64ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

IMPLEMENTAÇÃO DE CIRCUITO PARA MOVIMENTAÇÃO DE PROTÓTIPO UTILIZANDO RESISTORES DEPENDENTES DE LUZ.

Thaisse Dias Paes 1 Juan Ferreira Vidal 1 Alana Lima de Sousa 1 Thiago Costa Dias 1 Felipe Santos de Alencar 1 Orlando Fonseca Silva 1,2

1. Programa de Educação Tutorial de Engenharia Elétrica - Faculdade de Engenharia Elétrica - UFPA 2. Prof.Dr / Tutor – Faculdade de Eng. Elétrica - UFPA

INTRODUÇÃO:

O desenvolvimento de circuitos, dos mais simples aos mais complexos, que apliquem os conhecimentos adquiridos no decorrer do curso de Engenharia Elétrica, é de extrema importância para a formação acadêmica dos alunos. Este trabalho tem como objetivo utilizar a eletrônica digital, a eletrônica analógica e a automação de sistemas para projetar e implementar um circuito eletrônico, ativado por sensores de iluminação, e utiliza-lo para o controle do sentido de movimento de um motor DC para um protótipo. Este protótipo consiste em um veículo em miniatura utilizado para teste e implementação do projeto. Utiliza-se também, um software de simulação para os testes de funcionalidade do circuito, ajustando assim, os parâmetros necessários para a melhor eficiência do circuito no desempenho da função a qual ele foi projetado. Simples aplicações da engenharia elétrica, como este projeto, possibilitam ao estudante da área a fixação de conhecimentos teóricos e práticos, assim como possibilita o surgimento de novas ideias.

METODOLOGIA:

O projeto contemplou a escolha do circuito e componentes como também o dimensionamento dos mesmos. Para fazer o circuito utilizou-se um motor DC, oito resistores, dois resistores sensíveis a luz - LDR’s (Light Dependent Resistor), quatro transistores TBJ’s (Transistores Bipolares de Junção), quatro relés eletrônicos e circuitos integrados (CI’s). Os LDR’s são responsáveis por polarizar a base dos transistores segundo a iluminação que incide sobre eles. Os transistores agem como chaves e acionam os relés, que fazem a permutação dos níveis lógicos das entradas dos circuitos integrados. De acordo com os níveis lógicos dos CI’s o motor DC pode estar girando em qualquer sentido ou até mesmo parado. O circuito foi simulado no software Proteus 7 profissional. No qual, avaliou-se o desempenho do projeto, assim como, sua funcionalidade. Nesta etapa mudanças foram realizadas no circuito para aperfeiçoar o seu desempenho. Por fim foi realizada a instrumentação eletrônica, que correspondeu à implementação da parte elétrica em uma placa de circuito impresso, o cálculo e dimensionamento do torque do motor necessário para movimentar o carro. Possibilitando assim, a montagem do protótipo.

RESULTADOS:

O funcionamento do protótipo ocorreu como esperado, retornando comportamentos diferentes, de acordo com sentido de rotação do motor DC, em quatro situações de incidência de luz nos LDR’s, posicionados na dianteira e traseira do veículo. Na primeira, sem incidência de luz em nenhum dos dois LDR’s, o circuito permanece aberto e o veículo se mantém parado, pois não existe movimento do motor. Na segunda caso, apenas o sensor dianteiro está recebendo luminosidade suficiente para acionar o relé, fazendo com que o carrinho se movimente para frente de acordo com o sentido de giro do motor. A terceira situação é análoga a segunda, porém com o sensor traseiro recebendo iluminação, fazendo com que o motor gire no sentido inverso e o carrinho se mova para trás. Na quarta situação, ambos os LDR’s recebem luminosidade fazendo com que o motor, e, consequentemente o protótipo, permaneça parado.

CONCLUSÃO:

Visto que o protótipo foi implementado fisicamente com sucesso, ele deverá ser utilizado em apresentações do Curso de Engenharia Elétrica, da Universidade Federal do Pará, para alunos do ensino médio, pois é comum que tais modelos de projeto prendam a atenção dos alunos, logo, essa ação visa aumentar o interesse dos mesmos pelo curso. A continuação desse projeto será feita utilizando microcontroladores, pois esses componentes possuem uma gama de recursos e dessa forma será possível aumentar a quantidade de movimentos do carro, visto que através da programação do microcontrolador será possível controlar o movimento de cada roda pertencente ao protótipo.

Palavras-chave: LDR (Light Dependent Resistor), Proteus 7 profissional, Circuito.