples.

09 de agosto de 2010: Reunião do grupo para discussão e pesquisa referentes a

componentes.

Elaboração da lista de materiais e ida a Santa Ifigênia (Luís Ramirez e Adrianno

Segala) para compra de materiais necessários aos testes. Pesquisa virtual em sala

de aula referente ao relê de impulso (fabricantes, contatos e posições).

10 de agosto de 2010: Com componentes em mãos foi executado um estudo

referente á medidas da caixa de interruptor utilizada no projeto e as apresentadas

pelos componentes que nela devem estar, tendo por objetivo uma análise de

disposições internas do circuito. Surgimento de idéias referentes ao *Dimmer

(comando e programação).

16 de agosto de 2010: Testes em laboratório relacionados ao circuito MOC, para

uma carga indutiva de 5A. (motor monofásico). Pôde-se constatar que o Triac

utilizado não é compatível com a carga, gera-se calor a partir da sobrecarga do

motor que une as junções do componente.

17 de agosto de 2010: Testes em laboratório: novamente circuito MOC constatando-

se que o SNUBBER embora apropriado a carga de 1A, não se comportou

corretamente para uma carga de 5 A (gerando trancos quando desacionado o

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motor). Montagem do circuito mestre para interruptores, sendo realizados testes

bem sucedidos referentes ao intermediário.

23 de agosto de 2010: Montagem do circuito de potência do interruptor em placa

(soldagem dos componentes) e verificações referentes ao funcionamento utilizando

equipamentos disponíveis em laboratório, como: ferro de soldar, multímetro,

bancada 220 v, alicates etc. E elaboração do primeiro layout de fluxograma para

elaboração do programa.

24 de agosto de 2010: Realização de testes em laboratório do circuito, referentes ao

funcionamento simples e bipolar. Sendo apresentados problemas na introdução de

duas fases no segundo caso e constatado o correto funcionamento no primeiro.

30 de agosto de 2010: Realização de testes em laboratório referentes ao circuito

fonte sem transformador para alimentação do dispositivo com saída 5 v, não

obtivemos sucesso.Estudo através de slides e livros.do micro controlador PIC

16F628A, em linguagem de programação C.

* Datasheets: folhas de características de componentes, geralmente disponibilizadas por fabricantes.

* Protoboard: matriz de contatos para suporte a montagem de protótipos, consiste de uma placa de

alumínio sobre a qual são presos conjuntos de estruturas plásticas vazadas.

DIÁRIO DE BORDO: SETEMBRO DE 2010

13 de setembro de 2010: O grupo recebeu orientações do professor Emerson Silva

referente ao hardware do micro controlador PIC 16F628A. Foi realizada a pontuação

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do projeto sendo verificados a documentação e os protótipos. Realização de testes

em laboratório: queimados os quatro TRIACS (bt 139) que compõem o circuito de

potência do interruptor durante a simulação em função bipolar 220 v.

14 de setembro de 2010: Realização de testes em laboratório da placa do circuito

de potência do interruptor, relacionados ao modelo bipolar trocamos os TRIACS

queimados no teste anterior. Nesse dia o circuito funcionou bem em quase todas as

funções exceto em bipolar com 220 v. Houve estouro de dois TRIACS.

17 de setembro de 2010: Montamos novamente o circuito em protoboard. E fizemos

testes aparentemente bem sucedidos. O circuito funcionou em todas as condições.

Conseguimos também montar o circuito fonte que fornece 5v com 100 mA ao

circuito em 220v.

20 de setembro de 2010: conclusão da montagem do circuito de potência do

interruptor. Realização de testes ao circuito teste de PIC. Obs. Quando aplicada

tensão, por descuido aplicou-se 20V no circuito para 5V, houve ‘estufamento’ do

capacitor 6.3v, o componente foi substituído.

Instalou-se o drive de programação do PIC.

Testes com o circuito de potencia novamente na função bipolar 110 v sem snubber,

infelizmente os TRIACS estouraram.

21 de setembro de 2010: Remontagem do circuito de potência em protoboard, cada

TRIAC com o circuito snubber. Adição de dois TRIACS sendo um para a ligação em

bipolar e outro para função dimmer.

27 de setembro de 2010: Realização de testes referentes à fonte de alimentação,

embora tenha fornecido 100mA tanto em 110v como em 220v houve super

aquecimento do resistor do regulador de tensão.

28 de setembro de 2010: Continuação dos testes sobre a fonte verificou-se que não

há necessidade de colocar resistor para o regulador de tensão. Funcionou!

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DIÁRIO DE BORDO: OUTUBRO DE 2010

04 de outubro de 2010: término de todos os circuitos. Em laboratório.

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05 de outubro de 2010: Apresentação dos projetos para turma do SESI vila

Leopoldina durante a visitação do “SENAI CASA ABERTA”. Elaboração do desenho

dos circuitos em folha A4. Recebimento de informações no que se refere á

documentação.

15 de outubro de 2010: Montagem do circuito dimmer em laboratório. 1° etapa: todas

as referencias foram colocadas no negativo, foi constatado baixo rendimento por

volta de 60v. 2°etapa: Foram adicionados neutros em cada referencia a lâmpada

dimmerizou sozinha. 3° etapa: colocou-se o neutro no TRIAC, no pino 2 do HT7700

e no pino 4 ao qual também se colocou o negativo. Funcionou!

18 de outubro de 2010: Remontagem do circuito do dimmer HT7700 em laboratório,

não conseguimos fazer funcionar.

19 de outubro de 2010: Pesquisa na biblioteca, referente aos tipos de ligações e

história dos interruptores, além de explicações claras sobre os componentes

empregados no circuito.

21 de outubro de 2010: Realização de testes em laboratório referente ao circuito do

Dimmer digital, HT7700B. Teste mal sucedidos.

25 de outubro de 2010: Continuação dos testes sobre HT7700B em laboratório.

26 de outubro de 2010: Aula sobre instalações residenciais no kit.Elaboração da

documentação do projeto.

DIÁRIO DE BORDO: NOVEMBRO DE 2010

01 de novembro de 2010: Elaboração dos circuitos em software nesse estagio todos

os circuitos foram desenhados separadamente (circuito de potência, circuito de

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fonte, circuito dimmer e circuito do microcontrolador). Realização domiciliar (emenda

do feriado do dia 02/11).

05 de novembro de 2010: Elaboração do manual de instruções do usuário, utilização

de imagens e ‘textos’ explicativos. Estudos referentes á programação. Processos

realizados em laboratório com utilização de computador e livros.

06/07 de novembro de 2010: Elaboração do circuito geral em software e elaboração

do fluxograma do programa.

08 de novembro de 2010: Término do desenho do circuito geral que deve ser

enviado ao layoutista, revisamos algumas ligações previamente elaboradas no

software. Recebemos orientações quanto á documentação e datas de apresentação

dos trabalhos, assim o grupo se organizou para estabelecer metas e prazos.

09 de novembro de 2010: Novamente realizamos testes referentes ao HT7700B, á

princípio o circuito não funcionou. Após analises e medições, conseguimos constatar

que o ‘defeito’ estava no diodo zener que compõe o circuito, realizamos então novas

analises em cima do componente como medições e codificação. Descobrimos pela

codificação que não se tratava de um zener, mas sim de um retificador. Substituímos

o componente, mesmo assim não obtivemos o resultado esperado, então mais

analises... Resultado: o retificador colocado anteriormente tinha queimado o

HT7700B a substituição foi feita e finalmente o circuito dimmer funcionou.

16 de novembro de 2010: Desenvolvimento do logotipo e do Slogan do Smart Key.

Realização dos últimos testes do circuito geral em laboratório. Revisão do manual do

usuário.

17 de novembro de 2010: Desenvolvimento da Programação do microcontrolador.

ANEXO C – DATA SHEETS

DATA SHEET: MOC 3021

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DATA SHEET- BT139

45

DATA SHEET – HT 7700

48

tcc smart key

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