Trabalho apresentado à disciplina Eletrônica Analógica

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6 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 15

REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 16

INTRODUÇÃO

Querendo tornar a pratica de medição de distancias mais fácil e pratica, foi criado o projeto de uma trena eletrônica, que utiliza um sensor ultrassônico acoplado a um Arduino Mega para fazer as medições de distâncias. O projeto foi criado a partir do que se pode ser observado ao fazer a medição de uma distancia qualquer quando se utiliza uma trena convencional. A medição feita com a trena eletrônica é mais precisa e também mais pratica, pois o usuário não precisa se deslocar do seu local ate o lugar que ele deseja medir.

O princípio de funcionamento dos sensores ultrassônicos está baseado na emissão de uma onda sonora de alta frequência, e na medição do tempo levado para a recepção do eco produzido quando esta onda se choca com um objeto ou um obstáculo. O mesmo principio utilizado pelo sonar e também por um morcego.

Desta forma, após uma breve discussão acerca do projeto apresentado, apresenta-se a seguir o referencial teórico que serviu de base para esta pesquisa, o método empregado e os principais resultados obtidos e sua respectiva análise.

MEDIÇÃO DE NÍVEL ATRAVÉS DE SENSOR ULTRASSÔNICO SONAR

(TRENA ELETRÔNICA)

A evolução tecnológica criada pelo ser humano ao longo de tantos séculos traz como consequência a sua necessidade por agilidade e conforto nas mais diversas ações cotidianas. Atualmente, a qualidade de uma empresa é medida através dos serviços inovadores e únicos que esta é capaz de apresentar.

A medição de comprimento ou até mesmo níveis de áreas não planas torna-se uma problemática interessante quando viabiliza-se a comunicação sem fio e a utilização de aparatos digitais que possibilitam um gasto menor de tempo aliado a uma medição precisa.

SENSOR ULTRASSÔNICO SONAR

Segundo Murphy (2000), o “sonar se refere a qualquer sistema que usa ondas sonoras para medir distância”. O princípio de funcionamento deste tipo de sensor pode ser comparado à característica biológica do morcego que emite ondas sonoras para detectar objetos e presas em seu voo cego.

A distância pode ser calculada graças à característica de reflexão das ondas ultrassônicas que tem um pequeno comprimento de onda. Dessa forma, o sensor ultrassônico emite tais ondas que posteriormente serão refletidas pelo objeto, “fornecendo assim um sinal que poder ser processado trazendo informações sobre o objeto” (Wendling, 2010).

“Os sensores de nível tipo sonar se baseiam justamente neste conceito: a reflexão de uma onda sonora de alta frequência. Sua operação segue basicamente o conceito de emitir e aguardar o sinal de resposta considerando o tempo de ida e volta para o sinal. Como é conhecido o valor da velocidade do som (aproximadamente 340 m/s) no ar ambiente, sob condições normais de pressão e temperatura (nível do mar a 20ºC), fica fácil calcular a distância percorrida pela onda, de acordo com o tempo.” (Mecatrônica Atual, 2012, pg 15)

Conforme um artigo publicado pela revista Saber Eletrônica, “na prática um sensor ultrassônico é formado por um emissor e um receptor, tanto fixados num mesmo conjunto como separados, dependendo do posicionamento relativo desejado”.

A altura de um local ou comprimento de um dado objeto podem facilmente ser calculados através de um sistema em que é utilizado o sensor ultrassônico, uma vez que com o dado encontrado que fornece o tempo da emissão e recepção da onda, além da velocidade de propagação da onda no ar, a distância se torna incógnita, tese defendida por Sarmento (2013):

[pic 1]

Von = velocidade da onda;

COMUNICAÇÃO VIA RÁDIO FREQUÊNCIA

O sistema de transmissão via rádio utilizará o RF 433MHz como base, uma vez que “tais módulos permitem a comunicação numa rede gerada por ondas eletromagnéticas, possibilitando que diversos dispositivos estejam conectados uns com os outros” (Steinhauser, 2013, pg 8). Sua utilização permite ao usuário enviar facilmente dados seriais, receber amostragens e outras informações sem a necessidade de fios.

A especificação que utiliza rádio frequência como tipo de comunicação, segundo Dantas (2010), foca nos protocolos de alto nível para dispositivos pequenos de rádio digital e com baixo consumo de energia, facilitando sua utilização em projetos que exijam pouca energia. A combinação dos módulos transmissor e receptor é capaz de criar um “link” bastante confiável para que uma comunicação de dados sem fio aconteça.

“A abreviação de radio frequência (RF) se refere às frequências compreendidas na faixa do spectro das ondas de rádio. Quando aplicadas a uma antena, as correntes de RF criam campos eletromagnéticos que se propagam pelo ar.” (Tato, 2011, pg 30)

MICROCONTROLADOR FUNDUINO MEGA E UNO

Segundo Brain (2012), “os microcontroladores estão escondidos dentro de inúmeros produtos atualmente. Se um forno de microondas tem um LED ou visor LCD e teclado, ele contém um microcontrolador”.

Parte essencial de um sistema, o microcontrolador pode ser definido como um computador, este que é “acoplado no interior de algum outro dispositivo (geralmente um produto comercializado) para que possa controlar as funções ou ações do produto”. (Brain, 2012, pg 88)

Por conta da sua funcionalidade, pode ser facilmente descrito como o cérebro de todo e qualquer sistema.

Dentre tais microcontroladores, existe o Arduino Mega, placa de microcontrolador baseada no ATmega1280. “Ele possui 54 pinos de entradas/saídas digitais, 16 entradas analógicas, 4 UARTs (portas seriais de hardware), um oscilador de cristal de 16 MHz, uma conexão USB, uma entrada de alimentação e um botão reset”¹.

Já o Arduino Uno, possui as mesmas taxas de frequência de dados, entretanto, o número de portas, sejam entradas ou saídas, analógicas ou digitais é menor.

Através de seu grande número de entradas e saídas, é possível formatar um sistema de monitoramento que coleta