PRE_MODELO TFC

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CENTRO UNIVERSITARIO DE BELO HORIZONTE

INSTITUTO DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA - IETGLAUCO LOURES

PABLO HENRIQUE

RONILDO WELLERSON

TIAGO ARAJO

WAGNER PDUAWALLACE FALEIRO ELEUTRIOAUTOMAO RESIDENCIAL UTILIZANDO O ARDUINOBelo HorizonteJunho 2014

GLAUCO LOURES

PABLO HENRIQUE

RONILDO WELLERSON

TIAGO ARAJO

WAGNER PDUA

WALLACE FALEIRO ELEUTRIO

AUTOMAO RESIDENCIAL UTILIZANDO O ARDUINOTrabalho apresentado como requisito parcial para obteno de nota na disciplina Sistemas Embutidos do Curso de Engenharia Eltrica do Instituto de Engenharia e Tecnologia do Centro Universitrio de Belo Horizonte.

Prof. Ms. Wagner Jos Rodrigues Belo Horizonte

Junho - 2014

LISTAS DE ILUSTRAES

Figura 1.Nveis 1 e 2 da Automao...............................................................14

Figura 2.Arduino Uno......................................................................................17

Figura 3.Micro controlador do Arduino Uno....................................................18

Figura 4.Arquitetura do Arduino Uno..............................................................21

Figura 5.Ambiente de programao do Arduino.............................................22

LISTAS DE ABREVIATURAS E SIGLAS

CCMs Centro de Controle de Motores.CLP Controlador Lgico Programvel.EUA Estados Unidos.GM General Motors.IHM Interface Homem-Mquina. SCADA Supervisory Control and Data Acquisition.SUMRIO

1INTRODUO........................................................................................

6

2PROBLEMA DE PESQUISA..................................................................7

2.1Contextualizao do Problema...........................................................7

3OBJETIVOS...........................................................................................

8

3.1Objetivo Geral.......................................................................................8

3.2Objetivos Especficos...................................................................8

4JUSTIFICATIVA.............................................................................9

5REFERENCIAL TERICO..............................................................10

5.1Automao: Momentos Histricos e Contextuais............................10

5.1.1Evoluo e Conceitos de Automao................................................11

5.2Funcionamento da Automao..........................................................14

5.2.1CLP: Considerado o Corao da Automao...................................16

5.2.2O Micro Controlador............................................................................17

5.2.3O Arduino....................................................................................17

5.2.3.1Fonte de Alimentao..........................................................................18

5.2.3.2Ncleo....................................................................................................19

5.2.3.3Entradas e Sadas.................................................................................19

5.2.3.4Pinos Especiais....................................................................................20

5.2.3.5Ns de Automao...............................................................................21

5.2.3.6Shields.........................................................................................

21

5.2.3.7Arquitetura do Arduino Uno...............................................................21

6METODOLOGIA....................................................................................24

7CONCLUSO.........................................................................................29

RFERNCIAS........................................................................................30

1 INTRODUOEntende-se por Automao a utilizao da tecnologia visando simplificar e aperfeioar o trabalho do ser humano ou ampliar sua capacidade fsica e mental. Ou seja, o princpio da Automao nada mais que a implantao de um sistema onde os processos operacionais de qualquer espcie, inclusive residenciais, passam a ser controlados, otimizados e executados atravs de dispositivos mecnicos ou eletrnicos em substituio ao trabalho humano. Portanto, a palavra automao encontra-se diretamente atrelada ao controle automtico, onde as aes passam a estar relativamente independentes da interveno humana. O incio da Automao se deu na dcada de setenta, quando a empresa escocesa PICO ELETRONICS desenvolveu um protocolo chamado X-10. Tal protocolo possibilitava a comunicao de aparelhos presentes em determinado ambiente atravs da rede eltrica, onde tais aparelhos recebiam comandos remotos via sinais ultrassnicos. Esta tecnologia foi empregada em larga escala nos Estados Unidos em estabelecimentos comerciais e, posteriormente utilizada no ambiente residencial.

A Automao Residencial sugere ento o uso de suas premissas bsicas e da tecnologia disponvel, visando possibilitar, entre outros, maior eficincia, praticidade, conforto e segurana na realizao das atividades domsticas que envolvem o uso dos mais diversos tipos de aparelhos.De modo geral, para que haja o planejamento de um bom sistema de automao residencial, vrios fatores devem ser levados em considerao, como; infraestrutura necessria, definio dos servios e componentes, procedimentos de instalao, normas tcnicas e outras recomendaes que iro assegurar a longevidade do sistema instalado, seu desempenho e segurana para que o sistema esteja disponvel para suportar uma grande variedade de aplicaes residenciais e de automao.

O presente trabalho tem por objetivo desenvolver o projeto de um prottipo de automao, economicamente vivel, para uso residencial, e que vise, prioritariamente, proporcionar maior conforto e comodidade a seus eventuais usurios, atravs um sistema capaz de controlar remotamente o acesso, a climatizao e a iluminao de uma residncia.Para tanto se faz necessrio: Realizar um estudo relativo s tcnicas e tecnologias empregveis no processo de Automao Residencial utilizando o micro controlador Arduino. Definir quais destas tcnicas e tecnologias seriam propcias para a implantao deste tipo de sistema.

Elaborar o projeto de Automao Residencial proposto.

Desenvolver um estudo referente viabilidade econmica deste tipo de projeto.

Realizar a construo de um prottipo que simule um sistema de Automao Residencial.Para a concepo deste projeto sero utilizados componentes eletrnicos de baixo custo e relativamente fceis de serem adquiridos. Tornando-se assim um sistema de fcil implantao nos mais diversos tipos de instalaes residenciais.2 REFERENCIAL TERICODe acordo com Monteiro (2005), os computadores foram desenvolvidos a partir das descobertas tericas buscadas pelo homem que demonstravam preocupao em desenvolver ferramentas para auxiliar nos processos de clculo aritmtico e nas atividades repetitivas que pudessem ser substitudas por mquinas.2.1 Automao: Momentos Histricos e ContextuaisDe acordo com Goeking (2010), a automao apareceu como um mtodo para a minimizao da participao da mo de obra humana sobre os processos industriais. A partir da, pode-se afirmar que a primeira mquina automatizada surgiu no sculo X, quando o moinho hidrulico era utilizado em larga escala para o fornecimento de farinha. Essa tem sido historicamente uma das primeiras invenes do homem com o propsito de automatizar o trabalho, mesmo que de forma primitiva. Tal desenvolvimento da mecanizao pode te sido um dos propulsores para a criao e surgimento da automao, anos mais tarde.

Para Luiz (2007), a disseminao, posteriormente, do moinho hidrulico (automatizado) levou a um contnuo crescimento da produo de alimentos que, antes, jamais havia sido observado. Esse moinho, depois de ter passado a ser movido por energia hidrulica, tornou-se capaz de realizar o trabalho que antes era feito por dez a vinte homens.

Desde ento, com o surgimento dessa nova tecnologia, o homem tem direcionado seus esforos para a criao e desenvolvimento de tecnologias inovadoras que substituam as atividades braais. Como exemplo, Goeking (2010) cita a inveno da mquina a vapor em 1775, que foi usada inicialmente com o objetivo de movimentar equipamentos industriais.

A autora salienta que, com a Revoluo Industrial ocorrida na segunda metade do sculo XVII, ficou evidente a necessidade de aprimoramento contnuo para produzir mais e melhor. Essa Revoluo foi considerada como o grande acontecimento que marcou a substituio do trabalho braal realizado pelo homem por mquinas que faziam a mesma tarefa, mas com qualidade e eficincia ainda maiores, acelerando, assim, o processo de surgimento e mutao de tecnologias.

Souza e Oliveira (2007) afirmam que importante destacar que foi com a contribuio do inventor James Watt que foi possvel melhorar a eficcia da mquina a vapor, pois foi ele quem implantou o regulador de velocidade, criando, assim, o sistema que ligava as tecnologias hidrulicas e pneumticas.

Tais contribuies de Watt significaram tanto para as fbricas da poca que fizeram com que o filsofo Karl Marx considerasse a mquina a vapor como o elemento mais importante da indstria. As indstrias de fabricao txtil receberam com essa criao grandes benefcios.Outro perodo que contribuiu com o desenvolvimento do controle automtico foi a Segunda Grande Guerra Mundial, entre 1939 e 1945. Como j havia ocorrido no passado com o foco na automao, nesse caso, era militar e utilizavam-se os sistemas de automao para aplicao no lanamento de msseis.Silva (2010) enfatiza que, nessa poca, havia a desvantagem dos rels serem fixados, necessariamente, em algum ponto qualquer, e seu transporte para outros locais exigiam muito trabalho, considerando ainda, a constante manuteno dos equipamentos.2.1.1 Evoluo e Conceitos de AutomaoO conceito de automao foi definido somente no ano de 1946, nos Estados Unidos (EUA), nas fbricas automotivas. A automao consiste em um conjunto unificado entre as tcnicas e os sistemas de produo fabril, fundamentado nas mquinas com capacidade de realizar tarefas que antes somente eram executadas pelo homem. Alm disso, a automao tambm tem a capacidade de controlar as sequncias das operaes sem a necessidade de interveno humana, sendo programvel, o que permite operar equipamentos quase independentemente do controle humano.

Atualmente, o termo automao representa um sistema que utiliza computao, capaz de substituir, a mo de obra humana com o objetivo de aumentar a qualidade e a velocidade processos produtivos, alm de manter a segurana dos profissionais do setor de produo, alcanando otimizao do controle, flexibilidade e planejamento da produo.

Silva (2010) observa que a criao do transistor, em 1947 auxiliou no impulso do desenvolvimento da automao, uma vez que se tratava de um mecanismo eletrnico adequado para controlar a passagem da corrente eltrica em alguns sistemas, esse transistor o alicerce para o processador moderno, dispositivo muito mais rpido que o rel, eletromecnico, e muito mais eficiente que a vlvula eletrnica que consumia mais energia e ocupava mais espao e dissipava mais calor.

A utilizao do transistor e da eletrnica tornou possvel a criao dos primeiros computadores industriais, fazendo surgir os primeiros robs mecnicos a serem usados em sistemas de microprocessamento, permitindo unificar tecnologias eltricas e mecnicas.O resultado observado at o final da dcada de 1960 demonstrou que as indstrias automobilsticas conseguiram produzir em massa, com qualidade e agilidade. Porm, no ofereciam opes para os clientes, pois a linha de produo ainda no era flexvel.

Como exemplo, Goeking (2010) aponta a General Motors (GM) que, ao perceber a necessidade do mercado, solicitou a confeco de um sistema que dessa versatilidade produo. Diante dessa solicitao, a empresa contratada desenvolveu, no ano de 1968, o equipamento conhecido como Controlador Lgico. Programvel (CLP), substituindo os rels e possibilitando a realizao de alteraes rpidas no processo produtivo da GM.As mudanas feitas com o CLP eram realizadas somente alterando a programao, diferente dos sistemas a rel, que exigiam, quando da modificao, a montagem dos equipamentos e substituio dos hardwares. Em 1969, o CLP passou a fazer parte da planta da GM, sendo esta uma das primeiras beneficiadas com a tecnologia de automao, que apenas chegou ao Brasil nos anos 1980.De acordo com Silva (2010), a automao inicialmente foi aplicada nas indstrias petroqumicas e automobilsticas, mas, com o passar dos tempos, essa tecnologia se espalhou para muitas outras reas, tais como as indstrias qumica, alimentcia, siderrgica, dentre outras.Segundo Goeking (2010), foi ainda na dcada de 1980 que foi criada a pirmide da automao. Tal pirmide permite que os nveis dos equipamentos envolvidos nessa tecnologia se davam dividida conforme a sua atuao na indstria. Essa pirmide demonstra como as informaes so selecionadas do nvel mais baixo, prximo das mquinas, at alcanar o topo, prximo do usurio.

Ainda segundo Goeking (2010), essa pirmide ser apresentada de forma detalhada posteriormente, nesse trabalho com capacidade de realizar tarefas que antes somente eram executadas pelo homem. Alm disso, a automao tambm tem a capacidade de controlar as sequncias das operaes sem a necessidade de interveno humana, sendo programvel, o que permite operar equipamentos quase independentemente do controle humano.

Silva (2010), afirma que atualmente, o termo automao representa um sistema que utiliza computao, capaz de substituir, a mo de obra humana com o objetivo de aumentar a qualidade e a velocidade processos produtivos, alm de manter a segurana dos profissionais do setor de produo, alcanando otimizao do controle, flexibilidade e planejamento da produo. Silva (2010) ainda observa que a criao do transistor, em 1947 auxiliou no impulso do desenvolvimento da automao, uma vez que se tratava de um mecanismo eletrnico adequado para controlar a passagem da corrente eltrica em alguns sistemas, esse transistor o alicerce para o processador moderno, dispositivo muito mais rpido que o rel, eletromecnico, e muito mais eficiente que a vlvula eletrnica que consumia mais energia e ocupava mais espao e dissipava mais calor.

A utilizao do transistor e da eletrnica tornou possvel a criao dos primeiros computadores industriais, fazendo surgir os primeiros robs mecnicos a serem usados em sistemas de microprocessamento, permitindo unificar tecnologias eltricas e mecnicas.O resultado observado at o final da dcada de 1960 demonstrou que as indstrias automobilsticas conseguiram produzir em massa, com qualidade e agilidade. Porm, no ofereciam opes para os clientes, pois a linha de produo ainda no era flexvel.

Como exemplo, Goeking (2010) aponta a General Motors (GM) que, ao perceber a necessidade do mercado, solicitou a confeco de um sistema que dessa O conceito de automao foi definido somente no ano de 1946, nos Estados Unidos (EUA), nas fbricas automotivas. A automao consiste em um conjunto unificado entre as tcnicas e os sistemas de produo fabril, fundamentado nas mquinas.2.2 Funcionamento da Automao

Goeking (2010) explica o funcionamento da automao a partir de nveis (FIG. 1), considerando que se trata de uma pirmide que funciona por etapas. Para a autora, o nvel 1 da chamada pirmide da automao considerado o cho de fbrica, uma vez que trata-se do plano em que as mquinas se encontram e responsabilidade direta pela produo. Esse primeiro nvel da pirmide da automao constitudo, principalmente, sensores digitais, sensores analgicos, rels, inversores de frequncia, sistemas de partida e Centro de Controle de Motores (CCMs).

Sobre o nvel 2, a autora explica que a parte responsvel por controlar todas as mquinas e equipamentos de automao do nvel 1 e envolve os controladores lgicos, digitais e dinmicos, como, por exemplo, os CLPs, alm de controlar a superviso agregada ao processo fabril. O nvel 2 tambm responsvel por realizar o envio dos comandos dos nveis superiores s mquinas da planta da fbrica, ou seja, ao nvel 1. Contudo, Goeking (2010) assevera que so os CLPs que comandam as tarefas enviadas aos equipamentos do nvel 1.

FIGURA 1: Nveis 1 e 2 da automao

Fonte: Goeking, 2010.Acerca do nvel 3 da pirmide da automao, Goeking (2010) afirma que neste plano so aumentados os bancos de dados que permitem a gerao de relatrios, informaes necessrias sobre qualidade da produo e dados estatsticos. Os sistemas de superviso renem as informaes transmitidas pelos equipamentos dos nveis 1 e 2, repassando-as tambm aos nveis administrativos, que so os 4 e 5 da pirmide.

O nvel 4 explicado pela autora como sendo o responsvel por planejar e programar a planta fabril, enviando os servios que precisam ser realizadas para o nvel 3. Este, por sua vez, distribui as atividades para os demais nveis inferiores. Tambm o nvel 4 o responsvel por controlar a logstica de suprimentos.

Quanto ao nvel 5, cabe administrar todos os recursos da organizao e neste nvel que gerenciado todo o sistema.

Segundo Goeking (2010), os computadores que se encontram nos nveis 4 e 5 devem ser altamente seguros e apresentarem muita memria, capaz de armazenar os dados e elevada capacidade de processamento. Alm disso, os computadores destes nveis precisam contar com redundncia de mquina e de disco rgido, com acesso restrito para que a segurana de todo o sistema de automao seja garantida.

2.2.1 CLP: Considerado o Corao da AutomaoOs controladores lgicos programveis foram desenvolvidos logo apos a criao dos micro processadores que vieram facilitar a prtica de funes complexas de controle digital em equipamentos industriais. Antes as funes de sequenciamento de processamento eram executadas em painis com vrios rels que acionavam contatos eltricos, que tinham a funo de energizar e desenergizar instrumentos nos sistemas automticos industriais.

Segundo o autor, os CLPs so dispositivos digitais que possibilitam o controle do processo fabril de maneira flexvel por serem programveis, admitindo o armazenamento de instrues na memria. Essas instrues permitem controlar as mquinas responsveis pela produo. A sua evoluo ocorreu medida que o CLP foi sendo introduzido nas indstrias, adquirindo novas funes.

Silva (2010) assevera que atualmente, os CLPs so capazes de executar (temporizao, sequenciamento, energizao, desenergizao, contagem e manipulao de dados, dentre outras funes). Eles tambm podem ser programados atravs de computadores o que adequado para as indstrias.

Ainda segundo Silva (2010), a atuao do CLP complementada pelo sistema de superviso Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA). Trata-se de um sistema que executado em computadores Interface Homem-Mquina (IHM), permitindo exibir dados coletados a partir do ambiente automatizado e com isso o sistema tambm controla esse ambiente.

Silva (2010), ainda ressalta que os controladores so caracterizados por eventos e processos em que as variveis ou assumem valores zero ou um. Podem ser executado com variveis analgicas definidas por valores de corrente ou tenso eltrica. As entradas ou sadas digitais so os sinais discretos, as entradas ou sadas analgicas so os sinais que variam de acordo com a tenso e correntes.2.2.2 O Micro ControladorDe acordo com Fonseca e Vega (2011), se entende por micro controlador a incorporao de um micro processador, e de sistemas de temporizao, de aquisio e de comunicao em um mesmo circuito integrado. Segundo Gomes e Tavares (2013), um micro controlador nada mais que um sistema micro processado encapsulado num nico chip, possuindo memrias, clock e perifricos relativamente mais limitados que um computador. Os autores afirmam que o uso desse tipo de circuito integrado alm de reduzir o custo da automao, tambm proporciona maior flexibilidade no desenvolvimento deste tipo de sistema. Ainda segundo os autores, dentre as diversas plataformas de desenvolvimento que empregam o uso de micro controladores, o Arduino uma que tem ganhado cada vez mais destaque. 2.2.3 O Arduino

O Arduino se constitui de um micro controlador acrescido de alguns outros elementos eletrnicos dispostos em uma pequena placa de circuito impresso que possui uma interface serial que permite sua comunicao padro com o computador. H tambm nessa placa alguns conectores que possibilitam a ligao de outros circuitos externos. Segundo Silveira (2011), este componente se trata de uma tima ferramenta no que se refere elaborao de prottipos eletrnicos baseados no conceito de software e hardware livres (projetos que aps criados podem ser utilizados ou alterados por qualquer pessoa visando o atendimento de suas necessidades.De acordo com Barbosa (2013), Arduino uma plataforma open-source de prototipagem eletrnica baseada flexibilidade, de hardware fcil de usar e software fcil de programar. destinado a artistas, designers, hobbyists, e qualquer pessoa interessada em criar objetos ou ambientes interativos.Do Prado (2012) afirma que o Arduino um pequeno micro controlador que tem se popularizado muito e est sendo amplamente utilizado em projetos com os mais diferentes propsitos.Para a elaborao do presente trabalho ser utilizado o Arduino Uno, Demonstrado abaixo com seus respectivos blocos:

FIGURA 21: Arduino Uno

Fonte: ARDUINO, 2013

2.2.3.1 Fonte de Alimentao

Fonte de alimentao o bloco do Arduino Uno que tem a funo de receber a energia de uma rede externa para ento alimentar a placa do Arduino, visando o funcionamento dos demais componentes. Esta alimentao externa pode variar de 7 volts a 35 volts, porm, a fone de alimentao a reduz para tenses de entrada de 5 e 3,3 Volts.

2.2.3.2 Ncleo

O ncleo de processamento do Arduino constitudo de microcontrolador, CPU, memria RAM, memria flash e unidades de entradas e sadas. Todos estes componentes so agrupados em um nico chip (ATMEGA8), onde se encontram todas as funes de aquisio e processamento e envio de dados.

FIGURA 3: Micro controlador do Arduino Uno

Fonte: ARDUINO, 2013.

2.2.3.3 Entradas e Sadas

H no micro controlador do Arduino Uno 28 pinos distribudos uniformemente por suas laterais. Sendo que tais pinos possuem uma funes especficas, que so distribudos da seguinte forma: 14 pinos de digitais, que podem ser programados para funcionarem tanto como entradas ou como sadas; 6 pinos de entradas analgicas, que podem ser programados para funcionar como entradas e/ou sadas digitais; 5 pinos de alimentao (GND, 5V, 3,3V e ref analgica); 1 pino de reset; 2 pinos de conexo para um oscilador a cristal.

Ao programar o pino para entrada digital, ento ele l a informao recebida e a interpreta em forma de nveis. Sendo o nvel 0 igual a 0 Volts e o nvel 1 igual a 5 Volts. Ao programar o pino para funcionar como uma sada digital, ao receber (por escrita) o nvel 0 ele interpreta com 0 Volts e recebendo nvel 1 ele interpreta como sendo 1 Volt.

Quando configurados como sadas os pinos enviam sinais de baixssima potncia, o que os impede de acionar diretamente cargas que requeiram um nvel mais alto de potncia. Dessa forma, faz-se necessria a utilizao de rels. J os pinos de entrada analgica so capazes de ler valores intermedirios de tenso. Sendo capazes de ler grandezas fsicas que variam no tempo, como temperatura, presso, entre outros.2.2.3.4 Pinos Especiais

Estes pinos so capazes de realizar funes diferenciadas. Sendo estes: os pinos PWM, os pinos Serial USART, os pinos de interrupo externa, os pinos comparadores analgicos e o pino SPI.

Os pinos PWM, se configurados via software podem gerar um sinal de modulao por largura de pulso. Esta funo amplamente utilizada no controle de velocidade de motores ou na gerao de tenses com amplitude controladas via software. So os pinos 3, 5, 6, 9 10 e 11.

Os pinos Serial USART so capazes de receber e transmitir dados em formato serial assncrono. So os pinos 0 (receptor) e 1 (transmissor).

Os pinos de interrupo externa podem ser utilizados no monitoramento de mudanas de estado, e havendo tal deteco, se d o envio de uma informao ao software gerenciador da placa, que por sua vez delega determinados comandos para rotinas pr-determinadas pelo programador. So os pinos 2 e 3.

O pino comparador analgico realiza a comparao de tenses externas sem a utilizao do software para a realizao dos clculos. So os pinos 6 e 7.

O pino SPI possui um modelo de comunicao sncrono mais veloz que o USART. Portanto, esta porta pode ser utilizada para funes que exigem maior velocidade neste tipo de comunicao, como o carto SD.2.2.3.5 Ns de Automao

Do Prado (2012), afirma que para o efetivo controle de certos dispositivos utilizados em ambiente ambientes automatizados, por muitas vezes se faz necessria a criao de Ns de automao, que tm a funo de se comunicar com o servidor por meio da rede Ethernet. Segundo o autor, uma tima sada para a implementao do n de automao a utilizao de um mdulo EthernetShild necessrio o uso de acoplado ao micro controlador para realizar a gerenciar seus recursos. Esse mdulo que promove a interface com a rede Ethernet e com os circuitos e sensores necessrios ao n em questo de maneira extremamente simples.2.2.3.6 Shields

A plataforma do Arduino projetada para receber os chamados de shields. Expanses capazes de lhe acrescentar novas funcionalidades. Segundo Mellis (2008), shields so placas que podem ser conectadas ao Arduino e que seguem um padro para serem compatveis. O objetivo dos Shields acrescentar funcionalidade ao Arduino. Um exemplo de Shields para Arduino o Ethernet shield, que faz com que o Arduino possa se comunicar atravs de redes Ethernet por meio do protocolo TCP/IP, podendo assim ser acessado e comandado via pgina WEB.

2.2.3.7 Arquitetura do Arduino UnoO Arduino Uno um dispositivo eletrnico de fcil aquisio e que possibilita eventuais expanses. Sua arquitetura apresentada a seguir.

FIGURA 4: Arquitetura do Arduino UnoFonte: ARDUINO, 2013O Arduino incapaz de executar qualquer tipo de ao enquanto no lhe for inserido um programa e este no seja executado. Para tanto, o Arduino dotado de um ambiente de desenvolvimento (compilador), open source, fundamentado em C e C++ e tambm de uma interface fundamentada em Java. A partir deste compilador, o usurio tem a possibilidade de desenvolver a programao desejada e transferi-la para a placa, a fim de realizar sua execuo. Sua interface demonstrada a seguir.

FIGURA 5: Ambiente de programao do Arduino

Fonte: ARDUINO 2013.

3 METODOLOGIA

O presente trabalho se classifica como uma pesquisa experimental, que de acordo com Gil (1991) se caracteriza por uma pesquisa experimental quando se determina um dado objeto de estudo, elegem-se as variveis que potencialmente poderiam influenci-lo, determinam-se as formas de comando e de anlise dos efeitos que a varivel pode produzir no objeto. Segundo Jung (2003), a pesquisa experimental destina-se a obteno por experimentao de novos sistemas, produtos ou processos. Onde, aps escolha de um objeto de estudo, faz-se a seleo das variveis capazes de influenci-lo, definem-se os meios de controle e observao dos resultados que a varivel produz nos objetos em estudo.

Os procedimentos metodolgicos foram iniciados por uma reviso de literatura de livros, revistas, artigos, entre outros, visando-se obter embasamento terico acerca do assunto proposto.

Depois de concluda esta etapa, atravs do estudo das tcnicas e tecnologias disponveis, ser realizada a escolha do melhor mtodo a ser utilizado na concepo deste projeto. Buscando sempre por diferenciais relativos facilidade de implantao, viabilidade econmica e eficcia do sistema.

Finalmente, depois de realizados estes estudos se deu o efetivo desenvolvimento do projeto para construo do prottipo aqui proposto. Inicialmente, pretende-se desenvolver um prottipo capaz de controlar remotamente a iluminao de uma residncia. Para que isso acontea sero utilizados dispositivos disponveis no mercado, utilizando uma arquitetura desenvolvida para integrar todos estes dispositivos, e assim, propiciar maior conforto e comodidade s pessoas que vierem a implementar este sistema em suas residncias.Equipamentos Utilizados

Arduno Uno Ver3.

Ethernet Shield W5100 - para conexo do Arduino em rede atravs do protocolo TCP/IP.

Cabo USB - para a transmisso do cdigo C++ para o arduno.

Rel 127/220V para liberao da tenso e controle dos dispositivos.

Diodo 1N4007.

Resistor 1Kohms 1/8W

Transitor NPN 548.

Teminal 2 plos.

Placa de Fenoltio 10x15 para a montagem dos circuito eletrnicos.

Conector de bateria 9v para conectar a bateria ao arduno.

Bateria alcalina 9v energia de alimentao o arduno.

Cabo Coaxial Flexivel 4mm bipolar 2 vias.

Tomadas bipolar 110/220v

Percloreto de Ferro - para confeco da placa de circuito impresso.

Dispositivos eletrnicos diversos para realizao dos testes.

Posteriormente especificao dos materiais a serem utilizados, realizou-se o desenvolvimento do diagrama esquemtico do circuito eletrnico usado por meio do software Easy Software. Dessa forma, sendo desenvolvido um software embarcado em C++, empregando a prpria IDE do Arduino, transferindo-a para o micro controlador atravs do cabo USB. Foram tambm necessrios o desenvolvimento e compilao de um software embarcado para dispositivos mveis, utilizando o Eclipse IDE for Java Developers munido de um framework especfico para android, que por meio de uma conexo de rede LAN possibilita a requisio a um Servidor PHP atravs do protocolo de comunicao TCP/IP, autenticando um usurio com sua respectiva senha em um banco de dados MYSql, possibilitando que esse usurio tenha a possibilidade de acessar o sistema e realizar o controle de uma residncia de forma remota. Realizada a autenticao do acesso, o usurio apresentado a uma tela que contm os possveis comandos que poder efetuar remotamente. Aps a escolha do ambiente, so apresentados os dispositivos eletrnicos que so controlados pela aplicao. Ao selecionar a aplicao escolhida, enviada uma nova solicitao ao servidor PHP, que repassa tal solicitao ao Arduino, onde este, por meio de suas portas digitais envia sinais que fazem com que os rels forneam ou interrompam o fornecimento de tenso responsvel pela alimentao e consequente funcionamento dos dispositivos eletrnicos. A seguir so apresentados os diagramas eltrico e de componentes da placa de circuito impresso desenvolvida para a realizao do trabalho.DIAGRAMA ELTRICO

DIAGRAMA DE COMPONENTES

7 CONCLUSOO presente trabalho, utilizando um smartphone com o sistema operacional Android, para integrao da interface do software ao sistema de automao residencial via Internet, alm de aumentar a comodidade do usurio e permitir que ele controle sua prpria casa mesmo no estando presente fisicamente, aumenta tambm sua segurana, visto que, atravs desse sistema desenvolvido, possibilita que o usurio simule sua presena em sua residncia mesmo estando distncia. Alm disso, este sistema se mostrou vivel se comparado ao alto custo de sistemas que se utilizam de PLCs, equipamento de valor bem mais elevado mais frequentemente utilizado para esta aplicao. Sendo assim o sistema proposto se apresenta como uma alternativa aplicvel sociedade no que se refere ao aumento segurana patrimonial.REFERNCIASBARBOSA, Rben Christian. Automao Predial: controle de iluminao. UFOP, 2013.DO PRADO, Caio Vinicius Domingos. Framework Web para Automao. Vila Velha, 2012.

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1 James Watt (Greenock, Esccia, 19 de Janeiro de 1736 Heathfield Hall, Inglaterra, 25 de Agosto de 1819) foi um matemtico e engenheiro escocs.

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