|
||
| B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica | ||
| USO DE MICROCONTROLADORES COMO ALTERNATIVA DE BAIXO CUSTO EM SISTEMAS DE AQUISIÇÃO DE DADOS | ||
| André de Oliveira Ferreira 1 (andreferre@gmail.com), Eliomar Azevedo do Carmo 1, José Augusto Lima Barreiros 1, Orlando Fonseca Silva 1 e Carlos Tavares da Costa Junior 1 | ||
| (1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ) | ||
| INTRODUÇÃO:
Com o advento da automação dos setores industriais, cresce cada vez mais a necessidade de se realizar medidas e controle de grandezas físicas envolvidas nos mais diversos processos, fazendo isto com equipamentos de baixo custo e tamanho reduzido. A formação de profissionais capacitados para essa tarefa é uma meta almejada por todas as universidades e não diferente da Universidade Federal do Pará (UFPA), que resolveu atacar o problema incentivando seus alunos de Engenharia Elétrica (EE) a construírem protótipos didáticos de baixo custo para serem utilizados em laboratório. O maior desafio enfrentado pelos alunos foi construir o sistema de aquisição de dados, já que, caso utilizassem placas de aquisição comerciais para esta tarefa não conseguiriam alcançar o objetivo baixo custo, portanto partiu-se para a busca de um modelo alternativo percebendo-se que a opção era construir sistemas de aquisição próprios para cada necessidade, sendo assim indispensável o uso de microcontroladores, que são circuitos integrados destinados à manipulação de dados em formato digital e que dispõe de uma quantidade considerável de recursos em um pequeno encapsulamento. Essa manipulação envolve a aquisição, processamento e troca de dados com um PC. O objetivo deste trabalho é enumerar as etapas construtivas de sistemas de aquisição em vários protótipos construídos na UFPA, e secundário a isto falar da contribuição na formação dos alunos do curso de EE. |
||
| METODOLOGIA:
Nesta pesquisa conseguiu-se levantar um modelo construtivo bem sucedido de sistemas de aquisição baseados em microcontroladores PIC. Os pontos estratégicos dessas construções estão enumerados a seguir: 1) Realização de um estudo da planta (processo) na qual se encontram as variáveis que se quer medir. 2) Estudo de um elemento de medição adequado à aferição da variável de interesse; 3) Estudo de um circuito de tratamento de sinal para adequar a variável entregue pelo sensor às características do microcontrolador; 4) Estudo de microcontrolador dotado de recursos necessários à aquisição do dado que se quer obter; 5) Estudo de uma linguagem de programação para a comunicação do microcontrolador com o PC, a fim de se realizar troca de dados. 5) Confecção da placa de circuito impresso e do módulo de suporte aos componentes do sistema de aquisição. Esses passos são dados como estratégicos e indispensáveis para o bom funcionamento de um sistema de aquisição baseado em microcontrolador. |
||
| RESULTADOS:
Conseguiu-se nos trabalhos realizados sistemas de aquisição de baixo custo, com tamanho e complexidade reduzida. Isto se deve à grande quantidade de recursos que os microcontroladores dispõe tais como: interfaces I/O, que são os pinos que podem ser configurados como entrada ou saída lógica, conversores A/D interno, módulo PWM, comparadores analógicos, comunicação serial síncrona e assíncrona, entre outros periféricos. Os sistemas construídos tiveram preços bem menores que as placas de aquisição comerciais, tendo desempenho equivalente. Ao construir sistemas de aquisição próprio, em suas montagens, os alunos não só tiveram a oportunidade de lidar com a teoria de controle, mas também com instrumentação, conhecendo diferentes componentes eletrônicos. Isso é importante, pois lidar com situações práticas sustenta o conhecimento e desperta o interesse do aluno. Os protótipos, nos quais os sistemas de aquisição estão sendo usados, funcionam de forma satisfatória e está prevista a reprodução dos mesmos para que seja concedida a mesma oportunidade a uma maior quantidade de alunos, os quais também colocarão em prática seus conhecimentos teóricos. |
||
| CONCLUSÕES:
Pode-se dizer que a maior contribuição que se tem quando se opta pela construção do sistema de aquisição é o conhecimento mais consistente adquirido pelos alunos, que se envolvem nas diversas etapas de estudos e implementações práticas dos sistemas. Os laboratórios também ganham em economia, pois deixam de comprar placas de aquisição comerciais, o que geralmente é oneroso, e se equipam com um produto que é confeccionado e documentado pelos próprios alunos, ficando assim livres para investirem, seus recursos em outras necessidades. As aplicações dos sistemas de aquisição construídos podem ser generalizadas, fato que os potencia para o uso em outros tipos de plantas. Por tudo o que se expôs fica evidente que iniciativas como esta que a UFPA tomou, contribui significativamente para melhoria da qualidade do ensino superior e também para a independência tecnológica do país. Quando se usa microcontroladores como alternativa de baixo custo em sistemas de aquisição alcança-se objetivos técnicos e financeiros que todo bom profissional busca alcançar seja qual for sua atuação. |
||
| Instituição de fomento: Universidade Federal do Pará | ||
| Trabalho de Iniciação Científica | ||
| Palavras-chave: Aquisição; Microcontrolador; Processamento. | ||
| Anais da 57ª Reunião Anual da SBPC - Fortaleza, CE - Julho/2005 |