UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA
ELÉTRICA E COMPUTAÇÃO
Desenvolvimento de um Sistema de Automação e
Supervisão de Máquinas Dispensadoras Através da
Internet
José Aniceto Duarte Costa
Natal – RN
2012
ii
José Aniceto Duarte Costa
Desenvolvimento de um Sistema de Automação e
Supervisão de Máquinas Dispensadoras Através da
Internet
Dissertação de Mestrado apresentada ao
Programa de Pós-Graduação em Engenharia
Elétrica e de Computação da Universidade
Federal do Rio Grande do Norte (Área de
concentração: Controle e Automação) como
parte dos requisitos para obtenção do título de
Mestre em Ciências de Engenharia Elétrica e
Computação.
Orientador: Prof. Dr. Pablo Javier Alsina
Natal – RN
2012
iii
Seção de Informação e Referência
Catalogação da Publicação na Fonte. UFRN/Biblioteca Central Zila Mamede
Costa, José Aniceto Duarte.
Desenvolvimento de um Sistema de Automação e Supervisão de Máquinas Dispensadoras Através
da Internet /José Aniceto Duarte Costa
- Natal [RN], 2012.
64 f. ; il.
Orientador: Prof. Dr. Pablo Javier Alsina
Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de Tecnologia.
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.
1. Programa de Computador – Dissertação. 2. Máquinas Dispensadoras – Dissertação.
3. Módulo de Aquisição de Dados – Dissertação. 4. Doenças Sexualmente Transmissíveis –
Dissertação. I. Alsina, Pablo Javier. II. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. III. Título.
RN/UF/BCZM CDU 004.42
iv
Desenvolvimento de um Sistema de Automação e
Supervisão de Máquinas Dispensadoras Através da
Internet
José Aniceto Duarte Costa
Dissertação de Mestrado aprovada em 13 de Abril de 2012 pela banca examinadora
composta pelos seguintes membros:
__________________________________________________________________________
Professor Dr. Pablo Javier Alsina (Orientador) .....................................................DCA/UFRN
__________________________________________________________________________
Professor Dr. Andres Ortiz Salazar ........................................................................DCA/UFRN
__________________________________________________________________________
Professor Dr. Filipe de Oliveira Quintaes......................................................................... IFRN
v
Dedico este trabalho aos meus queridos pais,
Jaime da Costa Pereira
Inês Duarte da Costa
vi
Agradecimentos
A DEUS, por iluminar o meu caminho e me dar forças no meu dia a dia e em minha
vida acadêmica.
À minha querida esposa, Gilma de Pádua Vasconcelos Costa e filhos, Gilanni Duarte
Costa Pádua e Glenni Duarte Costa Pádua por estarem sempre presentes e contribuírem para
sucesso deste trabalho.
Aos irmãos Edson Pereira, Elza Simões, Ediana Duarte, Socorro Rodrigues, Jaime
Pereira Filho, Ana Sônia, Telma Maria, Lola Costa e Gutenberg Pereira. Também a nossa
inesquecível Julhinha, pelos inúmeros incentivos e companheirismo e pelas contribuições em
todos os momentos, e aos demais familiares, que com seu carinho e apoio, colaboraram com
minha formação pessoal e acadêmica.
Ao meu professor e orientador, Prof. Dr. Pablo Javier Alsina, pelo auxílio dedicado
ao sucesso deste trabalho.
Ao professor e colega de mestrado, Magnífico Reitor do IFPB João Batista de
Oliveira Silva.
Ao professor Dr. José Bezerra de Menezes Filho, pelo empenho na representação da
CAPES no Projeto MINTER.
Aos professores Dr. Andres Ortiz Salazar e Dr. Gláucio Bezerra Brandão pelas aulas
e orientações no exame de qualificação.
A Dra. Ellen Zita Ayer e Dra. Elisabethe dos Santos do Ministério da Saúde
Departamento de DST, AIDS e Hepatites Virais.
Aos professores Dra. Nelma Mirian C. de A. Meira e Dr. Aleksandro Guedes de
Lima pelo apoio e dedicação na Coordenação de Pesquisa e Pós-Graduação IFPB.
Aos amigos e colegas do IFPB, Francisco Fechine e Carlos Roberto Silva pela ajuda
no desenvolvimento dos programas computacionais.
Aos amigos e colegas, Antonio Dália, Emanuel Guerra, Fábio Lima, Fernando
Gurjão, Fernando Hilton, Guilherme Regis, Ivo Oliveira, Jailton Moreira, Jaime Ferreira,
Jobson Silva, José Nedício, Leonardo Telino, Márcio Ugulino, Marcos Meira, Rafaelle
Correia, Umberto Nilton, João Batista de Oliveira, Marcílio Paiva Onofre Filho e Francisco
Roberto de Castro Sousa.
Finalmente dedico a Gilanni e a Professora Ana Elizabeth Lira pela orientação nas
correções e formatação deste trabalho.
vii
Resumo
Este trabalho tem como proposta o projeto e desenvolvimento de um sistema de
controle e monitoramento de máquinas dispensadoras, tendo como base uma Unidade Central
de Processamento com periférico de comunicação através da internet. Acoplado às máquinas
dispensadoras de preservativos masculinos, um módulo de aquisição de dados será conectado
aos circuitos originais com o objetivo de coletar e enviar, de forma on-line, as informações
para os órgãos governamentais da saúde, em forma de gráficos e relatórios. Diante disso, tais
órgãos poderão analisar estes dados e compará-los com os índices de redução, em médio ou
longo prazo, das DST/AIDS nas respectivas regiões, após a implantação dessas máquinas
dispensadoras, juntamente com os programas convencionais de prevenção. No que tange à
metodologia, cuida-se de um artigo de pesquisa com vertente metodológica quali-quantitativa,
apresentando método de abordagem dedutivo e técnica de pesquisa de documentação indireta.
No que concerne aos resultados dos testes e simulações, pudemos concluir que implantação
deste sistema terá o mesmo sucesso em qualquer outro tipo de máquina dispensadora.
Palavras chave: Máquinas Dispensadoras, Módulo de Aquisição de Dados, Relatório via
Internet.
viii
Abstract
This paper aims to design and develop a control and monitoring system of vending
machines, based on a Central Processing Unit with peripheral Internet communication.
Coupled with the condom vending machines, a data acquisition module will be connected to
the original circuits in order to collect and send, via internet, the information to the
healthy government agencies, in the form of charts and reports. In the face of
this, such agencies may analyze these data and compare them with the rates of
reduction, in medium or long term, of the STD/AIDS in their respective regions, after the
implementation of these vending machines, together with the conventional
preventing programs. Reading the methodology, this paper is about an explaining and
bibliography research, with the aspect of a qualitative-quantitative methodology, presenting a
deductive method of approach and an indirect documentation technique research. About
the results of the tests and simulations, we concluded that the implementation of this system
will have the same success in any other type of dispenser machine.
Keywords: Condom Dispensers, Data Acquisition Module, Internet Report.
ix
Sumário
CAPÍTULO 1 - Introdução............................................................................................... 01
1.1 - Programas do Ministério da Saúde (MS).............................................................. 02
1.2 - Justificativa............................................................................................................ 05
1.3 - Objetivo.................................................................................................................. 05
1.4 - Organização do Trabalho....................................................................................... 06
CAPÍTULO 2 – Arquitetura de Sistemas de Automação e Controle...........................
Controle...........................................................................
07
2.1 - CPU........................................................................................................................ 07
2.2 - Programa Computacional....................................................................................... 08
2.3 - Interface de Entrada/Saída ..................................................................................... 09
2.4 - Periféricos.............................................................................................................. 11
2.5 - Conclusão...............................................................................................................
11
CAPÍTULO 3 – Desenvolvimento do Sistema Proposto................................................ 12
3.1 - Descrição do Funcionamento................................................................................. 12
3.2 - Sistemas de Controle Proposto............................................................................... 14
3.2.1 - Unidade Central de Processamento (CPU)..................................................... 15
3.2.2 - Interfaces Eletrônicas..................................................................................... 15
3.2.2.1 - Interface de Aquisição de Dados DLP232PC......................................... 15
3.2.3 - Dispositivos Periféricos.................................................................................. 16
3.2.3.1 - Teclado.................................................................................................... 17
3.2.3.2 - Display LCD e Monitor de Vídeo........................................................... 17
3.2.3.3 - Modem USB Wireless............................................................................. 18
3.2.3.4 - Dispensador............................................................................................. 20
I - Sistema da Armazenamento......................................................................... 22
II - Sistema de Ejeção das Unidades................................................................. 24
III - Sensor Óptico e Sistema de Ejeção Final.................................................. 26
3.3 - Diagramas de Tempo.............................................................................................. 27
3.4 - Programas Computacionais.................................................................................... 29
x
3.4.1 - Estrutura dos Programas.................................................................................
29
3.5 - Fluxogramas do Funcionamento............................................................................ 31
CAPÍTULO 4 - Testes e Resultados................................................................................. 33
4.1 - Protótipo de Testes................................................................................................. 33
4.2 - Testes e Simulações................................................................................................ 34
4.3 - Resultados............................................................................................................... 37
CAPÍTULO 5 - Conclusões............................................................................................... 40
5.1 - Contribuições.......................................................................................................... 40
5.2 - Trabalhos Futuros................................................................................................... 41
REFERÊNCIAS................................................................................................................. 42
APÊNDICE 1 - Dispensadores de Embalagens de Preservativos Masculinos................... 45
APÊNDICE 2 - Funcionamento dos Programas Computacionais..................................... 54
ANEXO 1 - Hardwares do Protótipo.................................................................................. 58
xi
Lista de Figuras
Figura 2.1 - Sistema básico de automação e controle........................................................ 07
Figura 3.1 - Layout geral do sistema proposto................................................................... 13
Figura 3.2 - Diagrama de blocos do sistema proposto....................................................... 14
Figura 3.3 - Pinos do módulo DLP232PC......................................................................... 16
Figura 3.3 - Sistema eletromecânico do dispensador......................................................... 20
Figura 3.4 - Diagrama de blocos do sistema automatizado.............................................. 21
Figura 3.5 - Armazenador de embalagens de preservativos............................................... 22
Figura 3.6 - Circuito do sensor volume de unidades.........................................................
20
Figura 3.7 - Sistema eletromecânico de ejeção.................................................................. 24
Figura 3.8 - Estrutura da base do sistema ejetor................................................................. 24
Figura 3.9 - Circuito de potência do motor da esteira.......................................................
25
Figura 3.10 - Armazenador acoplado ao sistema de ejeção das unidades.......................... 25
Figura 3.11 - Sistema ejeção final...................................................................................... 26
Figura 3.12 - Buffer de potência do motor 2..................................................................... 27
Figura 3.13 - Diagrama de tempos do sistema..................................................................
28
Figura 3.14 - Fluxograma do funcionamento do sistema................................................... 31
Figura 4.1 - Protótipo de testes...........................................................................................
33
Figura 4.2 - Chave de Simulação.......................................................................................
34
Figura 4.3 - Equipamentos dos testes.................................................................................
36
Figura 4.4 - Gráfico com os resultados recebidos pela Internet.........................................
37
Figura 4.5 - Formulário de dados recebidos.......................................................................
37
Figura 4.6 - Resultado dos testes apresentados no computador remoto.............................
38
Figura 4.7 - Compactação do gráfico no eixo x.................................................................
39
Figura A 1.1 - Dispensador de preservativos de Ribeirão Preto........................................
45
Figura A 1.2 - Máquina dispensadora com moedas........................................................... 46
Figura 2.1 - Sistema básico de automação e controle........................................................ 07
Figura 3.1 - Layout geral do sistema proposto................................................................... 13
Figura 3.2 - Diagrama de blocos do sistema proposto....................................................... 14
Figura 3.3 - Canais do módulo DLP232PC........................................................................ 16
Figura 3.4 - Sistema eletromecânico do dispensador......................................................... 20
Figura 3.5 - Diagrama de blocos do sistema automatizado............................................... 21
Figura 3.6 - Armazenador de embalagens de preservativos............................................... 22
Figura 3.7 - Circuito do sensor de quantidade mínima de unidades..................................
23
Figura 3.8 - Sistema eletromecânico de ejeção.................................................................. 24
Figura 3.9 - Estrutura da base do sistema ejetor................................................................. 24
Figura 3.10 - Circuito de potência do motor da esteira......................................................
25
Figura 3.11 - Armazenador acoplado ao sistema de ejeção das unidades.......................... 25
Figura 3.12 - Sistema ejeção final...................................................................................... 26
Figura 3.13 - Buffer de potência do motor 2..................................................................... 27
Figura 3.14 - Diagramas de tempos do sistema..................................................................
28
Figura 3.15 - Fluxograma do funcionamento do sistema................................................... 31
Figura 4.1 - Protótipo de testes...........................................................................................
33
Figura 4.2 - Equipamentos utilizados nos testes................................................................
34
Figura 4.3 - Chave de simulação........................................................................................
35
Figura 4.4 - Gráfico com os resultados recebidos via Internet...........................................
37
Figura 4.5 - Formulário de dados recebidos via.................................................................
37
Figura 4.6 - Resultado dos testes apresentados no computador remoto.............................
38
xii
Figura 4.7 - Compactação do gráfico no eixo x.................................................................
39
Figura A 1.1 - Dispensador de preservativos de Ribeirão Preto........................................
45
Figura A 1.2 - Máquina dispensadora com moedas...........................................................
46
Figura A 1.3 - Grupo de trabalho do IFPB com o primeiro protótipo...............................
46
Figura A 1.4 - Sistema eletromecânico do primeiro protótipo........................................... 47
Figura A 1.5 - Diagramas de blocos do sistema processador.............................................
49
Figura A 1.6 - Grupo de trabalho do IFPB com o segundo protótipo................................
50
Figura A 1.7 - Vista de cima do projeto do segundo protótipo.......................................... 50
Figura A 1.8 - Sistema de ejeção do segundo protótipo.....................................................
51
Figura A 2.1 - Instalação do programa computacional do sistema....................................
54
Figura A 2.2 - Busca de conexão........................................................................................
54
Figura A 2.3 - Mensagem de conexão desabilitada............................................................
55
Figura A 2.4 - Mensagens geradas durante a inicialização do processo............................ 55
Figura A 2.5 - Mensagem de senha incorreta.....................................................................
55
Figuras A 2.6 - Finalizando o processo..............................................................................
56
Figura A 2.7 - Setup de instalação do programa de monitoramento..................................
56
Figura AN 1.1 - Dimensões de placas mãe........................................................................
58
Figura AN 2.1 - Módulo de aquisição de dados USB DLP232PC..................................... 59
Figura AN 2.2 - Diagrama esquemático dos pinos/canais do módulo DLP232PC...........
59
Figura AN 3.1 - Conector da interface paralela DB25.......................................................
63
Figura AN 3.2 - Interface paralela para barramento PCI...................................................
64
xiii
Lista de Tabelas
Tabela 1 - Características do modem “Adaptador USB Wireless N150 Mbps”............ 19
Tabela 2 - Parâmetros Técnicos do dispensador........................................................... 20
Tabela 3 - Testes e Simulações...................................................................................... 36
Tabela 4 - Funções da placa eletrônica do primeiro protótipo....................................... 47
Tabela 5 - Tabela de programação do módulo DLP232PC........................................... 61
Tabela 6 - Características dos motores atuadores- 37JB6K/3530-1250-150 #46......... 64
xiv
Lista de Abreviaturas e Siglas
CAD – Conversor Analógico/Digital.
CEFET – Centros Federais de Educação e Tecnologia.
CLP – Controladores Lógicos Programáveis.
COM – Porta de comunicação serial.
CPU – Unidade Central de Processamento.
DB-25 – Família dos conectores em formato “D” com 25 pinos.
DIP – Dual Inline Package.
DLP – Design Prototype Development.
DST/AIDS – Doenças Sexualmente Transmitidas/Acquired immune deficiency syndrome.
WI-FI – Dispositivos de rede local sem fios.
HIV – Human immunodeficiency virus.
IEEE – Institute of Electrical and Electronics Engineer.
IFET – Institutos Federais de Educação, Ciência e Tecnologia.
I/O – Input/Output.
IP – Internet Protocol.
ITX – Advanced Technology Extended.
LCD – Liquid Crystal Display.
MEC – Ministério da Educação.
MS – Ministério da Saúde
OPAS - Organização Pan-Americana da Saúde.
PCB – Print Circuit Board.
PCI – Peripheral Component Interconnect.
RAM – Random Access Memory.
SATA – Barramento Serial ATA.
SD Card – Secure Digital Card
UNESCO – Organização das Nações Unidas para a educação, a ciência e a cultura
UNICEF – Fundo das Nações Unidas para a Infância.
USB – Barramento Serial Universal.
UTFPR – Universidade Tecnológica Federal do Paraná.
WLAN – Wireless Local Area Network.
WPS – Wireless Provisioning Services.
Cap. 1 1
Capítulo 1
Introdução
Historicamente, a mais antiga informação que temos de uma máquina de venda
automática é do Heron de Alexandria, um matemático e engenheiro do século II AC, que
desenvolveu uma máquina dispensadora de “água benta” quando uma moeda era colocada. O
peso da moeda fazia uma alavanca inclinar a panela que continha o produto e esta dispensava
algumas gotas (RUSSO; LEVY-2004) (LEE, 2005).
As máquinas dispensadoras automáticas tiveram maior ênfase durante a Era
Industrial. Em Londres, por volta de 1880, o destaque destas máquinas foi na venda de cartões
postais. Nos EUA primeira máquina de venda foi construída nos anos 1880 pela Companhia
Thomas A. Gum, vendendo chicletes em plataformas de trem, na cidade de Nova York. Na
década de 1970, surgiram as máquinas de jogos eletrônicos, conhecidas como fliperama e
caça-níqueis.
Abaixo temos a cronologia dos fatos históricos para algumas máquinas de venda
automática (SALYERS - 2010) (MAZZOLA – 2011).
1902 – A Companhia Horn & Hardart BanKing abriu um restaurante completamente
automatizado que permaneceu até meados de 1962.
1907 – Doces, Gumballs, e máquinas de chicletes aparecem no mercado.
Década de 1920 – As primeiras máquinas de venda automática de refrigerantes em copos
são inventadas.
1926 – Willian Rowe, inventor americano, desenvolve a máquina de venda automática de
cigarros.
1930 – São inventadas as máquinas engarrafadoras de refrigerantes e em seguida a
primeira vending machine da Coca-Cola, construída pela empresa Vendolator, em 1937.
1946 – Invenção das dispensadoras de café, sendo popularizado seu uso para os coffee
breaks.
1960 – As primeiras máquinas de venda de café chegam ao mercado.
1961 – Máquinas de refrigerante em lata são lançadas.
1972 – A Polyvend apresenta o primeiro “Machine Snack” (Frutas, Refeições, Café).
1978 – Máquinas de refrigerantes que dispensam água são introduzidas.
Cap. 1 2
1987 – As primeiras máquinas de venda de alimentos congelados.
1991 – Máquinas de venda automática de cafés aromatizados, café expresso.
Atualmente, com o desenvolvimento da inteligência artificial (CAMPOS, SAITO,
2004), temos os mais diversos tipos de produtos adquiridos através destas máquinas de venda
automática ou dispensadoras, cada vez mais sofisticadas devido ao avanço da tecnologia
eletrônica dos microcontroladores (SOUZA – 2009).
Máquinas dispensadoras têm a função de fornecer produtos a partir da introdução de
moedas, cédulas, cartão magnético, fichas específicas ou senhas pré-cadastradas. As máquinas
industrialmente desenvolvidas para fornecer embalagens de preservativos masculinos, em sua
maioria, funcionam com a colocação de moedas. Podemos encontrar fabricantes de vários
países, tais como: Estados Unidos, Colômbia, Alemanha, Espanha, Japão, entre outros
(SALYERS, 2010).
1.1 – Programas do Ministério da Saúde (MS)
No Brasil, cada vez mais, as escolas promovem ações educativas em saúde,
principalmente no que se refere às DST/AIDS (Doenças Sexualmente Transmitidas/Acquired
Immune Deficiency Syndrome). No entanto, as ações desenvolvidas historicamente têm se
centrado em um olhar biomédico, ou seja, pensar saúde com um enfoque na doença ou na sua
prevenção. Essa forma de pensar a saúde tem sido insuficiente para fazer da escola um espaço
que produz saúde.
O desenvolvimento de uma consciência crítica que favoreça a adoção de atitudes e
práticas que evitem a infecção pelo HIV (Human Immunodeficiency Vírus), vírus da
imunodeficiência humana constitui, de acordo com a UNESCO (Organização das Nações
Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura), o objetivo central na sua prevenção. Assim, a
educação preventiva para o HIV/AIDS está associada à necessidade de educarmos os
indivíduos para o conhecimento acerca dos riscos de infecção. Entretanto, é fato que somente
o conhecimento não é suficiente para mudar o comportamento, de maneira que o indivíduo
seja capaz de adotar práticas seguras que evitem a infecção.
A exclusão dos adolescentes do exercício da plena cidadania reflete a maneira como
eles são vistos pela própria sociedade.
Cap. 1 3
Quanto à saúde sexual e reprodutiva, além da comunicação usualmente ser precária,
as próprias atitudes dos adolescentes, por vezes, expressam alguma timidez como, por
exemplo, na ocasião da aquisição do preservativo. O fato das escolas não distribuírem
camisinhas e a relativa insuficiência da distribuição destas pelos postos de saúde dificultam
ainda mais o acesso daqueles com menor disponibilidade financeira. Sem acesso ao
preservativo, sem promover espaços educativos, sem acolhimento e compartilhamento de
soluções para introduzir o preservativo em cenários onde é difícil perceber-se o risco, ou ter
condições materiais para a prática de sexo mais seguro, não haverá criatividade coletiva ou
individual que venha a dar conta de situações de maior vulnerabilidade ao HIV e à AIDS.
A Pesquisa Saúde e Educação: cenários para a cultura de prevenção nas escolas,
realizada em 2005 (UNESCO/MS/MEC/UNICEF), em 33 localidades de 14 estados, com
adolescentes de 13 a 24 anos, professores, diretores de escolas, pais, responsáveis pela
disponibilização de insumos de prevenção e gestores municipais e estaduais de saúde e
educação aponta que grande parte dos atores pesquisados é favorável à ação de
disponibilização de preservativos nas escolas. Dentre os estudantes pesquisados, 89,5%
consideram a disponibilização do preservativo na escola “uma idéia legal”. Entre os pais, esse
percentual é de 63% (UNESCO, 2006).
Atualmente a distribuição de preservativos no Brasil é feita com um simples ato de
entregá-los a determinada comunidade cadastrada. No entanto, existe uma tese de que muitos
adolescentes deixam de adquiri-los em público por falta de certa privacidade.
Recentemente, pudemos ver em diversos veículos de comunicação que o Ministério
da Saúde estudou a importância da implantação de máquinas dispensadoras de preservativos
nas instituições de ensino, onde os estudantes teriam acesso aos preservativos com maior
facilidade. Um programa de distribuição gratuita de embalagens de preservativos masculinos
foi estudado e desenvolvido em 2006, pelo Ministério da Saúde, com objetivo de permitir o
anonimato na aquisição do produto, reduzindo a incidência das doenças sexualmente
transmissíveis DST/AIDS (EDITAL nº 01/2006). Neste programa, máquinas dispensadoras de
embalagens de preservativos masculinos seriam distribuídas, inicialmente, nas escolas de
nível médio e numa segunda etapa, nas universidades.
No decorrer desta pesquisa, o Ministério em comento pode depreender que no Brasil
não havia qualquer fabricante para as máquinas no país. Diante deste fato, importou algumas
unidades fabricadas nos Estados Unidos que, entretanto, se tornaram inviáveis devido aos
preços elevados, ao difícil manuseio, bem como à complexa manutenção ou falta de peças.
Cap. 1 4
Nota: Lei 11892/08 | Lei nº 11.892, de 29 de dezembro de 2008 Institui a Rede Federal de Educação
Profissional, Científica e Tecnológica, cria os Institutos Federais de Educação, Ciência e Tecnologia.
Vale salientar que os principais pré-requisitos que o Ministério da Saúde buscava em
tais máquinas eram: baixo custo, facilidade na instalação e manuseio.
Diante desse contexto supramencionado, surgiu a idéia de se criar um programa de
desenvolvimento do protótipo de uma máquina dispensadora de preservativos masculinos nos
Centros Federais de Educação e Tecnologia (CEFET), atuais Institutos Federais de Educação,
Ciência e Tecnologia (IFET), financiados pela Organização Mundial da Saúde/Organização
Pan-Americana da Saúde/Ministério da Saúde (OMS/OPAS/MS). Este programa teria como
escopo a criação e a divulgação de um produto genuinamente nacional. Para desenvolver o
programa, o Ministério da Saúde lançou um edital com o objetivo de fomentar atividades
educacionais voltadas para a ampliação do acesso do/a aluno/a ao preservativo nas escolas.
Diante disso, em 2007, diversas instituições CEFET de todo o Brasil participaram do projeto
mencionado na tentativa de desenvolver um protótipo que mais se aproximasse e adequasse
aos pré-requisitos. O Edital foi planejado e desenvolvido por engenheiros da Universidade
Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR).
Houve premiações para as três primeiras instituições colocadas e a avaliação foi
realizada pela mesma equipe de engenheiros. Uma equipe de alunos do CEFETPB, sob
orientação do professor de Automação Industrial, Alberdan Santiago ficou em segundo lugar
no concurso e o Ministério da Saúde propôs à instituição a fabricação de 200 máquinas, numa
segunda etapa, para serem instaladas não só em escolas, mas até em empresas e presídios. No
Apêndice 1, apresenta-se a metodologia da máquina desenvolvida na primeira etapa e uma
matéria da Assessoria de imprensa do Instituto Federal de Educação da Paraíba.
Nesta primeira etapa foram classificados os protótipos do CEFETSC, CEFETPB e do
CEFETRJ, por ordem de classificação.
Convém ainda dizer que em uma segunda etapa do programa, os mesmos órgãos
financiaram o desenvolvimento de um protótipo final que fosse “Cabeça de série” para uma
produção em larga escala. Apenas duas instituições se dispuseram ao desenvolvimento, o
CEFETSC e o CEFETPB.
No início dessa segunda etapa, ocorrida no período de agosto de 2008 a agosto de
2010, substituí o professor que coordenou a primeira etapa do programa. Juntamente com uma
nova equipe de quatro alunos do Curso de Automação Industrial do Instituto Federais de
Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba, um novo projeto foi desenvolvido.
Esse novo modelo foi apresentado ao Ministério da Saúde, em Brasília, em 10 de
agosto de 2010. Até a presente data não temos informações da sequência do projeto. No do
Cap. 1 5
Apêndice1 encontra-se a metodologia deste novo modelo de protótipo, desenvolvido pela
equipe do IFPB na segunda, assim como, uma matéria publicada sobre esses trabalhos.
Baseadas no Edital, as máquinas desenvolvidas pelos Institutos Federais para o
Ministério da Saúde tinham o mesmo princípio de funcionamento quanto à extração das
embalagens. Feita através da digitação de senhas pré-cadastradas pelos usuários. Um
determinado número limitado de unidades poderia ser solicitado por um único usuário durante
um determinado período de tempo a ser definido pelos idealizadores desse programa.
1.2 – Justificativa
As máquinas dispensadoras de embalagens de preservativos masculinos, existentes
no mercado não dispõem de um sistema de comunicação de dados para coletar suas
informações quanto ao número de unidades solicitadas de modo que precisam ser abertas
durante o reabastecimento para uma contagem manual, feita pelo responsável do
equipamento, na instituição. Para o Ministério da Saúde avaliar a eficiência do programa
acima citado se faz necessário que as informações da implantação em uma determinada região
do país, juntamente com as campanhas convencionais de prevenção, durante certo período,
sejam comparadas com o número de doenças sexualmente transmissíveis (DST) para que
possa extrair e verificar se houve efetivamente uma redução destas. Quanto mais rápido
dispor destas informações melhor será a avaliação das estatísticas e, consequentemente, o
resultado desta nova campanha implantada.
Estando engajado com o programa do Ministério da Saúde durante o período de dois
anos, proponho desenvolver um trabalho visando aperfeiçoar os procedimentos característicos
das máquinas dispensadoras.
1.3 – Objetivo
Desenvolver de um sistema de automação e supervisão, on-line, para máquinas
dispensadoras de embalagens de produtos, controle de processos industriais, residenciais,
hospitalares, bancários, agropecuários e outras que necessitem dessa aplicação, a partir da
implementação de uma Unidade Central de Processamento (CPU), periférico de aquisição de
dados, periférico wireless da rede internet e programas computacionais.
Cap. 1 6
Nesta dissertação enfatizou-se às máquinas dispensadoras de embalagens de
preservativos masculinos, onde os testes foram realizados em um modelo desenvolvido
exclusivamente para este trabalho.
1.4 - Organização do Trabalho
A organização deste trabalho é apresentada da seguinte forma:
O Capítulo 2 apresenta a arquitetura dos sistemas de automação e controle, de uma
forma geral.
No Capítulo 3 apresenta o desenvolvimento do sistema de controle proposto,
diagrama de blocos e o programa computacional.
O Capítulo 4, os resultados dos testes e simulações.
O Capítulo 5 apresenta as conclusões dos resultados, as possíveis aplicações em
outros sistemas e trabalhos futuros derivados desta proposta.
O Apêndice 1 apresenta alguns modelos de máquinas utilizadas como dispensadoras
de embalagens de preservativos masculinos encontradas no Brasil, os protótipos desenvolvido
pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba e algumas das
publicações a respeito do Programa do Ministério da Saúde.
O Apêndice 2 apresenta a Visualização dos Programas Computacionais.
O Anexo 1 apresenta as características dos dispositivos eletromecânicos (hardwares)
utilizados no desenvolvimento do trabalho.
Cap.2 7
Capítulo 2
Arquitetura de Sistemas de Automação e Controle
Inicialmente será apresentado o diagrama de um sistema básico de automação e
controle de um periférico com a descrição de cada bloco como mostra a Figura 2.1
(BAZANELLA, 2005).
Figura 2.1- Sistema de básico de automação e controle.
Um sistema de automação e controle baseia-se na implementação de uma CPU,
comandada por um programa computacional, que faz a aquisição de informações de um
periférico, através de uma interface. Após o processamento outras informações são enviadas
ao periférico, através da mesma interface, objetivando o controle de determinadas variáveis.
Encontramos aplicações na engenharia elétrica, mecânica, aeronáutica, química, e
outras.
2.1 - CPU
A função da CPU, juntamente com o teclado, display e memória é de receber as
informações dos sensores do periférico controlado, processá-las de acordo com o programa
computacional (software) e enviá-las para os atuadores do referido periférico. Estas
informações referentes ao funcionamento do processo de um sistema de controle poderão ser
armazenadas na memória de dados para serem enviadas, via internet, quando solicitadas.
Atualmente, sistemas de controles costumam ser implementados utilizando
Controladores Lógicos Programáveis (CLP), circuitos específicos que utilizam
microcontroladores ou computadores pessoais (PC) tradicionais (SILVA, 1997).
Cap.2 8
Os Controladores Lógicos Programáveis são computadores especializados que
desempenham suas funções de acordo com os programas computacionais desenvolvidos para
serem utilizados, principalmente, nas indústrias e têm um custo relativamente elevado.
Já os microcontroladores são dispositivos que incorporam as funcionalidades do
hardware de um computador dentro de um único chip, contendo a unidade central de
processamento, memória RAM (Random Access Memory), interfaces, conversores
Analógico/Digitais, periféricos de entrada e de saída. Tais microcontroladores podem ser
programados para funções específicas, por exemplo, quando se projetam dispositivos onde um
computador tradicional se tornaria um controlador superdimensionado.
Como exemplo, temos o trabalho apresentado no Apêndice1, onde se tem um projeto
que utiliza uma placa desenvolvida baseada no microcontrolador Atmel AT89S8252 e
interfaces para teclado, display LCD (Liquid Crystal Display) e dispositivos de potência, tais
como: motores, solenóides (ALVES, 2005).
Com o desenvolvimento tecnológico surgiram pequenas placas mãe (motherboard)
para PC´s (Computadores Pessoais). A sua utilização em projetos de implementação rápida de
sistemas de controle artesanais ou industriais se torna mais eficiente devido à rapidez do
desenvolvimento. Essas têm menores dimensões e incorporam processadores convencionais,
memórias RAM com alta capacidade de armazenamento, slot PCI e conectores SATA, além
de interfaces de: teclado, vídeo, mouse, USB (Barramento Serial Universal).
No Anexo 1 apresentamos os tipos e as dimensões das placas mãe modelos mini-
ITX, nano-ITX e pico-ITX em relação a um modelo de tamanho convencional, com as
respectivas características
Para um caso geral, uma Unidade Central de Processamento (CPU), controlada por
um programa computacional (software), através de uma interface de entrada e saída de dados
comanda um determinado sistema periférico.
2.2 - Programa Computacional
Programas Computacionais são sequências de instruções de um software que
definem uma tarefa a ser executada por um hardware (CPU). Um programa de computador é
a organização de um algoritmo, em determinada linguagem, que gera os resultados esperados
com o objetivo de controlar os periféricos.
Cap.2 9
Quando estes sinais são gerados por uma CPU é preciso projetar interfaces
específicas, com o respectivo programa computacional (software driver), para controlar
determinado periférico.
2.3 - Interface de Entrada/Saída
Conhecida como interface de aquisição de dados, este conjunto de circuitos lógicos é
composto de uma interface de entrada que recebe os sinais elétricos e os envia de forma
digital para a CPU e de uma interface de saída que recebe os sinais digitais processados pela
CPU e os envia aos atuadores, nos periféricos.
A interface de entrada converte os sinais gerados pelos dispositivos do periférico
(sensores). Dispositivos eletromecânicos como interruptores fim de curso, fotocélulas,
acopladores ópticos e transdutores geram informações através de sinais elétricos analógicos
ou digitais que serão lidos pelas interfaces de aquisição e analisados pela CPU (Processadores
ou microcontrolador) (BOYLESATAD; NASHELSKY, 2009).
A interface de saída recebe as informações processadas pela CPU e converte em
sinais compatíveis com os atuadores do sistema periférico. Os dispositivos eletromecânicos
atuadores são compostos de partes elétricas e mecânicas que tem o objetivo de gerar um
deslocamento linear ou de rotação, tais como, motores, solenóides e relés.
As interfaces eletrônicas são os circuitos projetados com a função de fazer a
comunicação entre a CPU e os dispositivos periféricos de um sistema. A transmissão das
informações pode ser de forma paralela ou serial (FRANÇA, 1997).
Já a interface paralela dos PC’s tem a função de fazer a comunicação de alguns
periféricos, tais como, impressoras, scanners e outros, através de três portas de comunicação,
sendo uma porta de entrada (endereço 889d) e duas portas de saída (endereços 888d e 890d),
localizadas no conector DB-25 (padrão Centronics), como são mostradas na Figura A2.4 do
Anexo 1.
Esta interface tem as seguintes características:
- Interface onboard ou placa conectada ao barramento PCI (Peripheral Component
Interconnect).
- Porta de endereço 888 d, com oito bits disponíveis, podendo ser programados para o modo
bi- direcional (entrada ou saída de dados). Do pino 2 ao pino 9 (D0 a D7), temos esta
porta.
Cap.2 10
- Porta de endereço 889d, de entrada de dados, com cinco bits disponíveis. Os pinos
correspondentes são: 10, 11, 12, 13 e 15.
- Portas de endereço 890d, saída de dados, com quatro bits disponíveis. Os pinos
correspondentes são: 1, 14, 16 e 17.
- No projeto serão necessários apenas dois bits de entrada e dois bits de saída, para a
comunicação entre a placa processadora e os dispositivos eletromecânicos.
- Facilidade no desenvolvimento do programa computacional.
Este tipo de comunicação paralela está sendo cada vez menos utilizada nos
periféricos dos computadores, devido ao desenvolvimento da tecnologia USB (Barramento
Serial Universal). Atualmente as placas mãe não são mais fabricadas com esta interface
onboard. No caso de se ter um periférico antigo, com o cabo de comunicação paralelo, esse só
poderia ser conectado a uma placa mãe moderna adquirindo uma placa especial para ser
adaptada ao barramento PCI como mostra a Figura AN 3.2, no Anexo 1.
O mesmo acontece com as portas seriais COM1, COM2. Além de estarem em
extinção nos meios de comunicação entre CPU e periféricos, os projetos são bem mais
sofisticados em relação à LPT, devido à elaboração dos protocolos de comunicação nos
programas computacionais.
Com o surgimento da tecnologia USB, tornou-se mais rápida, simples e fácil a
conexão dos dispositivos periféricos ao computador (SIQUEIRA, LACERDA, 2003). Devido
a sua eficiência, esse barramento está sendo cada vez mais sendo padronizado pelos
fabricantes de aparelho, tais como: Hard Disks externos, mouses, teclados, pen drives,
impressoras, scanners, câmeras digitais, e outros (TORRES, 1998).
Quando esta interface faz aquisição de sinais analógicos, ela é definida como um
Conversor Analógico/Digital (CAD), onde os sinais analógicos de entrada estão limitados a
tensões entre zero e cinco volts que serão convertidos em dados digitais correspondentes de
códigos binários. Se o conversor é de um byte (8bits), então teremos a tensão de entrada
convertida em 256 informações, onde poderemos calcular a resolução deste Conversor
Analógico/Digital, dividindo range de tensão pelo número de informações digitais.
As interfaces de entrada recebem as informações do dispositivo, de forma analógica
ou digital e os converte para o padrão do hardware controlador que é de 5 volts de amplitude.
Esta informação de entrada pode ser de 1 bit, 8 bites (1 Byte), 16 ou mais.
Quando os periféricos emitem e recebem informações digitais (zero e cinco volts),
compatíveis com as interfaces, o acoplamento poderá ser feito diretamente, com os pontos de
terra em comum.
Cap.2 11
Têm-se sempre sinais de baixa potência na entrada ou saída de uma CPU, já nos
periféricos a potência é consideravelmente maior. As interfaces contêm circuitos eletrônicos
que compatibilizam os sinais de correntes ou tensões entre a CPU e os periféricos.
Quando se trata de cargas que são alimentadas por altas tensões (110AC, 220AC ou
maiores), acopladores ópticos, relés ou transformadores fazem a função de isolamento dos
hardwares de baixa tensão.
Vale dizer que antes das tecnologias eletrônicas este era o papel de um ser humano
treinado, ou programado para observar os instrumentos de medição, analisá-los e executar os
devidos ajustes necessários.
2.4 – Periféricos
Os periféricos são equipamentos ou placas que enviam, recebem ou enviam e
recebem informações de um computador. Os mais conhecidos, nos computadores pessoais são
as impressoras, scanners, monitores de vídeo, mouses, modem, multimídia, e outros. Nas
indústrias, temos como periféricos as máquinas elétricas, controle de vazão, pressão,
temperatura, painéis de comando numérico e outros sistemas.
2.5 – Conclusão
Nesse Capítulo foi apresentada a descrição de um tradicional sistema de automação e
controle. Baseado nessa mesma arquitetura foi desenvolvido o sistema proposto desse
trabalho, onde o periférico automatizado é um modelo de uma máquina dispensadora. Como
interface de aquisição de dados, utilizamos um moderno módulo USB, de fácil programação.
.
Cap.3 12
Capítulo 3
Desenvolvimento do Sistema Proposto
As máquinas dispensadoras de embalagens dos mais diversos tipos de produtos não
possuem um sistema de automação e controle wireless, que envie relatórios com as principais
informações, tais como: necessidade de reabastecimento, demanda e outras que sejam
necessárias. Além do envio, as máquinas também não possuem um sistema que receba
informações on line.
Para os dispensadores que são ativados através de senhas, existe um banco de dados
na memória da máquina que armazena estas informações. A atualização das senhas se faz
retirando-se o SD Card (Secure Digital Card) e regravando.
O sistema proposto tem o objetivo de ser implantado em máquinas dispensadoras
cujo monitoramento seja de grande importância, como é o caso das dispensadoras de
embalagens de preservativos masculinos, implantadas nas escolas pelo Ministério da Saúde.
Para este trabalho, foi projetada uma estrutura eletromecânica (protótipo) de um
dispensador com a função de fornecer estas embalagens, interligado ao sistema de automação
e controle proposto.
3.1 – Descrição do Funcionamento
Na Figura 3.1 apresentamos o layout geral do sistema proposto, composto dos
seguintes dispositivos:
- Placa Mãe.
- Teclado.
- Monitor ou Display LCD.
- Hard Disk.
- Modem.
- Interface de aquisição e controle de dados.
- Dispensador (Projetado).
O programa computacional dedicado encontra-se instalado no hard disk, bem como o
banco de dados com as senhas dos usuários pré-cadastrados.
Cap.3 13
Figura 3.1- Layout geral do sistema proposto.
Quando o solicitante digita sua senha no teclado, esta é analisada no banco de dados
e em caso de não validação, a informação de “Senha Incorreta” aparecerá no display
(Apêndice 2). Quando uma senha é validada, o programa envia informações para o
dispensador onde os motores atuadores tracionam um mecanismo que retira uma embalagem
do reservatório de armazenamento e leva até uma abertura de saída do equipamento para ser
entregue ao solicitante.
Cap.3 14
Durante esse percurso um sensor óptico detecta a passagem da embalagem e envia a
informação de que mais uma unidade foi solicitada, atualizando o banco de dados referente à
totalização do número de embalagens ejetadas. A informação da quantidade de embalagens
solicitadas/data é enviada para um endereço IP, on-line.
Um segundo programa computacional é instalado em computadores que desejarem
receber os relatórios enviados, via Internet, pelas máquinas dispensadoras, com o sistema
proposto implantado. Este software tem a função de mostrar formulários com as tabelas e
gráficos referentes às informações de quantidade/data e identificação da máquina
automatizada. Não existe limite da quantidade de máquinas monitoradas.
3.2 - Sistemas de Controle Proposto
Baseado na explanação do Capítulo 2, sobre arquitetura dos sistemas de automação e
controle apresentamos na Figura 3.2 a arquitetura do sistema proposto em diagrama de blocos.
Em seguida será apresentada a metodologia do desenvolvimento de cada um dos blocos
(COSTA, 2011).
Figura 3.2 – Diagrama de blocos do sistema proposto.
Cap.3 15
3.2.1 Unidade Central de Processamento (CPU)
No desenvolvimento deste trabalho, foi utilizada uma placa mãe de PC (Computador
Pessoal), por conter interface de vídeo, decodificador de teclado, memórias RAM e
barramento USB para os periféricos que foram utilizados, tais como: modem, disco rígido e
placa de aquisição de dados. Nos protótipos do Programa do Ministério da Saúde utilizou-se
microcontroladores como Unidade Central de Processamento (Apêndice 1).
3.2.2 Interfaces Eletrônicas
3.2.2.1 - Interface de Aquisição de Dados DLP232PC
Trabalhos desenvolvidos utilizando a interface da porta paralela (bidirecional de 8
bits) dos computadores, como interface de aquisição de dados, funcionam satisfatoriamente
até certo limite. Poderia ter sido utilizada neste trabalho se não estivesse em extinção nas
placas mãe.
Devido à sua grande versatilidade, modernidade, baixo custo e pequenas dimensões
(1.375 x 0.6 polegadas), foi utilizada a interface USB DLP232PC (Design Prototype
Development) (FUTURE TECNOLOGY DEVICES INTERNATIONAL, 2007), que funciona
como módulo de controle de processos industriais, aquisição de dados e monitoramento. A
operacionalidade é realizada a partir do PC, através de uma porta de comunicação do tipo
USB. Trata-se de um módulo microcontrolador de 18 pinos, onde 14 funcionam como canais
(CH) que podem ser configurados independentemente como entrada/saída digital. Dos 14
canais, oito podem, também, ser configurados para entrada analógica (conversor
analógico/digital) com tensões de entrada limitadas à faixa de zero a cinco volts.
As especificações, programação e modo de operação deste módulo encontram-se no
Anexo 1.
Na Figura 3.3, apresenta-se o diagrama esquemático dos canais (CH) referentes aos
canais e alimentação do módulo DLP232PC.
Cap.3 16
Figura 3.3 – Canais do módulo DLP232PC.
No item 2.3, do Anexo 1, referente à programação desses módulos, apresentamos os
comandos de programação desta interface em função das aplicações deste trabalho.
Esta interface é conectada ao barramento USB, onde se retira a tensão de
alimentação para seus circuitos. Na Figura AN 2.1 do Anexo 1 mostra-se a imagem deste
módulo.
Com os 14 canais disponíveis, apenas 03 serão utilizados, sendo 02 como entradas
para leitura de sensores e 01 como saída para os atuadores. Teríamos ainda, portanto, a
disponibilidade de 11 canais para serem utilizados em sensores, atuadores, conversores
Analógico/Digital e sensor de temperatura.
Os canais programados como saída não podem fornecer correntes superiores a 10
mA. Os circuitos eletrônicos de potência (buffer) foram projetados para drenar correntes
menores que 1 mA, como mostra o circuito da Figura 3.10.
3.2.3 – Dispositivos Periféricos
Neste trabalho utilizamos um protótipo de uma máquina dispensadora como
periférico, onde podemos ativar, através de interfaces de potência, motores cc (corrente
contínua) e receber as informações através de sinais digitais de sensores ópticos ou
mecânicos. Os periféricos de um sistema computadorizado são os dispositivos de entradas e
saídas, controlados por um circuito processador (CPU). Nos computadores pessoais, temos
como exemplo a impressora, o monitor de vídeo, pen drive, câmera, amplificador de áudio,
modem, e outros (VASCONCELOS, 2007).
Cap.3 17
O sistema proposto terá como periféricos de entrada o teclado e como periférico de
saída o display de LCD (ou monitor de vídeo). O dispensador de preservativos e a rede
internet (roteador/modem) são periféricos de entrada/saída.
No dispensador, temos os sensores que enviam os sinais para a CPU e os motores
atuadores que recebem os comandos, tornando este dispositivo um periférico de entrada/saída,
como descrito no item 3.2.3.4 deste Capítulo.
3.2.3.1 – Teclado
Utilizou-se como periférico de entrada um teclado alfanumérico simples onde o
usuário digita o número, com quatro dígitos, da senha pré-cadastrada para ter acesso ao
produto do dispensador e digita “#” que tem a função do “enter” nos teclados tradicionais. A
tecla “*” tem a função de corrigir algum erro de digitação.
Eletricamente, no teclado, temos 12 interruptores que fazem parte de uma matriz de
contatos entre 03 colunas e 04 linhas. A informação da tecla digitada pode ser decodificada
pelo programa computacional, desde que seja detectada a linha e a coluna que foram ligadas.
Quando o projeto utiliza um microcontrolador como CPU a aquisição dos dados do teclado
pode ser feita através da interface DLP232PC, utilizando sete canais (CH) programados como
entradas digitais (três colunas x quatro linhas).
Caso a CPU seja uma placa mãe de um PC, esta já dispõe de interface para o teclado
alfanumérico PS2 ou USB.
3.2.3.2 – Display LCD e Monitor de Vídeo.
As máquinas e computadores utilizam os displays para apresentar as informações
sobre os dados processados. Nos computadores, por exemplo, o display é o monitor de vídeo.
Porém os equipamentos projetados para tarefas específicas utilizam o display de cristal
líquido (LCD).
Os displays LCD precisam de oito bits para dados e três bits de controle. Com a
utilização da interface proposta, onze bits (canais) seriam dedicados apenas ao controle destes
displays. Para minimizar a quantidade de canais utilizados no DLP232PC com a interface do
Cap.3 18
LCD, programa-se a transmissão de dados por nibles, utilizando apenas sete canais ao invés
de onze, como ocorre na transmissão do byte completo (BARBACENA; FLEURY, 1996).
A utilização do periférico acima citado teria como interface o módulo DLP232PC
caso a CPU fosse implementada com microcontroladores.
A vantagem da utilização de uma placa mãe convencional de um PC é de que o
módulo de aquisição de dados ficará inteiramente disponível para o periférico que será
automatizado.
3.2.3.3 – Modem USB Wireless
Um dos principais objetivos deste sistema de controle é tornar a máquina
dispensadora um equipamento que possa ser monitorado e controlado on-line. A partir de um
determinado PC, poderemos enviar as informações para a máquina dispensadora e receber os
dados referentes à quantidade de embalagens solicitadas com a respectiva data, em forma de
planilhas e gráficos. As informações enviadas para a máquina corresponderão às senhas
numéricas das pessoas cadastradas, nas instituições selecionadas, para terem acesso gratuito
às embalagens. As informações enviadas pela máquina, através da internet, e em forma de
relatórios poderão ser acessadas por qualquer computador que possua o programa
computacional desenvolvido para esta finalidade. Mais detalhes serão discutidos no Item 2.8,
referente aos programas computacionais.
Convém dizer que a interface que conecta a placa mãe do dispensador com a internet
pode ser através de cabo serial, paralelo ou Wireless. Devido à flexibilidade de deslocamento
do equipamento, ao baixo custo e fácil instalação, optamos pelo dispositivo sem fio, do tipo
“wireless” ou WI-FI, que são nomenclaturas utilizadas. Produtos pertencentes a esta classe de
dispositivos de rede local sem fios WLAN (Wireless Local Area Network) são baseados no
padrão IEEE 802.11 (SILVA, 1998).
Os adaptadores “wireless”, com conexão USB ou do tipo adaptado internamente nas
placas mãe aos barramentos PCI, são dispositivos eletrônicos de telecomunicação essenciais
para o funcionamento de uma rede sem fio. São interfaces responsáveis por captar e enviar os
sinais para um roteador, fazendo a conectividade com determinada máquina.
Para o nosso projeto utilizamos o Modem modelo “Adaptador USB Wireless N 150
Mbps”, que tem como características as apresentadas na Tabela 1.
Cap.3 19
Tabela 1. Características do modem “Adaptador USB Wireless N 150 Mbps”.
- Acesso a redes sem fio para notebooks e desktops;
- Compatibilidade com IEEE802.11N (Draft 2.0) e IEEE802.11b/g;
- Velocidade de até 150 Mbps (quando conectado com dispositivos de mesma tecnologia);
- Antena interna;
- Potência de transmissão de 15 dBm;
- Frequência de 2.4 GHz;
- Conector USB tipo A padrão 2.0;
- Botão WPS (Wireless Provisioning Services) para configuração simplificada de segurança.
Wireless;
Vale ressaltar que outras interfaces de comunicação sem fio também foram
pesquisadas, tais como:
1- Bluethooth – Tecnologia desenvolvida pela Ericsson para comunicação entre
dispositivos eletrônicos, através de uma frequência de rádio, como celulares,
mouse, impressoras, isto para quando a se trata de pequenos alcances (SIEP,
2000).
2- ZigBee – Tecnologia desenvolvida pela ZigBee™ Alliance para a comunicação
entre dispositivos eletrônicos, sem fio, com conjunto de especificações
estabelecidas pelo novo padrão IEEE 802.15.4. Apresentado ao público em 2005,
é comparável às redes Wireless e Bluetooth, trazendo grandes vantagens em
nossas vidas (ZHENG; LEE - 2004).
As tecnologias, supramencionadas, possuem características comuns que justificaram
a não aplicação no desenvolvimento deste projeto, tais como:
- Velocidade muito baixa, 1Mbps em relação às redes de Ethernet (10 a 150 Mbps).
- Pequeno alcance. Distância ideal de 10m e no máximo atinge 100 m.
- Custo elevado em relação ao Modem utilizado.
Finalmente chegou-se a conclusão de que o adaptador wireless utilizado satisfaz às
necessidades do projeto proposto, principalmente pelo fato de ser um dispositivo comum aos
computadores pessoais (CAPRILE, 2009).
Cap.3 20
3.2.3.4- Dispensador
A estrutura desenvolvida para funcionar como protótipo de um dispensador de
embalagens de preservativos apresenta-se na Figura 3.4. Nesta estrutura foi implantado o
sistema de automação e controle proposto.
Figura 3.4 – Sistema eletromecânico do dispensador.
Já na Tabela 2 podemos observar os parâmetros técnicos definidos para o protótipo.
Tabela 2 - Parâmetros Técnicos do dispensador.
1 Tamanho da embalagem: (55 mm x 55 mm x 5 mm) a (60 mm x 60 mm x 5 mm);
2 Não deformar a embalagem primária;
3 Dispensar apenas uma unidade por acionamento;
3 Não emaranhar ou travar com mais de uma unidade;
4 Indicar a necessidade de reabastecimento quando contiver menos de 10 unidades;
5 Capacidade para 150 unidades;
6 Tempo de 5 minutos para abastecimento;
7 Projeto com subconjuntos modulares, para facilitar manutenções;
8 Implantação do sistema de automação e controle via Internet;
9 Enviar relatórios da quantidade de unidades solicitadas versus data;
10 Atualizações de cadastramento de senhas.
Cap.3 21
Na Figura 3.4 pudemos ter uma visão geral de todos os estágios da máquina
dispensadora desenvolvida.
O armazenador acomoda as embalagens horizontalmente formando uma coluna
vertical. Abaixo do armazenador, encontra-se uma esteira com a função de retirar a unidade
que fica em contato ela, ou seja, a primeira de baixo para cima. Tracionada pelo motor 1
(atuador), a esteira se desloca no sentido da direita para esquerda, conforme a seta sobre a
embalagem.
No estágio seguinte podemos ver outro motor atuador (motor 2) tracionando uma
engrenagem acoplada aos roletes, através de um eixo “sem fim”.
Temos dois roletes, um na parte superior e outro na parte inferior, que ficam
localizados no final da esteira. Os dois giram em sentidos opostos (setas), prendendo a
embalagem e levando-a até a saída.
Ao passar pelo sensor óptico este envia um bit de informação para a placa de
aquisição de dados. É neste instante que ocorre o incremento da quantidade de unidades
ejetadas e a inversão da polaridade do motor 1 para que outras unidades não sejam ejetadas.
Apresentaremos, em seguida, de forma mais detalhada, os diversos estágios que
compõem este sistema periférico.
A seguir, o diagrama de blocos da Figura 3.5 apresenta o conjunto de sistemas que
compõe o dispensador automatizado. De acordo com a arquitetura do sistema proposto temos
a máquina dispensadora como dispositivo periférico, dividida em três estágios:
I - Sistema de Armazenamento.
II - Sistema de Ejeção de Unidades.
III - Sistema de Ejeção Final e Sensor óptico.
Figura 3.5 – Diagrama de blocos do sistema automatizado.
Cap.3 22
I - Sistema de Armazenamento
Este dispositivo tem a função de estocar os preservativos. Foi dimensionado com
capacidade para 150 unidades, conforme a Figura 3.6. O armazenador resume-se a uma
coluna metálica retangular construída com chapa de alumínio de 1 mm. A capacidade de
armazenamento poderá ser ampliada alterando-se a altura da caixa.
Os preservativos masculinos encontrados no mercado têm dimensões quadradas que
variam de 55 mm x 55 mm a 60 mm x 60 mm e uma espessura em torno de 5 mm.
No que se refere à parte traseira do armazenador, podemos afirmar que esta foi
projetada de forma que a abertura facilite o rápido abastecimento dos preservativos.
Orifícios, posicionados na altura da décima unidade armazenada, tem a função
receber um emissor de luz infravermelho (Infra Red- IR) de um lado, e um sensor de
infravermelho (foto transistor) do outro lado, formando um acoplador sensor óptico.
Figura 3.6 – Armazenador de embalagens de preservativos.
Quando o volume de unidades restante estiver abaixo deste orifício, o sensor
receberá a informação de luz infravermelha. O circuito eletrônico mostrado na Figura 3.7, tem
a função de amplificar o sinal do foto transistor e enviar um nível lógico de tensão para a
Cap.3 23
placa de aquisição de dados. Sempre que o software detectar esse nível lógico alto no canal da
placa, programado como entrada, avisos audiovisuais serão exibidos no painel da máquina,
informando a necessidade de um novo reabastecimento para que nunca ocorra a falta do
produto no dispensador.
Circuito Eletrônico dos Sensores: Este circuito tem a função de transformar a
variação de luminosidade no foto transistor em um sinal digital compatível com os circuitos
lógicos. Quando a passagem de luz estiver bloqueada pelas unidades, o foto transistor estará
na região de corte (altíssima resistência entre o emissor e o coletor), deixando o transistor
PNP BC558 também nesta região sem corrente de emissor para a base.
Figura 3.7 – Circuito do sensor de quantidade mínima de unidades.
Nesse estado o transistor BC517 não terá corrente de base para o emissor e não
haverá corrente de coletor, consequentemente não teremos queda de tensão no resistor do
coletor (15KΩ), ou seja, também estará na região de corte e a tensão no coletor será de 5
volts, nível lógico alto (1).
No momento em que o volume das unidades, dentro do armazenador, ficar abaixo
dos furos transversais (apenas 10 unidades restantes), o feixe de luz atingirá o foto transistor
deixando-o na região de saturação (baixíssima resistência entre o coletor e o emissor),
fazendo o transistor BC558 também ficar saturado e, consequentemente, saturar o transistor
BC517. Com isso teremos um nível de tensão igual a 0 volts (nível lógico baixo).
Estando o coletor do BC517 conectado a um canal da interface de aquisição
(DLP232PC), programado para ter a função de entrada digital de dados, teremos:
Nível Lógico 1=> Mais de 10 unidades armazenadas.
Nível Lógico 0 => Dez ou menos unidades (Avisos de abastecimento).
Cap.3 24
II - Sistema de Ejeção de Unidades
Este sistema é composto de uma base de alumínio (mancais), um motor DC com
redução, esteira de borracha e correia de acoplamento. Nesse bloco encontra-se o motor
atuador (motor 1) que desloca uma esteira na parte inferior do armazenador, ejetando a
unidade da parte inferior. Na Figura 3.8 apresenta-se este sistema eletromecânico de ejeção.
Figura 3.8 – Sistema eletromecânico de ejeção.
Quando uma unidade é solicitada, o motor será ativado por pulsos com período de
0,5 segundos (frequência de 1 Hertz), até que a unidade seja presa aos roletes do próximo
bloco e detectada pelo acoplador óptico. Quando isso ocorrer, a alimentação do motor 1 será
invertida e a esteira forçará o retorno de uma segunda unidade que também poderia ser ejetada
se não houvesse tal inversão.
Na Figura 3.9 temos as dimensões da estrutura da base de fixação do motor 1,
acoplado através de uma correia dentada à esteira.
Figura 3.9 – Estrutura da base do sistema ejetor.
Cap.3 25
No item 4 do Anexo 1, apresenta-se a Tabela 6 com as características do motor
atuador do bloco de ejeção das embalagens do produto.
=> Motor DC versus Motor de Passo:
Neste projeto optou-se pelo uso do Motor DC e não pelo Motor de Passo, pelos
seguintes motivos:
- Os Motores DC possuem mais torque.
- Não necessitamos de precisão no posicionamento da esteira.
- O acionamento dos Motores DC é mais simples que os Motores de Passo, pelo fato
de estes necessitarem um circuito sequencial para ativar suas fases.
O sinal gerado pelo canal da interface de saída do DLP232PC, programado para este
atuador (motor 1 da esteira), é aplicado ao circuito de potência apresentado na Figura 3.10.
Figura 3.10 – Circuito de potência do motor da esteira.
Na Figura 3.11 temos uma fotografia do armazenador acoplado ao sistema de ejeção
das embalagens.
Figura 3.11 – Armazenador acoplado ao sistema de ejeção das unidades.
Cap.3 26
III - Sistema de Ejeção Final e Sensor Óptico.
Neste bloco encontramos dois roletes de borracha, girando em sentidos opostos,
tracionados por um segundo motor atuador (motor 2), com o objetivo de prender e tracionar a
embalagem trazida pela esteira, como mostra a Figura 3.12.
Figura 3.12 – Sistema de ejeção final.
A partir do momento em que os roletes prendem a embalagem, o seu deslocamento
não dependerá mais da esteira. Logo após os roletes, encontra-se um sensor óptico da
categoria difusa, infravermelho, que detectará a presença do preservativo Este é composto de
um emissor e um receptor em ângulo de 45º, como se apresenta na Figura 3.4.
Quando a parte superior do sensor é bloqueada pela superfície da embalagem, o feixe
infravermelho reflete no foto-transistor e sua resistência, entre o coletor e o emissor diminui e
passa a conduzir a corrente de polarização para o transistor seguinte. O programa
computacional, por sua vez, enviará informação para que o motor atuador da esteira reverta o
sentido de rotação.
Através de uma abertura, no equipamento, a unidade será entregue ao solicitante,
como foi mostrado na Figura 3.4, em que temos o esboço completo do sistema eletromecânico
deste periférico dispensador.
O sensor óptico desse estágio envia seus níveis de tensão para um circuito eletrônico
idêntico ao circuito da Figura 3.7.
Cap.3 27
Não podemos deixar de validar que o circuito eletrônico mostrado na Figura 3.13, faz
a interface de potência (Buffer) entre a saída do canal da DLP232PC e o motor 2 (ejetor
final).
Figura 3.13 – Buffer de potência do motor 2.
3.3- Diagramas de Tempo
Baseado nos mecanismos do dispositivo da Figura 3.4, será apresentado nos gráficos
dos diagramas de tempo os níveis de tensão gerados pelo sensor e atuadores na Figura 3.14.
O dispensador inicia o funcionamento quando uma senha, pré-cadastrada, é digitada
no teclado. O software da máquina verifica o cadastro no banco dados. Se a senha for
validada (primeiro gráfico), uma série de pulsos ativará os driver´s de potência dos motores
atuadores. O motor atuador da esteira receberá pulsos positivos de12 Volts numa frequência
de 1 Hz (segundo gráfico) e o motor de ejeção final recebe uma tensão contínua de 12 Volts
(terceiro gráfico).
No, temos a alimentação do motor atuador da esteira pulsante e a sua inversão que
ocorre a partir do momento em que surge o sinal do sensor óptico (quarto gráfico).
O terceiro gráfico representa a alimentação do motor atuador dos roletes de ejeção
final do produto.
Este diagrama de tempo apresenta os sinais gerados durante a solicitação de uma
unidade do produto da máquina dispensadora.
Cap.3 28
Figura 3.14 – Diagramas de tempo do sistema.
O sinal gerado pelo sensor de número mínimo de unidades não está representado
nesse diagrama. Sendo a capacidade de armazenamento de 150 unidades, o sinal do sensor de
10 unidades restantes surgirá após 140 ciclos, apresentados no diagrama de tempo.
Com a apresentação dos diagramas de tempos de uma máquina, poderemos ter uma
visão geral das tensões geradas pelos sensores e das tensões aplicadas aos atuadores em
função do tempo. Essas informações são indispensáveis na elaboração dos Programas
Computacionais.
Cap.3 29
3.4 - Programas Computacionais
O software utilizado no desenvolvimento dos programas computacionais deste
projeto foi o Microsoft Visual Studio, pacote de programas elaborados pela Microsoft® para
o desenvolvimento de programas computacionais ou informáticos dedicados ao Visual Basic,
NET Framework, e outras linguagens (HALVORSON, 2009) (KURATA, 2007).
O Microsoft Visual Basic é uma plataforma de desenvolvimento utilizada na
programação do software dedicado a uma variedade de configurações no sistema operacional
Windows, Web e em outros ambientes.
Outro programa computacional dentro da plataforma Excel, “EXCEL para
Engenheiros” (GOMEZ, 2009), também foi pesquisado e analisado, antes de se decidir pelo
uso definitivo do Microsoft Visual Basic.
3.4.1 - Estrutura dos Programas
Para o controle do sistema foi necessário o desenvolvimento de dois programas
computacionais na plataforma do Visual Basic, sendo um para a CPU da máquina
dispensadora e outro para a CPU central, interligadas através da comunicação wireless. Foram
nomeados de “DispensadorCamisinha.aplication” e “SampleDataBindChart.application”.
Dispensador Camisinha.aplication.
Software desenvolvido para o sistema de controle da máquina dispensadora, com os
seguintes objetivos:
- Ler as senhas digitadas no teclado para fazer a validação dos usuários cadastrados.
- Criar formulários com gráficos, menus, barras rolantes, planilhas, identificação da máquina,
bem como e enviar informações para o display de modo a interagir com o usuário.
- Criar um banco de dados das pessoas cadastradas.
- Modem.
- Fazer a programação dos canais da interface de aquisição de dados DLP232PC para leitura
dos sensores.
- Fazer a programação dos canais da interface de aquisição de dados DLP232PC para leitura
dos atuadores.
Cap.3 30
- Fazer a programação para comunicação com o Modem Wireless, para o envio dos gráficos
com os respectivos dados, além do número identificador da Máquina, via Internet.
- Gerar o código identificador, definido para cada máquina.
- Emitir avisos áudio visuais quando o sensor de nível de embalagens estiver no mínimo.
No Apêndice 2, apresentam-se as imagens, nos monitores de vídeo, com a sequencia
dos formulários criados, de acordo com os procedimentos durante o uso dessas máquinas.
SampleDataBindChart.application.
Software desenvolvido para os computadores que receberão as informações da(s)
máquina(s) dispensadoras. Tem os seguintes objetivos:
- Receber as informações das máquinas, através da rede Internet.
- Identificar a máquina.
- Apresentar os dados das máquinas em forma de gráficos, que serão atualizados sempre
que o programa for inicializado.
- Criar um formulário com barra rolante para acessar os dados (número de embalagens
solicitadas) versus data, devido á grande quantidade de informações acumuladas.
Portanto, com a utilização desses dois programas, podemos praticamente generalizar
o controle e automação de qualquer máquina dispensadora de produtos em geral. Para
isso, basta conhecer seus sensores, atuadores e o seu princípio de funcionamento.
No Apêndice 2, apresentamos as imagens geradas por esse software durante a
realização dos testes.
Cap.3 31
3.5 – Fluxogramas do Funcionamento
Na Figura 3.15 apresenta-se o fluxograma de funcionamento completo do sistema.
Figura 3.15 - Fluxograma do funcionamento do sistema.
Cap.3 32
Com a senha correta, um bit proveniente de um canal de saída da interface
DLP232PC ativará os drivers dos motores da esteira responsável pela extração de uma
unidade do depósito de armazenamento e do sistema de ejeção final.
A esteira levará o produto (embalagem de preservativo) até determinado ponto em
que é detectado por um sensor óptico, o qual enviará um pulso (bit) para um canal de entrada
da interface DLP232PC. Nesse momento, a embalagem ficará sob controle do sistema de
ejeção final.
Com o bit gerado pelo acoplador óptico, o programa computacional também ativará
o circuito de controle do motor da esteira para que haja uma reversão no sentido de rotação,
evitando que mais de uma embalagem seja ejetada.
O sistema de ejeção final entregará a embalagem ao consumidor e, logo em seguida,
todos os motores serão desligados.
Um monitor de vídeo foi utilizado durante o desenvolvimento dos testes de
funcionamento do programa computacional, onde podemos observar toda a sequencia nas
telas apresentadas no Apêndice 2.
O adaptador USB wireless fará a comunicação com o computador central, próximo a
esta máquina, para que sejam enviados os cadastros, bem como receba os relatórios de acesso
ao dispensador. O computador central armazenará os dados e funcionará como uma central
da rede internet.
O Apêndice 1 apresenta detalhes de vários modelos de máquinas, das mais simples
às industrializados, inclusive a metodologia utilizada no 1º e 2º protótipos das desenvolvidas
no IFPB (máquinas dispensadoras).
Finalmente, podemos afirmar que a metodologia aplicada no desenvolvimento deste
sistema de automação e controle teve inicio com a aplicação de alguns dispositivos e
softwares supostamente corretos para as implementações. Com as pesquisas, experimentos e
avanços tecnológicos, a metodologia foi sendo moldada e chegamos ao final desse trabalho
com os resultados esperados.
Cap.4 33
Capítulo 4
Testes e Resultados
Neste Capítulo apresentamos o conjunto dos dispositivos com os quais foram feitos
os testes de funcionamento da proposta, as simulações e os resultados conseguidos,
comprovando toda a teoria.
4.1 - Protótipo de Testes
O protótipo da máquina dispensadora de embalagens de preservativos, apresentado
no item 3.2.3.4, foi adaptado ao sistema de controle proposto para ser utilizado nos testes do
trabalho. Na Figura 4.1 apresentamos uma fotografia da parte frontal dessa estrutura.
Figura 4.1- Protótipo de testes.
Cap.4 34
4.2 - Testes e Simulações
Na Figura 4.2 apresentamos a composição geral dos equipamentos utilizados nos
testes.
Figura 4.2 – Equipamentos utilizados nos testes.
Utilizamos o protótipo da Figura 4.1 interligado a um computador, através do
módulo de aquisição de dados (DLP232PC) e computadores remotos conectados via Internet.
Inicialmente instalou-se, na CPU do Dispensador, o Sistema Operacional Windows
XP® e, em seguida, um dos programas computacionais desenvolvidos no pacote Visual Basic,
nomeado de “Dispensador Camisinha.aplication”. Esse programa computacional implementa
as funções já apresentadas no item 3.4.1.
Os testes e simulações foram feitos de duas formas. A primeira é digitando uma
senha cadastrada, fazendo o equipamento (dispensador) funcionar normalmente, ejetando uma
embalagem (Apêndice 2) e a outra foi feita utilizando uma chave que ligue +5 Volts à entrada
Cap.4 35
do canal da interface de aquisição de dados, simulando a informação que o acoplador óptico
produz quando uma embalagem está sendo ejetada, como mostra o circuito da Figura 4.3.
Com essa chave aberta, o canal da interface de aquisição lê a informação de Bit =0, por conta
do resistor de 1 KΩ ligado ao ponto de terra, e com a chave fechada, temos a leitura direta de
5 Volts (Bit=1), simulando a mesma informação do acoplador óptico.
Figura 4.3 – Chave de simulação.
Diariamente uma série de solicitações foi realizada com valores aleatórios, através da
máquina ou da chave de simulação, já que o software foi programado em sincronismo com a
data. Portanto, foi preciso que a cada dia fossem realizados os testes.
Na Tabela 3 apresentamos a organização dos testes em três colunas. A primeira
coluna indica o número do teste, a segunda coluna, a data e na terceira, a quantidade de
solicitações do produto do dispensador realizadas na data correspondente.
Podemos observar na terceira coluna que, somando-se todas as simulações, foram
realizados um total de 816 testes, no período de 38 dias.
Dividimos os testes em duas etapas:
1. Testes realizados no período de 20 de maio a 29 de junho de 2011,
correspondentes aos testes de No. 01 ao de No. 11 da Tabela 3, para verificar e
ajustar os softwares.
2. Testes definitivos realizados no período de um mês, entre 26 de Julho e 25 de
Agosto de 2011, correspondentes aos testes de No. 12 ao de No. 38, conforme
Tabela 3.
Cap.4 36
Tabela 3 – Testes e Simulações
Teste Data Quantidade
Testes iniciais 01 20/5/2011 09
02 22/5/2011 11
03 24/5/2011 10
04 25/5/2011 04
05 01/6/2011 02
06 08/6/2011 32
07 09/6/2011 07
08 22/6/2011 30
09 23/6/2011 82
10 28/6/2011 06
11 29/6/2011 06
Testes contínuos durante 30 dias.
12 26/7/2011 11
13 27/7/2011 14
14 28/7/2011 20
15 29/7/2011 10
16 30/7/2011 29
17 01/8/2011 11
18 02/8/2011 22
19 03/8/2011 36
20 06/8/2011 40
21 08/8/2011 16
22 09/8/2011 23
23 10/8/2011 33
24 11/8/2011 20
25 12/8/2011 47
26 13/8/2011 14
27 14/8/2011 22
28 15/8/2011 06
29 16/8/2011 26
30 17/8/2011 23
31 18/8/2011 23
32 19/8/2011 41
33 20/8/2011 13
34 21/8/2011 08
35 22/8/2011 04
36 24/8/2011 19
37 25/8/2011 36
38 26/8/2011 50
Cap.4 37
4.3 - Resultados
Em um computador remoto, conectado com a Internet, foi instalado o outro
programa nomeado de “SampleDataBindChart.application”, também com as funções já
apresentadas no item 3.4.1. Quando esse aplicativo é inicializado, surge uma interface gráfica
que gera um formulário com o nome de “GERENCIADOR”, apresentando o gráfico em
função dos resultados transmitidos a partir da máquina dispensadora, como mostram as
Figuras 4.4, 4.5 e 4.6.
Figura 4.4 – Gráfico com os resultados recebidos via Internet.
Temos duas informações representadas nessa tela, uma com os dados no formulário
de barras de rolagem e outro com o formulário gráfico do número de unidades solicitadas X
dia. As informações contidas nessa tela correspondem às enviadas pelo computador da
máquina dispensadora em testes.
O formulário localizado na parte superior direito, conforme a Figura 4.5, com barra
de rolagem, contém as informações recebidas, correspondentes aos seguintes dados:
1. Teste: Número dos testes realizados.
2. Data: Data dos testes.
3. Unidades: Quantidade de unidades ejetadas pela máquina na data correspondente.
Cap.4 38
Figura 4.5 – Formulário de dados recebidos.
Comparando a Figura 4.4 com a Figura 4.5, observamos que no teste N° 9 realizado
no dia 23/6/2011, foram ejetadas 82 embalagens. Esse teste que corresponde à maior coluna
do gráfico.
A Figura 4.6 apresenta a imagem do gráfico com a representação de todos os
resultados dos testes realizados no experimento.
Figura 4.6 – Resultado dos testes apresentados no computador remoto.
Pode-se observar que no período de 24 de maio a 25 de julho, os programas
computacionais estavam em fase de aperfeiçoamento, e a partir de 26 de julho os testes foram
realizados diariamente, com exceção dos dias 31 de julho e 23 de agosto em que o PC central
Cap.4 39
esteve desligado. Nos dias 04 e 05 de agosto não foram realizados testes, algumas vezes por
falta de energia elétrica.
O software “Gerenciador” não atualiza os dados em tempo real. Para o
monitoramento de novas informações, o programa “SampleDataBindChart.application” terá
que ser reinicializado.
À medida que as informações são incrementadas a imagem do gráfico vai sendo
compactada horizontalmente, conforme é mostrado na Figura 4.5.
Figura 4.7 – Compactação do gráfico no eixo x.
Diante de todo exposto, vale salientar que a quantidade de máquinas dispensadoras,
destinadas a enviar informações é elevada. Cada uma enviará o seu próprio código de
identificação.
Finalmente, podemos concluir que as informações simuladas na máquina
dispensadora, com o sistema proposto implantado, correspondem exatamente aos dados
apresentados nos formulários dos gráficos dos computadores de monitoramento, conectados
via rede Internet.
Cap. 5 40
Capítulo 5
Conclusões
O crescente aumento na implantação das máquinas de venda automática
(dispensadoras) para uma grande variedade de produtos de consumo. Podemos observar isso
através da mídia.
A implantação do sistema de automação e controle, proposto nesse trabalho, é de
grande interesse para os fabricantes, tendo em vista a necessidade controlar e monitorar suas
máquinas, observando sempre a demanda e a viabilidade de suas instalações. Controlar e fazer
a aquisição dos dados em determinado sistema periférico, via internet, são as principais
vantagens desse sistema.
Esse trabalho foi direcionado para as máquinas dispensadoras de embalagens de
preservativos masculinos onde um modelo foi desenvolvido para esta finalidade. Com o
sistema de automação e controle proposto, adaptado ao modelo, foi realizado um total de 816
testes e simulações, durante o período de 38 dias, mostrando que o objetivo do trabalho foi
alcançado com grande confiabilidade.
Em relação ao hardware, o módulo de aquisição de dados utilizado, com tecnologia
USB, simples e de baixo custo, mostrou ter grandes vantagens sobre os antigos sistemas de
aquisição de dados utilizados através das portas de comunicação seriais RS232, paralelas e de
barramentos internos.
Sobre os programas computacionais, podemos afirmar que a escolha da plataforma
de programação do Microsoft Visual Basic, dentre outras, foi devido à sua versatilidade
voltada para a internet (Visual Studio.NET).
Os sistemas para monitoramento dos dados de plantas industriais, através de
monitores de vídeo são conhecidos como “supervisórios”. A apresentação dos resultados
desse trabalho nos monitores, através da interface gráfica nos computadores remotos, pode ter
a mesma função.
5.1 - Contribuições
A rapidez da aquisição dos dados é de grande importância para as análises
estatísticas do Ministério da Saúde, para que este possa fazer uma avaliação da eficiência do
Cap. 5 41
programa de distribuição das unidades de preservativos, juntamente com outras campanhas de
prevenção e comparar com os dados de incidência das DST/AIDS.
Com estas planilhas podem-se concluir quais são os dias e os meses de maior acesso
ao produto, assim como, a região que mais o solicita.
Outra contribuição importante será a implantação, em outros tipos de máquinas
dispensadoras, do sistema proposto nesse trabalho.
5.2 - Trabalhos Futuros
Como sugestão para os trabalhos futuros, temos a aplicação dessa proposta no
desenvolvimento de um sistema de aquisição de dados de aparelhos médico-hospitalares das
Unidades de Tratamentos Intensivo (UTI), onde estes possam enviar relatórios relacionados à
frequência cardíaca, pressão arterial e outras informações importantes sobre os pacientes, via
internet para aparelhos móveis do tipo celular ou iPad, onde os médicos ou responsáveis
possam monitorá-las a distância.
Outros trabalhos poderão ser desenvolvidos, na área de softwares, para outros tipos
de Sistemas Operacionais.
Interfaces gráficas também podem ser elaboradas, vinculadas a programas
estatísticos, apresentando resultados imediatos.
Finalmente concluímos que não somente as máquinas dispensadoras poderão ter a
implantação desse sistema de automação e controle proposto. Dispositivos eletromecânicos,
processos industriais, automação residencial, bancária, hospitalar, e outros, podem ser
automatizados e controlados com essa proposta. Para isso é preciso que sejam conhecidas as
características dos sensores e atuadores da planta em que será implantado o sistema
apresentado nesse trabalho.
Referências 42
REFERÊNCIAS
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Apêndice 1 45
Apêndice 1
Dispensadores de Embalagens de Preservativos
Masculinos
A seguir veremos alguns modelos nacionais das máquinas dispensadoras de
embalagens de preservativos masculinos, dos mais simples aos mais complexos, bem como o
desenvolvido no IFPB.
1- Modelos de máquinas dispensadoras nacionais.
1.1- Programa de distribuição de Ribeirão Preto/SP.
Na Figura A 1.1 apresenta-se um dispositivo dispensador simples, sem mecanismos,
que tem a função de liberar as embalagens dos preservativos. Tal dispositivo foi criado por um
programa municipal DST/AIDS de Ribeirão Preto/São Paulo, para distribuição gratuita.
Figura A 1.1- Dispensador de preservativos de Ribeirão Preto.
1.2 - Máquinas dispensadoras com moedas.
Na Figura A 1.2 pode-se observar um modelo que utiliza moedas de R$ 0,50 para
fazer a aquisição dos preservativos. Este equipamento encontra-se instalado dentro de algumas
indústrias para facilidade dos funcionários.
Apêndice 1 46
Figura A 1.2 – Máquina dispensadora com moedas.
2 – Máquinas dispensadoras desenvolvidas pelo IFPB (Programa do M.S.)
2.1- Características do Protótipo da 1ª. Fase do Programa.
O dispensador proposto pelo CefetPb foi confeccionado em chapa de aço galvanizado
com 1 milímetro de espessura, material este resistente a corrosão. As dimensões máximas do
dispensador serão de 700 mm x 750 mm x 120 mm.
Na parte frontal, fica um teclado numérico para inserção de senha, um visor que
apresenta algumas informações durante o funcionamento, uma lâmpada de sinalização para
reabastecimento do equipamento, e algumas informações no adesivo que será fixado, como
mostra a Figura A 1.3, na apresentação do projeto.
Figura A 1.3 – Grupo de trabalho do IFPB com o primeiro protótipo.
Apêndice 1 47
Internamente o dispositivo possui uma placa eletrônica que terá as funções conforme
mostra a Tabela 4.
Tabela 4 - Funções da placa eletrônica do primeiro protótipo.
Receber as informações inseridas no teclado;
Apresentar as informações necessárias no visor;
Sinalizar quando o dispensador estiver com menos de 20 preservativos;
Receber informações dos sensores do sistema e se comunicar com os atuadores.
Receber informações para o banco de dados de novos usuários via uma porta USB;
Não permitir o acionamento quando o dispensador estiver vazio;
Não permitir o acionamento quando o usuário atingiu sua cota no período;
Troca da placa de maneira fácil, para manutenção preventiva ou corretiva;
Guardar informações no caso de falta de energia.
O dispensador tinha capacidade para 450 preservativos distribuídos entre as espiras de 09
molas que são confeccionadas também em aço galvanizado como mostra a Figura A 1.4.
Tracionadas por um motor de passo, uma mola girava 360°, para ejetar uma unidade. Quando
cada mola ejetava suas 50 unidades o motor de passo, controlado por outro, se deslocava para
a mola seguinte, até a nona mola.
Figura A 1.4 – Sistema eletromecânico do primeiro protótipo.
Apêndice 1 48
2.2- Descrição do Hardware.
O hardware do será composto por uma placa eletrônica chamada de Placa Base. A
Placa Base será responsável por:
Controlar os motores de passo (ou motores DC) através de drives de potência;
Monitorar os estados dos sensores ópticos;
Interagir com o usuário através de um LCD 16 x 2 com backlight e um teclado numérico
de 12 teclas;
Fazer o gerenciamento lógico do sistema;
Armazenar em memória E2PROM as informações dos usuários (SOARES, 2003);
Armazenar em memória E2PROM os logs de: problemas ocorridos, reabastecimentos
realizados e preservativos liberados;
Interagir com o Software de Administração através de uma interface RS-232.
A Placa eletrônica possuirá os seguintes blocos.
Fonte de Alimentação
Microcontrolador
Interface com Usuário
Interface de Comunicação
Interface de Potência
Interface para Sensores
2.2.1 –Microcontrolador
O microcontrolador é o Atmel AT89S8252 (NICOLOSI – 2005). Ele possui
arquitetura 8051, watchdog, frequência de clock de 24MHz, memória flash de 8MB, memória
RAM de 256B, E2PROM interna de 2KB, interfaces UART e SPI, conforme Figura A 1.5.
(NICOLOSI, 1998).
Apêndice 1 49
Figura A 1.5 – Diagramas de blocos do sistema processador.
2.2.2 - Interfaces com o Usuário
-Um LCD 16x2 com backlight, display pelo o qual serão exibidas informações.
- Um teclado matricial de 12 teclas.
-LED’s de status para sinalizar situações diversas da máquina.
2.2.3 - Interface de Comunicação
A interface de comunicação será utilizada para configurar a máquina, fazer o upload
dos dados de usuários cadastrados e fazer o download dos relatórios e logs gerados pela
máquina. A interface possuirá o padrão RS-232C com protocolo de comunicação baseado em
comandos AT (SILVEIRA – 2011).
2.2.4 - Interface de Potência
A interface de potência será responsável por controlar os motores usados no processo
de liberação dos preservativos. Ela será composta por 8 transistores de potência do tipo
TIP122.
2.2.5 - Interface para Sensores
A interface para Sensores fará o acoplamento dos sensores óticos ao microcontrolador
Apêndice 1 50
3 - Características do Protótipo da 2ª. Fase do Programa.
O protótipo do dispensador nessa 2ª fase foi desenvolvido no IFPB em 2009/2010. se
O funcionamento desta máquina se dá pela digitação de senhas numéricas para se obter
embalagens. As características eletrônicas foram idênticas ao do projeto da 1ª fase.
Na Figura A 1.6 mostra-se a imagem externa do protótipo, juntamente com o grupo
de trabalho.
Figura A 1.7 podemos ter uma vista de cima, do projeto. Resume-se a um cilindro
com 4 quadrantes, nos quais são instalados as caixas com 55 embalagens cada. Com o
esvaziamento de uma caixa o cilindro gira 90° e a próxima caixa ficará sobre o sistema de
ejeção, apresentado na Figura.
Figura A 1.6 – Grupo de trabalho do IFPB com o segundo protótipo.
Figura A 1.7 – Vista de cima do projeto do segundo protótipo.
Apêndice 1 51
Figura A 1.8 – Sistema de ejeção do segundo protótipo.
Maiores detalhes desse projeto são direitos autorais do Ministério da
Saúde.
4 – Matérias Publicadas.
4.1 Assessoria de imprensa do Instituto Federal de Educação da Paraíba
- Terça-feira, 14 de julho de 2009
Estudantes paraibanos projetam máquina de distribuir camisinhas.
João Pessoa – Consultores do Ministério da Saúde (MS) estiveram no campus João
Pessoa do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB), nesta
segunda-feira, 13, para avaliar a máquina que distribui camisinhas, feita na instituição. O
protótipo do chamado dispensador de preservativo foi elaborado a partir do Prêmio de
Inovação Tecnológica, concurso nacional realizado pelo MS em parceria com a Secretaria de
Educação Profissional e Tecnológica (Setec) do Ministério da Educação.
O antigo Centro Federal de Educação Tecnológica (Cefet-PB) ficou em segundo lugar
no concurso. Como os alunos que fizeram o primeiro modelo já concluíram o ensino superior
e o professor orientador está afastado para doutorado, uma nova equipe do IFPB foi convidada
a trabalhar na máquina.
Apêndice 1 52
O novo modelo, orientado pelo professor José Aniceto Duarte Costa, está sendo
feito pelos estudantes Harlan Ellison, Victor Peixoto, Felipe Henrique e Iogo Teixeira, do
curso de automação industrial, e Fernanda Nicolai, de design de interiores. Há nove meses a
equipe vem trabalhando na máquina, que funciona de modo semelhante à de distribuição de
refrigerante com ficha ou moeda. Na máquina do IFPB, o usuário, que seria um aluno
cadastrado, digita a matrícula e senha para ter acesso a um preservativo masculino.
Na apresentação feita pelo professor Aniceto, todo o mecanismo da máquina foi
explicado, bem como os materiais utilizados e até os problemas que tiveram de ser
solucionados para que o protótipo funcionasse com perfeição. Os consultores do MS são Fábio
Francisco Evangelista Leal, do Complexo Industrial e Inovação em Saúde, da Secretaria de
Ciência, Tecnologia e Insumos Estratégicos, e dois convidados da Universidade Tecnológica
Federal do Paraná, Carlos Cziulik e Josmael Roberto Kampa. Carlos é pró-reitor da UTF-PR e
participou da elaboração do edital do concurso, no qual a instituição paraibana foi premiada
em 2007, e Josmael fez parte do julgamento.
4.2 - 16 de Julho de 2009
Máquina de preservativos passa por análise
O Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB) recebeu, no
início da semana, a visita de consultores do Ministério da Saúde que avaliaram o andamento
da criação da máquina de preservativos. O equipamento foi elaborado através do Prêmio de
Inovação Tecnológica, realizado pelo Ministério da Saúde e Secretaria de Educação.
Segundo informações do professor orientador do projeto, José Aniceto Duarte
Costa, os consultores analisaram o protótipo e solicitaram pequenas modificações. “As
alterações serão feitas para aperfeiçoar o equipamento”, disse. Os consultores orientaram que
o gabinete deve ter mais rigidez contra possíveis atos de vandalismo. “A parte superior não
pode ser reta para que não seja possível jogar água”, explicou.
A equipe formada pelo professor e por quatro alunos do curso de Automação
Industrial ainda deve trabalhar mais dois meses para concluir a máquina, que vai funcionar de
forma semelhante a uma máquina de refrigerante, com ficha ou moeda. “Na máquina, o aluno
teria de ser cadastrado para ser possível retirar o preservativo”, disse.
Apêndice 1 53
O professor informou que apenas a Paraíba está desenvolvendo o projeto nos moldes
solicitados pelo Ministério da Saúde. Os Estados do Rio de Janeiro e Santa Catarina ficaram
em terceiro e primeiro lugar respectivamente no concurso nacional, mas não estão mais
concorrendo. “O Rio de Janeiro desistiu e Santa Catarina apresentou um projeto que foi
rejeitado pela comissão que analisa”, disse Aniceto.
O próximo passo é fazer as modificações e enviar um relatório para o ministério
apresentando viabilidade para a industrialização da máquina de preservativos, que deve ser
instalada em 400 centros e universidades do país.
4.3 – 14/06/2009 às 18:15:49
Secretaria da Saúde de Curitiba distribui camisinhas
Semelhante à máquina de refrigerantes, que funciona com fichas, o protótipo da
máquina de camisinha, que já deveria estar pronto, está sendo aperfeiçoado por uma equipe de
professores e estudantes do Centro Federal de Educação Tecnológica (Cefet) da Paraíba, que
firmou acordo com o Ministério da Saúde para aprimorar o dispensador, visando sua futura
produção em larga escala.
No final de março deste ano, técnicos do Departamento de Economia da Saúde,
vinculado ao Ministério da Saúde, assistiram à apresentação do professor José Aniceto
Duarte Costa e dos estudantes do ensino superior que estão trabalhando desde outubro de
2008 para aprimorar a máquina.
De acordo com informações divulgadas pelo Cefet, as mudanças no mecanismo estão
sendo feitas para que a máquina se torne mais leve e tenha menor custo. A estimativa inicial
do ministério é que o custo de cada máquina seja de R$ 400, quando passarem a ser fabricadas
em escala industrial.
Pesquisas do Ministério da Saúde revelavam, no ano passado, que na primeira relação
sexual, mais de 30% das meninas afirmaram que não usaram camisinha porque confiaram nos
parceiros. Entre os meninos, apenas 7% tiveram o mesmo comportamento.
Apêndice 2 54
Apêndice 2
Funcionamento dos Programas Computacionais
Neste Apêndice apresentaremos as imagens geradas pelo pacote de programas
elaborados pela Microsoft®, o Microsoft Visual Studio.
Inicialmente a Figura A 2.1 apresenta o programa compactado que será instalado
nas máquinas dispensadora.
Figura A 2.1 - Instalação do programa computacional do sistema.
Durante a inicialização o programa busca a conexão com o endereço IP, on-line. Caso
o sistema não consiga comunicação com o computador central, por algum motivo, seja surgirá
a mensagem conforme o formulário da Figura A 2.2.
Figura A 2.2 – Busca de conexão.
Caso a conexão não ocorra durante instalação, aparecerá a imagem da Figura A 2.3.
Apêndice 2 55
Ocorrendo a conexão normalmente teremos as imagens da Figura A 2.4 (a). Nesse instante o
usuário irá digitar a senha pré-cadastrada para retirar o produto, conforme Figura A 2.4 (b).
Figura A 2.3 – Mensagem de conexão desabilitada.
(a) (b)
Figura A 2.4 – Mensagens geradas durante a inicialização do processo.
A não validação da senha, pelo banco de dados, mostrará a informação de “senha
incorreta” apresentada na Figura A 2.5.
Figura A 2.5 – Mensagem de senha incorreta.
Quando a senha for corretamente digitada teremos as informações mostradas nas
Figuras A 2.6 (a) e (b). Nesse momento, o programa acionará os dispositivos atuadores
eletromecânicos (motores), encarregados de fazer a ejeção do produto até a abertura de saída
Apêndice 2 56
do equipamento, para que esse seja retirado pelo usuário. Isso leva em torno de 5 segundos
para a embalagem aparecer na abertura de saída do equipamento dispensador. Em seguida o
sistema volta para a fase inicial da Figura A 2.4 (a), iniciando novo ciclo de funcionamento.
(a) (b)
Figuras A 2.6 – Finalizando o processo.
Nos computadores de monitoramento, o segundo programa computacional
desenvolvido, denominado “Gerenciador.rar”, será instalado. O procedimento será idêntico.
Inicialmente instalamos o pacote de software, através do programa computacional compactado
WinRAR ®, conforme Figura A 2.7.
Figura A 2.7 – Setup de instalação do programa de monitoramento.
Apêndice 2 57
Qualquer computador, conectado à rede Internet, que instalar este programa, terá
acesso ao monitoramento das máquinas dispensadora, apresentando a imagem do formulário
do gráfico da Figura 4.4.
Resumo do processo: Quando é feita a solicitação de uma unidade do produto do
dispensador, através do teclado, digitando-se uma senha o programa computacional atuará da
seguinte forma:
1. Inicialmente mostrará a mensagem: “Digite a senha”.
2. Verifica se no banco de dados a senha foi cadastrada. Caso não esteja, apresenta no display
“Senha Incorreta” e volta ao início.
3. Caso a senha esteja correta, uma mensagem de “Aguarde” será apresentada.
4. A interface DLP232PC, através de um canal programado como saída digital ativa o motor
da esteira de forma intermitente, com pulsos de tensão com períodos de 0,5 s e intervalos de
0,5 segundo, até que o sensor óptico detecte a unidade.
5. Através de outro canal do DLP232PC, programado como entrada digital, o sensor óptico
envia o sinal de nível alto indicando a presença da unidade a ser ejetada. Neste instante, o
motor da esteira terá sua polaridade elétrica invertida e outro motor com rolos compressores
enviará o produto para uma abertura de saída do equipamento.
6. A mensagem final “Retire a embalagem” aparecerá durante alguns segundos e o programa
computacional reiniciará todo o processo.
7. Os dados referentes à data e número de unidades solicitadas serão armazenados na memória
e serão enviados para um banco de dados de um computador central através do adaptador USB
wireless.
A cada passagem das unidades pelo sensor óptico o programa computacional fará o
incremento do número de unidades solicitadas para a inclusão no banco de dados da memória.
Os relatórios diários, juntamente com os respectivos gráficos, irão estar à disposição na
internet, através do adaptador USB wireless.
Anexo 1 58
Anexo 1
Hardwares Utilizados no Trabalho
1- Placa Mãe
A Gigabyte Tecnology Co. Ltda apresentou a primeira mini-ITX - AMD, placa mãe
de baixo consumo e formato reduzido (APPEL – 2011). Encontra-se no mercado placas mãe
com pequenas dimensões, comparadas com a tradicional (normal), como são apresentadas na
Figura AN 1.1.
Figura AN 1.1 – Dimensões de placas mãe.
Anexo 1 59
Neste trabalho poderíamos ter utilizado alguma destas placas como unidade central de
processamento (CPU), que teriam recursos mais que suficientes para as funções exigidas, mas
devido à maior facilidade utilizamos uma placa mãe convencional com dimensões de 9.6 inch
x 8.8 inch (24.4 cm x 22.3 cm).
2 - Interfaces de Aquisição de Dados – USB DLP232PC
A Figura AN 2.1 apresenta uma fotografia desta interface.
Figura AN 2.1 – Módulo de aquisição de dados USB DLP232PC
Na Figura AN 2.2 apresenta-se o módulo de aquisição de dados juntamente com
diagrama esquemático dos pinos.
Figura AN 2.2 – Diagrama esquemático dos pinos/canais do módulo DLP232PC.
Anexo 1 60
2.1- Especificações técnicas do módulo
O módulo DLP232PC é alimentado com uma tensão de cinco volts proveniente da
porta USB. Cada canal possui as seguintes características:
Saída Digital: Coloca o pino (canal) em nível alto (HI) ou baixo (LO).
Entrada Digital: Ler o estado do pino em alto/baixo.
Analógica: (Canais 1-8). São lidos e retornam a tensão em todos os I/O utilizando um pino
como um conversor A/D de 10-bit (0-5 volt).
Temperatura: temperatura medida utilizando um sensor de temperatura digital na faixa de 67
a 257 ° F (-55 a 125 ° C).
Temperatura de operação: 0-70 ° C.
Tensão em I/O em relação ao solo: -0.3V para 5,3 V.
Corrente máxima de saída (pino como output): 25 mA.
Observações sobre os procedimentos de instalação:
• Desligue o PC antes de ligar para o DLP232PC.
• Precauções estáticas para evitar danos ao módulo DLP232PC.
2.2 - Drivers USB
Os drives USB para os sistemas operacionais estão disponíveis para download a partir
dos sites da DLP Design, são eles:
Windows XP: x64 Mac OSX
Windows Server: 2003 Mac OS9
Windows, Mac: OS8 2000
Windows 98, ME: Linux
Esses drives estão disponíveis para download na página seguinte:
http://www.dlpdesign.com/DNLD8/. O modo de operação de cada canal (pino) pode
ser alterado de acordo com a programação do comando enviado. Logo abaixo apresentamos a
tabela 5, correspondente à programação dos canais.
Anexo 1 61
2.3 - Utilizando o DLP232PC
Conectar o DLP232PC no PC e iniciar a instalação dos drives. Uma vez que os drives
são instalados, o DLP232PC poderá ser programado. Todas as instruções são comandos de um
único byte. Pode ser utilizado um terminal simples emulador ou utilizar um programa de sua
escolha. Inicialmente, acesse a porta COM, defina a taxa de transmissão com 460.800 bps/1
start bit/sem paridade/8 de dados bits/1 stop bit e enviar comandos de byte único, como mostra
a Tabela 5.
Vale salientar que no controle do dispositivo deste projeto não necessitamos de altas
taxas de transmissão de dados. Os canais foram programados da seguinte forma:
I - Canal CH 11 – (Pino 11) - Saída para ativar os circuitos de potência dos motores.
Caractere ASCII – h (5 Volts)(alto) /i (0 Volts)(baixo).
II - Canal CH 13 – (Pino 13) – Entrada do sinal digital gerado pelo acoplador óptico quando
uma embalagem do produto estiver sendo ejetada.
Caractere ASCII – r
III – Canais CH6, CH7, CH8 e CH114 – Saídas digitais para acionamento do display LCD.
IV – Canais CH3, CH4, CH5, CH2, CH1, CH9 E CH10 – Entradas digitais das linhas (4) e
colunas (3) do teclado.
Tabela 5 – Tabela de programação do módulo DLP232PC.
Anexo 1 62
Continuação da Tabela 5.
Anexo 1 63
Continuação da Tabela 5.
3 – Portas Paralelas
Na Figura A 2.4 apresenta-se o conector padrão Centronics com as funções de cada
pino de conexão.
Figura AN 3.1 – Conector da interface paralela DB25.
Anexo 1 64
As atuais placas mãe não dispõem do conector das interfaces de entrada e saída
paralela DB25. Na Figura A 2.5 apresenta-se um modelo de placa que pode ser conectada ao
barramento PCI, quando se deseja utilizar estas interfaces.
Figura AN 3.2 – Interface paralela para barramento PCI.
4 – Características dos Motores Atuadores
Tabela 6. Características dos motores atuadores - 37JB6K/3530-1250-150 #46
Informações do motor (sem caixa de redução)
Tensão: 12 VDC
Velocidade sem carga r/min.: 5000
Corrente sem carga mA: 100
Velocidade nominal r/min.: 4300
Torque nominal g.cm: 40
Potência de saída: 1.8W
Corrente nominal mA: 330
Stall torque g.cm: 285
Stall current: 1.5A
Informações com caixa de redução:
Relação de Redução: 150
Número de Engrenagens: 5
Comprimento: 26.5mm
Velocidade sem carga r/min.: 33
Velocidade nominal r/min: 28
Torque nominal kg.cm: 3.5
Maxíma carga admissível em um curto espaço de tempo kg.cm: 18
Direção da rotação: CW
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