new instituto federal de educaÇÃo, ciÊncia e tecnologia … · 2015. 1. 8. · instituto federal...
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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SÃO PAULO
CAMPUS SÃO JOSÉ DOS CAMPOS
Jéssica Santana Borges Johan Lemes dos Santos
João Vitor Chagas
Olho Robótico
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo – Campus São José dos Campos, como requisito para obtenção do Título de Técnico em Automação Industrial sob orientação do Professor Celso Farnese (IFSP) e Coorientação Professor Dr. Álvaro José Damião (IEAv/DCTA).
São José dos Campos 2014
ii
BANCA EXAMINADORA
Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) defendido e aprovado em
03 de Dezembro de 2014, pela banca examinadora constituída pelos professores:
Celso Farnese
...............................................
Orientador(a)
Dr. Alvaro José Damião
............................................
Coorientador(a)
André Luiz Mendes Moura
............................................
Especialista
iii
Aos nossos queridos pais e professores.
Com muito carinho,
Dedicamos
iv
Agradecimentos
Agradecemos primeiramente a Deus e aos nossos familiares que incentivam
os nossos estudos, e apoiam os caminhos escolhidos para os nossos futuros.
Aos professores e colaboradores do IFSP/Campus São José dos Campos e
ao IEAv/DCTA, que nos ajudaram a concluir mais uma etapa de nossas vidas.
De maneira especial, aos professores Celso Farnese por ser nosso
orientador, Dr. Alvaro José Damião por ser nosso coorientador. Aos professores
André Moura e Matheus Urban por nos ajudarem a realizar o trabalho de conclusão
de curso.
Aos nossos contribuidores do IEAv/DCTA, IFSP e a empresa E.P. Serviços
pelo o fornecimento dos materiais e auxílio financeiro.
Por fim, aos nossos amigos Roberto Kawashima, técnico do IEAv/DCTA,
Prof. Rômulo de Campos Gomes, Prof. José Renato Borelli, Profa. Dra. Vânia
Battestin e Prof. Lineu Filho do IFSP, Eng. José Antônio do IEAv/DCTA e Paulo
Eduardo que nos ajudaram a concluir no desenvolvimento e conclusão do trabalho.
v
“Nem todos que sonharam conseguiram,
mas pra conseguir é preciso sonhar.”
Gabriel Pensador
vi
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS .................................................................................................. vii
LISTA DE FIGURAS ..................................................................................................viii
LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS ................................................................. ix
RESUMO ..................................................................................................................... x
ABSTRACT ................................................................................................................ xi
1. INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 1
2. OBJETIVO ........................................................................................................... 2
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................... 2
3.1. Arduino UNO ................................................................................................. 3
3.2. Motor de passo .............................................................................................. 4
3.3. Driver ULN2803............................................................................................. 5
3.4. Sensor PIR .................................................................................................... 6
3.5. Monitor .......................................................................................................... 7
3.6. Fonte de alimentação (12 V) ......................................................................... 8
3.7. Minicâmera ................................................................................................... 9
3.8. Software Fritzing ........................................................................................ 10
3.9. Prototipação (máquina fresadora LPKF) .................................................... 11
4. MATERIAIS E MÉTODOS ..................................................................................... 12
4.1. Materiais ...................................................................................................... 12
4.2. Métodos ...................................................................................................... 15
4.2.1 Problemas ................................................................................................. 19
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ........................................................................... 20
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 21
7. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ..................................................... 23
8. ANEXOS ................................................................................................................ 24
8. 1. Linhas de código utilizadas na programação do Olho Robótico..... ................... 24
8. 2. Linhas de código do teste dos Leds da placa do Arduino UNO. ....................... 28
vii
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Dados Sobre o Arduino UNO........................................................ 3
Tabela 2: Dados do driver ULN 2803........................................................... 5
Tabela 3: Dados do Sensor PIR................................................................... 7
Tabela 4: Dados do monitor.......................................................................... 8
Tabela 5: Dados da minicâmera................................................................... 9
Tabela 6: Movimentação do motor em graus............................................... 16
viii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Dados sobre segurança no Brasil................................................... 2
Figura 2: Software Arduino 1.0.5 (Arduino) ................................................... 3
Figura 3: Motor de passo (Kalec Automação) ............................................... 5
Figura 4: Driver ULN2803.............................................................................. 5
Figura 5: Sensor PIR (Instructables) ............................................................. 7
Figura 6: Diagrama de Blocos – Fonte de alimentação (Electrónica) ........... 9
Figura 7: Software Fritzing............................................................................. 11
Figura 8: LPKF ProtoMat S63 (UFJF) ........................................................... 11
Figura 9: Motor de passo............................................................................... 12
Figura 10: Conexão do motor........................................................................ 12
Figura 11: Fonte de alimentação.................................................................... 13
Figura 12: Arduino UNO................................................................................. 13
Figura 13: Sensores de presença.................................................................. 14
Figura 14: Monitor.......................................................................................... 14
Figura 15: LEDs nos pinos terminais do Driver.............................................. 15
Figura 16: Circuito simulando os 3 sensores................................................. 16
Figura 17: Sensores de movimento............................................................... 16
Figura 18: Fonte de 12V para motor e tensão de 9V para o Arduino............ 17
Figura 19: Ligação elétrica entra a câmera com o monitor............................ 17
Figura 20: Câmera com o monitor................................................................. 18
Figura 21: Circuito no PCB para imprimir em uma placa de cobre................ 18
Figura 22: Placa finalizada............................................................................. 19
Figura 23: Sensores e botões........................................................................ 20
Figura 24: Projeto pronto............................................................................... 21
ix
LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS
CC Corrente contínua
PWM Pulse Width Modulation (Modulação por largura de pulso)
I/O Input/Output (Entrada/Saída)
MHz Mega Hertz
V Volts
s Segundo
A Amperes
GND
Vac
Vdc
PCB
AC
CAM
Ground (Terra)
Tensão Alternada
Tensão Contínua
Printed circuit board (Placa de circuito impresso)
Sinal alternado
Extensão do arquivo gerado no software Fritzing
x
RESUMO
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma câmera móvel, baseada
na movimentação de pessoas, que pode integrar sistemas de segurança,
proporcionando uma melhor cobertura espacial e aproveitamento das câmeras. Para
tanto, a câmera é acoplada a um motor de passo controlado por um
microprocessador e sensores. O controle está baseado na plataforma Arduino e sua
movimentação se dá de acordo com a detecção de movimento por sensores de
presença, que faz com que o motor de passo se movimente até um determinado
ângulo. Os sensores serão colocados em três pontos específicos, 0°, 90° e 180°,
para que se tenha maior ângulo de visão e, assim, pode-se colocar apenas uma
câmera ao invés de três para monitorar a mesma área. A plataforma Arduino será
responsável pela recepção do sinal do sensor, processamento e o envio do
comando para o motor girar até o ângulo correto. O sistema, além de diminuir o
número de câmeras, irá economizar no consumo de energia e aumentará a
segurança do local monitorado. A segurança é um fator que vem crescendo cada
vez mais no Brasil, portanto o projeto visa aprimorar e aumentar a eficiência de tal
sistema.
Palavras chave: Segurança, Arduino, Sensor de presença.
xi
ABSTRACT
This paper presents the development of a mobile camera, based on the
movement of people, which may include security systems, providing better spatial
coverage and use of cameras. Therefore, the camera is attached to a stepper motor,
microprocessor and sensors controlled. The control is based on the Arduino platform
and its movement takes place according to the detection of a presence sensor, which
make the stepper motor to move up to a determined angle. The sensors are placed in
three specific points, 0 °, 90 ° and 180 °, to get a wider viewing angle and thus can
be placed just one camera instead of three for monitoring the same area. The
Arduino platform will be responsible for the sensor signal reception, processing and
sending the command to the motor rotate to the correct angle. In addition, the system
will save energy and increase the safety of the monitored location. Security is a factor
that has grown increasingly in Brazil, so the project aims to improve and increase the
efficiency of such a system.
Keywords: Security, Arduino, presence sensor.
1
1. INTRODUÇÃO
Atualmente a preocupação com segurança tornou-se muito grande. Roubos e
furtos tornaram-se comuns, tanto em empresas, quanto em residências,
propriedades privadas e governamentais. Logo, o desenvolvimento de sistemas de
segurança vem se tornando uma necessidade em nosso cotidiano, multiplicando a
utilização de câmeras.
Segundo a Associação Brasileira das Empresas de Sistemas Eletrônicos de
Segurança (Abese), apenas em 2012, o país registrou um crescimento de 9% no
setor, onde o faturamento ficou em torno de R$ 4,2 bilhões(Figura 1). Apenas em Rio
Preto o crescimento ficou entre 10% e 20%. De acordo com Nilson Cardoso Pereira,
proprietário da “Patrimônio Segurança Eletrônica”, os números indicam a mudança
de perfil do sistema de segurança eletrônico [1].
Existem vários sistemas de segurança como: câmeras, sensores,
identificação de digital, cercas elétricas, entre outros. Mesmo que em algumas
regiões se tenha um nível de segurança mais elevado, deve-se considerar que o
local tende a ter riscos, portanto o presente projeto tem o objetivo de fortalecer a
monitoração da segurança destes locais. Esses sistemas individuais podem não ser
tão eficazes quanto o esperado, como no exemplo da utilização de uma vestimenta
que não pode ser detectada, ou ainda, poderia detectar a presença de um animal ao
invés de detectar o alvo para o qual foi instalado.
Este trabalho propõe o desenvolvimento de um monitoramento de segurança
de forma eficiente, com a vantagem de ser mais barato do que o custo de um
monitoramento convencional de segurança que possua câmeras e sensores.
Propõe-se a união entre sensores e uma câmera movida por um motor de
passo, buscando o mesmo desempenho de vários sensores e câmeras em um
mesmo local. Como os sensores irão direcionar a câmera para uma determinada
direção, isto facilitará a visualização de qualquer ocorrência, reduzindo o custo que
se teria no caso da utilização de várias câmeras.
2
Figura 1: Dados sobre segurança no Brasil
2. OBJETIVO
Registrar imagens em uma área maior do que as áreas cobertas por câmeras
convencionais, através da robotização, utilizando um motor de passo, sensores e
uma placa microcontrolada Arduino. Isto faz com que o custo seja menor do que o
encontrado comercialmente em sistemas de segurança, devido a diminuição do
número de câmeras.
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Esta revisão bibliográfica descreve os principais componentes envolvidos
neste desenvolvimento.
3
3.1. Arduino UNO
O Arduino é uma plataforma física de computação de código e hardware
aberto, baseado numa simples placa microcontrolada, com entradas
analógicas/digitais e saídas digitais. Para esta placa se pode escrever um código de
controle, baseado em linguagem C/C++ no software Arduino 1.0.5 (Figura 2). É
muito utilizado para desenvolvimentos interativos, com a possibilidade da entrada de
sinais de diferentes sensores [2]. Os principais dados da plataforma Arduino podem
ser vistos na Tabela 1.
Figura 2: Software Arduino 1.0.5 (Arduino)
Tabela 1: Dados Sobre o Arduino UNO
Microcontrolador ATmega328
Tensão de funcionamento 5V
Tensão de entrada(recomendado) 7-12V
Tensão de entrada (limite) 6-20V
4
Digital I/O pins 14(dos quais 6 oferecem saída PWM)
Pinos de entradas analógicas 6
Corrente DC por I/O pin 40 mA
Corrente DC 3 3V para pin 50 mA
Memória Flash 32 KB
SRAM 2 KB
EEPROM 1 KB
Clock 16 MHz
3.2. Motor de passo
O motor de passo (Figura 3) possui um alto torque e precisão de
posicionamento em baixas velocidades. Esse motor foi inventado porque as
indústrias precisavam de um controle preciso de movimentação. O motor de passo
divide cada volta em diversos passos permitindo assim o controle preciso de cada
fração de volta. Isso é possível por dispor várias bobinas, que permitem um
posicionamento angular controlado do eixo do motor[3].
As formas de uso dos motores de passo variam a cada situação. Por
exemplo, uma forma para dobrar o número de passos de um motor é a alimentar
duas bobinas ao mesmo tempo.
5
Figura 3: Motor de passo (Kalec Automação)
3.3. Driver ULN2803
O driver ULN2803 (Figura 4) é responsável por ampliar os sinais de controle,
tanto de entrada e de saída do motor. O mesmo tem oito entradas que podem
controlar até oito saídas [4]. Pode-se controlar até dois motores de passo
simultaneamente.
O driver trabalha com correntes de 500 mA e tensão de até 50 V. Na Tabela
2, são especificados as características do componente.
Figura 4: Driver ULN2803
Tabela 2: Dados do driver ULN 2803
Polaridade do transistor NPN
Tensão Coletor Emissor 50 V
6
DC Corrente do Coletor 500 mA
Operação de temperatura mínima -40°C
Operação de temperatura máxima 85 °C
Transistor tipo caixa DIP
Número de pinos 18
MSL -
SVHC No SVHC (20-Jun-2013)
Número da base 2803
Corrente continua máxima do coletor 500 mA
IC Número Genérico 2803
Tensão máxima de entrada 5 V
Número de função lógica 2803
Módulo de Configuração 8
Número dos transistores 8
Temperatura de operação -40°C a +85°C
Corrente máxima de saída 500 mA
Tensão máxima de saída 50 V
3.4. Sensor PIR
O sensor PIR (Passive Infrared Sensor), mostrado na Figura 5, é um sensor
de movimento por calor (infravermelho). Consiste em um equipamento eletrônico
capaz de identificar a presença das pessoas dentro do seu raio de operação [5].
O sensor ativa quando detecta uma mudança no infravermelho em um
determinado lugar. Portanto, se uma pessoa se movimentar na frente do sensor PIR,
este irá detectar a mudança e colocará em nível lógico alto (3,3 V). As
7
características do sensor encontram-se na Tabela 3.
Figura 5: Sensor PIR (Instructables)
Tabela 3: Dados do Sensor PIR
Peso: 7g
Dimensões: 3.2 x 2.4 x 1.8cm
Sensor Infravermelho com controle na
placa Sensibilidade e tempo ajustável
Tensão de Operação 4,5-20V
Tensão de Saída: TTL 3,3V – Alto
Distância detectável 3-7m (Ajustável)
Tempo de Delay 5-200seg (Default: 5seg)
Tempo de Bloqueio 2,5seg (Default)
Trigger
(L)-Não Repetível (H)-Repetível (Default:
H)
Temperatura de Trabalho -20 a +80°C
3.5. Monitor
O monitor é um dispositivo de saída para o computador ou câmeras, que
mostra em sua tela os resultados de suas operações [6]. Este é conhecido como um
8
periférico que se conecta ao computador, para a visualização das ações e processos
executados [7]. Na Tabela 4 está descrito as características do monitor utilizado.
Tabela 4: Dados do monitor
Monitor TGT de cor digital
Tamanho da Tela 4,3 polegadas TFT 16:9
Pixels 480*RGB*272
Sistema de Sinal PAL/NTSC automático
Tensão de Operação DC 12V/24V
Consumo 2 W (MAX)
Temperatura de Operação 10 a +50 °C
Temperatura máxima de Operação -30 a +70°C
Sinal de Vídeo 7 Vp-p 75 °C
Peso 140 g
3.6. Fonte de alimentação (12 V)
Uma fonte de alimentação básica é um aparelho eletrônico constituído por
quatro blocos de componentes elétricos: um transformador, um circuito retificador,
um filtro capacitivo e um regulador de tensão. O objetivo da fonte de alimentação é
transformar a tensão do fornecedor de energia 110 V ou 220 V em corrente
alternada AC, numa tensão de corrente contínua, que permita os equipamentos
em CC funcionar [8].
As fontes de alimentação são fundamentais no funcionamento dos circuitos
elétricos e eletrônicos. Na Figura 6 o diagrama de blocos demonstra a sequência
dos componentes que se encontram na fonte de alimentação.
9
Figura 6: Diagrama de Blocos – Fonte de alimentação [4]
Onde:
Transformador - Transforma a tensão AC e corrente de entrada para um valor
utilizável em AC.
Ponte retificadora - Retifica os pulsos de modo a produzir uma saída
polarizada DC.
Filtragem - Filtra a tensão.
Regulador - Regula a saída de modo a ter uma tensão constante.
3.7. Minicâmera
A minicâmera é uma câmera que possui dimensões menores do que uma
convencional. A minicâmera VM220 DN [9], capaz de somente fazer vídeos, e com
dimensões 45x45x35 mm, apresenta uma ótima qualidade de imagem excelente e
uma relação custo-benefício.
As especificações técnicas da minicâmera encontram-se na tabela 5.
Tabela 5: Dados da minicâmera
Sensor de imagem Sony ¼” Super HAD CCDII
Resolução Horizontal 420 TVL
Iluminação mínima (colorida) 0,3 lux/F2.0
Iluminação mínima (P e B) 0,08 lux/F2.0
10
Lente 3,6mm
Relação sinal/ruído >48dB
Formato de vídeo 1,0 Vpp – 75
Número de pixels 510(H)x492(V)
Varredura 525 linhas/2:1 entrelaçado
Íris Eletrônica
Obturador eletrônico 1/60 a 1/100000 s
Alimentação 12 VDC
Corrente consumida 100 mA
Temperatura de operação -10ºC a 50ºC
Dimensões do produto 45x45x35 mm
Peso 79 g
3.8. Software Fritzing
O software Fritzing (Figura 7) é um software livre para ajudar a modelar
circuitos usando Arduino, Raspberry Pi, Beaglebone, ou mesmo somente a matriz de
contatos e alguns componentes eletrônicos. A forma de uso é mais simplificada, com
isso, torna-se mais rápida. A transformação da demonstração ou esquemático para o
leiaute do PCB é automático, permitindo que utilize o projeto para imprimir placas de
circuito profissional [10].
O software não simula o circuito, só pode-se fazer o esquema elétrico. E
também não exporta em formato dos simuladores.
11
Figura 7: Software Fritzing
3.9. Prototipação (máquina fresadora LPKF)
O LPKF (Figura 8) faz a prototipação através do software CAM. A máquina é
capaz de produzir placas de face simples ou dupla face. Inclui um software com a
máquina que efetivamente ajuda o usuário durante todo o processo de fresagem
[11].
Figura 8: LPKF ProtoMat S63 (UFJF)
12
4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.1. Materiais
No presente trabalho, foi utilizado o motor de passo a fim de movimentar a
câmera, que será acoplada em seu eixo de saída, de acordo com o sinal do sensor
de presença, conforme a Figura 9.
Figura 9: Motor de passo
O motor de passo permite o posicionamento do seu eixo com precisão. Com
ele será possível direcionar e controlar o posicionamento do eixo e a sua velocidade
de rotação. A Figura 10 mostra a lógica das conexões, para que o resultado de saída
seja conforme a Tabela de Operação contida na figura. Utilizou-se uma tensão de
entrada de 12 V.
Figura 10: Conexão do motor
No projeto, a fonte de alimentação (Figura 11) tem como objetivo alimentar a
câmera e o motor, pois a tensão de alimentação é de 12 V.
13
Usa-se um transformador com uma tensão de entrada de 127 Vac que reduz
a tensão para 12 Vac. Foi confeccionada uma placa retificadora, onde é feita a
transformação 12 Vac para 12 Vdc.
Figura 11: Fonte de alimentação
O Arduino UNO, mostrado na Figura 12, é feita a programação para que
através dele aconteça ação de controle, assim movimentando o motor de passo, de
acordo com os sinais digitais do sensor.
Figura 12: Arduino UNO
Para verificar um ângulo de 0 a 180º em uma certa área, colocaram-se 3
sensores de presença, de acordo com a Figura 13, que somente sinalizam quando
14
há interferência de calor, posicionados com 90º de diferença. Assim posicionando a
câmera de acordo com o sinal mandado pelo sensor.
Figura 13: Sensores de presença
E para verificar as imagens da câmera utilizada, conectou-se no Monitor,
conforme a Figura 14. O monitor será responsável pelo retorno da imagem da
câmera. Foi utilizado um monitor portátil com tensão de funcionamento de 12 V.
Figura 14: Monitor
15
4.2. Métodos
Inicialmente foi desenvolvido o programa no software do Arduino 1.0.5, para
que quando o sensor for acionado, movimente o motor para o ângulo 0º, 90º ou
180º, conforme o Anexo 1 (Página 24 a 27).
Após a programação, iniciaram os testes com o hardware Arduino, com o
intuito de verificar o funcionamento do sensor com a programação de teste (Anexo 2
- Página 28 e 29). Com isso, utilizou-se o protoboard para auxiliar a alimentação dos
componentes.
Para verificar os acionamentos das bobinas contidas no motor, colocou-se 4
LEDs nos terminais do driver (Figura 15), que simultaneamente dá o sentido de
rotação pro motor, fazendo-o movimentar de acordo com o programa utilizado no
Arduino.
Figura 15: LEDs nos pinos terminais do Driver
Substituíram os três sensores por três botões, conforme a Figura 16. Para a
verificação de funcionamento do motor, de acordo com o sinal digital de entrada. O
motor movimentou-se como indica a Tabela 6 abaixo.
16
Figura 16: Circuito simulando os 3 sensores
Tabela 6: Movimentação do motor em graus
Movimentação em GRAUS do motor 0° 90º 180º
Entradas de simulação dos sensores Botão 1 Botão 2 Botão 3
Após os testes com os botões simulando os sensores para analisar a
movimentação do motor, colocaram os sensores PIR. Na Figura 17, mostra os
ângulos de posicionamento dos sensores – 90º cada sensor – para que a câmera
possa aumentar a área de ação, assim podem-se obter os ângulos de
posicionamento em 0º, 90º e 180° do motor, que é de acordo com a programação
contida na plataforma Arduino.
Figura 17: Sensores de movimento
17
As ligações elétricas do driver UNL2803 com o motor de passo, o Arduino e
também das entradas digitais dos sensores, podem ser vistos na Figura 18. Note-se
que o motor foi alimentado com 12 V e o Arduino com 9 V.
Figura 18: Fonte de 12V para motor e tensão de 9V para o Arduino
A ligação entre a câmera e o monitor é alimentada com uma tensão de 12 V
(Figura 19 e 20).
Figura 19: Ligação elétrica entra a câmera com o monitor
18
Figura 20: Câmera com o monitor
Foi utilizado o software Fritzing, para o desenvolvimento do lay-out e geração
de arquivos CAM destinados à fabricação da placa de circuito impresso (PCB) do
projeto. Na Figura 21 pode-se verificar a ligação dos componentes, para a confecção
da placa.
Figura 21: Circuito no PCB para imprimir em uma placa de cobre
19
A usinagem foi feita através da máquina LPKF (Figura 8), onde colocou-se
uma placa de cobre. Com a utilização de várias brocas, fez-se a usinagem com
brocas para a formação das trilhas e os furos das ilhas do circuito, para soldar os
componentes descritos acima. Resultando-se conforme a Figura 22.
Figura 22: Placa finalizada
4.2.1 Problemas
No projeto inicial, utilizar-se-ia um servo motor para movimentação da
câmera, no entanto, foi encontrado problemas na utilização deste. Com isso, houve
a substituição do servo motor por um motor de passo, que não apresentou o mesmo
problema, assim funcionando corretamente conforme o esperado.
Outro problema foi à confecção da placa de circuito impresso, onde houve o
erro na pinagem do circuito integrado. Para correção deste problema foi necessária
a utilização de jumpers (uma ligação móvel entre dois pontos de um circuito
eletrônico), para o funcionamento desta.
Pelo fato da extrema sensibilidade da câmera, também houve problemas em
sua instalação, de tal forma que uma chegou a ser danificada devido à dimensão do
20
parafuso utilizado para sua fixação.
Por fim, verificou-se que a ligação entre uma TV e a câmera é diferente se
comparada à ligação entre a câmera e o monitor. Assim seu funcionamento só foi
possível no monitor.
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Este trabalho buscou uma forma mais eficaz de realizar um monitoramento
para a melhora da segurança. Foi utilizada para a sua construção a plataforma
Arduino, que é uma maneira mais didática e simples para construção de protótipos.
O projeto desenvolvido utilizou três sensores com o objetivo de economizar energia.
A placa de circuito impresso possibilita a utilização dos sensores e de botões,
que são duas formas para o funcionamento do sistema, conforme a Figura 23.
Figura 23: Sensores e botões
O sensor recebe as informações através da variação da temperatura, que
simultaneamente manda o sinal para a plataforma Arduino, que converterá este
sinal, para a movimentação do motor, assim, fazendo com que a câmera visualize e
que o sistema de segurança seja extremamente eficaz, pode-se verificar o projeto
realizado na Figura 24.
21
Figura 24: Projeto pronto
Portanto o projeto agiu conforme o esperado, assim melhorando de forma de
automática de uma área de segurança. Buscando atingir uma maior área de
monitoramento com um menor número de componentes.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Beto Carlomagno, “Mercado de segurança residencial cresce 20%”
<http://www.diarioweb.com.br/novoportal/Noticias/Economia/137833,,Mercado+de+seg
uranca+residencial+cresce+20.aspx> Acesso em: 16/11/2014
[2]Electrónica, “Arduino”
<http://www.electronica-pt.com/robotica-app/arduino> Acesso em: 16/09/2014
[3]Felipe Gonçalves Brites e Vinicius Puga de Almeida Santos, “Motor de Passo”
<http://www.telecom.uff.br/pet/petws/downloads/tutoriais/stepmotor/stepmotor2k81119.
pdf> Acesso em: 16/11/2014
[4] Antônio Rogério Messias, “ CONTROLE DE MOTOR DE PASSO ATRAVÉS DA PORTA
PARALELA”
< http://www.rogercom.com/pparalela/IntroMotorPasso.htm> Acesso em: 16/11/2014
22
[5]Laboratório de Garagem, “Como utilizar o Sensor PIR (Passive Infrared) com Arduino”
<http://labdegaragem.com/profiles/blogs/tutorial-como-utilizar-o-sensor-pir-passive-
infrared-com-arduino > Acesso em: 16/11/2014
[6]Que conceito, “Conceito de Monitor”
< http://queconceito.com.br/monitor> Acesso em: 21/11/2014
[7] Yuri Pacievitch, “Monitor”
< http://www.infoescola.com/informatica/monitor/> Acesso em: 20/11/2014
[8]Electrónica,“ Fontes de alimentação - Princípio Funcionamento”
< http://www.electronica-pt.com/content/view/202/> Acesso em: 16/11/2014
[9]Intelbras,“ VM 210 DN - Minicâmera”
<http://www.intelbras.com.br/empresarial/monitoramento/cameras/mini-cameras/vm-
210-dn> Acesso em: 26/11/2014
[10] Cláudio "Patola" Sampaio, “ O que é Fritzing?”
<http://labdegaragem.com/forum/topics/o-que-fritzing > Acesso em: 16/11/2014
[11]UFJF , “ Prototipação (LPKF)”
< http://www.ufjf.br/label/prototipacao-lpkf/> Acesso em: 15/11/2014
23
7. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Para obter uma forma mais econômica do projeto, sugere-se a utilização do
microcontrolador PIC, substituir a minicâmera para uma minicâmera IP, capaz de
visualizar os vídeos através de softwares e fazer gravação. E também a substituição
do motor de passo, para o servo motor, assim tornando-o mais econômico e
acessível.
24
8. ANEXOS
8. 1. Linhas de código utilizadas na programação do Olho Robótico.
Programação efetuada no Arduino Uno:
const int sens1=5; const int sens2=3; const int sens3=4;
const int saida1=8; const int saida2=9; const int saida3=10; const int saida4=11;
int i=0; int j=0; int k=0; int l=180;
void setup() {
pinMode (saida1, OUTPUT); pinMode (saida2, OUTPUT); pinMode (saida3, OUTPUT); pinMode (saida4, OUTPUT);
pinMode (sens1, INPUT); pinMode (sens2, INPUT); pinMode (sens3, INPUT);
digitalRead(sens1); digitalRead(sens2); digitalRead(sens3);
} void loop() {
if(digitalRead (sens1)==HIGH && digitalRead (sens2)==LOW && digitalRead (sens3)==LOW){
l=0;
if (k==0 && j==0){ delay(1000); } if (k==100){ for (i=0;i<100;i++){ digitalWrite(saida4, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida4, LOW); delay(10);
digitalWrite(saida3, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida3, LOW); delay(10);
25
digitalWrite(saida2, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida2, LOW); delay(10);
digitalWrite(saida1, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida1, LOW); delay(10);
k=0; } }
if (j=50){ for (i=0;i<50;i++){ digitalWrite(saida4, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida4, LOW); delay(10);
digitalWrite(saida3, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida3, LOW); delay(10);
digitalWrite(saida2, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida2, LOW); delay(10);
digitalWrite(saida1, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida1, LOW); delay(10);
}
j=0; } }
if(digitalRead (sens1)==LOW && digitalRead (sens2)==HIGH && digitalRead (sens3)==LOW){
j=50;
if (k==0 && l==180){ delay(1000); }
if(l==0){ for (i=0;i<50;i++){
digitalWrite(saida1, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida1, LOW); delay(10);
digitalWrite(saida2, HIGH);
26
delay(10); digitalWrite(saida2, LOW); delay(10);
digitalWrite(saida3, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida3, LOW); delay(10);
digitalWrite(saida4, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida4, LOW); delay(10);
}
l=180; }
if(k==100){ for (i=0;i<50;i++){ digitalWrite(saida4, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida4, LOW); delay(10);
digitalWrite(saida3, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida3, LOW); delay(10);
digitalWrite(saida2, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida2, LOW); delay(10);
digitalWrite(saida1, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida1, LOW); delay(10); }
k=0; } }
if(digitalRead (sens1)==LOW && digitalRead (sens2)==LOW && digitalRead (sens3)==HIGH){
k=100;
if (j==0 && l==180){ delay(1000); }
if (j==50){ for (i=0;i<50;i++){
digitalWrite(saida1, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida1, LOW);
27
delay(10);
digitalWrite(saida2, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida2, LOW); delay(10);
digitalWrite(saida3, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida3, LOW); delay(10);
digitalWrite(saida4, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida4, LOW); delay(10);
}
j=0; }
if (l==0){ for (i=0;i<100;i++){ digitalWrite(saida1, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida1, LOW); delay(10);
digitalWrite(saida2, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida2, LOW); delay(10);
digitalWrite(saida3, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida3, LOW); delay(10);
digitalWrite(saida4, HIGH); delay(10); digitalWrite(saida4, LOW); delay(10); } }
}
}
28
8. 2. Linhas de código do teste dos Leds da placa do Arduino UNO.
Programação efetuada no Arduino Uno:
/*testando os LEDs */
int led1 = 8; int led2 = 9; int led3 = 10; int sensor1 = 3; int sensor2 = 4; int sensor3 = 5; int sen1; int sen2; int sen3;
void setup() { pinMode(led1, OUTPUT); pinMode(led2, OUTPUT); pinMode(led3, OUTPUT);
pinMode(sensor1, INPUT); pinMode(sensor2, INPUT); pinMode(sensor3, INPUT); }
void loop() {
delay (25);
int sen1 = digitalRead (sensor1); int sen2 = digitalRead (sensor2); int sen3 = digitalRead (sensor3);
if (sen1 == HIGH){ digitalWrite(led1, HIGH); delay(1000); digitalWrite(led1, LOW); delay(1000);
} else if (sen2 == HIGH){ digitalWrite(led2, HIGH);
29
delay(1000); digitalWrite(led2, LOW); delay(1000);
} else if (sen3 == HIGH){ digitalWrite(led3, HIGH); delay(1000); digitalWrite(led3, LOW); delay(1000);
}
}