UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA JOSOÉ DA LUZ TEIXEIRA ESTEIRA CONTADORA DE OBJETOS VIA PORTA PARALELA BUIDER C++

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1 UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL PRÓREITORIA DE GRADUAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA VIA PORTA PARALELA BUIDER C++ Esteio, Dezembro de 2007

2 Departamento de Engenharia Elétrica VIA PORTA PARALELA BUIDER C++ Trabalho da disciplina de Engenharia de Processamento Digital II. Departamento: Engenharia Elétrica Curso: Engenharia Elétrica Área de Concentração Área de Programação Professor Orientador: Eng. Eletr. Luis Fernando Espinosa Cocian Esteio 2007 Josoé da luz teixeiraesteira contadora de objetos 2

3 Departamento de Engenharia Elétrica FOLHA DE APROVAÇÃO Nome do Autor: Josoé da luz Teixeira Matrícula: Título: Esteira contadora de objetos Trabalho da disciplina de Engenharia de Processamento Digital II. Professor Orientador: Eng. Eletr. Luis Fernando Espinosa Cocian Assinaturas: Autor Josoé da luz Teixeira Orientador Luis Fernando Espinosa cocian Relatório Aprovado em: Josoé da luz teixeiraesteira contadora de objetos 3

4 Departamento de Engenharia Elétrica DEDICATÓRIA Dedico a aos meus pais... e ao professor que me ajudou muito nessa matéria Josoé da luz teixeiraesteira contadora de objetos 4

5 Departamento de Engenharia Elétrica AGRADECIMENTOS A todos que colaboraram direta ou indiretamente na elaboração deste trabalho, o meu reconhecimento. Ao Professor Luis Fernando Espinosa Cocian pelo estímulo, dedicação e esforço pessoal proporcionado. Aos colegas Mauro Nunes pelas sugestões e observações valiosas. Ao Professor Luis Fernando Espinosa Cocian pelas valiosas contribuições. Josoé da luz teixeiraesteira contadora de objetos 5

6 Departamento de Engenharia Elétrica EPÍGRAFE Veritas vos liberabit... Josoé da luz teixeiraesteira contadora de objetos 6

7 Departamento de Engenharia Elétrica RESUMO Teixeira, Josoé. Esteira contadora: Via Paralela Builder C++. XX f. Trabalho de Conclusão da disciplina Engenharia de Processamento Digital II do curso de Engenharia Elétrica Departamento de Engenharia Elétrica. Universidade Luterana do Brasil. Canoas, RS Josoé da luz teixeiraesteira contadora de objetos 7

8 Departamento de Engenharia Elétrica ABSTRACT Teixeira josoé. Esteira contadora: (TREADMILL). XX p. Work of Digital Processing Engineering II Graduation on Electrical Engineering Electrical Engineering Department. Lutheran University of Brazil. Canoas, RS. Year. Josoé da luz teixeiraesteira contadora de objetos 8

9 Departamento de Engenharia Elétrica LISTA DE ILUSTRAÇÕES Josoé da luz teixeiraesteira contadora de objetos 9

10 Departamento de Engenharia Elétrica LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas. Josoé da luz teixeiraesteira contadora de objetos 10

11 Departamento de Engenharia Elétrica SUMÁRIO 1. Formulação do Problema de Engenharia justificativa Técnica Orçamento do projeto Cronograma METODOLOGIA Software utilizado buider Interface gráfica FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA motores de passo Relé 12V Endereço da Porta Paralela registradores O Conector DB O Conector Macho Centronics 36 pinos Testes a serem realizados HARDWARE CONSIDERAÇÕES FINAIS Problemas Encontrados Avaliação dos Objetivos Propostos Orçamento Conclusões REFERÊNCIAS APÊNDICE A VIA PORTA PARALELA...29 APÊNDICE B FLUXOGRAMA...37 Josoé da luz teixeiraesteira contadora de objetos 11

12 Departamento de Engenharia Elétrica Formulação do Problema de Engenharia Saber utilizar o builder com C++ de forma valiosa para nós futuros engenheiros. Objetivos Específicos O objetivo desse projeto é implementar, um contador de objetos ou pessoas, Utilizando uma interface com sensor indutivo conectado a Porta Paralela, E motor de passo para o giro da esteira. Este trabalho tem por objetivo, por em prática parte dos conhecimentos Adquiridos durante a disciplina de Engenharia de Processamento Digital II, Demonstrando que tais conhecimentos foram bem assimilados pelos alunos. Esta disciplina nos trouxe conhecimentos que nos deixaram aptos a desenvolver Sistemas que façam interface entre hardware e software utilizando uma linguagem de programação visual, orientada a objetos que é de grande utilização no mercado. Metas Atingir o máximo possível na área de programação c++ Resultados Previstos Acabar meu projeto dentro do prazo de entrega proposto pelo professor

13 Departamento de Engenharia Elétrica justificativa Técnica O projeto descrito neste relatório foi criado com base na grande utilização que as Esteiras são usadas nas indústrias,supermercado entre outras. A escolha deste assunto trouxe também mais conhecimentos sobre a utilização da porta paralela para acionamento e recebimento de dados de aparelhos externos, que pode trazer facilidades No dia a dia das pessoas. Tendo também a pretensão de demonstrar estar apto a desenvolver softwares Que façam a interface entre o usuário e hardware. 1.2 Orçamento do Projeto Gira em torno de R$100 reais.

14 Departamento de Engenharia Elétrica Cronograma 25/10/07 Escolha do projeto 27/10/07 Compra dos materiais 30/10/07 Inicio da montagem do Hardware 05/11/07 Procura de bibliografia para auxiliar no desenvolvimento 07/11/07 Desenvolvimento do fluxograma inicial 10/11/07 Testes de Hardware 13/11/07 Conclusão do Hardware 15/11/07 Inicio de desenvolvimento do software 18/11/07 Incrementado tela gráfica 25/11/07 Inclusão do arquivo io. h 27/11/07 Testes com software e hardware 05/11/07 Criado rotinas para sentido de rotação 12/11/07 Botão Para Motor 15/11/07 Relatório

15 Departamento de Engenharia Elétrica METODOLOGIA 2. Software utilizado buider 5 3. Interface gráfica

16 Departamento de Engenharia Elétrica FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 5.1. MOTORES DE PASSO São dispositivos mecânicos eletromagnéticos que podem Ser controlados digitalmente através de um hardware específico ou através de Softwares. Esses motores são encontrados em aparelhos onde a precisão é um fator Muito importante. São usados em larga escala em impressoras, plotters, scanners, Drivers de disquetes, discos rígidos e muitos outros aparelhos. Existem vários modelos de motores de passos disponíveis no mercado que Podem ser utilizados para diversos propósitos. Poderemos utilizálos para mover Robôs, câmeras de vídeo, brinquedos ou mesmo uma cortina. Em relação aos outros motores, o motor de passos apresenta evidentes. Vantagens, como tamanho e custo reduzidos, total adaptação à lógica digital (o que). (Permite o controle preciso da velocidade direção e distância), características de. Bloqueio, pouco desgaste e dispensa realimentação. São poucas as desvantagens, mas elas existem: Má relação potência/volume: quando é necessário acionar uma carga pesada

17 Departamento de Engenharia Elétrica 17 Com um motor de passo, este se torna cada vez maior. Quanto maior sua potência, Maior seu tamanho. Controle relativamente complexo: um motor de passo tem que ser controlado Por um dispositivo digital, na maioria das vezes um computador, e necessita de um. Controlador. Fig. motor de passo 5.2 RELÉ 12 VOLTS O funcionamento dos relés é bem simples: quando uma corrente circula pela bobina, esta cria um campo magnético que atrai um ou uma série de contatos fechando ou abrindo circuitos. Ao cessar a corrente da bobina o campo magnético também cessa, fazendo com que os contatos voltem para a posição original. Os relés podem ter diversas configurações quanto aos seus contatos: podem ter contatos NA, NF ou ambos, neste caso com um contato comum ou central (C). Os contatos NA (normalmente aberto) são os que estão abertos enquanto a bobina não está energizada e que fecham, quando a bobina recebe corrente. Os NF (normalmente fechado) abremse quando a bobina recebe corrente, ao contrário dos NA. O contato central ou C é o

18 Departamento de Engenharia Elétrica 18 comum, ou seja, quando o contato NA fecha é com o C que se estabelece a condução e o contrário com o NF. Precisei em meu projeto uma fonte de 12 Volts para ativar o relé. A função dos 5 volts agora seria apenas liberar ou cortar a tensão que entraria no relé. Como a corrente dos pinos que saem na LPT1 é muto baixa, precisei usar um transistor que a grosso modo, fecha curto entre seus filamentos quando recebe tensão, e os separa quando a perde. Como o transistor necessita a penas de 0,5 volts, coloquei um resistor entre os 5 volts da porta que o coletor do transistor. relé 12V 5.3 ENDEREÇOS DA PORTA PARALELA O seu computador nomeia as Portas Paralelas, chamandoas de LPT1, LPT2, LPT3 etc, mas, a Porta física padrão de seu computador é a LPT1, e seus endereços são: 378h (para enviar um byte de dados pela Porta), 378+1h (para receber um valor através da Porta) e, 378+2h (para enviar dados). Às vezes pode está disponível a LPT2, e seus endereços são: 278h, 278+1h e 278+2h, com as mesmas funções dos endereços da porta LPT1 respectivamente. Nome da Porta Endereço de memória LPT1 0000:0408 Endereço da Porta 378 hexadecimal Descrição 888 decimal Endereço base

19 Departamento de Engenharia Elétrica 19 LPT2 0000:040A 278 hexadecimal 632 decimal Endereço base 5.4 REGISTRADORES Utilizando a Porta Paralela conectada a uma impressora, os endereços terão nomes sugestivos, como segue abaixo: Nome Registro de Dados Registro de Status Registro de Controle Endereços LPT1 378h Endereços LPT2 278h Descrição Envia um byte para a impressora 379h 279h Ler o Status da impressora 37Ah 27Ah Envia dados de controle para a impressora 5.5 O CONECTOR DB25 O DB25 é um conector que fica na parte de trás do gabinete do computador, e é através deste, que o cabo paralelo se conecta ao computador para poder enviar e receber dados. No DB25, um pino está em nível lógico 0 quando a tensão elétrica no mesmo está entre 0 à 0,4V. Um pino se encontra em nível lógico 1 quando a tensão elétrica no mesmo está acima de 3.1 e até 5v. A figura abaixo mostra o conector padrão DB25, com 25 pinos, onde cada pino tem um nome que o identifica:

20 Departamento de Engenharia Elétrica 20 DB25 que fica atrás do Micro Conector Macho do Cabo Paralelo Foto do conector DB25 macho do cabo Paralelo

21 Departamento de Engenharia Elétrica 21 Esquema de funcionamento do DB25 no modo SPP 5.6 O CONECTOR MACHO CENTRONICS 36 PINOS O conector macho Centronics 36 pinos faz parte do cabo da impressora, é através deste cabo que a impressora é conectada ao computador. Quando desenvolvemos uma projeto que utilize uma interface para conectarmos ao computador, poderemos utilizar um conector centronics 36 pinos fêmea, isso faz com que nossa interface aproveite o cabo da impressora, onde poderemos conseguir com facilidade em lojas de Informática. A figura abaixo mostra o conector Centronics 36 pinos e sua descrição: Significado de cada pino do conector Centronics 36 pinos Número do Pino Descrição 1 Strob

22 Departamento de Engenharia Elétrica 22 2 ao 9 Dados (D0... D7) 10 Ack 11 Busy 12 Paper End 13 Select Out 14 Auto Feed 15 ao 18 Não conectato 19 ao 30 GROUND 31 Init 32 Error 33 GROUND 34 a 35 Não conectato 36 Select In 5.7 TESTES A SEREM REALIZADOS Para um pleno funcionamento do software procedam todos os testes Relacionados abaixo. 1º Certifiquese que a porta paralela selecionada seja a LPT1 (0X378, 0X379); 2º Tenha certeza das condições de funcionamento da porta paralela de seu PC 3º Ao montar o hardware, siga corretamente o esquema de ligação; 4º Após a montagem do hardware, cheque todas as ligações, para evitar mau. contato ou curto circuito; 5º Verifique se a fonte de alimentação está realmente alimentando com a tensão Compatível do motor; 6º Verifique seu cabo, e as ligações com o conector DB25; 7º Cheque se o cabo está corretamente ligado à placa e a porta paralela correta do

23 Departamento de Engenharia Elétrica 23 PC; 5.8 HARDWARE O hardware deste projeto tem como componente principal CI ULN 2003, e o relé 12V. Responsável por gerenciar o motor de passo, Do conector DB25 é usado os pinos 2, 3, 4, 5 que correspondem aos pinos D0, D1, D2, D3 da porta paralela. Estes são ligados aos pinos 1, 2, 3, 4, do CI. ULN2003. Os pinos 18 a 25 correspondem ao Gnd da porta e são ligados ao 0V da fonte E ao pino 8 do CI. Os pinos 16, 15, 14 e 13 são ligados às bobinas do motor (B1), (B2, B3, B4 respectivamente), já o pino 9 do CI é sua alimentação e é ligado ao. Comum do motor e ao + da fonte, antes é colocado um diodo Zener para proteção da. Porta. Em meu projeto usei uma fonte de 12 Volts para ativar o relé. A função dos 5 volts agora seria apenas liberar ou cortar a tensão que entraria no relé. Como a corrente dos pinos que saem na LPT1 é muito baixa, precisei usar um transistor que a grosso modo, fecha curto entre seus filamentos quando recebe tensão, e os separa quando a perde. Como o transistor necessita apenas de 0,5 volts, coloquei um resistor entre os 5 volts da porta que o coletor do transistor. Isso esse relé foi usado para que eu pudesse utilizar meu sensor indutivo de 10 a 30 VDC que se estivesse em contato direto com os sinais da paralela acabariam queimando a placa mãe do computador. Esquema elétrico do motor

24 Departamento de Engenharia Elétrica CONSIDERAÇÕES FINAIS 6.1 Problemas Encontrados No inicio as dúvidas eram constantes, porém exercitando e realizando testes. Práticos estas dúvidas foram sendo sanadas. O primeiro problema foi ao acionar a porta paralela, pois não havia copiado o. Arquivo dll necessário para essa função, então os comandos usados não eram. Reconhecidos pelo compilador. Nos livros que estava buscando auxilio o comando. Usado não se aplicava ao Windows. Esta dúvida foi facilmente solucionada com o Livros e colegas, outro problema foi o de receber o sinal pela porta paralela num circuito com um sensor de 10 mm e um foto transistor para receber o sinal, enviávamos sinais para o PC e vimos que por este modo não funcionou, então tive a idéia de usar um sensor indutivo de 12V, para mandar sinal para a paralela, mas isso não funcionaria direto então tive que usar o relé para chavear, e para não deixar que se chegasse 12V na porta do PC. Um problema que é bastante normal é relacionar a parte teórica com a parte Prática, isto só foi conseguido através de muitos testes e erros cometidos e. Consertados. Também uma dificuldade que mesmo não sendo técnica, porém deve. Ser levado em consideração, pois a grande maioria dos alunos deve ter sentido, é. A de conciliares outras cadeiras do curso com a realização do projeto.

25 Departamento de Engenharia Elétrica Avaliação dos Objetivos Propostos Meu objetivo foi alcançado. É uma grandeza quantitativa definida em percentual alcançado das metas previstas.

26 Departamento de Engenharia Elétrica Orçamento 1 pç Protoboard...Já possuía 1 pç Placa padrão...r$ 8,00 1 pç Capacitor 10nF...R$ 0,40 1 pç Motor de Passo... Sucata 1 pç CI ULN R$ 1,00 1 pç Resistor...R$ 0,20 1 pç Relé...R$ 2,20 1 pç Suporte p/ CI... R$ 0,50 1 pç cabo 25p... Sucata 1 pç Conector DB25... Sucata 1 pç Diodo Zener 12 v / 0,5W... R$ 0,70 1 pç Fonte de alimentação 12 v / 1 A... Sucata 5 pç Plugs... R$ 6,00 1m Estanho... R$ 2,00 1 pç Ferro de Solda... Já possuía 1 pç Caixa de proteção... Sucata 1 Esteira montada...r$ Sensor Indutivo...R$ 40.00

27 Departamento de Engenharia Elétrica Total... R$ 90,45 7 Conclusões Ao fim deste, podemos concluir que a disciplina de Engenharia de. Processamento Digital II é de muito proveito para a formação acadêmica de um. Futuro engenheiro elétrico. Claro que não conseguimos em apenas dois créditos Abranger todas as possibilidades e alternativas que a programação em C++ e Boiler nos dá. Porém conseguimos construir uma forte base de conhecimento que Certamente terá crescimento com o empenho do aluno, auxilio de pessoas. Capacitadas e muito trabalho, pois o melhor modo de aprender é fazendo e. Corrigindo as falhas. Finalizando, com este projeto foi possível mostrar alguns conhecimentos. adquiridos ao longo da disciplina, e tendo a certeza que estes serão muito utilizados Em nossa e minha formação profissional.

28 Departamento de Engenharia Elétrica 28 8 REFERÊNCIAS 1.. Notas de aula. Canoas, Wikipedia a enciclopédia livre. Disponível em: Acesso em 12 de setembro Rogercom.com. Disponível em: Acesso em setembro PRODANOV, Cleber Cristiano. Manual de Metodologia Científica: 3. ed. Novo. Hamburgo RS: Feevale, p. 5. JAMSA, Kris. Salvo pelo C++: Rio de janeiro: LTC, p. 6. Adilson de Souza Dias Desenvolvendo em Borland Builder 5.0 São Paulo p.

29 Departamento de Engenharia Elétrica 29 APÊNDICE A VIA PORTA PARALELA // VIA PORTA PARALELA BUILDER C++ #include <vcl.h> #pragma hdrstop #include "UMain.h" #include "io.h" // #pragma package(smart_init) #pragma link "CCALENDR" #pragma resource "*.dfm" TForm1 *Form1; int y = 0; int t = 1;

30 Departamento de Engenharia Elétrica 30 // fastcall TForm1::TForm1(TComponent* Owner) : TForm(Owner) { if(loadiodll()==1) { // tenta carregar a dll ShowMessage("Faltou a io.dll no diretório do aplicativo"); return; } Timer1>Enabled=false; Timer2>Enabled=false; } // void fastcall TForm1::Timer1Timer(TObject *Sender) { static unsigned char x; x++; if (x>=3) x=0;

31 Departamento de Engenharia Elétrica 31 if (x==0) PortOut(0x378,0x03); if (x==1) PortOut(0x378,0X06); if (x==2) PortOut(0x378,0x0C); } // void fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender) { if(timer1>enabled==true) Timer1>Enabled= false; else{ if(timer1>enabled==false){ Timer1>Enabled= true; Timer2>Enabled=false;} } } //

32 Departamento de Engenharia Elétrica void fastcall TForm1::Timer2Timer(TObject *Sender) { static unsigned char x; x++; if (x>=3) x=0; switch (x) { case 0: PortOut(0x378,9); break; case 1: PortOut(0x378,12); break; case 2: PortOut(0x378,6); break; case 3: PortOut(0x378,3); break; }

33 Departamento de Engenharia Elétrica 33 } // void fastcall TForm1::Button3Click(TObject *Sender) { if(timer2>enabled==true) Timer2>Enabled= false; else{ if(timer2>enabled==false){ Timer2>Enabled= true; Timer1>Enabled=false;} }} // void fastcall TForm1::Button4Click(TObject *Sender) { Timer1>Enabled=false; Timer2>Enabled=false; PortOut(0x378,0x00); } //

34 Departamento de Engenharia Elétrica 34 void fastcall TForm1::Timer3Timer(TObject *Sender) { udatain.usnx = PortIn(0x379); // Lê o registrador de dados da LPT1 Label3>Caption = AnsiString(uDataIn.usnx & 0x00FF);// escreve no label 3 Label6>Caption = AnsiString(uDataIn.stData.D7)+ AnsiString(uDataIn.stData.D6)+ AnsiString(uDataIn.stData.D5)+ AnsiString(uDataIn.stData.D4)+ AnsiString(uDataIn.stData.D3)+ AnsiString(uDataIn.stData.D2)+ AnsiString(uDataIn.stData.D1)+ AnsiString(uDataIn.stData.D0); // escreve o valor binário no label 6 Label9>Caption = Format("0x%02.0x",ARRAYOFCONST((uDataIn.usnx &0x00FF))); // escreve em hexadecimal { if (t == 1) { if (AnsiString(uDataIn.usnx & 0x00FF)==255) { y++; Label1>Caption = y; t =0;

35 Departamento de Engenharia Elétrica 35 } } if (AnsiString(uDataIn.usnx & 0x00FF)==127) { t = 1;} } } void fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender) { PortOut(0x378,0x0c); } // void fastcall TForm1::Button5Click(TObject *Sender) { PortOut(0x378,0X06); } // void fastcall TForm1::Button6Click(TObject *Sender) { PortOut(0x378,0X03);

36 Departamento de Engenharia Elétrica 36 } // void fastcall TForm1::Button7Click(TObject *Sender) { Label1>Caption = 0; y = 0; } //.

37 Departamento de Engenharia Elétrica 37 APÊNDICE B FLUXOGRAMA

38 Departamento de Engenharia Elétrica 38 INICIO MOT DESLIGADO LIGA EST I GIRA MR PARAR ZERACONT MOT DESL FIM

39 Departamento de Engenharia Elétrica 39