FUNDAÇÃO ESCOLA TÉCNICA LIBERATO SALZANO VIEIRA DA CUNHA ELETRÔNICA: DUAS DÉCADAS BUSCANDO EXCELÊNCIA TRABALHO TRIMESTRAL DE FÍSICA SISTEMA MONITORADOR DE CIRCUITO DE AUTORAMA CLEBER RODRIGO DE MORAES GABRIEL ANTONIO JAEGER NATANIEL MATHEUS SCHLING RAMON FRITSCH Novo Hamburgo, 26 de agosto de 2005
SUMÁRIO 1- Introdução...pág 3 2- Projeto...pág 4 2.4- Desenvolvimento...pág 6 3 Conclusão...pág 10 4 Referencias Bibliográficas...pág 11 2
1 INTRODUÇÃO A disciplina de Física da 3 a série do Curso Técnico em Eletrônica da Fundação Escola Técnica Liberato Salzano Vieira da Cunha, tem como um de seus objetivos a confecção de um trabalho em grupo a cada trimestre. Este trabalho é denominado Trabalho Trimestral de Física. Ao nosso grupo foi designada a proposta de trabalho de desenvolver um sistema que interpreta dados a partir da porta de jogos do computador. Nesse relatório é demonstrado todo o procedimento realizado por nosso grupo para o desenvolvimento desse projeto, tendo em base a nossa fundamentação teórica, e também nossas conclusões a respeito do estudo realizado. A aquisição automática de dados consiste na utilização de aparelhos específicos ou do computador para realizar medidas durante os experimentos. Ela apresenta enormes vantagens quando o experimento exige a realização de muitas medidas em um intervalo de tempo. 3
2 PROJETO: SISTEMA MONITORADOR DE CIRCUITO DE AUTORAMA 2.1 Resumo O projeto consiste basicamente em monitorar uma pista de carros de autorama e registrar resultados como: numero de voltas, tempo de cada volta do carro, velocidade média do objeto, tempo recorde de voltas, entre outros. Tendo como objetivo principal monitorar esses itens através da porta de jogos do computador. 2.2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 2.2.1 LED Emissor INFRA-RED O led emissor infravermelho (fig1) ao ser ligado em aproximadamente 2.5volts, emite um raio infravermelho que pode ser captado por sensores receptores de infravermelho. (fig 1) 2.2.2 LED Receptor INFRA-RED O led receptor infravermelho (fig 2), como o próprio nome já diz, tem a capacidade de captar luz infravermelha, porém ele também funciona com outros tipos de luzes, mas com menos precisão. (fig 2) Led emissor de luz infravermelha é mais conhecido como infra-red. Ele é um componente parecido com um Diodo emissor de luz(led), mas emite apenas luz abaixo da freqüência visível, ou seja, na faixa infravermelha(em torno de 160Hz). 4
O componente emissor funciona como um led, já o receptor varia sua resistência interna de acordo com a incidência de luz infravermelha em sua cabeça transparente. 2.2.3 TRANSISTOR BC548 DATA SHEET em ANEXO. 2.2.4 PORTA DE JOGOS (fig 3) Acima encontramos um esquema interno da porta de jogos do computador. Para o desenvolvimento do nosso trabalho, utilizamos duas entradas digitais, vcc e gnd. cada sensor. As entradas utilizadas foram o pino 2 e o 7(entradas digitais), uma entrada para 2.3 Material Utilizado - LED receptor infra-red; - LED emissor infra-red; 5
- BC548; - Resistores; - Computador c/ porta de jogos; 2.4 DESENVOLVIMENTO 2.4.1 Justificativa O desenvolvimento desse projeto é muito importante para ampliar os nossos conhecimentos quanto a uma das principais áreas da Eletrônica: Programação. Na Terceira série do Curso Técnico em Eletrônica temos o primeiro contato com a programação, na disciplina de Elementos de Programação, desenvolvendo programas na linguagem C\C++. Nesse projeto visamos o desenvolvimento de um software na linguagem Visual Basic. Outro aspecto importante no desenvolvimento do projeto, é verificar a funcionalidade e a capacidade que podemos obter em matéria de registro de dados através da comunicação do PC com um meio externo. Trabalhando com uma IHM (Interface Homem-Maquina) hoje em dia é muito importante para adquirir experiência e conhecimento para futuros desafios. 2.4.2 Objetivo O objetivo principal deste projeto é monitorar uma corrida de carros de autorama e registrar os resultados em uma planilha do Microsoft Excel. 2.4.3 Problema Como interpretar sinais provenientes de um circuito externo e ligado a porta de jogos do computador e como colocá-los numa planilha de dados do Excel? 2.4.4 Hipótese Em um computador de uso doméstico, faremos um software na linguagem de programação Visual Basic, que interprete dados de um componente eletrônico acoplado numa porta de comunicação do computador. Através de uma dll (Extensão de Aplicativo), conseguimos a função de leitura da porta de jogos. A leitura dessa porta através da dll nos 6
dá um valor de 0 a 255 (ascii), então temos que fazer o cálculo proporcional para obter o valor desejado. 2.4.5 Metodologia Etapas do trabalho: - Pesquisa didática sobre aquisição de dados no Excel. - Montagem do circuito monitorador. - Desenvolvimento do Software. 2.4.6 Cronograma (fig 4) 2.5 Procedimento 2.5.1 Montagem dos sensores na pista de corrida Posicionamos os materiais da seguinte maneira: 7
(fig 5) De um lado colocamos um receptor infra vermelho e do outro lado da pista, colocamos um emissor infra vermelho, de modo que quando algo cortar o feixe de luz infra vermelho, um sinal de nível lógico 1 (5v) é enviado para um dos pinos de entrada digital da porta de jogos (fig5). O sinal emitido quando o carro cruza o feixe de luz é de baixa intensidade, portanto utilizamos um simples circuito de amplificação com um bc548, tornando assim o sinal de saída de nível lógico 1. 2.5.2 Software (fig 6) 8
Acima encontramos um PrintScreen do programa(fig 6). No programa temos botões que controlam o inicio e fim da corrida, e limpeza das células. Na parte de configurações temos a opção de colocar o numero de voltas, e o tamanho da pista, no nosso caso 11.3 metros. Na guia status é indicado o tempo total da prova, o vencedor e informações de controle. Na direita temos as informações dos corredores, entre elas nome do piloto, melhor tempo conquistado na pista, máxima velocidade média, numero da volta em que o carro se encontra, o momento em que o carro passa pelo sensor, o tempo total das voltas do carro e a colocação na prova. Em baixo temos as informações de numero da volta, tempo e velocidade média de cada corredor. 9
3 CONCLUSÃO De um modo geral, o desenvolvimento do Segundo Trabalho Trimestra de 2005 foi de grande produtividade para o grupo. Aprendemos como comunicar uma interface no computador com um circuito externo, o que será muito utilizado na vida profissional de cada integrante do grupo. Assim podemos concluir que atingimos o objetivo proposto pela disciplina de Física com êxito, o que é comprovado através do caderno de campo do grupo. 10
4 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS - FIGUEIRA Jalves S. e VEIT, Eliane A. v. 26, n. 3, p. 203-211, 2004; - www.if.ufrgs.br/cref/ntef/excel/index.html - aquisição de dados numa planilha do Excel - acessado em 16/07/2005 - www.if.ufrgs.br/cref/ntef/software/software.html - exemplos de softwares - acessado em 16/07/2005; - www.if.ufrgs.br/cref/ntef/material/joystickntc.html - informações sobre porta de jogos com sensor NTC - acessado em 16/07/2005; - TelEduc ensino à distância Curso Física Mütza Orientações sobre o Trabalho Trimestral. - http://www.dca.ufrn.br/~lmarcos/courses/robotica/notes/sensores.doc - informações úteis sobre diversos sensores. acessado em 18/07/2005. 11
5 ANEXOS datasheet bc 548 12
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