Controle de Automação para Aviários

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1 Controle de Automação para Aviários José Marques Martinelli, Robert Bruno Pereira 2, Alderico Rodrigues de Paula Jr 3 Univap/FEAU, Rua João Fonseca dos Santos, 9, [email protected] 2 Univap/FEAU, Avenida Domingos M. Custodio, 88, [email protected] 3 Univap/FEAU, Avenida Shishima Hifumi, 29, [email protected] Resumo- O Controle de Automação para Aviários é um sistema de automação para controle de temperatura ambiente através de ventilação forçada com ventilador e exaustor, iluminação e aquecimento do ambiente em aviários controlado através do micro controlador PIC6F877A. Para o controle de temperatura será levada em consideração uma margem de temperatura de conforto para ambiente interno do aviário. O usuário terá acesso ao status do aviário através de arquivos de texto com logs de informações das possíveis anormalidades e também informações colhidas em tempo real disponíveis para visualização. Este projeto contempla conhecimentos de eletrônica, elétrica, programação de micro controladores e programação de software. O uso de eletrônica e programação de micro controladores será empregado no desenvolvimento de automação do controle de temperatura do ambiente e sistema de segurança que avisa o usuário quando há uma anormalidade. O uso de programação de software será empregado no desenvolvimento de um sistema que permite ao usuário a visualização de logs gerados quando é constatado anormalidade. Palavras-chave: Aviário Micro controlador Logs Área do Conhecimento: III - Engenharias Introdução Em vista da grande complexidade para a pratica da cultura de criação de aves (frangos), pois envolve uma série de cuidados para se obter um ambiente que propicie a pratica desta modalidade, realizou-se uma série de estudos em busca do(s) principais problemas. Após estudos realizados, chegou-se a um dos principais problemas que é manter a temperatura adequada do ambiente para as aves. A proposta para solução deste problema compreende em fazer a automação deste ambiente, onde esta automação possui o controle de temperatura e iluminação. Um diferencial é que o criador terá acesso aos dados do ambiente do aviário via Internet, onde, consultando os dados obtidos pelos sensores colocados no aviário, poderá tomar ações mais rápidas caso apresente alguma anormalidade. Metodologia Antes de iniciar o desenvolvimento do projeto, estudou-se a cultura de criação de aves. Onde nestes estudos foram levantadas informações muito importantes para elaboração do projeto, como por exemplo, a temperatura ambiente de conforto para as aves, a preocupação com a umidade, etc. Depois de compreendido o funcionamento do aviário, organizamos estas informações e começamos a trabalhar no conceito do projeto, e em seguida partimos para elaboração. O projeto foi dividido em partes para facilitar o seu desenvolvimento e o gerenciamento das partes que o compõe. Segue abaixo as etapas de realização do projeto com sua aplicação. Circuito para controle de temperatura - este circuito é responsável pela interpretação das informações captadas

2 V4 R3 k2 pelo sensor de temperatura ambiente instalado no aviário. D2 LED U3 LM3 IN COM OUT R6 2K R7 20K U2 3 4 LM74 - V3 R8 3K3 Pino 4 RA2/AN2 Pino-4 do conector de expansão da placa Figura-: Circuito do sensor de temperatura Circuito de controle dos ventiladores - responsável pela refrigeração do ambiente dentro do aviário através de ventilação mecânica ( Ventiladores ). V2 2V Pino cooler2 D3 IN4004 R9 2k2 RD0 Pino- do conector de expansão da placa cooler D IN4004 Q BD37 Figura-2: Circuito do Driver para acionamento do sistema de ventilação Comunicação Serial responsável pelo trafego dos dados captados e processados pelo micro controlador e enviados para o PC que disponibilizará os dados para exibição e consulta. V C4 C T C6 MAX C7 conector J7 pino R2 k J9 Figura-3: Circuito de comunicação serial J2 RC0 RC ROUT TIN TOUT RIN Circuito do micro controlador responsável pela coleta dos dados, processamento e execução das tarefas programadas. J MCLR RA0 RE0 RD0 C pf C2 pf XTAL 4MHZ R k OSC 3 OSC V PIC6F877A 40 RB7 39 RB RB0 32 VDD 3 VSS Figura-4: Circuito do micro controlador J4 J3 C3 00nF Software responsável por capturar os dados recebidos pela porta serial e armazenar em um banco de dados para futuras consultas, onde estes dados também serão disponibilizados para consulta via Internet, possibilitando o criador obter informações em tempo real de seu negócio em qualquer lugar que esteja, possibilita tomar ações mais rapidas em caso de irregularidades no ambiente. Abaixo temos uma figura ilustrativa que mostra através de um fluxograma de como o software vai operar. 2

3 Figura-6: Figura ilustrativa da estrutura do BD Figura-: FLUXOGRAMA DO SOFTWARE Banco de dados responsável por armazenar os dados recebidos pelo software através da porta serial. O Banco de dados utilizado nesta aplicação estão com os dados da tabela, dimensionado e com outros tratamentos para que fique de forma organizada para armazenamento, consulta e registro das informações. O banco de dados criado possui tabela que atende as necessidades para o armazenamento das informações mais importantes para o controle do aviário. Nesta tabela, contém os campos que serão armazenados as informações de temperatura, refrigeração, data e hora. Em seguida observamos o código em SQL para criação das tabelas e das colunas das tabelas, também observamos a janela do software usado para criação do banco de dados. Web Site responsável pela disponibilidade dos dados para consulta via Internet. Resultados Através da utilização de componente eletrônico utilizado para coleta da informação da temperatura ambiente dentro aviário e com a variação de sua tensão, pudemos trabalhar de modo a tratar esta variação de tensão e associá-la a variação da temperatura. O código instalado no micro controlador PIC 6F877A é o responsável por interpretar as variações de tensão e a partir daí tomar as decisões para que sempre seja mantida a temperatura ambiente de conforto para as aves dentro do aviário. O controle de temperatura dentro do aviário é mantido através de sistemas de ventilação mecânica para resfriamento e o aquecimento se dá através resistências que dissipam calor. /*Código que cria a tabela do banco de dados TCC, como podemos ver abaixo, temos todas as colunas que necessitamos para armazenar os dados no banco de dados. Cada tabela está formatada confome as necessidades*/ create table TCC ( real, Estado_ nchar(0), Data datetime, Hora datetime); 3

4 Fluxograma do hardware Inicio que permite ao usuário a visualização de logs gerados quando é constatado anormalidade. O uso de banco de dados é empregado para o armazenamento, consulta e geração de relatório sobre as informações do clima no interior do aviário. Sensor de entre 2 e 23 Não menor que 2 Não Sim Sim Ligar aquecedores Para uma otima empregabilidade dos recursos de automação tivemos que buscar mais informações sobre outras areas, como fisica, biologia e clima, para assim elaborar um projeto que atenda as necessidades para prática desta cultura. Quando lidamos com a natureza, não é uma tarefa facil, pois envolve uma série de cuidados que precisamos ter, visto que em cada região do Brasil tem um clima e uma geografia diferente e isso influi muito para construção do aviario. Através de estudos sobre clima, fisica e biologia, vamos ter uma ideia de onde implantar os sensores, os aquecedores e ventiladores dentro do aviario, pois o local para implantaçao influencia muito para se obter um clima perfeito para as aves. Figura-7: Fluxograma do Hardware Discussão Ligar ventiladores Envia dados porta serial Através deste projeto, aprimoram-se os conhecimentos de eletrônica, elétrica, programação de micro controladores, programação de software e outras área diferente da de tecnologia, como física, biologia e clima. O uso de eletrônica e programação de micro controladores é empregado no desenvolvimento da automação do controle de temperatura do ambiente e sistema de segurança que avisa o usuário quando há uma anormalidade. O uso da programação de software é empregado no desenvolvimento de um sistema Conclusão Os maiores desafios deste projeto está na montagem do hardware composto pelo micro controlador, circuito do controle de temperatura, circuito para a comunicação serial, circuito para controle do sistema de ventilação e aquecimento; onde estes circuitos são todos integrados para a execução do trabalho proposto que é a automação do aviário. Outro fator que dificultou muito foi trabalhar com a natureza, pois é muito complexo e exige uma serie de conhecimentos de diversas áreas. A busca de informações e pesquisa através da Internet, orientação através de livros foram de suma importância para a elaboração do projeto. Referências. Livro: Conectando o PIC Recursos Avançados, Autores: David José de Souza e Nicolas César Lavinia, 3 a edição, Editora: Érica, ex.html - acessado em 0/02/ acessado em 08/02/2009 4

5 acessado em /02/ acessado em 07/06/ acessado em 07/06/ Datasheet PIC6F877A 8. Datasheet MAX232_Dual EIA232 Driver_Receiver 9. Datasheet TL07A 0. Esquema Elétrico McLAb2. Livro: Construção e uso prático de aviários e gaiolas para pintos, frangos, autor: Walter Kupsch, editora: Nobel 2. Livro: Higiene do aviário e suas instalações, autor: Jorge Vaitsman, editora: Sai 3. Livro: Avicultura manual pratico, autor: Gilberto Malavazzi, editora: Nobel