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UNIVERSIDADE TECNOLOGICA FEDERAL DO PARANA

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INFORMATICA

CURSO DE ENGENHARIA DA COMPUTACAO

ARTHUR NUNES SANTANALEANDRO FERREIRA HEROSO

LEONARDO PRESOTO DE OLIVEIRATIAGO GREGIO DE AVEIRO

PROTOTIPO DE UM CHUVEIRO ELETRONICO - MEDICAO DA

VAZAO E TEMPERATURA

TRABALHO ACADEMICO

CURITIBA

2010

ARTHUR NUNES SANTANALEANDRO FERREIRA HEROSO

LEONARDO PRESOTO DE OLIVEIRATIAGO GREGIO DE AVEIRO

PROTOTIPO DE UM CHUVEIRO ELETRONICO - MEDICAO DAVAZAO E TEMPERATURA

Trabalho Academico apresentado a Unidade Cur-ricular de Oficina de Integracao II do Curso deEngenharia da Computacao da Universidade Tec-nologica Federal do Parana como requisito parcialpara aprovacao.

Orientador: Nestor Cortez Saavedra Filho

CURITIBA

2010

Dedicamos este trabalho a todos os alunos e professores que puderemde alguma forma usufruir do nosso projeto

AGRADECIMENTOS

Agradecemos ao nosso orientador Nestor Cortez Saavedra Filho pelo conhecimento que nos

forneceu, aos amigos que estiveram presentes e ajudaram. Agradecemos tambem ao familiares

que nos apoiaram e deram forca.

Motivar e criar interesse pelo tema e vontade, esse animo e autoajudavao nos ajudar a progredir em conhecimentos e nas tarefas profissio-nais.(Daniel Godri)

RESUMO

SANTANA, A. N.; HEROSO, L. F.; OLIVEIRA, L. P.; AVEIRO, T. G.. Prototipo de umchuveiro eletronico - Medicao da vazao e temperatura. 43 f. Trabalho Academico – Curso deEngenharia da Computacao, Universidade Tecnologica Federal do Parana. Curitiba, 2010.

O presente trabalho busca demonstrar o funcionamento de um hidrometro analogico adaptadopara responder de forma digital as medidas de vazao e temperatura da agua corrente. Usaremoseste trabalho como um prototipo para um chuveiro eletronico que o grupo pensa em desenvolverposteriormente.

Palavras-chave: Hidrometro, Arduıno, Medicao da Temperatura, NTC, Encoder

ABSTRACT

SANTANA, A. N.; HEROSO, L. F.; OLIVEIRA, L. P.; AVEIRO, T. G.. Prototype of an elec-tronic shower - Measurement of flow and temperature. 43 f. Trabalho Academico – Curso deEngenharia da Computacao, Universidade Tecnologica Federal do Parana. Curitiba, 2010.

This paper seeks to demonstrate the operation of an electronic hydrometer that can measureboth the flow and temperature of the water by the device. We will use this study as a prototypefor an electronic shower that the group plans to develop later.

Keywords: Hyrometer, Arduino, Temperature Measurement, NTC, Encoder

LISTA DE FIGURAS

–FIGURA 1 HIDROMETRO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16–FIGURA 2 MOVIMENTO TURBULENTO: FUMACA DO CIGARRO . . . . . . . . . . . 21–FIGURA 3 TUBO DE VENTURI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22–FIGURA 4 EXEMPLO DE RESISTORES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23–FIGURA 5 EXEMPLO DE NTC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24–FIGURA 6 EXEMPLO DE CAPACITORES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24–FIGURA 7 EXEMPLO DE TRANSISTOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25–FIGURA 8 EFEITO DO SCHMITT TRIGGER EM UM SINAL COM RUIDOS . . . . 26–FIGURA 9 PHCT203 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27–FIGURA 10 EXEMPLO DE ROLDANA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28–FIGURA 11 CIRCUITO DO MEDIDOR DE VAZAO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29–FIGURA 12 CIRCUITO DO MEDIDOR DE TEMPERATURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29–FIGURA 13 DIAGRAMA DE BLOCOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30–FIGURA 14 PROTOTIPO MONTADO E PRONTO PARA O USO . . . . . . . . . . . . . . . . . 31–FIGURA 15 TODOS COMPONENTES UTILIZADOS NO PROJETO . . . . . . . . . . . . . 31–FIGURA 16 GRAFICO DE ML / PULSO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32–FIGURA 17 MULTIMETRO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34–FIGURA 18 GRAFICO DE RESISTENCIA / TEMPERATURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35–FIGURA 19 CODIGO ARDUINO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41–FIGURA 20 CARGA HORARIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42–FIGURA 21 GANTT CARGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

LISTA DE TABELAS

–TABELA 1 CONFIGURACOES DA CONEXAO DO ARDUINO COM O DIS-PLAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30–TABELA 2 CALIBRACAO DO HIDROMETRO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33–TABELA 3 CALIBRAO DO NTC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

LISTA DE SIGLAS

NTC Negative Temperature Coefficient

LED Light-Emitting Diode

SUMARIO

1 INTRODUCAO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.1 MOTIVACAO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.2 OBJETIVOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151.2.1 Objetivo Geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151.2.2 Objetivos Especıficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 FUNDAMENTACAO TEORICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.1 HIDROMETRO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.2 TERMOMETRO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.3 FENOMENOS DE TRANSPORTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.3.1 Fluido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.3.2 Cinematica dos Fluidos - Escoamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Laminar (Lamelar): . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Turbulento (Turbilhonario): . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.3.3 Equacao de Bernoulli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Tubo de Venturi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222.4 HARDWARE E SOFTWARE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232.4.1 Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Resistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23NTC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Transistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Schmitt Trigger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.4.2 Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Captacao dos dados pelo Arduıno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 DESENVOLVIMENTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273.1 CIRCUITO DO MEDIDOR DE VAZAO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273.2 CIRCUITO MEDIDOR DE TEMPERATURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293.3 CIRCUITO DISPLAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293.4 DIAGRAMA DE BLOCOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303.5 IMAGENS DO PROJETO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 CALIBRACAO E RESULTADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324.1 MEDIDOR DE VAZAO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324.2 TEMPERATURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335 CONCLUSAO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365.1 CONCLUSAO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365.2 TRABALHOS FUTUROS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 REFERENCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38APENDICE A -- CODIGO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40ANEXO A -- CARGA HORARIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42ANEXO B -- GANTT DE CARGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

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1 INTRODUCAO

Inumeras sao as previsoes sobre a futura escassez de agua. Todos os dias explorarmos seus

recursos de forma negligente e relapsa, desconsiderando sua esgotabilidade. Sempre acostuma-

dos a ter acesso gratuito e a qualquer hora a essa dadiva celeste, nao avaliamos com o devido

cuidado o desastre que seria para a especie humana o desaparecimento dessa riqueza. A agua e

um dos recursos naturais fundamentais para a existencia da vida humana e diversas atividades

dependem dela. Apesar do ciclo natural da agua promover a sua propria recuperacao, na rea-

lidade nao e o que tem sido observado em especial nos ultimos seculos. A falta desse recurso

pode trazer como efeito a seca, com suas inumeras consequencias. Primeiramente a seca das

terras e rios e entao a seca social, acometendo milhares de famılias as mais diversas mazelas.

Em um planeta conhecido pelo codinome de Planeta Agua, apenas 3% sao de aguas doces.

E desse percentual, 13% localiza-se no Brasil. Esta suposta abundancia somada as grandes

dimensoes territoriais de nosso paıs, desenvolveu nas pessoas que habitam aqui uma consciencia

de inesgotabilidade, um consumo distante dos princıpios da sustentabilidade.

O conceito de consumo sustentavel passou a ser construıdo a partir do termo desenvolvi-

mento sustentavel, divulgado com a Agenda 21, documento produzido durante a Conferencia

das Nacoes Unidas sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento, no Rio de Janeiro, em 1992.

Consumo sustentavel e a maneira como utilizamos nossos recursos naturais afim de satisfazer as

nossas necessidades, contudo sem prejudicar as geracoes seguintes. E o ato de adquirir, utilizar

e descartar bens e servicos dada a devida atencao e respeito ao meio ambiente e a vida humana.

O relatorio , publicacao bianual da Rede WWF, relatou que caso uma medida seria e drastica

nao seja tomada, alterando o modelo atual de consumo e de destruicao do meio ambiente, e

possıvel que os recursos naturais entrem em colapso. A partir de 2030 a demanda pelos recursos

ecologicos sera o dobro do que a Terra pode oferecer.

A altıssima taxa de desperdıcio de agua no Brasil pode corroborar com estes dados, che-

gando aos lamentaveis 70%. Ou seja, apenas 30% da agua e realmente aproveitada sem ne-

nhuma preocupacao com a sua escassez. O problema nasce na concepcao desse recurso, que

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nos e ofertado de forma gratuita. Alem desse fato acreditamos cegamente na sua capacidade

ilimitada de recuperacao.

Todos os dias, em todos lugares, pode-se notar casos de desperdıcio, alguns mais absurdos

que outros, indo desde torneiras abertas enquanto escovamos os dentes a lavagem de veıculos

e ruas. Apesar de cometermos tamanho assassinato da natureza, nao existe uma preocupacao

com o impacto que isto pode causar. Ano apos ano diversas manchetes se fazem presentes nos

noticiarios estampando a falta de agua em diversas regioes do Brasil e do mundo.

Alem desse consumo desenfreado do nosso elixir insıpido e incolor, podemos perceber o

uso descontrolado dos recursos energeticos. Seja atraves da forca das aguas, da imponencia dos

ventos ou da queima de combustıveis fosseis, nao importa, o ser humano preocupa-se apenas se

sua televisao continua ligada ou se seu chuveiro ainda lhe oferece longos e prazerosos banhos

quentes.

E essa energia, hoje ainda a um preco acessıvel, pode ter o mesmo destino cruel da agua.

A sociedade precisa parar, mas uma pausa que vai alem de alguns segundos ou minutos, e

refletir, tentar entender o problema e demonstrar empatia por ele. Vivemos a consequencia

de uma sociedade alicercada sobre os ideais capitalistas, do American Way of Life, aquele

padrao imposto pela cultura estadunidense no inıcio do seculo XX. O mundo pressiona seus

moradores a gastarem e explorarem os recursos aqui disponıveis, chamados de renovaveis, de

forma irracional, desleal e cabal.

Sera que ao abrir a torneira para escovar os dentes, a crianca imagina quantos litros de agua

ela gasta? Ou quando o pai da famılia decide lavar seu carro no fim de semana, imagina ele

quao caro possa sair essa diversao? Ou mesmo a senhora que lava a sua calcada nos dias de sol,

sabera ela quanto em dinheiro e em centenas de litros de agua realmente vao por ralo abaixo?

Dados fornecidos pelo website da Sanepar (http://www.sanepar.com.br/) - Companhia de

Saneamento do Parana - revelam que a tarifa basica residencial normal com direito a 10 m3 tem

valor de R$ 16,35. E para cada m3 adicional ao da assinatura padrao, e cobrado um valor de

R$ 2,45. E caso a metragem cubica utilizada por um domicılio ultrapasse os 30 m3, este custo

chega a R$ 4,18 por metro cubico.

Estatısticas recolhidas pela Sabesp - Companhia de Saneamento do Estado de Sao Paulo

- compravam que quando uma descarga em um banheiro e acionada durante 6 segundos, sao

consumidos cerca de 10 a 14 litros. Existem bacias sanitarias mais modernas que consomem

ate 50% menos. Quando a valvula esta defeituosa, pode chegar a gastar ate 30 litros. Um banho

de ducha por aproximadamente 15 minutos, com o registro meio aberto, consome 135 litros

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de agua. Se fechamos o registro, ao nos ensaboarmos, e reduzimos o tempo para 5 minutos,

o consumo cai para 45 litros. Ou seja com banhos de 15 minutos diarios, uma unica pessoa

consumira em torno de 4 m3 ao longo do mes, gerando um onus de aproximadamente R$ 10,00

ou mais, caso a taxa total de agua tenha ultrapassado os limites

Se a crianca mencionada anteriormente, tivesse a devida orientacao ao escovar os dentes e

apenas molhasse a escova e fechasse a torneira enquanto escova os dentes e, ainda, enxaguar a

boca com um copo de agua, conseguiria economizar mais de 11,5 litros de agua. Uma pessoa

que escova os dentes por aproximadamente cinco minutos com a torneira nao muito aberta,

gasta 12 litros de agua. Se as pessoas se conscientizassem e passassem a usar a vassoura, e

nao a mangueira, para limpar as calcadas e patios das suas casas, poderiam economizar em

15 minutos, 279 litros de agua. Muita gente gasta ate 30 minutos ao lavar o carro. Com uma

mangueira nao muito aberta, gastam-se 216 litros de agua. Com meia volta de abertura, o

desperdıcio alcanca 560 litros.

Este consumo incoerente dos recursos que nos sao ofertados promove uma degradacao

precoce do meio ambiente. Essa destruicao, em muitas situacoes ocorre lentamente, passando

inumeras vezes desapercebida.

1.1 MOTIVACAO

A partir de um consumo consciente de energia eletrica e agua aliado ao conforto que todos

queremos ao abrirmos o registro para um bom banho, surgiu a ideia de um chuveiro eletrico

que possui diversas resistencias eletricas que sao ativadas gradualmente conforme a vontade do

usuario. Em tal prototipo sera possıvel definir a temperatura da agua bem como a vazao dese-

jada. Este tambem possuira um display que informara a quantos graus Celsius a temperatura da

agua esta, bem como a velocidade por area que ela percorre o encanamento. No entanto, um dos

implementos que mais enriquece este projeto sera a informacao de quantos litros de agua sao

consumidos, bem como quanto de agua e gasto em Reais por segundo. Tal ferramenta podera

amenizar o consumo inconsciente de agua, pois o ser humano de suas muitas desvirtudes, pos-

sui uma grande, que e refletir sobre as coisas quando essas doem no seu orgao mais importante,

o bolso.

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1.2 OBJETIVOS

1.2.1 Objetivo Geral

Construir atraves de sensores, um medidor de vazao e temperatura. Para tal, usaremos um

hidrometro comum, domiciliar e de facil acesso.

1.2.2 Objetivos Especıficos

Neste artefato, sera informado ao usuario a temperatura que a agua chega ate o mesmo,

assim como a vazao. Esta vazao e temperatura poderao ser ajustadas previamente. Tambem

sera comunicada o quanto e desprendido em valores monetarios, Reais (R$), por operacao, algo

bem peculiar neste tipo de processo. Tal valor sera disposto segundo a segundo, bem como a

vazao da agua.

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2 FUNDAMENTACAO TEORICA

2.1 HIDROMETRO

Trata-se de um instrumento que mede volume da agua ou a forca de um lıquido em movi-

mento (escoamento). (Real Academia Espanola)

Os hidrometros (Figura 1) sao fabricados segundo a necessidade de se medir um certo

lıquido, existem no mercado atualmente, os mais variados tipos:

Figura 1: Hidrometro

Fonte: http://shopping.tray.com.br/oferta/hidrometro-1-multijato-elster-com-conexoes-aprovado-pelo-inmetro/id:14193

- Considerando a forma de se acionar a turbina, ha dois tipos de hidrometros:

• Hidrometro monojato

E um hidrometro taquimetrico 1 que e acionado por apenas um jato.

• Hidrometro multijato1Onde o mecanismo e acionado pelo movimento de uma turbina ou helice, que por sua vez gera rotacao

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Nestes dispositivos a turbina e acionada por varios jatos que incidem tangencialmente so-

bre ela. Assim os jatos formam um ”par de forcas”(um gira no sentido contrario do outro,

aumentando assim o equilıbrio da turbina).

- Considerando a construcao interna do hidrometro, ha dois tipos:

• Hidrometro seco e umido

Hidrometro umido e aquele que tem todo seu mecanismo imerso no lıquido a ser medido.

Ja os hidrometros secos tem placas separadoras, que o separam em duas partes: uma seca

(totalizador) e outra molhada (turbina)

Os hidrometros secos tem a comunicacao entre as partes feitas de duas formas:

• Hidrometro mecanico

Os dados sao enviados mecanicamente da turbina para o totalizador, por um eixo que tem

que ultrapassar a placa separadora.

• Hidrometro magnetico

Neste tipo de dispositivo a conexao entre o totalizador e a turbina e feita por dois imas que

sao colocados um em cada parte do hidrometro (turbina e totalizador) e na medida que um gira o

outro tambem gira fazendo assim com que os dados possam ser contabilizados pelo totalizador.

2.2 TERMOMETRO

O corpo humano e um pessimo termometro, ja que so consegue diferenciar quente e frio re-

lacionando a sua propria temperatura. Entretanto, a medicao desta variavel e muito importante

para varios ramos de estudo e industria, e devido a estas necessidades o ser humano foi obri-

gado a desenvolver dispositivos que pudessem medir a temperatura de maneira mais precisa.

(GRATON, 2008 pg 1)

Historicamente o primeiro a definir uma escala para a temperatura foi o medico grego Clau-

dius Galenus of Pergamum (130 - 201). Sua escala baseou-se na sensacao de quente e frio; e

Galenus propos que fossem medidas quatro divisoes acima e quatro abaixo, de um ponto que

ele considerou como neutro. Em sua escala o quarto grau “quente” seria a temperatura em que

a agua ferve, enquanto o quarto ponto “frio” seria o ponto de gelo; ja o neutro seria o de uma

mistura de mesmas quantidades de agua fervendo e gelo.

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Porem o idealizacao do primeiro termometro so apareceu por volta de 1300 anos depois

com Galileu Galilei que construiu um tubo de vidro com um bulbo, onde colocou vinho. Galileu

chamou este instrumento de termoscopio e a variacao de temperatura era detectada pelo vinho,

que “subia” ou “descia” no tubo de acordo com a mudanca de temperatura.

Outros estudiosos, como Fernando II, Romer e Hook, tambem deram suas contribuicoes

para o desenvolvimento do termometro, mas quem se destacou foi Fahrenheit que depois de

conhecer o termometro de Romer, fez algumas mudancas para eliminar as fracoes geradas

pela escala, para isto definiu a temperatura de gelo como 30 e a do corpo humano como 90,

porem Fahrenheit inseriu, em sua escala, um ponto em onde mistura de gelo e sal estavam em

equilıbrio, definindo o mesmo como zero. Este terceiro ponto de referencia fez com que sua

escala causasse desconfianca. Apos sua morte este terceiro ponto de referencia foi retirado e

a escala sofreu mudancas ate chegar a forma que conhecemos hoje. A maior contribuicao de

Fahrenheit todavia, esta relacionada com o fato de ele ter percebido que o alcool (substancia

usada na epoca) nao possuıa muita precisao e proposto entao, que fosse utilizado o mercurio

devido a sua dilatacao linear. (GRATON, 2008, pg 3)

O suıco Andres Celsius, em 1742, foi o primeiro a dividir a escala em 100 pontos definindo

assim a temperatura de ebulicao como 100, e a de degelo como 0.

Em 1821, Thomas Seebeck descobriu o termopar (muito utilizado em industrias), ele uniu

dois fios metalicos em suas extremidades e ao aquecer uma das pontas percebeu o surgimento

de uma corrente eletrica fluindo por entre os fios. E mais tarde, tambem em 1821, Sir Humphrey

Davy descobriu que a resistividade possuıa uma forte relacao com a temperatura. (GRATON,

2008 pg 2)

Estas escalas sempre apresentavam o problema de possuir temperaturas negativas e para re-

solver este problemas, Kelvin e Rankine, baseados respectivamente nas escala de grau centıgrado

e Fahrenheit, propuseram o 0 absoluto (temperatura onde a energia cinetica das moleculas e

nula).

Baseado nestes estudos anteriores, Sir William Siemens, em 1861 propos o uso de platina

para a medicao de temperatura, baseando-se na variacao de resistencia eletrica do fio em funcao

da mudanca na temperatura.

Atualmente Celsius, Fahrenheit, Kelvin e Rankine sao as escalas mais utilizadas por estu-

diosos e engenheiros e as outras escalas acabaram caindo no esquecimento.(GRATON, 2008,

pg5)

19

2.3 FENOMENOS DE TRANSPORTE

2.3.1 Fluido

O fluido e definido como uma substancia capaz de tomar a forma do recipiente onde esta, e

tambem como uma substancia que tem a capacidade de escoar.

Um ponto em comum entre os fluidos e possuir um grau (mesmo que pequeno no caso dos

lıquidos) de compressao. Ha dois tipos de fluidos: (SANTOS, 2009) (GILES, 1975)

• Lıquidos:

- Praticamente incompressıveis;

- Volumes definidos;

- Superfıcies Livres.

• Gasosos:

- Compressıveis

- Expansıveis

2.3.2 Cinematica dos Fluidos - Escoamento

A propriedade de escoar e dada devido a acao da forca tangencial sobre a propriedade de

cilhamento (mudar de forma facilmente) do fluido. Um escoamento com sentido e direcao

definidos e conhecido como corrente fluida .

Os escoamentos podem ser classificados devido a direcao de suas trajetorias:

Laminar (Lamelar):

As partıculas tem trajetorias paralelas. O escoamento laminar depende da tensao cisalhante

que e dada por (GILES, 1975):

τ = u∂v∂y

(1)

onde:

τ = tensao cisalhante;

20

µ = viscosidade dinamica;

∂d/∂v = variacao da velocidade transversalmente ao movimento.

Um ponto muito interessante aos engenheiros e a velocidade crıtica, que e um numero

abaixo do qual a viscosidade do fluido consegue amortecer toda turbulencia do escoamento. O

numero desta velocidade crıtica ficou conhecido como numero de Reynolds (estudioso que em

suas experiencias conseguiu perceber este fenomeno), um valor adimensional dado pela razao

entre as forcas inerciais pelas forcas de viscosidade. (SANTOS, 2009) (GILES, 1975)

Numero Reynolds =V dν

(2)

onde:

V = velocidade media;

d = diametro do tubo;

ν = viscosidade cinematica do fluıdo.

Turbulento (Turbilhonario):

Escoamento onde as trajetorias sao irregulares, cuja previsao do movimento e impossıvel.

As trajetorias emaranham-se, ficando assim impossıvel identifica-las. Durante o escoamento

em cada ponto a velocidade das partıculas muda em modulo, direcao e sentido. Este regime

turbulento e encontrado em quase todas as aplicacoes praticas como aquedutos , barragens e

fontes.

Um exemplo de movimento turbulento e dado pela fumaca que sai do cigarro(FIGURA 2);

que inicialmente e laminar mas depois de se misturar ao ar torna-se turbulento.

2.3.3 Equacao de Bernoulli

Daniel Bernoulli (1700 - 1782) pertencente a notavel famılia de estudiosos; em particular

em matematica 2 estudou as forcas que se associavam a um fluidoem movimento. Viria mais

tarde a desenvolver a Equacao de Bernoulli, que e uma das principais equacoes na mecanica

dos fluıdos.2Outros matematicos importantes sao Jacob Bernoulli que trabalhou com calculos infinitesimais e Jhoann Ber-

noulli que tem estudos sobre a teoria da integracao

21

Figura 2: Movimento turbulento: Fumaca do Cigarro

Fonte: http://www.theequinest.com/graceful-smoke-horses

A Equacao de Bernoulli demonstra que em uma mesma linha de corrente 3, em um esco-

amento estacionario, com massa volumica constante, invıscido 4, sujeito a forcas de origem

gravitacionais; ocorre conservacao de energia. (MOREIRA, 2007)

A Equacao 5 tem esta forma (MOREIRA, 2007):

ρV 2

2+ p+ρgz = constante (3)

onde:

ρV 2

2 = pressao cinetica do escoamento;

p = pressao estatica do escoamento;

ρgz = energia potencial por unidade de volume

Existem varias aplicacoes para a Equacao de Bernoulli, entre elas podemos citar:

• Descarga de reservatorios pressurizados.

• Escoamento atraves de restricoes.

• Medicao de velocidades (Tubo de Venturi e Tubo de Pitot). (MOREIRA, 2007)

3Linha de corrente e linha que tangencia o vetor velocidade de um escoamento em todos os seus pontos.4Invıscido e um fluidoque tem a a viscosidade nula5Na pratica nao existem fluıdos perfeitos, entretanto muitos sao os casos onde estas forcas dissipativas sao tao

pequenas que podem ser desconsideradas na Equacao de Bernoulli

22

Tubo de Venturi

Este e um dispositivo criado para medir a vazao e a velocidade de escoamento de um lıquido

incompressıvel (FIGURA 3). Esta medida e feita atraves da variacao de pressao do lıquido nas

secoes de diferentes larguras.

Figura 3: Tubo de Venturi

Fonte:http://blog1.educacional.com.br/default imprimir.asp?idpost=27632idBLOG=2326idusuario=

Partindo da conservacao de massa podemos concluir que:

A1V1 = A2V2 (4)

Sabendo que a vazao 6 e dada por

Q = AV (5)

onde:

Q = Vazao;

A = Area da secao;

V = Velocidade

Como a altura geometrica do escoamento e a mesma entao podemos concluir que:

ρV 2

12

+ p1 = ρV 2

22

+ p2 (6)

Entao

V2 = A12

√2(p1 −P2)

ρ(A21 −A2

2)(7)

Esta formula caracteriza a vazao em funcao das areas de secao e da diferenca de pressoes

estaticas. (SANTOS, 2009) (GILES, 1975)6Se dividirmos a vazao pelo tempo teremos a velocidade de escoamento do fluido

23

2.4 HARDWARE E SOFTWARE

A secao abaixo procura demonstrar os componentes fısicos e os programas utilizados para

o desenvolvimento do nosso projeto

2.4.1 Hardware

Resistor

E um componente, que possui como principal caracterıstica a resistencia eletrica (FIGURA

4). Consome a energia entregue aos seus terminais, e a transforma em calor; limitando assim, a

corrente eletrica.

Alguns exemplos de resistores podem ser : potenciometro (resistor com resistencia variavel),

trimpot (resistencia ajustavel), foto-resistor (resistencia variavel, inversamente proporcional a

intensidade luminosa incidente) e o termistor (resistencia variavel em funcao da temperatura).

(Inoue, 2009) (DOCTRONICS, 2010)

Figura 4: Exemplo de Resistores

Fonte: http://www.electronicrepairguide.com/five-band-resistor.html

NTC

NTC (FIGURA 5) e um termistor, que tem sua resistencia variando negativamente com a

temperatura (com o aumento da temperatura sua resistencia diminui), ele pode ser utilizado para

a polarizacao, medicao ou controle em um circuito eletrico.

24

Figura 5: Exemplo de NTC

Fonte: http://portuguese.alibaba.com/product-gs/resistor-ntc-thermistors-mf11-mf12-compensation-ntc-thermistors-219527814.html

Capacitor

Um capacitor (FIGURA 6) e formado por dois condutores separados por um isolante. Os

capacitores sao elementos utilizados em um circuito que podem armazenar carga eletrica, e

consequentemente, energia em forma de campo eletrico.

Sao muito usados em circuitos eletronicos, onde geralmente eles tem a funcao de acumular

a energia e usa-la em um momento adequado como para acionar o flash de uma camera fo-

tografica por exemplo. (MUNDIM, 2010)

Alguns exemplos de capacitores sao: eletrolıticos, ceramicos, polipropileno. (SANDER-

SON, 2010).

Figura 6: Exemplo de Capacitores

Fonte: http://www.splung.com/content/sid/3/page/capacitors

25

Transistor

Foi desenvolvido nos laboratorios da Bell Telephone, quando John Bardeen e Walter H.

Brattain demonstraram a funcao de amplificacao do primeiro transistor. Este componente veio

substituir as antigas valvulas que eram utilizadas; e as suas vantagens sao :

• Menor e mais leve;

• Nao demonstrava necessidade ou perda de aquecimento;

• Robustez;

• Mais eficiente, pois menos potencia era absorvida pelo componente

• Menores tensoes operacionais poderiam ser utilizadas.

O Transistor e um dispositivo semicondutor no qual existe uma camada tipo p en-

tre duas camadas tipo n , ou uma camada tipo n entre duas tipo p. O primeiro e

denominado tipo npn, enquanto o ultimo e chamado transistor tipo pnp. As cama-

das externas do transistor sao materiais semicondutores mais fortemente dopados,

com larguras muito maiores do que a camada interna tipo n ou p. (BOYLESTAD,

NASHELSKY 1998)

Figura 7: Exemplo de Transistor

Fonte: t=hcvpx=1013vpy=94dur=34

Schmitt Trigger

E um dispositivo que tem como funcao fazer a histerese do sinal em um circuito eletronico,

em seu funcionamento e determinado um nıvel de sinal maximo e mınimo e entao sao conside-

rados apenas os sinais que estao estre estes dois limiares (FIGURA 8); quando o sinal atravessa

os limites definido o dispositivo mantem o valor anterior ate que o sinal retorne a um valor que

se encontra dentro dos limites programados anteriormente. (The Pavek Museum of Broadcas-

ting Newsletter)

26

Figura 8: Efeito do Schmitt Trigger em um sinal com ruıdos

Fonte: http://www.acroname.com/robotics/info/ideas/omnispeed/omnispeed.html

2.4.2 Software

Captacao dos dados pelo Arduıno

O Arduıno tem a flexibilidade de ser facilmente programado de acordo com o seu uso, que

neste caso e a leitura atraves de um porta analogica e outra atraves de uma porta digital de dados.

Na porta analogica sao recebidos os dados do NTC, ou seja, os dados referentes a temperatura do

lıquido, e esse valor e convertido em bits(escala do Arduıno 0-1023) e transformado em graus

Celsius pela formula do programa, lembrando que o aumento de temperatura e inversamente

proporcional a tensao do circuito. Na porta digital sao recebidos 0 ou 5V, que caracterizam as

divisoes pretas e transparentes.

27

3 DESENVOLVIMENTO

Primeiramente, para criar a parte do medidor de vazao obteve-se um hidrometro usado com

a empresa Sanepar, suas caracterısticas sao seco, monojato e magnetico. Foram tiradas todas as

engrenagens da parte de cima do hidrometro e deixado somente o eixo principal, para medir a

quantidade de voltas dada pelo eixo em funcao da vazao.

Foi usado um encoder optico; o qual e dividido em duas partes, o sensor optico e a trans-

parencia. Os valores obtidos pelo encoder sao enviados para uma porta inversora com Schmitt

Trigger, a qual manda o sinal digital para o Arduıno.

Agora na parte do medidor de temperatura, foi utilizado um NTC e uma funcao logarıtmica

obtida empiricamente. As partes do projeto serao mostradas mais detalhadamente a seguir.

3.1 CIRCUITO DO MEDIDOR DE VAZAO

O circuito comeca utilizando um encoder para ler as rotacoes do eixo, que e composto

por um sensor optico (modelo PHCT203) e uma roldana para criar as interrupcoes de luz. O

PHCT203 e dividido em dois lados, um lado tem o LED infravermelho e o outro lado, um

transistor com um fotosensor na base.

Figura 9: PHCT203

Fonte: http://loja.multcomercial.com.br/ecommerce site/produto 5253 4689 Chave-Optica-PHCR359—PHCT103—PCHT203—PHCT553—PHCT554l

O LED infravermelho e alimentado por uma diferenca de potencial de 5 V vinda do Arduıno

28

e que passam por um resistor de 1kΩ para adaptar a tensao necessaria. Do outro lado ha um

transistor que depende do fotossensor que esta na base para autorizar a saıda de corrente no

emissor. E nesse ponto que entra a roldana.

Figura 10: Exemplo de Roldana

Fonte: http://thedenneys.org/pub/robot/encoders/

A roldana (FIGURA 10) usada no projeto foi feita a partir de desenhos com 2 cm de

diametro e 36 divisoes impressas em transparencias. Ela e colocada no eixo do hidrometro

e um lado dela fica no meio do sensor, conforme ela gira sao criadas interrupcoes no infraver-

melho do LED. Quando a divisao preta esta sobre o LED, a base com o fotosensor nao recebe

nenhuma corrente, portanto nao deixa passar tambem nenhuma corrente no transistor, quando a

divisao esta na parte transparente a base recebe fotons no sensor, que como consequencia per-

mite a passagem de corrente no transistor. Esse sistema de sensor e roldana formam Encoder.

Terminado a parte do Encoder ja e possıvel obter-se as interrupcoes analogicamente, mas

por motivos de nem sempre o sistema ficar nos limites de tensao(0-5V) devido as cores que

podem ficar meio a meio da transparencia , e variar muito nessa escala, com isso podem ocorrer

alguns erros de contagem e e nesse ponto que entra o Schmitt Trigger.

Sao os valores do Schmitt Trigger que entram na porta digital dois do Arduıno que sao

lidos. Ele e usado para tirar essas variacoes desnecessarias no meio da escala (histerese), por

definicao de fabrica pode-se usar as portas necessarias para definir os limites de variacao dele e

obter resultados sempre de 0 ou 5, sendo possıvel assim ser lido pela porta digital do Arduıno

para contagem.Por exemplo(exemplo da nossa definicao): Para o Arduıno contar uma divisao

passada, a tensao tem que ultrapassar 3,8V e nao somente subir de valor, caso ela so suba o valor

e nao atinja mais de 3,8V o valor enviado para o Arduıno continua sendo 0 , e para contar outra

divisao passada a tensao tem que cair de 5V para menos de 1V, se nao passar de 1V qualquer

variacao e inutil e o valor enviado para o Arduıno continuara sendo 5V, e novamente subir para

29

mais de 3,8V.

Figura 11: Circuito do Medidor de Vazao

3.2 CIRCUITO MEDIDOR DE TEMPERATURA

O circuito do medidor de temperatura (FIGURA 12) e bem mais simples se comparado com

o circuito medidor de vazao, foi utilizado um NTC com alimentacao de 5V e um resistor de 1KΩ

em serie, como mostrado na Figura 12, os resultados sao mandados para a porta analog-in do

Arduıno que faz a leitura e transforma em graus Celsius utilizando uma formula linear obtida

empiricamente. O NTC foi colocado em um orifıcio feito no cano e fixado com cola quente.

Figura 12: Circuito do Medidor de Temperatura

3.3 CIRCUITO DISPLAY

A tabela a seguir indica como foi ligado o display de modelo wh1602A-yyh-jtk ao Arduıno.

.

30

Tabela 1: Configuracoes da conexao do Arduıno com o display.Pinos no Arduıno Pinos no Display Sımbolo Funcao

7 13 DB4 Data Bus 48 14 DB5 Data Bus 59 15 DB6 Data Bus 6

10 16 DB7 Data Bus 7– 7 R/W data read/ write selector

11 6 RS Register Select12 8 E Enable strobe

GND 3 GND Display power Display power ground5 V 4 Vcc Display +5 V5 V 5 CV Constrat Adjust5 V 1 A LED backligth por +5 V

GND 2 K LED backligth power ground

Fonte: Autoria propria.

3.4 DIAGRAMA DE BLOCOS

Nesta secao apresentamos o diagrama de blocos que mostra a forma com que os elementos

de comunicam

Figura 13: Diagrama de Blocos

3.5 IMAGENS DO PROJETO

31

Figura 14: Prototipo montado e pronto para o uso

Fonte: Autoria propria

Figura 15: Todos componentes utilizados no projeto


32

4 CALIBRACAO E RESULTADOS

4.1 MEDIDOR DE VAZAO

O sensor otico, ou chave otica, instalada dentro do hidrometro retorna 18 pulsos a cada

volta completa.

Para podermos calibrar as medidas precisamos saber quantos mililitros passam no hidrometro

por pulso captado. Para descobrir essa relacao colhemos quantidades de agua conhecidas e ano-

tamos quantos pulsos foram registrados. Na parte de vazao na Tabela 2, seguem os numeros

registrados. Existiram algumas dificuldades para fazer essas medidas devido ao fato de que nao

era preciso o momento em que se comecava a contagem e a coleta do lıquido, nem em que se

retirava o recipiente e parava a contagem. Logo, deve haver erros de medida. Com esses dados

foi possıvel fazer uma regressao linear, com o programa Origin, e chegar a seguinte funcao:

Figura 16: Grafico de mL / Pulso


Quantidade = 1,429∗Pulsos+11.21 (8)

33

Tabela 2: Calibracao do HidrometroPulso mL mL/Pulso598 825 1,38618 854 1,38451 625 1,39623 867 1,39507 713 1,41308 435 1,41361 512 1,42424 603 1,42710 1018 1,43598 872 1,46630 920 1,46476 700 1,47637 939 1,47522 770 1,48481 712 1,48625 927 1,48384 570 1,48516 767 1,49514 767 1,49498 745 1,5205 308 1,5380 571 1,5Fonte: Autoria propria.

Podemos desconsiderar a constante visto que as medidas de agua utilizadas pela conces-

sionaria dos servicos de agua e esgoto e em metro cubico e a constante esta em mililitros.

Uma solucao para minimizar o erro causado seria fazer medidas com maior quantidade de

agua, porem nao tınhamos recipientes grandes e precisos o suficiente.

4.2 TEMPERATURA

Fizemos alguns testes com termometros digitais caseiros, para utilizar como guia para

calibracao e verificamos que eles tem baixa escala, essa caracterıstica e para que o termometro

tenha uma melhor precisao nesse intervalo, 35C ate 42C.

Conseguimos um multımetro digital MD-5770, figura 14, e com ele conseguimos fazer

medidas de 3C ate 80C. O NTC um termistor, e forma com o resistor de 1kOhm um divisor

de tensao, entao para calibra-lo pegamos a tensao de saıda do divisor e calculamos qual e a sua

resistencia para uma determinada temperatura, e na tabela 3 esta presente essas relacoes.

34

Figura 17: Multımetro

Tabela 3: Calibrao do NTCResistencia Temperatura

3320 33015 52567 82346 101925 151270 241077 281019 29838 34648 41428 52166 80

Fonte: Autoria propria.

Plotando em um grafico e fazendo a regressao logarıtmica com o software Calc do BRO-

ficce, chegamos a seguinte equacao:

Temperatura =−25,2∗ ln(resistencia)+205,6 (9)

35

Figura 18: Grafico de Resistencia / Temperatura


36

5 CONCLUSAO

5.1 CONCLUSAO

O trabalho foi feito em cima da ideia de desenvolver um prototipo para a construcao de um

chuveiro eletronico. Foi mostrado, com os resultados obtidos, que e possıvel determinar-se a

quantidade exata de agua que supostamente chegaria ao chuveiro e tambem a sua temperatura.

A partir disto, e possıvel definir qual a quantidade de energia necessaria para elevar uma certa

quantidade de agua (que e conhecida gracas ao hidrometro) a temperatura escolhida. Para isto

e necessario usar uma combinacao de resistores que gere a energia desejada.

Com o projeto conseguiu-se obter um erro percentual de 1,42% , que pode ter sido agravado

por uma dificuldade da captacao da agua. Enchia-se o hidrometro de agua e entao a torneira era

aberta de maneira sincronizada com o “start” do Arduıno. O dado obtido com o Arduıno era

comparado com a quantidade de agua no recipiente (Erlenmeyer).

E necessario ressaltar que a velocidade com que a agua passa no hidrometro interfere na

medida, um escoamento em regime turbulento e mais difıcil de ser mensurado do que quando o

escoamento e laminar.

Em relacao a temperatura o erro obtido foi baixo comparado com um termometro usado

como base nas medidas.

Analisando o trabalho do ponto de vista do grupo chegamos a conclusao que adquirimos

uma maturidade neste projeto; ja que os prazos pre-definidos foram todos respeitados e o rela-

cionamento entre os membros do grupo nunca apresentou nenhum problema. As questoes que

geraram algum tipo de discordancia sempre foram resolvidas internamente, sem a necessidade

de intervencao do orientador ou dos professores que ministram a disciplina.

5.2 TRABALHOS FUTUROS

Como Trabalhos futuros para o projeto sugerimos:

37

• A fabricacao do chuveiro eletronico a partir do prototipo apresentado.

• Estudo sobre a possıvel aplicacao do hidrometro para outros lıquidos diferentes da agua

• Desenvolvimento dos conceitos de escoamento turbulento

38

6 REFERENCIAS

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BOYLESTAD, R.e NASHELSKY, L. - Dispositivos Eletronicos e Teoria de Circuitos pag 80,

Prentice Hall Brasil, 6a. ed.; 1998.

COSTA, S. C.; BORGATTO, A. F.; DEMETRIO, C. G. B. Curso de introducao ao Latex.

Disponıvel em: ¡ce.esalq.usp.br/clarice/Apostiladelatex.pdf¿ Acesso em: 18 de Setembro de

2010.

DOCTRONICS. Resistores. Disponıvel em: ¡http://www.doctronics.co.uk/resistor.htm¿. Acesso

em: 20 de outubro de 2010.

GILES, R. V. Mecanica dos fluıdos e hidraulica, Resumo da teoria, 475 problemas resol-

vidos, 365 problemas propostos; traducao: Sergio dos Santos Borde. Sao Paulo, McGraw-

Hill do Brasil; Brasılia, INL, 1975.

GRATON, M.A, CASSIOLATO, C. MEDICAO DA TEMPERATURA. Disponıvel em , ¡http://profibus.org.br/files/artigos/Medicao%20de%20Temperatura.pdf¿.

Acesso em 14 de Novembro de 2010.

INOUE, S. Basic knowledge of Eletronic parts. 2009. Disponıvel em: , http://www.interq.or.jp/japan/se-

inoue/e-inoue/e diode.htm ¿. Acesso em: 20 de outubro de 2010.

MOREIRA, M. A Equacao de Bernoulli da Hidraulica. Agosto de 2007. Disponıvel em ¡

ltodi.est.ips.pt/mmoreira/PUBLICACOESP/bernoulli2003.pd f > .Acessoem : 15deNovembrode2010

MUNDIM, K. C. Capacitores. Disponıvel em: ¡http://www.unb.br/iq/kleber/EaD/Eletromagnetismo/Capacitores/Capacitores.html¿.

Acesso em 20 de Outubro de 2010

Real Academia Espanola. DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPANOLA - Vigesima se-

gunda edicion. Disponıvel em ¡http://buscon.rae.es/draeI/SrvltGUIBusUsual?LEMA=hidr%C3%B3metro¿.

Acesso em 15 de Novembro de 2010

39

SABESP. http://www.sabesp.com.br/CalandraWeb/CalandraRedirect/?temp=2temp2=3proj=sabesppub=

Tnome=Uso Racional Agua Genericodb=docid=DAE20C6250A162698325711B00508A40. Acesso

em 10/11/2010.

SANDERSON, K. Capacitores. Disponıvel em: ¡ http://www.fag.edu.br/professores/karina/AULA

05 -Capacitores.ppt ¿. Acesso em: 20 de outubro de 2010

SANEPAR. http://www.sanepar.com.br/. Acesso em 8/12/2010

SANTOS,R. J. R. Notas de Aula entregues na disciplina de Fenomenos de Transporte 1 no

primeiro semestre de 2010

SENAIsc Sao Jose; UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA. Componentes eletronicos.

Disponıvel em: ¡ http://inf.unisul.br/ anderson/Aula-EI-1.pdf ¿. Acesso em: 20 de outubro

de 2010

The Pavek Museum of Broadcasting Newsletter. Edicao do mes de Agosto de 2004 Dis-

ponıvel em: ¡http://www.otto-schmitt.org/OttoImages/PavekOHSbio.pd f >Acessoem : 20deoutubrode2010

40

APENDICE A -- CODIGO

1 int interrputPin = 2;

2 int setPin = 3;

3 int sensorValue = 0; // variable to store the value coming from the sensor

4 int numeroVoltas = 0;

5 int numAntes = 0;

6 boolean hold = false;

7

8 // Variaveis para temperatura

9 int temperatura=0;

10 int analogInput=4;

11 int R1=1000;

12 int Vin=5;

13 float tmp=0.0;

14 float Vout=0.0;

15

16 // include the library code:

17 #include <LiquidCrystal.h>

18

19 // initialize the library with the numbers of the interface pins

20 LiquidCrystal lcd(11, 12, 7, 8, 9, 10);

21

22 void setup()

23 // Inicia a comunicacao com o display

24 lcd.begin(16, 2);

25 lcd.print("Inicializando...");

26 delay(500);

27

28 lcd.begin(16, 2);

29 lcd.print("V: 0");

30 lcd.setCursor(8, 0);

31 lcd.print("T: 0");


33 lcd.print("G: 0");

34

35 // Inicia a comunicacaoo Seria

36 Serial.begin(9600);

37

38 // Chama funcao a cada subida no pulso do encoder

39 pinMode(interrputPin, INPUT);

40 attachInterrupt(0, count, RISING);

41

42 // Chama funcao a cada subida no pulso do set

43 pinMode(setPin, INPUT);

44 attachInterrupt(1, pausa, CHANGE);

45

46 // Seta porta do switch SET

47 pinMode(setPin, INPUT);

48

49

50 void count()

51 numeroVoltas++;

52 //Serial.print(numeroVoltas*1.474);

53 //Serial.print("--");

54 Serial.println(numeroVoltas);

-1-

41

55

56

57 void pausa()

58 if(digitalRead(setPin) == LOW)

59 hold = false;

60 numeroVoltas = 0;

61 numAntes = 0;

62 else

63 hold = true;

64

65

66

67 void loop()

68 if(hold == false)

69 numAntes = numeroVoltas;

70 delay(1000);

71

72 // TEMPERATURA

73 Vout=1023-analogRead(analogInput); // Invert the number because of setup

74 Vout=(Vout/1024.0)*Vin;

75 tmp = R1*(Vin-Vout)/Vout;

76

77 temperatura = -25.2*log(tmp)+205.6;

78

79

80 // Altera os valores

81 lcd.setCursor(3,0);

82 lcd.print(" ");


84 lcd.print((numeroVoltas-numAntes)*1.429);


86 lcd.print(" ");


88 lcd.print(temperatura);


90 lcd.print(" ");


92 lcd.print(numeroVoltas*1.429);

93

94

95

-2-

Figura 19: Codigo Arduıno

42

ANEXO A -- CARGA HORARIA

Figura 20: Carga Horaria

43

ANEXO B -- GANTT DE CARGA

Figura 21: Gantt Carga

universidade tecnologica federal do paran´ a´...

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