Universidade do Vale do Paraíba Faculdade de Engenharias Urbanismo e Arquitetura Curso de Engenharia Elétrica/Eletrônica JANELA SENSORIAL

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1 1 Universidade do Vale do Paraíba Faculdade de Engenharias Urbanismo e Arquitetura Curso de Engenharia Elétrica/Eletrônica JANELA SENSORIAL BRUNO AUGUSTO CAETANO FERNANDO ALMEIDA SALGADO Relatório do Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Banca Avaliadora da Faculdade de Engenharia, Arquitetura e Urbanismo da Universidade do Vale do Paraíba, como parte dos requisitos para obtenção do Título de Engenheiro Elétrico / Eletrônico. São José dos Campos SP Novembro de 2014

2 2 JANELA SENSORIAL Bruno Augusto Caetano Fernando Almeida Salgado Banca Avaliadora Presidente Orientador José Ricardo Abalde Guede Membro A Membro B José Ricardo Abalde Guede Orientador Acadêmico José Ricardo Abalde Guede Coordenador da Disciplina de TCC Data:

3 3 Agradecimentos Agradeço a Deus, por me dar apoio quando necessito; a meus familiares e amigos, por sempre me incentivarem na realização de meus sonhos e a meu professor orientador que muito contribuiu para a realização deste relatório.

4 4 Dedico este relatório de estágio a Deus e a meus familiares, que sempre estiveram comigo para me auxiliar nos momentos mais difíceis de minha vida.

5 5 Resumo A janela sensorial tem como finalidade trazer mais conforto, tranquilidade e comodidade aos moradores residenciais ou empresários, pois esta janela funciona sem a intervenção de um ser humano. Devido à automatização da janela ela trabalha através de sensores que permitem a janela fechar ou abrir dependendo do clima. Por isso quando estiver chovendo a janela irá fechar mesmo estando sol, o mesmo acontece quando estiver ventando ela irá fechar mesmo estando sol, porém quando anoitecer a janela irá fechar devido ao sensor de luminosidade que faz a janela abrir de manhã devido ao sol e fechar quando anoitece. Porém além dos sensores o usuário tem a possibilidade de abrir ou fechar a janela manualmente através de um botão do lado interno da janela. Este botão possui os três estágios abrirem, fechar ou funcionar através dos sensores. Esta janela é interessante, pois é possível utilizar apenas um de cada sensor para um numero indeterminado de janelas baixando assim o custo final. Ela pode se colocada em qualquer altura facilitando assim que as janelas alturas geralmente em fabricas, pois assim é possível o arejamento devido a este sistema de automatização, pois é desnecessário que um funcionário suba escadas ou faça algo que possa ocasionar algum acidente de trabalho. O nosso circuito pode ser adaptado em qualquer janela mesmo que já existente basta apenas um estudo prévio para verificar o motor a ser utilizado. Os sensores podem ser adaptados em pontos estratégicos, obtendo assim mais satisfação.

6 6 Sumário ÍNDICE DAS FIGURAS INTRODUÇÃO Antecedentes Objetivo ESPECIFICAÇÕES Características Elétricas Características Físicas Características Ambientais Características Operação Esquema Elétrico Circuito de Alimentação OPERAÇÃO Funções e Modos de Operação Organização dos Controles, Conectores e Indicadores DESENVOLVIMENTO Estudo Preliminar Lista De Materiais CONCLUSÕES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

7 7 Índice de Figuras FIGURA 01 DIAGRAMA DE BLOCOS...10 FIGURA 02 ESQUEMA ELÉTRICO FIGURA 03 CIRCUITO DE ALIMENTAÇÃO FIGURA 04 JANELA COM POSIÇÃO DOS SENSORES FIGURA 05 JANELA COM BOTÕES DE CONTROLE FIGURA 06 BOTÃO ROTATIVO FIGURA 07 BOTÃO ON / OFF FIGURA 08 SENSOR DE VENTO FIGURA 09 SENSOR DE UMIDADE FIGURA 10 SENSOR DE LUMINOSIDADE... 14

8 8 1 Introdução 1.1 Antecedentes Visando o aumento da automatização residencial o conforto e satisfação que isso traz aos usuários de tais benefícios, é que nosso projeto foi elaborado. O projeto consiste em um sistema de proteção domiciliar que evita danos na residência e fornece mais tranquilidade ao proprietário, isso porque permitem fechar uma janela em caso de chuva, fortes ventanias ou simplesmente ao anoitecer trazendo mais conforto e protegendo os bens do domicilio. Ainda existe a possibilidade de fechar ou abrir a janela através de um botão manual. Através desta ideia desenvolvemos três sensores, sendo de luminosidade, Vento e Umidade. O sensor de luminosidade utilizou-se um LDR, o qual identifica a luz solar, mandando informação para o circuito que aciona o relê para que o motor abra a janela, fazendo o processo contrário na hora que anoitece. O sensor de Vento utilizou-se um motor gerador de tensão, o qual recebe o vento, sendo gerado uma tensão de 1V ele manda informação para o circuito que desliga o relê para fechar a janela e o vento cessando passa ao circuito a decisão de abrir ou fechar a janela. O sensor de Umidade utilizou-se uma placa de fenolite cobreada com trilhas, o qual fecha contato com a água, podendo assim identificar a chuva, o qual manda a informação para o circuito que desliga o relê para fechar a janela e a chuva cessando passa ao circuito a decisão de abrir ou fechar a janela.

9 9 1.2 Objetivo O objetivo é elaborar um protótipo funcional de uma Janela que opera a principio com três tipos de sensores (luminosidade, Vento e Chuva), a única possibilidade da Janela permanecer aberta é se estiver sol, sem chuvas e ventos, caso um destes eventos aconteça a Janela fecha automaticamente a não ser que o usuário migre para o sistema manual onde o mesmo abre e fecha a Janelo com um botão inibindo os sensores. Através deste desenvolvimento poderei aprofundar os conhecimentos adquiridos no curso de engenharia elétrica, pois trata-se de trabalho onde aplicarei os conhecimentos adquiridos na área de programação, projeto e desenvolvimento de circuitos eletrônicos e conhecimento de tecnologias atuais do mercado mundial. Este projeto propicia a introdução de uma série de conceitos e desafios novos ao universo dos estudantes de engenharia. 2 Especificações 2.1 Características Elétricas Sensor de Luminosidade: Indica para a janela abrir quando amanhece. Sensor de Vento: Indica para a janela fechar quando estiver ventando forte. Sensor de Umidade: Indica para a janela fechar quando estiver chovendo. Botão: Permite ao usuário abrir ou fechar a janela manualmente ou manter nos sensores. 5 VOLTS: funciona em 5 VOLTS DC / 2 AMPERES com fonte de alimentação. 2.2 Características Físicas Altura: 1 m Largura: 77,5 cm Espessura: 14 cm Peso: 30 kg

10 Condições Ambientais Temperatura de Operação: de 0ºC á 50ºC 2.4 Condições de Operação Sensor de Luminosidade Sensor de Umidade Sensor de Vento Circuito Elétrico Botão Abrir Botão Fechar Motor FIGURA Esquema Elétrico FIGURA 02

11 Circuito de Alimentação 5V 110V 220V GND FIGURA 03 A janela pode funcionar conforme as condições climáticas normais, sem a preocupação cotidiana com as janelas. Sendo o sistema adaptável a qualquer janela, necessitando de um prévio estudo. Podemos inserir outros sensores, tais como sensores de presença, sensores mais modernos de detecção de chuva, vento e luminosidade, etc. 3 Operação 3.1 Funções e Modos de Operações Primeiro ligue a janela na tomada. O botão de comando funciona em três estágios, sendo eles abrir, fechar ou através dos sensores. O botão estando tanto para abrir ou fechar funciona independente do clima, porém estando nos sensores quando estiver somente sol, o sensor de luminosidade fará com que a janela abra este sensor é regulável por um botão. Havendo chuva o sensor de Umidade irá fazer com que a janela feche, o mesmo acontece com o vento, aonde quando houver ventos o sensor irá fechar a janela. Ela permanecerá fechada até que cesse a chuva ou o vento, quando isso acontecer se estiver sol ela abrirá novamente.

12 Organização dos Controles, Conectores e Indicadores Sensor de Luminosidad Sensor de Vento Sensor de Umidade FIGURA 04 Botão rotativo Botão ON / OFF / Circuito FIGURA 05

13 13 Botão Rotativo É um botão para ajustar a sensibilidade do LDR FIGURA 06 Botão ON /OFF / Circuito Possibilita ao usuário abrir / fechar ou manter a janela no sensores. FIGURA 07 Sensor de Vento Sensor que identifica o aumento do vento para que a janela feche. FIGURA 08 Sensor de Umidade Sensor que identifica o aumento da umidade para que a janela feche. FIGURA 09

14 14 Sensor de Luminosidade É um sensor que capta a luminosidade e faz a janela abrir ou fechar. FIGURA 10 4 Desenvolvimento 4.1 Estudo Preliminar 4.2 Lista de Materiais Descrição Sigla Localização Circuito Integrado 7411 CI D4 Relê 5V/2A Duplo RL1 L5 Relê 5V/2A Simples RL2 O6 Relê 5V/2A Simples RL3 O2 Motor de 5V MJ O5

15 15 Motor como gerador de tensão SV G3 Chave de três fases CH B2 LDR de 6mm SL D6 Potenciômetro de 5k POT C6 Resistor de 1k R1 C6 Resistor de 1k R2 C5 Resistor de 1k R3 E6 Resistor de 330 R4 E4 Resistor de 1k R5 F6 Resistor de 330 R6 G4 Resistor de 1k R7 I3 Transistor BC 547 T1 D6 Transistor BC 547 T2 F4 Transistor BC 547 T3 G4 Transistor BC 547 T4 I2 Diodo IN 4148 D1 H4 Diodo IN 4148 D2 I5 Chave Fim de curso F1 Q7 Chave Fim de curso F2 Q2 Placa de fenolite cobreada 7 X 2.5 cm SU C4 Placa de fenolite cobreada 10 X 5 cm Utilizada para a montagem dos componentes

16 16 5 Conclusões Concluímos que existem muitas vantagens em adquirir uma Janela como esta, pois a implantação da mesma traz comodidade, tranquilidade, conforto e acessibilidade. O baixo custo de implantação é outro atrativo para tantos benefícios.

17 17 Referências Bibliográficas < Autor desconhecido < ~pcs5711/transp/5711-cap3b-logica-verdadeproposicional-predicados-2002ciclo1.pdf++% tabela+da+verdade%22&hl=pt-br&lr=lang_pt >