8/2/2019 Controle de Nvel Icos com Arduno
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IFS MICROCONTROLADORES
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COORDENADORIA DE AUTOMAO INDUSTRIAL
TECNLOGO EM AUTOMAO INDUSTRIAL
PROJETO DE MICROCONTROLADORESCONTROLE DE NVEL COM ARDUINO
Lagarto/Se
2012
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ANDR LUIZ VERONA FONTESTHIAGO BARRETO RODRIGUES
Relatrio apresentado disciplinaMicrocontroladores, como requisito avaliativo
da disciplina em 2011.2, sob a orientao doWaldiney Giacomeli.
Lagarto/Se
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SUMRIO
1. Resumo 04
2. Introduo 04
3. Desenvolvimento 05
3.1 Componentes 05
3.2 Teste dos componentes 06
3.3 Reservatrios 08
4. Placa de Circuito 09
5. Esquema eltrico 10
6. Algoritmo 11
7. Linguagem de Programao 11
8. Concluso 14
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1. Resumo
Este artigo descreve o projeto desenvolvido de Controle de Nvel de
reservatrios utilizando o Microcontrolador Arduino Duemilanove.
2. Introduo
Com o aumento de construes verticais, surge a necessidade do
continuo bombeamento de gua ou produtos para os recipientes. Em
indstrias, a maior necessidade para a reposio de matria-prima em
reservatrios. Hoje este servio tem sido intermediado por componentes
eletromecnicos. O grande problema destes componentes que no se pode
ter um controle mais rgido do processo.
Em nosso controlador de nvel passamos o controle para o mundo
digital, utilizando um Microcontrolador capaz de ler os sensores e atuar de
acordo com uma programao pr-estabelecida e ainda podendo informar os
dados obtidos.
Neste experimento demonstraremos o funcionamento do sistema de
controle de nvel utilizando o Microcontrolador Arduino e outros componentes
para leitura e atuao.
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3. Desenvolvimento
O presente projeto descreve um controle de Nvel microcontrolado, onde
foi usado o Microcontrolador Arduino Duemilanove.
Neste processo, so utilizados trs reservatrios. O primeiro funciona
como se fosse uma cisterna de onde bombeada a gua. Neste reservatrio
colocado um sensor de nvel baixo para intertravamento do sistema, pois caso
no haja gua no recipiente, a bomba dgua no liga. Os outros dois
reservatrios para onde bombeada a gua, contm cada um deles, dois
sensores de nvel: um de nvel baixo, para abrir a vlvula e ligar a bomba
quando o mesmo atingir nvel baixo, e outro sensor de nvel alto para fechar a
vlvula e desligar a bomba quando atingir o nvel alto. Foram utilizadas
mangueiras para fazer a conexo das vlvulas e da bomba, e duas torneiras
para simular o consumo de gua dos reservatrios, retornando para o
reservatrio da cisterna.
3.1 Componentes
1 Microcontrolador Arduino
8 Resistores 1K
3 Transistores BC548
Pinos
3 Rels 12V 10A
Conectores MKE
1 Conector DB9 Macho 90
1 Conector DB9 Fmea
2 eletro-vlvulas
1 Bomba dgua
Placa de Circuito
Mangueiras
Fios para ligao
5 sensores de nvel LA16M-40 da Icos
3 Reservatrios
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3.2 Teste dos Componentes
Inicialmente foram testados todos os componentes no protoboard,
fazendo a interligao dos mesmos atravs de fios e simulando o
funcionamento do sistema com o Arduino. Nesta etapa, foram testados os
resistores, os transistores, os rels, os sensores de nvel etc.
Rels - devemos usar uma fonte de 12V e um multmetro. Alimentamos
o rel nos terminais da bobina e com o auxlio do multmetro testamos os
contatos NA e NF do mesmo.
Figura 1: representao dos terminais do rele utilizado.
Eletrovlvulas - Foram utilizadas eletrovlvuas de mquina de lavar
127V na entrada dos reservatrios conforme imagem abaixo. Para teste, foi
necessrio colocar fluido na entrada da vlvula e aliment-la com 127V para
dar passagem ao lquido.
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Figura 2: Eletrovlvula.Bomba dgua - Foi utilizada bomba dgua de esguicho veicular 12V,
para bombeamento do sistema conforme imagem abaixo.
Figura 3: Bomba.
Sensor de Nvel - Foi utilizado o sensor de nvel LA16M-40, patrocinado
pela empresa Icos, para fazer o controle do sistema, conforme imagem a
seguir. Para teste, foi utilizado um multmetro para testar continuidade do
sensor.
Figura 4: Sensor de Nvel LA16M-40 da Icos.
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3.3 Reservatrios
Foram utilizados recipientes plsticos de embalagem para uso dos
reservatrios, onde foram instalados os sensores de nvel, a eletrovlvula e atorneira conforme figura abaixo.
Figura 5: Reservatrio.
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4. Placa De Circuito
O desenho do circuito da placa foi desenvolvido no software Fritzing do
Arduino. Abaixo o desenho do circuito e a placa final j desenvolvida.
Figura 6: Esquema da placa de circuito.
Figura 7: Placa de circuito final.
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5. Esquema eltrico
O esquema eltrico foi desenhado no Fritzing. Nele constam todos os
componentes utilizados no circuito projetado para o Controle de Nvel dos
reservatrios.
Figura 8: Esquema Eltrico do Circuito.
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6. Algoritmo
- Se LSL1 e no LSL3
Abre V1Delay(2000)
Liga bomba
- Se LSL2 e no LSL3
Abre V2
Delay(2000)
Liga bomba
- Se LSH1
Fecha V1
- Se LSH2
Fecha V2
- Se LSL3
Desliga Bomba
Delay(2000)
Fecha V1
Delay(1000)
Fecha V2
7. Linguagem de Programao
A seguir ser mostrado o cdigo de funcionamento do sistema. O
programa foi desenvolvido no programa Arduino utilizando a linguagem C.
Legenda das variveis:
LSL1 - Chave de Nvel Baixo Reservatrio 1
LSL2 - Chave de Nvel Baixo Reservatrio 2
LSH1 - Chave de Nvel Alto Reservatrio 1
LSH2 - Chave de Nvel Alto Reservatrio 2
LSL3 - Chave de Nvel Baixo Cisterna
V1 - Vlvula reservatrio 1
V2 - Vlvula reservatrio 2
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Bomba - Bomba da Cisterna
// Declarao das Vriveisconst int lsl1=2; // Nmero do Pino da LSL1
const int lsl2=3; // Nmero do Pino da LSL2
const int lsh1=4; // Nmero do Pino da LSH1
const int lsh2=5; // Nmero do Pino da LSH2
const int lsl3=6; // Nmero do Pino da LSL3
const int v1=9; // Nmero do Pino da V1
const int v2=10; // Nmero do Pino da V2
const int bomba=11; // Nmero do Pino da BOMBA
void setup() {
// Declarao das Entradas
pinMode(lsl1, INPUT);
pinMode(lsl2, INPUT);
pinMode(lsh1, INPUT);
pinMode(lsh2, INPUT);
pinMode(lsl3, INPUT);
// Declarao das Sada
pinMode(v1, OUTPUT);
pinMode(v2, OUTPUT);
pinMode(bomba, OUTPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead (lsl3) == HIGH) { //Verifica se a cisterna est vazia
digitalWrite(bomba, LOW); //Desliga Bomba
delay(2000);
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digitalWrite(v1, LOW); //Fecha Vlvula 1
delay(1000);
digitalWrite(v2, LOW); //Fecha Vlcula 2
}
if (digitalRead (lsl1) == HIGH && digitalRead (lsl3) == LOW) {
digitalWrite(v1, HIGH); //Verifica condio para abrir Vlvula 1
}
if (digitalRead (lsl2) == HIGH && digitalRead (lsl3) == LOW){
digitalWrite(v2, HIGH); //Verifica condio para abrir Vlvula 2
}
if (digitalRead (lsh1) == HIGH){ //Verifica se atingiu nvel alto
digitalWrite(v1, LOW); //Fecha Vlvula 1
}
if(digitalRead (lsh2) == HIGH) { //Verifica se atingiu nvel alto
digitalWrite(v2, LOW); //Fecha Vlvula 1
}
if (digitalRead (lsl1) == HIGH || digitalRead (lsl2) == HIGH) {
delay(2000);
digitalWrite(bomba, HIGH);
}
if (digitalRead (v1) == LOW && digitalRead (v2) == LOW) {
digitalWrite(bomba, LOW);
delay(2000);
}
}
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8. Concluso
Neste trabalho foi possvel verificar o funcionamento de um controle de
nvel atravs de um microcontrolador, utilizando apenas entradas e sadas
digitais, onde foi possvel concluir que possvel obter um sistema mais
confivel atravs da utilizao do mesmo. Alm disso, podem ser aprimorados
outros tipos de sistemas que necessitem de um controle mais especfico
utilizando variveis analgicas para controle de rotao de bombas ou mesmo
controle de vazo.
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