Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO Etec JORGE STREET

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1 Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO Etec JORGE STREET TRABALHO DE CONCLUSÃO DO CURSO TÉCNICO EM ELETRÔNICA Frigobar Portátil Aparecido Donizete Edmilson Aparecido Leandro Fernandes Rosilene Maria Rodrigo Pagg Sandro Nazareth Professor Orientador Salomão Choueri Jr São Caetano do Sul / SP 2015

2 Frigobar Portátil Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como pré-requisito para obtenção do Diploma de Técnico em Eletrônica. São Caetano do Sul / SP 2015

3 AGRADECIMENTOS O grupo agradece a todos que acreditaram em nosso potencial e nossas habilidades, em especial a todos nossos familiares e colegas de sala, e ao professor Salomão.

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5 RESUMO O Frigobar Portátil consiste, em um equipamento que não usa motor e nem gás cfc, ajudando a contribuir com o meio ambiente, O sistema de resfriamento será através de pastilhas efeito peltier, que através de placas termos magnéticos, transfere o ar frio para os alimentos através de um cooler. Palavras-chave: comodidade, Praticidade, Eficiência

6 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Micro controlador Arduino UNO... Erro! Indicador não definido. Figura 2 Pastilha Peltier Figura 3 Interface de potência Figura 4 LCD Liquid crystal display Figura 5 Sensor NTC... 15

7 Sumário Introdução Fundamentação Teórica Plataforma Arduino Patilha Peltier Interface de Potência LCD Liquid crystal display LCD Liquid crystal display Sensor NTC Planejamentos do Projeto Diagramas em blocos Fluxogramas do Processo Cronograma Desenvolvimento do Projeto Harduare Resultados Obtidos Referências Apêndice A... 23

8 8 Introdução Optamos pelo Frigobar portátil por ser uma experiência nova para o grupo, todos entramos em um acordo e escolhemos o melhor para ser feito. Pretendemos fechar parcerias mais no futuro com alguma empresa que esteja interessada em nosso trabalho, ou seja, pretendemos levar adiante nosso tcc. Pesquisamos muito antes de iniciar nosso projeto vimos, e assim, os pontos positivos e os pontos negativos puderam desenvolver um ótimo trabalho no frigobar portátil. Tema e delimitação. O projeto está relacionado a área de eletrônica pois utilizaremos alguns circuitos eletrônicos, no qual facilitara nosso projeto dando a ele um frigobar mais moderno e com alguns atributos mais voltado a tecnologia atual, O que pretendemos projetar é algo que muitas pessoas gostariam de utilizar tanto em casa como no carro, O Frigobar Portátil o resfriamento de produtos tais como comidas ou bebidas através de uma pastilha de efeito peltier que terá a função de resfriar e através de um cooler que levara essa temperatura para dentro do frigobar. Objetivos geral e específico O objetivo em elaborar o projeto, foi atender as necessidades do nosso dia-adia, e com isso podendo atingir o público em geral, e colocar em pratica nosso conhecimento, podendo nos aprimorar mais sobre o projeto em si Justificativa Esse projeto foi analisado pelo grupo como as outras ideias que estavam em aberto para se realisar o pré tcc, o grupo achou mais viável optar por ele por não ter um custo muito alto e por não ser tão complicado de elaborar, e alguns membros do grupo já estão mais estudados sobre o assunto e funcionamento do projeto Frigobar Portátil, e os componentes e peças são mais fáceis de ser encontradas no mercado para compra do mesmo.

9 9 Metodologia O trabalho pode ser subdividido em três grandes frentes, conforme mostrado a Seguir: Sistema de Refrigeração O sistema de refrigeração é baseado no funcionamento da pastilha peltier que Utilizam semicondutores buscando obter uma maior densidade de potência. Em Geral o teruleto de bismuto é dopado para criar as pastilhas semicondutoras do Tipo P e N. [3] A eficiência do protótipo está diretamente ligada à isolação térmica proporcionada Pela caixa. Sistema de Controlo de Potência O principal componente do sistema de controle potência é o micro controlador, Que a partir de uma leitura faz a conversão do sinal de interface do usuário a um Sinal de potência variável. O sistema de controle é responsável ainda por informar ao usuário, por meio de Display, a temperatura interna obtida por meio de um sensor adequado a esta Aplicação. 3) Sistema de Interface Nesse sistema o microcontrolador é, novamente, o componente principal; ele Deve fazer duas leituras de sinais: a do sinal de entrada requerida pelo usuário - Ao escolher a potência desejada - e a leitura do sinal do sensor de temperatura.

10 10 1 Fundamentação Teórica 1.1 Plataforma Arduino A placa Arduino UNO já está em sua terceira revisão e você pode baixar seu esquema elétrico em formato PDF no site do Arduino, ou até mesmo todos os arquivos do projeto para edição. Ela tem duas camadas apenas e várias características interessantes de projeto. A seguir serão apresentadas as principais características do seu hardware.a alimentação externa é feita através do conector Jack com positivo no centro, onde o valor de tensão da fonte externa deve estar entre os limites 6V. a 20V., porém se alimentada com uma tensão abaixo de 7V., a tensão de funcionamento da placa, que no Arduino Uno é 5V, pode ficar instável e quando alimentada com tensão acima de 12V, o regulador de tensão da placa pode sobreaquecer e danificar a placa. Dessa forma, é recomendado para tensões de fonte externa valores de 7V. a 12V. Figura 1 Micro controlador Arduino Uno

11 Patilha Peltier É Formada por duas placas de cerâmica entre ás duas placas utilizar um material semicondutor chamado de Telureto de bismuto,que quando aplicado uma corrente elétrica gera o efeito peltier ou força eletro motrizntc (do inglês Negative Temperature Coefficient) - termístores cujo coeficiente de variação de resistência com a temperatura é negativo: a resistência diminui com o aumento da temperatura. De Peltier um lado esquenta o outro esfria. Figura 2 Pastilha Peltier

12 Interface de Potência Devido o arduindo não fornecer a corrente suficiente utiliza-se a interface de potência que através de um transistor aciona o rele e o rele aciona a pastilha. Figura 3 Interface de potência

13 LCD Liquid crystal display L C D Cristal Liquido A Primeira descrição de um cristal líquido foi. Feito pelo químico Austríaco Friedrich Reinetzer em 1888 segundo sua descrição uma determinada Molécula o (Esterocido benzoico) de aparência muito colorida durante sua Fusão e solidificação Em seguida o físico Alemão Otto Lehman investigou e conclui a substância Dando o termo de cristal liquido São composto químico formado por átomo de oxigênio ligado a elemento Químico da classe dos não metais sendo sempre o oxigênio o mais eletronegativo. Eles compõem um grupo de materiais altamente diversificada cuja As propriedades vão desde metais a semicondutores e isolante são nano Materiais sintetizados que venha a ter propriedade físico química utilizado Na fabricação de dispositivos miniaturizados possui propriedade ultrafina De oxido metálicos que acrescido sobre substrato metálico e comparado Com as propriedades das superfícies dos nanos cristais Alguns tipos de cristais liquido apresentam cores fortes que se alteram sob ação da temperatura, pressão, campo, elétrico e magnético outros tipos de Cristais tem características de possui resposta rápida denominada eletro-ópticas Fenômeno que se dá através de campo elétrico Por este motivo o cristal líquido foi adotado em larga escala pela indústria Eletrônica e utilizado em vários aparelhos eletrônicos até os dias de hoje

14 LCD Liquid crystal display Figura 4 LCD Liquid crystal display

15 Sensor NTC NTC (do inglês Negative Temperature Coefficient) - termístores cujo coeficiente de variação de resistência com a temperatura é negativo: a resistência diminui com o aumento da temperatura. Conforme a curva característica do termístor, o seu valor de resistência pode diminuir ou aumentar em maior ou menor grau em uma determinada faixa de temperatura. Figura 5 Sensor NTC

16 16 2 Planejamentos do Projeto 2.1 Diagramas em blocos

17 2.2 Fluxogramas do Processo 17

18 Cronograma TAREFA / RESPONSAVEL 20/3 27/3 10/4 15/4 21/4 25/4 27/4 03/5 07/5 12/5 18/5 22/5 25/5 27/5 29/5 Infraestrutura do projeto : Edmilson e Leandro Programação : Rodrigo e Sandro Montagem do Circuito : Edimilson Montagem do Frigobar : Todos Monografia : Rosilene e Aparecido Testes: do Projeto: Todos

19 19 3 Desenvolvimento do Projeto Foram encontradas algumas dificuldades com ferramentas necessárias param Fazer a simulação do protótipo, principalmente na geração da potência suficiente Para uma alimentação adequada da pastilha peltier. A implementação do sistema de potência e interface já estão concluídas, Restando apenas o aperfeiçoamento. A programação, em linguagem C++, do projeto está sendo aperfeiçoada porque o Hardware ainda não está completado, logo, ela está sujeita a alterações. 3.1 Harduare

20 20 4 Resultados Obtidos Os testes preliminares com a celular peltier foram animadores; em uma Temperatura ambiente por volta dos 20ºC a célula conseguiu condensar e, Posteriormente, solidificar a água do ambiente próximo ao dissipador da parte Fria. O sensor de medição de temperatura, LM35, fez uma leitura no dissipador no Qual indicava 4ºC; temperatura suficiente para o armazenamento de alguns Alimentos.

21 21 Conclusão O Frigobar Portátil apresentado neste trabalho pode ser usado como importante Ferramenta de ensino em diversas áreas da engenharia. Pode-se utilizá-lo para discutir desde temas específicos, como a criação de software para micro controladores, até aspectos mais gerais e que envolvem concomitantemente conteúdos de diversas disciplinas. O uso do Frigobar Portátil possibilita que as disciplinas sejam desenvolvidas na forma de projetos, nos quais os alunos precisam trabalhar em grupo de forma a resolver problemas com os quais possivelmente irão se defrontar no dia-a-dia como técnico. Por meio desta Metodologia, é possível facilitar o desenvolvimento de habilidades importantes para a formação de um bom profissional, tais como capacidade de trabalho em equipe, gerenciamento de projetos e visão crítica. Exemplificou-se o uso do Frigobar Portátil de efeito Peltier na disciplina de Modelagem e Controle de Sistemas Automatizados. No entanto, o dispositivo pode ser aplicado em outras disciplinas, onde é possível utilizar diferentes metodologias na solução de problemas de controle relacionados à estrutura desenvolvida.

22 22 Referências

23 Apêndice A 23

24 24 Apêndice A (os apêndices e anexos devem conter uma folha de abertura com o título do mesmo)