TRABALHO DE CONCLUSÃO DO CURSO TÉCNICO EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL ASSENTO PREFERENCIAL AUTOMATIZADO

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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 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL ASSENTO PREFERENCIAL AUTOMATIZADO LUCAS BUK MARCELO TANAKA PAULO HENRIQUE RENATO GOMES VICTOR LOURENÇO São Caetano do Sul / SP 2014 Professores Orientadores: VINICIUS PERUZZI LUIZ CARLOS

2 ASSENTO PREFERENCIAL AUTOMATIZADO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como pré-requisito para obtenção do Diploma de Técnico em Automação Industrial. São Caetano do Sul / SP 2014

3 ASSENTO PREFERENCIAL AUTOMATIZADO Data: / / Avaliação: Professor: Avaliação: Professor: Avaliação: Professor: Avaliação: Professor: Avaliação: Professor:

4 AGRADECIMENTOS Agradecimentos especiais para os professores Luiz Carlos, Manuel Messias Néris, Vinícius Peruzzi, Roberto e ao seu Zé do almoxarifado. Também agradecemos a todos os professores que durante o curso nos transmitiram os conhecimentos necessários para hoje apresentarmos nosso trabalho de conclusão de curso em automação industrial, aos funcionários, a todos os conjugues, coordenadoria e ate mesmo as instalações da escola que nos forneceu espaço e materiais para a realização do projeto.

5 RESUMO O nosso projeto consiste em um assento preferencial de ônibus que opera de forma automatizada, a partir do reconhecimento de uma tag exclusiva para pessoas com necessidades especiais. Com o reconhecimento da tag, um pistão será desacionado, e o assento abaixará. Um sensor fará o reconhecimento quando o usuário se sentar, e fechará o assento novamente quando este se levantar. ABSTRACT Our project consists in a bus preferred seating that operates in an automated way, based on the recognition of a tag unique for people with special needs. After the recognition of the tag, a piston is disengaged, and the seat will descend. A sensor will make the recognition when the user sit down, and rise up the seat again when he arises.

6 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Arduino UNO...11 Figura 2 Arduino UNO datasheet...12 Figura 3 Leitor RFID...12 Figura 4 Leitor RFID datasheet...13 Figura 5 Tag RFID...13 Figura 6 Resistor sensível à força...14 Figura 7 Módulo relé...14 Figura 8 Módulo relé datasheet...15 Figura 9 Fonte 12 V...15 Figura 10 Pistão pneumático...16 Figura 11 Válvula solenóide...17 Figura 12 Regulador de pressão...17

7 SUMÁRIO INTRODUÇÃO OBJETIVO MISSÃO VISÃO E VALORES DO PROJETO PESQUISA DE CAMPO COMPONENTES COMPONENTES ELETRÔNICOS COMPONENTES PNEUMÁTICOS ESQUEMAS CIRCUITOS ELÉTRICOS CIRCUITO PNEUMÁTICO FUNCIONAMENTO DIAGRAMA DE BLOCOS FLUXOGRAMA PROGRAMAÇÃO CRONOGRAMA ORÇAMENTO CONCLUSÃO...29

8 INTRODUÇÃO Tivemos a ideia de fazer o assento preferencial automatizado junto do professor Luiz Carlos. Nos dias de hoje, muitos idosos, deficientes físicos e gestantes sofrem com transporte público lotado. Muitas vezes, acabam ficando em pé, pois, mesmo com assentos destinado a eles, há pessoas que não respeitam esta prioridade. Com isso, resolvemos desenvolver um assento, onde apenas quem possuir um cartão poderá utilizá-lo. 8

9 1 OBJETIVO Para resolver este problema, desenvolvemos um assento exclusivo para as pessoas com necessidades especiais. Como ele estará normalmente fechado, evitará que pessoas indevidas sentem, pois só quem possuir um cartão poderá abaixar o assento MISSÃO, VISÃO E VALORES DO PROJETO Nossa missão é ter reconhecimento sobre o nosso projeto e que um dia ele seja utilizado em todos os ônibus para melhor atender as necessidades daqueles que precisam. Nossa visão é criar uma empresa de produção em massa de acentos automatizados para suprir a missão. Nossos valores são baseados na igualdade, para valorizar aqueles que usam do serviço publico tendo como conduta o respeito e responsabilidade social. 9

10 1.2 PESQUISA DE CAMPO A pesquisa de campo foi realizada no dia 07/11/14, no Terminal São Caetano do Sul, onde foram entrevistados 10 idosos. Pergunta: Já teve problemas com falta de lugar no ônibus? Pergunta: Você aprova a ideia do assento automatizado? 10

11 2 COMPONENTES Lista com os principais componentes a serem utilizados na parte pneumática e elétrica. 2.1 COMPONENTES ELÉTRICOS A seguir estarão presentes os componentes elétricos e seus respectivos Datasheets. Arduino UNO Figura 1 Arduino UNO (Imagem: Arduino.cc) O Arduino UNO controlará todo o processo, monitorando suas entradas (Resistor sensível à força e Leitor ID 12 LA), e, através de sua programação atualizará a saída (Módulo Relé). 11

12 Figura 2 Arduino UNO Datasheet (Imagem: Arduino.cc) Leitor RFID ID-12 LA Figura 3 Leitor RFID-12 LA (Imagem: Lab de Garagem) O leitor ID 12 LA fará a leituras das tags RFID e informará o Arduino seu número (12 bits). 12

13 Figura 4 Leitor RFID-12 LA Datasheet (Imagem: Innovations) TAG RFID (125KHz) Figura 5 TAG RFID (Imagem: Robocore) As tags RFID serão as responsáveis por dar início ao processo. Somente as cadastradas poderão realizar isso. 13

14 Resistor Sensível à Força Figura 6 Resistor Sensível à Força (Imagem: Robocore) O resistor sensível à força irá identificar se há alguém sentado através de sua resistência variável. Conforme determinada pressão sobre ele, sua resistência varia. Módulo Relé Figura 7 Módulo Relé (Imagem: Robocore) Com o aval do Arduino, alimentará a solenoide para que o pistão seja ligado. 14

15 Figura 8 Módulo Relé Datasheet (Imagem: Autores) Fonte 12V Figura 9 Fonte 12V (Imagem: Robocore) Fará a alimentação da solenóide. 15

16 2.2 COMPONENTES PNEUMÁTICOS A seguir estão listados os componentes pneumáticos utilizados. Pistão Pneumático Figura 10 pistão pneumático (Imagem: Servocontrole) Válvula solenóide 5/3 vias Figura 11 válvula solenoide (Imagem: Servocontrole) 16

17 Regulador de pressão Figura 12 Regulador de pressão (Imagem: Servocontrole) 17

18 3 - ESQUEMAS A seguir estão os esquemas dos circuitos elétricos e pneumático. 3.1 CIRCUITOS ELÉTRICOS ARDUINO LEITOR ID 12 18

19 ARDUINO MÓDULO RELÉ ARDUINO RESISTOR SENSÍVEL Á FORÇA 19

20 3.2 CIRCUITO PNEUMÁTICO 20

21 4 FUNCIONAMENTO Inicialmente, o circuito estará ativado. O Arduino estará ativando o módulo relé, para que a solenóide acione o pistão e o assento se feche. Quando usuário passar a Tag RFID pelo leitor, o Arduino receberá um número binário de 12 bits. Caso esse número seja reconhecido, o Arduino irá desativar o módulo relé, e, consequentemente, a solenóide. Com isso, o pistão irá retornar por mola, e o assento descerá para o usuário se sentar. Um resistor sensível à força detectará o usuário sentado, para que, quando este levantar, o assento retorne. Sem pressão, o resistor informará o Arduino, que voltará a ativar a solenoide para o assento voltar a sua posição inicial. 21

22 4.1 DIAGRAMA DE BLOCOS 22

23 4.2 - FLUXOGRAMA 23

24 4.3 PROGRAMAÇÃO #define resetrfid 13 #define rele 7 String tag_lida = " "; String tag_cartao = "710024E359EF"; int i; int x=0; int Senval=0; int Senpin=A0; void setup() { } Serial.begin(9600); pinmode(resetrfid, OUTPUT); pinmode(rele,output); digitalwrite(rele, HIGH); digitalwrite(resetrfid, LOW); delay(5); digitalwrite(resetrfid, HIGH); delay(5); void loop () { Senval=analogRead(Senpin); Serial.println(Senval); Serial.println("SCAN"); delay(100); while(senval > 101) { Serial.println("MAIOR"); Senval=analogRead(Senpin); Serial.println(Senval); delay(200); } while(!(digitalread(rele)) && Senval < 100) { Senval=analogRead(Senpin); Serial.println(Senval); delay(100); 24

25 if (Senval < 100) {Serial.println("MENOR"); delay(4000); } Senval=analogRead(Senpin); Serial.println(Senval); delay(100); if (Senval > 99) {Serial.println("maior");} if (Senval < 98) {Serial.println("liga"); digitalwrite(rele,high);} delay(100); } Senval=analogRead(Senpin); Serial.println(Senval); delay(100); while(senval > 101) { Serial.println("MAIOR"); Senval=analogRead(Senpin); Serial.println(Senval); delay(200); } if(serial.available() > 0) { Serial.println("NONO"); le_tag(); identifica_tag(); limpa_tag(); } delay(100); } 25

26 void le_tag() { i=0; while(serial.available() > 0) { tag_lida[i] = Serial.read(); i++; } Serial.print("\n\nTAG Lida:"); for(i=0;i<13;i++) Serial.print(tag_lida[i]); Serial.println(); } void limpa_tag() { } digitalwrite(resetrfid, LOW); delay(5); digitalwrite(resetrfid, HIGH); delay(5); for(i=0;i<13;i++) tag_lida[i] = '0'; void identifica_tag() { boolean validar = true; for(i=0 ; i<13 ; i++) { if(tag_lida[i+1]!= tag_cartao[i]) { validar = false; } } if(validar == true) { digitalwrite(rele,low); delay(9000); } } 26

27 5 - CRONOGRAMA Em abril demos início a um projeto com o planejamento básico de uma bicicleta autossustentável geradora de energia, porém ao longo da primeira reunião do grupo surgiu uma ideia de projeto superior, que seria o acento preferencial automatizado. Após decidir o tema nós levantamos o orçamento para a realização do mesmo. No fim de agosto visitamos algumas serralherias para melhor entendimento dos integrantes sobre o processo de montagem e escolha da empresa com melhor custo benefício e que se adequasse a nossos ideais de trabalho, e a empresa escolhida (Barrada Serralheria) nos ofereceu patrocínio sob toda a parte mecânica da cadeira. No começo de setembro a compra dos componentes elétricos foi efetuada e um patrocínio para componentes pneumáticos foi fornecido por uma empresa conhecida por um dos integrantes do grupo (Servo Controle) com exceção de um pistão pneumático que foi cedido por parte da ETEC Jorge Street. Então depois de adquirir os produtos básicos para a execução do projeto demos inicio a montagem da parte mecânica, pneumática, elétrica e estética do projeto. No fim de outubro começamos a monografia, slides e ensaios de apresentação final. 27

28 6 - ORÇAMENTO COMPONENTE VALOR ARDUINO UNO R$ 60,00 LEITOR DE TAG RFID R$ 130,00 5 TAGS RFID R$ 30,00 VALVULAS ADAPTADORAS DE 8mm R$ 20,00 SENSOR SENSÍVEL A FORÇA R$ 45,00 MÓDULO RELÉ R$ 12,00 FIOS R$ 30,00 BREAKOUT R$ 3,00 COMPONENTES PNEUMÁTICOS (EXCETO PISTÃO E VALVULAS) PATROCINADOS PELA EMPRESA SERVO CONTROLE ASSENTO PATROCINADO PELA SERRALHERIA BARRADA PISTÃO PNEUMÁTICO EMPRESTADAS PELA ESCOLA 2 VÁLVULAS REGULADORAS DE EMPRESTADAS PELA ESCOLA VAZÃO 8 PARAFUSOS E 8 PORCAS R$ 10,00 3 LATAS DE TINTA SPRAY R$ 60,00 1 LATA DE PRIMER R$ 12,00 FONTE 12V R$ 19,00 TOTAL GASTO R$ 431,00 TOTAL GASTO R$ 431,00 TOTAL PATROCINADO R$ 520,00 MÃO DE OBRA R$ 300,00 VALOR DO PROJETO R$ 1.251,00 28

29 7 - CONCLUSÃO Esperamos com este projeto poder ajudar os idosos e deficientes físicos com um objetivo simples de possibilitar uma inclusão dos mesmos, com bases éticas o acento automatizado inovara a maneira de contar com seu lugar para chegar ao local de destino sem intervenções os incômodos. Conseguimos cumprir os objetivos de construir o assento, a parte elétrica e pneumática. Porém, ainda temos como meta melhorar seu conforto e sua estética. Através do projeto, conseguimos adquirir novos conhecimentos, além de aperfeiçoar e praticar os já adquiridos durante o curso. 29

30 ANEXO A: FOTO DO ASSENTO 30