Para automatizar o reabastecimento do tanque, você observa que o nível (máximo - Ts1 e crítico - Ts2) do tanque deverá ser medido

Prévia do material em texto

(99) 9 8525-8486 
 (99) 9 8525-8486 
Olá, estudante! Somos a Prime Educacional e iremos te ajudar 
nessa atividade! 
 
 
 MAPA - ELETRÔNICA DIGITAL - 51/2024 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Projeto de Aquaponia 
 
 
 
 
Figura 1 - Sistema de aquaponia com reservatório 
Fonte: o autor. 
A aquaponia é uma junção da aquicultura (produção de peixes) com a hidroponia (cultivo 
de hortaliças). Diferente da hidroponia, a aquaponia utiliza como substrato os dejetos ricos 
em amônia dos peixes, que pela ação de nitrobactérias torna os dejetos em nitrato e nitrito, 
cujas plantas se beneficiam. Contudo, para esse ecossistema funcionar de forma sustentá-
vel, é necessário equilibrar todos os fatores – pH, temperatura e oxigênio. A espécie mais 
utilizada no Brasil é a tilápia, devido à sua adaptabilidade e sua demanda comercial. 
 
Um produtor convidou você para visitar sua cultura de aquaponia. A decantação e o bombe-
amento para a calha de cultivo foram projetadas sem necessidade de automação eletrônica. 
Já para o tanque, o contratante comprou e instalou um termostato e um aquecedor, um sen-
sor de oxigenação e um aerador, e reutilizou um probo que possuía para monitorar o pH. 
Dessa forma, o tanque mantém os peixes e as hortaliças saudáveis e seguros, pois quando 
a temperatura, o oxigênio e/ou pH estiverem abaixo do ideal, o aquecedor/aerador ligará, e 
o tratamento do pH é realizado pelo próprio contratante. No entanto, ele aponta que, com o 
passar do tempo, é normal que a água comece a evaporar do tanque. Então, o que ele re-
quisita, é que você projete um sistema de reabastecimento automatizado de um reservatório 
para o tanque quando a água do tanque atingir níveis críticos. A água de reabastecimento 
que compõe o reservatório vem da rede de saneamento, i.e. Ela possui Cloro, então precisa 
ser tratada novamente para não agredir as hortaliças e os peixes. Esse tratamento é reali-
zado pelo próprio contratante. 
Para automatizar o reabastecimento do tanque, você observa que o nível (máximo - Ts1 e 
crítico - Ts2) do tanque deverá ser medido por boias digitais, e precisará ser reabastecido 
quando Ts1 e Ts2 apresentarem nível lógico BAIXO; e parar o reabastecimento quando Ts1 
e Ts2 apresentarem nível lógico ALTO. Você ainda informa ao contratante que se as condi-
ções expostas forem cumpridas, uma válvula solenoide (Rvt) ligada ao reservatório deverá 
abrir para transferir (nível lógico ALTO) a água para o tanque por gravidade; assim, a Rvt 
deve fechar quando o nível do reservatório atingir o nível máximo do tanque (Ts1) ou o nível 
crítico do reservatório (Rs2). Isso também significa que o reservatório deverá ser abastecido 
quando atingir Rs2, então você solicita uma segunda válvula (Rvr) para permitir a passagem 
da água da rede (nível lógico ALTO) para o reservatório até que este fique cheio (Rs1, em 
nível lógico ALTO). O contratante então diz que o reservatório será projetado para reabaste-
cer o tanque duas vezes quando o tanque atingir o nível crítico. Use LEDs para simular as 
saídas do sistema, e chaves para simular as entradas. 
 
 
 
1.a. Determine quais são as entradas e a saída do sistema, apontando, em cada uma, 
o que ela representa quando seu estado é nível ALTO. 
1.b. Construa a tabela-verdade do sistema de controle, apontando em cada combina-
ção o que ela representa no processo. 
1.c. Determine as expressões lógicas das saídas por meio da tabela-verdade utili-
zando as expressões booleanas. 
1.d. Desenvolva o circuito lógico do sistema de controle com as expressões boolea-
nas da tabela-verdade, apresentando todas as entradas e saídas do sistema. Simule o 
circuito utilizando o LOGISIM (anexar fotos comprobatórias de todos os estados da 
tabela-verdade). 
1.e. Simplifique (se possível) essas expressões lógicas das saídas utilizando mapa de 
Karnaugh. 
1.f. Desenvolva o circuito lógico do sistema de controle com as expressões SIMPLIFI-
CADAS, apresentando todas as entradas e saídas do sistema. Simule o circuito utili-
zando o LOGISIM (anexar fotos comprobatórias de todos os estados da tabela-ver-
dade simplificada). 
1.g. Faça a montagem do seguinte circuito lógico no Laboratório Prático Integrado: 
Imagine que o proprietário deseja implementar um botão (Bt) no reservatório que, ao 
apertá-lo (nível lógico ALTO), a válvula Rvt abre (ALTO), para que ele possa esvaziar e 
limpar o reservatório (Esse cenário só existe para a questão 1.g., não é necessário 
adicioná-lo ao sistema descrito no enunciado). 
- Utilize uma chave como Ts2. 
- Utilize uma chave como Rs2. 
- Utilize um LED como Rvt. 
- Enquanto Bt e Rs2 estiverem em nível lógico ALTO, o reservatório será esvaziado 
através da válvula Rvt. Em qualquer outro estado a válvula deve ser mantida em nível 
lógico BAIXO. 
(Anexar fotos comprobatórias de todos os estados da tabela-verdade). 
1.h. Por que não é viável construir o sistema utilizando as expressões booleanas da 
tabela-verdade quando a simplifi