CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL...

22
_____________________________________________________________________________ Faculdade de Tecnologia de Garça “Deputado Julio Julinho Marcondes de Moura” CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL CAIQUE AGOSTINHO TOZATO MATEUS ELIAS MORETTI SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS GARÇA 2017

Transcript of CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL...

Page 1: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

_____________________________________________________________________________

Faculdade de Tecnologia de Garça “Deputado Julio Julinho Marcondes de

Moura”

CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL

CAIQUE AGOSTINHO TOZATO

MATEUS ELIAS MORETTI

SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS

GARÇA

2017

Page 2: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

2

_____________________________________________________________________________

Faculdade de Tecnologia de Garça “Deputado Julio Julinho Marcondes de

Moura”

CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL

CAIQUE AGOSTINHO TOZATO

MATEUS ELIAS MORETTI

SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado

a Faculdade De Tecnologia “Dr. Júlio Julinho

Marcondes de Moura”, como requisito para

conclusão do curso de Tecnologia em

Mecatrônica Industrial.

Orientador: Prof. Me. Ildeberto de Gênova

Bugatti

GARÇA

2017

Page 3: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

3

__________________________________________________________________________________

Faculdade de Tecnologia de Garça “Deputado Julio Julinho Marcondes de

Moura”

CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL

CAIQUE AGOSTINHO TOZATO

MATEUS ELIAS MORETTI

SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado

a Faculdade De Tecnologia “Dr. Júlio Julinho

Marcondes de Moura”, como requisito para

conclusão do curso de Tecnologia em

Mecatrônica Industrial, examinado pela

seguinte comissão de professores:

Data da aprovação: ___/___/___

Prof. Me Ildeberto de Genova Bugatti

FATEC Garça

FATEC Garça

FATEC Garça

GARÇA

2017

Page 4: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

4

SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS

Caique Agostinho Tozato 1 [email protected]

Mateus Elias Moretti

[email protected]

Prof. Me. Ildeberto de Genova Bugatti 2

[email protected]

Resumo - O projeto propõe o desenvolvimento de um sistema micro controlado para

controlar de forma eficiente e adequada os faróis de veículos automotivos, com o intuito principal de reduzir o alto índice de ocorrência de acidentes noturnos, motivados pelo uso e controle inadequado do sistema de faróis do veículo, ou pela qualidade de iluminação. No período noturno a visão humana é reduzida em 30%, trazendo como consequências a perca das noções de profundidade e percepção de detalhes. São inúmeras as situações onde os faróis são utilizados e controlados de forma inadequada, motivadas por fatores que influenciam a diminuição do fator segurança, tais como: desatenção e tempo de reação. O projeto proposto foi sintetizado, projetado e construído em várias etapas e de forma modular para gerar um Sistema de Iluminação Automatizado, utilizando técnicas de automação de sistemas com micro controladores. Palavras-chave: Iluminação de Veículos. Controle Automatizado. Segurança.

Abstract - The Project propose the development of a micro controlled system used

to control the automotive headlights in the most efficient and proper way, with the main intent in reduce the high index of night crashes, motivated by the inappropriate use of the vehicle’s headlight system, or due to the quality of the light ing. During the night time the human sight is reduced in 30%, bringing as consequences the loss of the details and depth notion. There are countless situations where the headlights are used and controlled in an inappropriate way, motivated by factors that reduce the safety, such as: inattention and response reaction time. The proposed Project was synthetized, design and built through many phases in a modular way to create an Automated Lighting System, using automation techniques of micro controlled systems. Keywords: Vehicles Lighting. Automated Control. Safety.

1 Alunos do curso de Tecnologia em Mecatrônica Industrial FATEC-Garça 2 Docente FATEC-Garça

Page 5: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

5

1. INTRODUÇÃO

A evolução tecnológica contínua e rápida proporciona grande

desenvolvimento nos processos de manufatura e geração de novos produtos. Nesse

cenário a automação surge como item fundamental para essas evoluções, já que

contribui na otimização e dinamização dos processos. Segundo Rosário (2005), a

automação busca melhorar a qualidade de processos, diminuição de custos e tempo

de produção, sendo essas suas principais vantagens. Como em vários setores, a

área automotiva acompanha e motiva mudanças que buscam identificar novas

necessidades e atendê-las, visto que o número de automóveis em tráfego segue em

constante aumento, como é possível observar na cidade de Garça-SP a partir do

comparativo dos anos de 2010 até 2016 na Tabela 1:

Tabela 1: Frota de veículos na cidade de Garça-SP

Veículo / Ano 2010 2013 2016

Automóvel 11.518 13.912 15.548

Caminhão 699 752 781

Motocicleta 4.603 5.430 5.867

Caminhonete 1.119 1.469 1.694

Ônibus 106 113 121

Trator de Rodas 2 4 2

Utilitário 46 73 121

Outros 492 609 728

Fonte: IBGE, 2016.

No dia-a-dia quanto maior o nível de segurança, maior será a qualidade de

vida, assim todo equipamento que contribua para aumentar os níveis de segurança

é de extrema importância. Nesse contexto, é dada atenção especial ao sistema de

iluminação devido aos inúmeros problemas que a utilização incorreta do mesmo

pode causar. O uso de forma adequada do sistema de iluminação pode ser fator

crucial na dirigibilidade, proporcionando melhor qualidade de visão quando são

utilizados de forma correta para evitar fatores que motivam acidentes.

O sistema de iluminação e sinalização dos veículos é composto de vários

componentes para exercer suas funções corretamente. No entanto, de acordo o

Page 6: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

6

Código de Transito Brasileiro (CTB), apenas algumas das funções possuem regras e

limitações específicas para sua utilização, que são encontradas no Artigo 40:

Luz de Posição – Utilizada normalmente sob chuvas fortes e neblina.

Luz Baixa – Obrigatoriamente utilizada durante a noite.

Luz Alta – Destinado a iluminação a longa distância da via.

Pisca Alerta – Utilizado em orientações de sentido do veículo ou

indicação de emergência.

O projeto contribui de forma relevante ao efetuar a utilização adequada e

eficiente do sistema de iluminação, e propicia diminuição dos elevados índices de

acidentes.

A utilização de novas tecnologias é um fator importante para a meta de

prevenção de acidentes indicado pela Companhia de Engenharia e Tráfego de São

Paulo (CET), visto que as campanhas de conscientização dos motoristas e

pedestres são realizadas de forma constante e, no entanto, não sofrem efeitos

consistentes.

Considerando relatórios de pesquisas realizados em relação a acidentes de

trânsito em São Paulo pelo CET, foi elaborado um gráfico para apresentar os índices

de atropelamentos e acidentes (colisões, choques, entre outros) em relação ao

período noturno, onde é necessária maior atenção aos níveis corretos de

iluminação.

Figura 1 – Gráfico de índices de acidentes e atropelamentos noturnos

Fonte: Companhia de Engenharia de Tráfego, 2016

Page 7: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

7

A partir da Figura 1 é possível notar o número de acidentes e atropelamentos

no período noturno (somando noite e madrugada), e chamando a atenção ainda

para o período da madrugada (entre as 00:00 às 06:00 da manhã), onde o número

de pedestres e veículos nas ruas é reduzido e a quantidade de acidentes e

atropelamentos é enorme.

Os acidentes no período noturno mostram números alarmantes em relação

aos demais momentos do dia, motivados por diversos fatores, entre eles: a falta de

iluminação nas vias; a utilização incorreta das luzes do farol do veículo, pelo

excesso de iluminação em pontos que podem ocorrer o ofuscamento da visão de

outros motoristas; não utilização da iluminação correta para determinadas situações,

ocasionando perda de visão. Em entrevista concedida ao Diário do Nordeste, o

presidente da Sociedade de Oftalmologia do Ceará (SOC), Dr. David Lucena, revela:

“Aos limites da visão, também se juntam a falta de iluminação pública e a agressão

dos faróis desregulados e das lâmpadas fortes, já que em condições de pouca

luminosidade, a capacidade de enxergar é reduzida em 30%”.

Dentre os fatores de risco, o cruzamento de veículos com o farol alto aparece

dentre as falhas mais corriqueiras durante o trafego de veículos a noite, onde o

número de acidentes cresce constantemente.

Os acidentes de trânsito são resultados de uma situação de perigo, seja ela

isolada ou coletiva. É possível apresentar três grupos de fatores relacionados a

acidentes, conforme mostra a Investigação Científica desenvolvida pelo CET, são

eles: Fatores Humanos, Fatores da via e os Fatores Veiculares. A atenção com

esses itens é de suma importância para controlar e diminuir o número de acidentes,

pois os três fatores são considerados as principais causas de acidentes.

a) Fatores Humanos

São os fatores relacionados diretamente ao comportamento incorreto do

homem, podendo ser tanto como pedestre quanto como motorista. Desrespeitar as

leis de trânsito, como passagem ao semáforo em sinal vermelho, ultrapassar os

limites de velocidade e fazer manobras arriscadas são as falhas mais corriqueiras

cometidas pelo homem. Momentos de desatenção durante a rotina do dia-a-dia e

inexperiência também são características que contribuem para a ocorrência dos

acidentes.

Page 8: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

8

b) Fatores de via ou ambientais

São condições irregulares da via onde está sendo transitado, podendo vir a

ocorrer acidentes devido à: pavimentação projetada de forma incorreta, falta de

sinalização, tais como a falta de faixas de pedestre, semáforos queimados ou

insuficiência de iluminação.

c) Fatores Veiculares

Podem ser apresentados como falhas ou defeitos que afetam a dirigibilidade.

As falhas mecânicas geralmente ocorrem devido à falta de manutenção preventiva

dos veículos, tais como: esquecer de fazer a verificação dos níveis de água e óleo

do motor, calibragem dos pneus, deixando o carro exposto a ocorrência de diversos

problemas. A vistoria com os itens do carro é de grande importância para prevenir os

mais diversos tipos de falhas, auxiliando assim na diminuição de acidentes.

De acordo com Paula e Régio (2008), os fatores humanos tornam-se

praticamente unânimes ao apresentar número de 98,6% em índices de acidentes,

que podem ser muitas vezes fatais. Ou seja, um momento de distração ou imperícia

pode comprometer um risco enorme durante a dirigibilidade, deixando em risco tanto

a própria vida, quanto a de terceiros.

Em pesquisas realizadas por Lamas (2012), a não utilização de novos

equipamentos voltados à segurança é diretamente ligado aos elevados preços de

aquisição e instalação do equipamento, além da conscientização dos motoristas

sobre os benefícios que o produto pode oferecer. A partir do que se refere, Dino

Lameira, presidente da ONG Proteste diz em entrevista ao site VEJA: “Tudo que é

vendido para os motoristas é a necessidade de ter um carro, e os mais baratos

acabam sendo invariavelmente os mais inseguros. O estado nesse caso é apenas o

mecanismo pelo qual se estabelecem padrões mínimos de segurança para um

problema que atinge toda a população. ”

Dentre as informações colhidas, é possível adaptar ao projeto um sistema de

custo reduzido para ser utilizado a qualquer tipo ou classe de veículos, visto que

muitos veículos são desprovidos de tecnologia, auxiliando evitar sua obsolescência.

Page 9: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

9

1.1 Objetivo Geral

O projeto tem como meta desenvolver um dispositivo eletrônico para controlar

a comutação dos faróis baixo e alto, afim de proporcionar uma melhor qualidade de

visão com a iluminação correta em diversas situações de trânsito.

1.2 Objetivos Específicos

Através da utilização de sensores de iluminação, é realizado o monitoramento

de luminosidade afim de identificar as condições do ambiente melhorando a

qualidade de visão. Essas condições são identificadas como dia, noite e estrada

durante o período noturno, efetuando o controle do sistema de iluminação do veículo

para que ative automaticamente durante as diversas situações de trânsito.

Visto que em condições de iluminação intensa sobre outro motorista em

sentido contrário é prejudicial a visão, a comutação rápida e automática do farol alto

para baixo é feita a partir da identificação de luminosidade detectada pelo sensor em

veículos durante o cruzamento, garantindo assim melhor dirigibilidade e segurança

para o próprio motorista e terceiros.

O projeto é demonstrado em um protótipo afim de comprovar sua eficácia e

viabilidade para instalação em um veículo.

1.3 Relevância do Projeto

O projeto conta com os grandes avanços da tecnologia ao aumentar a

segurança durante o trafego de veículos, visto que muitos acidentes podem ser

evitados a partir da utilização correta do sistema de iluminação dos veículos,

gerando a qualidade da dirigibilidade com custo reduzido.

Diversos sistemas já encontrados no mercado fazem apenas o gerenciamento

da iluminação a partir somente da identificação de dia e noite, realizando o

acionamento automático do farol.

É possível não só controlar a identificação de dia e noite, como também fazer

o controle para iluminação dentro da cidade, nas estradas, e também a comutação

entre farol alto e baixo, evitando a cegueira de outros motoristas. Essa forma de

controle automática pode ser realizada através de diversos algoritmos de controle.

Page 10: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

10

2. DESENVOLVIMENTO

2.1 Revisão Bibliográfica

2.1.1 Automação

A automação surge como principal resposta ao utilizar o baixo custo para a

produção dos melhores produtos, tudo isso devido a sua alta produtividade. Tem

como princípio a utilização de tarefas selecionadas por operadores humanos, sendo

transferidas aos conjuntos tecnológicos, que fazem a leitura e automatizam o

processo.

É a tecnologia que permite a realização de operação de modo sequencial, rápido e preciso, e com pouca (ou nenhuma) intervenção humana. Ao contrário do que muitos pensam, a automação não veio para tirar empregos, mas sim gera-los. (CAPELLI, 2015, p. 10)

Ou seja, novos métodos de trabalho foram e ainda são criadas devido a

automação, onde o trabalho realizado pelo homem passa a ser substituído por

máquinas ou processos que facilitam a produção ou algum sistema, necessitando de

novas qualificações profissionais a ponto de controlar as tarefas destinadas.

2.1.2 Linguagem de programação “C”

Criada no ano de 1972 por Dennis Ritchie, a programação em C surgiu para

substituir o assembly no Sistema Operacional UNIX. É uma das linguagens mais

utilizadas e populares no mundo todo devido sua facilidade de entendimento e da

ampla gama de compiladores existentes em C. Possui a extensão C++ que é a

derivada do C para suportar programações que são orientadas a objetos.

2.1.3 Sensores

Para que o sistema discorra da maneira correta é necessário um conjunto de

informações, onde são adquiridas através dos sensores. Estes que são muito

utilizados em qualquer sistema, conseguem com clareza e precisão, a obtenção de

dados a partir de diversas maneiras. Nos desenvolvimentos de projetos ou sistemas

é extremamente comum a utilização de sensores para auxiliar e efetuar uma lógica

de programação, visto que é possível controlar ou monitorar algo a partir de um

algoritmo.

Sensores são elementos provedores de informações para os sistemas de automação industrial. Eles podem ser utilizados no controle de processos discretos, com a medição de variáveis lógicas ou booleanas, e no controle de processos contínuos, em que

Page 11: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

11

normalmente se medem grandezas analógicas (ROSÁRIO, 2005, p.54)

Os sensores são cada vez mais encontrados em diversas situações, como

por exemplo em carros, portas automáticas, elevadores, dentre outros, constituindo

também uma ampla gama de utilização dentro da automação, onde podemos citar a

área industrial, comercial e doméstica.

A partir das grandes áreas de atuação, é possível citar diversos tipos de

sensores que podem ser utilizados para diversas características, como por exemplo:

a) Sensores ópticos;

b) Sensores ultrassónicos;

c) Sensores de pressão e vazão;

d) Sensores capacitivos;

e) Sensores indutivos;

f) Sensor do tipo Hall;

g) Sensores de iluminação;

h) Sensores magnéticos.

Dentre os exemplos citados a cima é possível separar diversas atividades de

sensoriamento envolvendo eles, a partir de logicas programáveis para receber suas

determinadas variáveis.

O projeto desenvolvido será necessário a utilização de sensores LDR, onde

são feitas detecções de luminosidade, afim de controlar e adaptar as luzes do

veículo de acordo com a condição de iluminação do ambiente e da situação

ocorrida.

2.1.3.1 Sensor LDR

Tendo o projeto em questão, a utilização de um conjunto de sensores é

essencial para o seu funcionamento, onde os resultados obtidos só serão possíveis

com as eventuais detecções de luminosidade. Para o funcionamento inicial do

sistema é necessário o sensor LDR (Light Dependent Resistor ou Sensor

Dependente de Luz), onde será utilizado para a detecção de iluminação ou a falta

dela para efetuar a ativação automática das luzes do farol ou mesmo a comutação

rápida entre faróis baixo ou alto. Como o próprio nome já diz, o sensor LDR é um

Page 12: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

12

componente eletrônico sensível a luz, onde é totalmente variável de acordo com a

iluminação incidida nele. Seu princípio de funcionamento é baseado na intensidade

de luz sobre ele, visto que quanto maior for a luz que incide sobre sua superfície

menor será a sua resistência e, sua resistência será maior quando menos luz atingir

sua superfície.

Na figura 2 é possível identificar o funcionamento da resistência do sensor

LDR em condições de alta ou baixa luminosidade, a partir da sua curva

característica.

Figura 2 – Curva característica do LDR

Fonte: BRAGA, 2017

Os LDRs são utilizados como sensores ou olhos eletrônicos, isso devido a

identificação de intensidades de luz mais fracas do que o olho humano é capaz de

detectar. (BRAGA, 2017)

Ao receber uma grande quantidade de fótons devido a incidência da luz, é

absorvido os elétrons que melhoram a condutividade, reduzindo assim a resistência.

Tudo isso devido ao semicondutor de alta resistência que é constituído.

São bastante aplicados em fotocélulas ou foto relé, que são utilizados nas

lâmpadas encontradas em todos os postes, que se ligam sozinhos.

2.1.4 Micro controlador

O Micro controlador é um dispositivo que unifica o software e o hardware,

visto que é composto de CPU, memórias e entradas e saídas I/O’s, todos unificados

em um só componente.

Na mecatrônica e em muitas aplicações associadas como a robótica,

internet das coisas (IoT), vestíveis, etc., os micro controladores

ocupam hoje uma posição de destaque consistindo no “cérebro” dos

circuitos, pois eles reúnem as funções de inteligência, memória e

controle num espaço muito pequeno. (BRAGA, 2017)

Possui como fundamento básico, efetuar o controle de circuitos a partir de

dados e informações, feitos a partir de programações, que passamos a ele. A partir

Page 13: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

13

de variadas lógicas é possível realizar os mais diversos tipos de algoritmos, a ponto

de utilizar periféricos ou sensores em conjunto para se auxiliar.

Portanto, o micro controlador se passa tudo em formato digital, ou seja, a

partir de diversas informações coletadas por sensores, é necessário transformar a

informação analógica em digital, sendo utilizado um conversor analógico digital

presente nas entradas do componente.

Os sistemas micro controlados estão sempre presentes nas mais diversas e

variadas áreas, as quais é possível citar a automação industrial, comercial, predial,

residencial, área automobilística, telecomunicações, área agrícola, dentre outros.

Tudo isso devido a facilidade de viabilizar produtos com maiores usabilidades,

eficiência, funcionalidades, qualidade e segurança (CORTELETTI, 2006).

3. METODOLOGIA DO PROTÓTIPO

A metodologia é baseada na síntese, projeto, construção e validação através

de uma bateria de testes elaborados no protótipo, para comprovar sua eficiência nas

diversas situações de trânsito, apresentando de forma simples e de fácil

entendimento o projeto desenvolvido. A primeira etapa foi dada pelos estudos de

normas e componentes aptos ao sistema. A partir de estudos do Código de Transito

Brasileiro vigente, foi possível adaptar o sistema em função das normas e

legislações de transito. Em relação aos dispositivos compostos, foi realizada uma

varredura em relação as características dos sensores utilizados e também do micro

controlador, afim de adaptar as melhores configurações ao funcionamento do

sistema.

Tem como objetivo o desenvolvimento de um dispositivo que proporcione

uma maior praticidade e segurança durante a dirigibilidade;

Testar e verificar funções e características propostas no projeto;

Produção de placa de circuito impresso com todos os componentes

necessários para seu funcionamento;

Na figura 3, é apresentado o diagrama elétrico do circuito micro controlado do

sistema.

Page 14: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

14

Figura 3 – Esquema elétrico/eletrônico

Fonte: Os autores, 2017.

Efetuar programa em Linguagem C, afim da execução de todas as lógicas e

algoritmos propostos;

Apresentar o protótipo simulando um sistema de iluminação real de um

veículo.

Nas Figuras 4 e 5 é demonstrado o protótipo a partir da simulação de um

sistema de iluminação de faróis de um veículo.

Page 15: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

15

Figura 4 – Demonstração da base do protótipo.

Fonte: Os autores, 2017.

Figura 5 – Demonstração da base do protótipo.

Fonte: Os autores, 2017.

Page 16: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

16

3.1 Modo de funcionamento

O protótipo funciona a partir da simulação de um sistema de iluminação

frontal de um veículo, gerando um modelo próximo da versão real.

A partir do fluxograma de processos é possível transparecer as etapas do

funcionamento do sistema, observado na Figura 6.

Figura 6 – Fluxograma de processos do sistema

Fonte: Os autores, 2017

a) O sistema funciona inicialmente identificando com o Sensor LDR 1 condições

de dia, noite e estrada no período noturno. A partir da intensidade incidida no

sensor é possível controlar e verificar momentos de maior necessidade da

iluminação do farol (como a noite, ou mesmo em dias de chuva intensa) e

momentos onde não há necessidade de iluminação, identificado como dia. Na

Figura 7 é demonstrado o automóvel em condições de dia, mantendo a luz do

farol desligada.

Page 17: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

17

Figura 7 – Condição de Dia/Farol Desligado

Fonte: SOUZA, 2017

Em situações onde o nível de iluminação do ambiente se encontre às

condições à noite, nas cidades, o farol baixo é automaticamente ligado como é

observado na Figura 8. Com a utilização do sensor LDR é efetuado as verificações

de luminosidade, ligando o nível baixo.

Figura 8 – Condição Noite/Farol Ligado

Fonte: SOUZA, 2017

Page 18: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

18

b) Em situações de estrada noturna, é verificado menos intensidade de

iluminação sobre o sensor, efetuando assim a troca automática dos faróis,

desligando a luz baixa e ligando a luz alta, proporcionando melhor qualidade

de visão. A condição pode ser demonstrada na Figura 9, apresentando o farol

alto ligado em uma estrada sem iluminação.

Figura 9 – Veículo transitando a noite em estrada com Farol Alto.

Fonte: SOUZA, 2017

c) A troca automática durante cruzamento de veículos é feita a partir da

identificação com o sensor LDR 2 a partir do feixe de luz vindo em direção

contrária de outro veículo. O segundo sensor tem a função de identificar

apenas o alto índice de iluminação incidido durante o cruzamento de veículos,

efetuando assim o controle e diminuição do nível do farol. Como é observado

na figura 10, o farol que se encontra no nível alto é desligado, acionando

instantaneamente o farol baixo, afim de não prejudicar o motorista contrário

com ofuscamento devido à alta iluminação.

Page 19: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

19

Figura 10 – Veículo com iluminação reduzida em cruzamento.

Fonte: SOUZA, 2017

3.2 Resultados

O trabalho está em fase de testes, satisfaz os requisitos iniciais do projeto e

todas as etapas propostas para o desenvolvimento. Foram realizados testes a nível

de laboratório para simulação e outra em condições de ambiente real e ambas

exerceram suas funções corretamente.

Em testes realizados podemos apontar as variáveis analógicas apresentadas

ao micro controlador. As variáveis identificam o nível de luminosidade do ambiente

afim de controlar as etapas do sistema a partir da lógica programada. Os níveis

apresentados podem ser observados na Tabela 2.

Tabela 2 – Variáveis de luminosidade

Fonte: Os Autores, 2017

CONDIÇÕES VARIÁVEIS

Dia 20 á 30

Noite 280 á 290

Estrada Noturna 1000 á 1010

Feixe do Farol 40 á 50

Page 20: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

20

Os testes foram realizados com a utilização do micro controlador, que possui

um conversor AD (analógico digital) de 10 bits. A partir disso é possível obter 1024

diferentes níveis de tensão que são entregues ao micro controlador por meio dos

sensores (variando de 0 até 1023). Sendo assim é possível efetuar a conversão da

tensão para controlar nas variadas situações de ambiente, nos diversos períodos e

situações do dia. Os números apresentados na Tabela 2 são a demonstração das

conversões de tensão obtidos nos testes.

Com o sistema em funcionamento, é possível demonstrar a automação em

equipamentos do setor automobilísticos, afim de trazer uma maior praticidade no dia

a dia, como também aumentar a segurança e qualidade de vida durante a

dirigibilidade.

3.3 Dificuldades apresentadas

Dificuldades foram encontradas durante a elaboração do programa para

efetuar o controle dos níveis de luz, para assim fazer a comutação correta dos faróis

alto e baixo.

4. CONCLUSÃO

A produção do protótipo tem como objetivo aumentar a segurança e

proporcionar maior comodidade aos motoristas ao automatizar o sistema de

iluminação dos faróis do veículo, a ponto de diminuir riscos de acidentes

ocasionados por fatores humanos. A partir do desenvolvimento do projeto é possível

efetuar o controle de maneira automática das luzes do farol, garantindo melhor

qualidade de visão em momentos de maior necessidade. Com isso, um sistema de

custo reduzido foi produzido para adaptar a qualquer tipo de automóvel, a ponto de

realizar todas suas funções corretamente, aumentando significativamente a

segurança a carros desprovidos de tecnologia.

Page 21: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

21

5. REFERÊNCIAS

BEGA, Egídio Alberto. Instrumentação industrial. 3 ed. Rio de Janeiro:

Interciência, 2011.

BRAGA, Newton. O básico sobre microcontroladores – parte 1. Disponível em:

<http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/eletronica/52-artigos-diversos/13263-o-

basico-sobre-os-microcontroladores-parte-1-mic139>. Acesso em: 17 out 2017.

BRAGA. Newton. Como funciona o sensor LDR. Disponível em:

<http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/almanaque-tecnologico/201-l/7547-ldr-

alm332>. Acesso em: 17 out 2017.

CAPELLI, Alexandre. Automação Industrial. 3ª ed. São Paulo: Érica, 2013.

CENTRO DE ESTUDOS AVANÇADOS E TREINAMENTO/TRÂNSITO. Colisões e

boletins de ocorrência. Disponível em: <http://ceatt.com.br/artigos/colisoes-e-

boletins-de-ocorrencia/>. Acesso em: 19 jun 2017.

CETINKUNT, Sabri. Mecatrônica. Rio de janeiro: LTC, 2008.

CÓDIGO DE TRÂNSITO BRASILEIRO (CTB). Artigo 40. Disponível em:

<http://www.ctbdigital.com.br/?p=Comentarios&Registro=48&campo_busca=&artigo=

40>. Acesso em: 17 jun 2017.

COMPANHIA DE ENGENHARIA DE TRAFEGO. Análise da mortalidade ocorrida

por acidentes de trânsito em agosto e setembro de 2016. Disponível em:

<http://www.cetsp.com.br/media/523410/parcial2016.pdf.> Acesso em: 10 jul 2017.

CONTROLE E INSTRUMENTAÇÃO. Automação Automotiva. Disponível em:

http://www.controleinstrumentacao.com.br/arquivo/ed_176/cv1.html. Acesso em: 24

out 2017.

CORTELETTI, Daniel. Introdução à programação de microcontroladores

Microchip PIC. Disponível em: http://sbrt.ibict.br/dossie-tecnico/downloadsDT/NTE=.

Acesso em: 20 out 2017.

DIÁRIO DO NORDESTE. Visão turva a noite. Disponível em:

<http://diariodonordeste.verdesmares.com.br/suplementos/viva/visao-turva-a-noite-

1.124910>. Acesso em: 24 out 2017.

Page 22: CURSO DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL …fatecgarca.edu.br/uploads/documentos/tcc/monografias... · 4 SISTEMA DE ILUMINAÇÃO AUTOMÁTICA PARA AUTOMÓVEIS Caique Agostinho

22

IBGE. Frota de Veículos. Disponível em:

<https://cidades.ibge.gov.br/painel/frota.php?codmun=350600>. Acesso em: 17 jun

2017.

LAMAS, Júlio. VEJA - Segurança nos carros: o Brasil ainda está na rabeira.

Disponível em: <http://veja.abril.com.br/esporte/seguranca-nos-carros-o-brasil-ainda-

esta-na-rabeira/#>. Acesso em 14 jun 2017.

PAULA, Max Ernani Borges de. Investigação de acidentes de trânsito fatal. 1ª ed.

São Paulo: Companhia de Engenharia de Tráfego, 2008.

RÉGIO, Maurício. 1000 relatórios de investigação de acidente de trânsito fatal.

1ª ed. São Paulo: Companhia de Engenharia de Tráfego, 2012.

ROSÁRIO, J. M. Princípios de Mecatrônica. São Paulo: Prentice Hall, 2005.

SOUZA, Paulo Ricardo Ribeiro Jacob de. Paulo Ricardo Design. Disponível em:

<pauloricardo.jacob1.wixsite.com/designeilustracao>. Acesso em: 05 nov 2017.

VIDA DE SILÍCIO. Sensor de Luz com LDR. Disponível em:

<https://portal.vidadesilicio.com.br/sensor-de-luz-com-ldr/>. Acesso em: 13 jul 2017.