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FIC–FACULDADES INTEGRADAS DE CARATINGA Carlos Antônio Moreira Junior Paulo Henrique Wallas Henrique Danila Santos Wudson Matias Yuri Lucas Disciplina Integradora: Semáforo Interativo CARATINGA – MG 2015 Carlos Antônio Moreira Junior Paulo Henrique Wallas Henrique Danila Santos Wudson Matias Yuri Lucas Disciplina Integradora: Projeto Semáforo Interativo com Arduino Trabalho apresentado ao curso de Engenharia Elétrica, 1° período, como requisito parcial à obtenção de créditos na disciplina de Disciplina Integradora. Professor:Rodolfo César Ramos CARATINGA – MG 2015 Sumário 1Introdução............................................................................................1 2Materiais e Métodos............................................................................2 2.1Arduino................................................................................................2 2.2 Protoboard...........................................................................................2 2.3Leds......................................................................................................3 2.4Jumper.................................................................................................3 2.5Resistores............................................................................................4 3 Descrição do Código.........................................................................4 4 Desenvolvimento e Montagem.........................................................6 4.1Conectar os leds...................................................................................8 4.2Preparar os resistores...........................................................................8 4.3Conectar os resistores e botoeira...........................................................9 4.4Conectar os cabos..............................................................................10 4.5Conectar os cabos no arduino..............................................................10 5Conclusão.........................................................................................13 6 Bibliografia........................................................................................14 1 1. Introdução O trabalho apresentado nesse artigo consiste na projeção e montagem de um Semáforo Interativo. Ele foi desenvolvido e projetado por alunos do curso de Engenharia Elétrica do Instituto Tecnológico de Caratinga - ITC. O projeto teve como principal objetivo reproduzir o funcionamento de um semáforo de vias urbanas contribuindo para uma melhor organização do trafego de veículos e pedestres. Para o funcionamento do sistema semafórico Interativo foram utilizadas as plataformas eletrônicas Arduino que foram responsáveis pelo controle e automação do protótipo. 2. Materiais e Métodos 2.1 Arduino (UNO) É uma plataforma eletrônica open-source de prototipagem baseada em hardware e software flexíveis e fáceis de usar. 2 2.2 Protoboard É uma placa com furos (ou orifícios) e conexões condutoras para montagem de circuitos elétricos experimentais. A grande vantagem da placa de ensaio na montagem de circuitos eletrônicos é a facilidade de inserção de componentes, uma vez que não necessita soldagem. 2.3 Led Difuso (Diodo emissor de luz) É usado para a emissão de luz em locais e instrumentos onde se torna mais conveniente a sua utilização no lugar de uma lâmpada. Especialmente utilizado em produtos de microeletrônica como sinalizador de avisos, também pode ser encontrado em tamanho maior, como em alguns modelos de semáforos. Também é muito utilizado em painéis de led, cortinas de led e pistas de led. 3 2.4 Jumper protoboard São os fios utilizados para conexão do Arduino a protoboard e também os componentes eletrônicos conectados a ela. 2.5 Resistores (175 ohms) É um dispositivo elétrico muito utilizado em eletrônica, ora com a finalidade de transformar energia elétrica em energia térmica por meio do efeito joule, ora com a finalidade de limitar a corrente elétrica em um circuito. 4 3. Descrição do Código Ele esta no padrão do Reino Unido, segue abaixo a descrição do código. //Project 4 - Semaforo interativo intcarRed = 12; // definindo os leds dos carros intcarYellow = 11; intcarGreen = 10; intpedRed = 9; // definindoosleds de pedestres intpedGreen = 8; int button = 2; // pino do botao intcrossTime = 10000; // tempo de travessia unsignedlongchangeTime; // tempo desde a ultima vez que o botao foi pressionado void setup() { pinMode(carRed, OUTPUT); pinMode(carYellow, OUTPUT); 5 pinMode(carGreen, OUTPUT); pinMode(pedRed, OUTPUT); pinMode(pedGreen, OUTPUT); pinMode(button, INPUT); digitalWrite(carGreen, HIGH); digitalWrite(pedRed, HIGH); } void loop() { int state = digitalRead(button); /*verifica se o botao foi pressionado e se faz mais de 5 seg desde a ultima vez*/ if (state == HIGH && (millis() - changeTime) > 5000) { //chama a funcao que altera as luzes delay(4000); changeLights(); } } voidchangeLights(){ digitalWrite(carGreen, LOW); //apagacarGreen digitalWrite(carYellow, HIGH); //acendecarYellow delay(4000); digitalWrite(carYellow, LOW); //apagacarYellow digitalWrite(carRed, HIGH); //acendecarRed digitalWrite(pedRed, LOW); //apagapedRed digitalWrite(pedGreen, HIGH); //acendepedGreen delay(crossTime); //aguarda crossTime //pisca pedGreen for (int x=0; x<10; x++) { digitalWrite(pedGreen, HIGH); delay(250); digitalWrite(pedGreen, LOW); 6 delay(250); } digitalWrite(pedRed, HIGH); //acendepedRed digitalWrite(carRed, LOW); //apagacarRed digitalWrite(carGreen, HIGH); //acendecarGreen changeTime = millis(); } 4. Desenvolvimento e montagem Para desenvolver o projeto Arduinosinal de trânsito interativo foi necessário os seguintes materiais: um Arduino Uno R3; umaprotoboard; 5 leds, sendo 2 vermelhos, 1 amarelo e 2 verdes; 15 fios jumper; 6 resistores de 175 ohms; um computador com a IDE e drivers do Arduino instalados; um cabo USB para conectar o Arduino no computador; um alicate de bico (opcional). Material necessário para desenvolver o projeto Arduino. 7 Quando uma pista e uma faixa de pedestres se encontram existe a necessidade de controlar o fluxo de veículos e pessoas entre elas, para evitar colisões. Neste caso existe a necessidade de sinais de trânsito para controlar este fluxo de veículos. Os sinais significam que enquanto a luz estiververde esta aberto, ou em estado de atenção, luz amarela, o outro deve estar fechado luz vermelha para os carros, já para os pedestres existem duas situações aberto luz verde e fechado luz vermelha. Neste projeto Arduinovamos construir um protótipo que faz exatamente este controle, simulando o sinal de trânsito Interativo. 4.1 Conectar os leds 8 A primeira coisa a se fazer é conectar os leds na protoboard. Cada um dos cincoleds (dois verdes, amarelo e dois vermelhos) vai representar um sinal de trânsito. As perninhas menores dos leds foram conectadas nas colunas 5, 12, 40,48 e 51As pernas maiores nas colunas 6, 18, 27, 49 e 57. 4.2 Preparar os resistores Agora você deve dobrar as perninhas dos resistores de 175 ohms para conectá-los a protoboard. Se você tiver um alicate de bico use-o para fazer as dobras. 9 4.3 Conectar os resistores e botoeira Conecte os resistores na protoboard, onde uma ponta do resistor ficará ligada na mesma coluna da perna pequena do led e a outra ponta na linha negativa (linha horizontal azul neste caso). Logo os resistores serãoconectados nas colunas 5, 12, 40, 48 e 51na linha negativa (linha horizontal azul neste caso). A botoeira ficara ligada nas colunas 39 e 41. 10 4.4 Conectar os fios (jumpers) Conecte agora os fios jumpers nas mesmas colunas das pernas maiores dos leds e um fio jumper na linha negativa (linha horizontal Vermelha neste caso). Logo os fios jumpers ficarão nas colunas 6, 18, 27, 49 e 57e um fio jumper na linha negativa. 4.5 Conectar os fios no arduino Conecte os fios jumpers nos pinos digitais do Arduino Uno da seguinte forma: Fio jumper da linha negativa (Vermelha) no pino GND. Saída para os leds Led vermelho carro no pino12; Led amarelocarro no pino 11; Led verde carro no pino 10; Led verde pedestre pino 9; Led vermelho pedestre pino 8; Botoeira pino 2. 11 Pronto, o projeto físico do sinal de trânsito Interativo esta pronto, agora falta programar o Arduino Uno para que ele funcione como o desejado. Para começar a programação conectamos o arduino ao computador através do cabo USB, e no computador execute a IDE do arduino. Copiamos o código fonte abaixo e colamos na IDE do arduino. Este código fonte faz o controle do sinal de trânsito para que eles funcione, como um sinal de trânsito real. 12 Agora vá no menu Sketch e execute a opção Veriy/Compile (ou pressione as teclas CTRL + R) para realizar a compilação do seu programa. E posteriormente vá ao menu File e execute a opção Upload (ou pressione as teclas CTRL + U) para fazer o upload do programa para o arduino. Aguarde alguns segundos e seu arduino vai começar a funcionar igualzinho a dois sinais de trânsito. 13 5. CONCLUSÃO Este projeto teve como finalidade simular o funcionamento de um semáforoInterativo de vias urbanas usando a plataforma livre do arduino, a fim de demonstrar o importante papel dos semáforos que auxiliam na mobilidade das pessoas e veículos. A muito a se explorar neste sistema de programação que possui uma infinidade de utilizações e formas de trabalhar, facilitando o teste pratico de projetos e com baixo custo financeiro. 14 6. Bibliografia ArduinoIfsul Blog destinado às publicações dos bolsistas referentes ao projeto Plataforma Arduino. Ifsul, campus Pelotas. Disponívelem :http://arduinoifsul.blogspot.com.br/2012/10/semaforo- interativo.html . Acesso em : 14 jun. 2015. Wikipédia a enciclopédia livre. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Wikip%C3%A9dia:P%C3%A1gina_principal. Acesso em 14 jun. 2015.
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