Figura 1: Mapa Conceitual. F onte : Autor.

Transcrição

1 Pulseira Babá Guilherme Braga Brangioni Julio Brandão Guimarães Luiza Fernanda Germano de Oliveira Matheus Borges Pereira Nayara Thiandra Mendes Del Solano Rayssa da Conceição Fernandes Agosto de

2 1 Introdução Os projetos de automação das turmas de 2014 consistem na elaboração de algum projeto escolhido pelos alunos, sob a orientação do professor Ronaldo Trindade, para a conclusão do curso. A "Pulseira Babá"é uma alternativa de monitoramento a distância de uma criança ou paciente que esteja a ultilizando, podendo assim saber a temperatura do usuário não estando em contato direto com o mesmo. Essa informação será enviada via rádio ou bluetooth como um ou mensagem de texto para a mãe, enfermeira e etc. que tiver seu celular ou cadastrado. 2 Descrição O nosso projeto consiste na confecção de uma pulseira que tem a função de monitorar a temperatura do indivíduo que estiver utilizando-a e enviar para o celular ou cadastrado. A figura 1 apresenta o mapa conceitual deste projeto. Figura 1: Mapa Conceitual. F onte : Autor. 3 Objetivo Tendo como objetivo principal, proposto pelo professor Ronaldo Trindade, a elaboração e desenvolvimento de um projeto final da área de automação industrial à escolha dos alunos, pode-se então planejar o desenvolvimento da "Pulseira Babá"com o intuito de maior segurança e praticidade na verificação da temperatura de quem a estiver utilizando. 4 Materiais Utilizados Para a Montagem do circuito, foram utilizados: Plataforma Arduino UNO; 2

3 Sensor de temperatura LM-35; Módulo Bluetooth HC 06; Protoboard; Resistores; Amplificador Operacional; Para fazer o aplicativo desktop utilizou-se: Programa Eclipse 3

4 5 Desenvolvimento Figura 2: Desenvolvimento do projeto. F onte : Autor. 4

5 Para se montar o circuito, utilizaram-se também fios, para fazer as devidas ligações do Protoboard para o Arduino. Durante a montagem, houve um problema: o HC 06 não ligava e, por isso, os dados não seriam transmitidos. Então, verificou-se que as vias do Protoboard não estavam alimentando o módulo Bluetooth, portanto, o problema foi resolvido apenas trocando alguns fios de posição. Posteriormente, será montada uma placa de metal que irá sobre o Arduino, que será a superfície que entrará em contato com o objeto que se deseja aferir a temperatura. Essa placa também esconderá todo o circuito, evitando que ele se danifique. À seguir algumas imagens da montagem do circuito do projeto: As figuras 3, 4 e 5 referem-se à montagem do circuito Figura 3: Montagem do Circuito-Essa montagem representa a maneira de se ligar o módulo Bluetooth HC 06 à plataforma Arduino. F onte : Autor. 5

6 Figura 4: Montagem do Circuito-Essa montagem representa a maneira de se ligar o sensor de temperatura LM-35 à Plataforma Arduino.. F onte : Autor. 6

7 Figura 5: Montagem do Circuito Pronta. F onte : Autor. Ultilizou-se o programa Eagle para projetar o shield para ser ultilizado no Arduino Uno, foi criado o Gerber, que serve para que a impressora realize a impressão da placa de acordo com o estabelecido anteriormente pelo projetista, em seguida esse projeto foi impresso em uma impressora prototipadora de circuito impresso. Realizou-se então uma limpeza, envernização e soldagem dos componentes da placa. À seguir algumas imagens da montagem do circuito do projeto: A figura 6 e 7 refere-se ao cirtuito esquemático da placa. 7

8 Figura 6: Montagem do circuito. F onte : Autor. 8

9 Figura 7: Montagem do circuito. F onte : Autor. 9

10 Inicialmente, para a montagem do aplicativo desktop, utilizou-se o programa Elipse, mas posteriormente foi utilizado o construtor de interface Glade, devido a perca de alguns arquivos e melhor manuseio do programa, mas ambos foram utilizados com a mesma finalidade. Esse aplicativo desktop, basicamente fará conexão com o banco de dados construído. Através desse aplicativo que o usuário da pulseira verá as temperaturas desejadas, medidas pela pulseira que estará em outra pessoa.temos como exemplo, uma criança que a mãe deseja ter conhecimento sua temperatura à distância. Dentro desse aplicativo, podemos ver dois botões, um de conectar e outro de desconectar. Primeiro a pessoa que deseja ver a temperatura, conectara o aplicativo e depois preencherá o usuário na qual deseja monitorar a temperatura. Assim, aparecerá em tela, a temperatura medida. Depois da informação recebida, basta a pessoa clicar em desconectar e sair para finalizar a operação. À seguir algumas imagens do aplicativo desktop do projeto: A figura 8 refere-se ao aplicativo desktop. Figura 8: Aplicativo Desktop. F onte : Autor. 10

11 Para a realização do projeto "Pulseira Babá", teve-se como uma das tarefas o desenvolvimento da página web. Dessa maneira para a execução da mesma utilizou-se alguns software s como o "Geany", para a elaboração do código do site, "Filezila", usado para armazenar o site em um local remoto, "Codgniter", para elaborar o site e o "Phpmyadmin"para fazer o banco de dados do site. Nessa página web pode-se encontrar o objetivos do projeto, nome e função de cada desenvolvedor, fotos do desenvolvimento do projeto e os benefícios desse projeto. No decorrer do desenvolvimento do projeto, ao desenvolver o site, a maior dificuldade encontrada foi fazer a comunicação do banco de dados com o site, mas com as orientações do orientador pode-se eliminar essa difilculdade. À seguir algumas imagens do site e banco de dados: As figuras 9, 10, 11 e 12 referem-se ao desenvolvimento do site do projeto. Figura 9: Programa ultilizado para fazer o banco de dados- php My Admin. F onte : Autor. 11

12 Figura 10: Desenvolvimento do Site do Projeto. F onte : Autor. Figura 11: Desenvolvimento do Site do Projeto. F onte : Autor. 12

13 Figura 12: Desenvolvimento do Site do Projeto. F onte : Autor. 13

14 Para o desenvolvimento do código fonte do Projeto "Pulseira Babá", foi necessária a avaliação dos componentes para desenvolver um código compatível com eles. Primeiramente, como no projeto foi usado o Arduino UNO, o código foi desenvolvido na plataforma do Arduino, a Arduino IDE. Então, foi utilizada uma entrada analógica do Arduino como entradatemperatura, para receber os dados adquiridos pelo sensor LM35, que envia o valor da temperatura correspondente em 100mV (1 C = 100mV), e também o led do próprio Arduino para indicar um alerta. Iniciando o código propriamente dito, foi definida a comunicação serial a 9600 bps. A temperatura foi lida 10 vezes e então se obteve a média aritmética dessas 10 temperaturas, para assim ter uma temperatura mais exata e com menos erros. Essa temperatura foi armazenada em uma variável e logo depois enviada para a entrada analógica entradatemperatura. Quando o código executa o seguinte comando: temperatura = map (temperatura, 0, 1023, 0, 5000); ele entrega a temperatura numericamente igual à tensão em volts. Mas, para diminuir possíveis distúrbios externos, foi projetado um amplificador de ganho 10 para que fosse obtida a temperatura em volts, e não mais em milivolts. Então, feitos os cálculos, o programa verifica se a temperatura é maior que 37 C (3,7V) e caso for, ele envia uma informação ao led, que começa a piscar de um em um segundo, indicando que a temperatura está alta.uma das vantagens desse projeto com certeza é seu código fonte. É um código simples, de poucas linhas, que possui uma facilidade na sua manutenção e na sua alteração. Também, em uma visão geral, o código tem uma aparência agradável, então o programador não se assustará com tamanho nem complexidade do código, o que torna o projeto bem atrativo e agradável de operar. O código fonte citado anteriormente encontra-se no apêndice. 14

15 6 Resultados Obtidos Após realizar os testes com a placa de circuito impresso, ultilizando o código fonte do projeto, obteve-se alguns erros, como por exemplo, no cálculo de medição, pois o código fonte ultilizado foi projetado sem o uso de amplificador que estava incluso no circuito para a garantia de maior precisão da medição. Além disso com a realização dos testes obteve-se sucesso nos resultados de acordo com o esperado. Não foi realizada a conexão do aplicativo desktop com o banco de dados, o código fonte e com o site, por não ter tempo hábil para todos os testes até a entrega do projeto, não podendo dizer com precisão se pode obter sucesso nesse âmbito. 15

16 7 Conclusões Durante o processo da execução da "Pulseira Babá", incluso na proposta dos "Projetos de Automação 2014"como conclusão do curso, foram encontradas algumas dificuldades e dúvidas, como em qualquer projeto. Dificuldades nas realizações de tarefas propostas, de comunicação entre o grupo, mas que com diálogo e orientação do professor essas dificuldades foram sanadas. Por ter sido pouco tempo para a realização do projeto foi criado apenas um protótipo do que seria a pulseira, não podendo ter um aprofundamento na projeção com melhorias e ideias adicionais as que tivemos no início do projeto. Com a realização do projeto aprofundamos nossos conhecimentos em algumas áreas e obteve-se aprendizado em outras desconhecidas até então, como o próprio "Write Latex", não ultilizado até então. Em um contexto geral obteve-se um bom aproveitamento na realização desse projeto tendo em vista os objetivoas alcançados e o aprendizado adquirido, servindo de base para melhorias em projetos futuros que possam ser executados. 16

17 Referências [1] - PDF contendo instruções para o uso do LaTeX, [2] - Tabela de cores, [3] - Site de onde foi retirada a imagem da pulseira, [4] PHPMyAdmin - Ultilizado para fazer o banco de dados, [5] Eclipse- Ultilizado para fazer o aplicativo desktop, 17

18 8 Apêndices Editor de fotos Gimp, 8.1 software 1 Código fonte do software do Arduino. // Montar amplificador com ganho 10 para o LM35 const int entradatemperatura = A0; int ledpin = 13; float temperatura = 0; void setup() { // initialize serial communications at 9600 bps: Serial.begin(9600); pinmode(ledpin,output); } void loop() { temperatura = 0; for (int i = 0; i<10; i++){ temperatura += analogread(entradatemperatura); delay (10); } temperatura = temperatura/10; temperatura = map(temperatura, 0, 1023, 0, 5000); //Sensor entrega temperatura numericamente igual à tensão em volts temperatura = temperatura/10; Serial.print("T:" ); Serial.print(temperatura); delay(500); if (temperatura >= 37){ digitalwrite(ledpin, HIGH); delay(1000); digitalwrite(ledpin,low); delay(1000); } } 8.2 software 2 Código fonte do Aplicativo Desktop #! /usr/bin/env python # -*- coding: iso *- import os import commands import serial 18

19 import time from threading import Thread import sys import MySQLdb from gi.repository import Gtk porta = /dev/ttyacm0 baud_rate = 9600 Obj_porta = None THRD = None consql = MySQLdb.connect( localhost, aluno, aluno ) # (servidor, usuario, senha) consql.select_db( teste ) # seleciona o banco de dados na conexao cursql = consql.cursor() # cria o cursor para o BD cursor.execute( ALGUM SQL ) # faz alguma query sql # aqui você pode usar três maneira para pegar o resultado: rs = cursor.fetchone() # pega uma linha; rs = cursor.fetchall() # pega todas as linhas; rs = cursor.dictfetchall() # pega todas as linhas, cada linha tem um dicionário com os nom print(rs[0]) # imprime o valor da primeira coluna class IGraf(object): def init (self): builder = Gtk.Builder() #Criamos uma instancia da classe builder do Gtk builder.add_from_file("igraf.glade") #Carregamos o arquivo do Glade #Obtemos o widget window1 (nossa janela principal) self.window = builder.get_object("window1") #Obtemos o widget text_view (a area de texto do nosso programa) self.txt_recebido = builder.get_object("txt_recebido") #Obtemos o widget text_entry (a linha de texto do nosso programa) self.txt_enviar = builder.get_object("txt_enviar") #Obtemos o widget ComboBox self.cb_portas = builder.get_object("cb_portas") #Exibimos a janela do programa self.window.show() #Conectamos os sinais que definimos para cada widget no Glade builder.connect_signals({"on_bt_conectar_clicked" : self.on_bt_conectar_clicked, 19

20 "on_bt_desconectar_clicked" : self.on_bt_desconectar_clicked, "on_bt_enviar_clicked" : self.on_bt_enviar_clicked, "on_bt_sair_clicked" : self.on_bt_sair_clicked }) self.verifica_portas() def on_bt_sair_clicked(self, widget): self.on_bt_desconectar_clicked(self) Gtk.main_quit() def on_bt_conectar_clicked(self, widget): #print "Conectar" global Obj_porta porta = self.cb_portas.get_active_text() txt = self.txt_recebido.get_buffer() if porta <> None: txt.insert_at_cursor("conectado!\n") Obj_porta = serial.serial(porta, baud_rate) global THRD THRD = Thread(target=self.thrd_loop) THRD.morta=False THRD.start() else: txt.insert_at_cursor("selecione uma porta!\n") def on_bt_desconectar_clicked(self, widget): txt = self.txt_recebido.get_buffer() txt.insert_at_cursor("desconectado!\n") if THRD!= None: THRD.morta = True def on_bt_enviar_clicked(self, widget): lin = self.txt_enviar.get_text() txt = self.txt_recebido.get_buffer() if txt.get_line_count() > 15: txt.delete(txt.get_iter_at_line(0),txt.get_iter_at_line(1)) txt.insert_at_cursor("enviado: ") txt.insert_at_cursor(lin) txt.insert_at_cursor( \n ) Obj_porta.write(lin) def verifica_portas(self): self.cb_portas.remove_all() portas = commands.getoutput("ls /dev/ttyacm*") # lista portas do arqduino portas_ativas = portas.split() for numero, porta in enumerate(portas_ativas): self.cb_portas.append_text(porta) def le_porta(self): # lê a porta seria, mostra na tela e envia para o BD valor = Obj_porta.readline() 20

21 txt = self.txt_recebido.get_buffer() txt.insert_at_cursor(valor) if txt.get_line_count() > 15: txt.delete(txt.get_iter_at_line(0),txt.get_iter_at_line(1)) self.grava_bd(valor) def thrd_loop(self): # funcao a ser executada pela thread while not THRD.morta: self.le_porta() time.sleep(0.5) def grava_bd(self,linha): linha = linha[:-2] # para remover \r\n do final da linha qry = "Insert into teste (id,nome,linha) values (0, python, " qry += "".join(linha) qry += " )" # print qry cursql.execute(qry) consql.commit() if name == " main ": app = IGraf() Gtk.main() 21