Relatório Final - Projeto Elevador

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
BACH. CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO 
Projeto: Elevador 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
BACH. CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO 
Projeto: Elevador 
 
 
 
Relatório conferido ao componente curricular 
CET106 – Circuitos Digitais I, ministrada 
pelo professor Luiz Soares como avaliação 
parcial do referido componente. Elaborado 
pelos alunos: 
ALISSON MENDONÇA MELO 
FILIPE RIBEIRO CORREIA DA SILVA 
TAIRONE CONCEIÇÃO DIAS 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
Este relatório apresenta os procedimentos para o funcionamento de um 
elevador. Atualmente o elevador é muito utilizado para o transporte de pessoas em 
edifícios, sendo considerado um dos transportes mais seguros do mundo. No 
entanto, existem outras aplicações como elevar ou abaixar peças, matérias de 
construção civil, entre outros. 
Nesse relatório, utilizaremos o elevador para aplicar os conhecimentos 
adquiridos em sala. Através de equipamentos eletrônicos e softwares adequados, 
iremos desenvolver um elevador de dois andares. 
 
 
 
2. OBJETIVOS 
 
 Entender o comportamento lógico de um elevador. 
 Entender o comportamento lógico de um motor de passo. 
 Aplicar os conceitos vistos em sala; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
Os primeiros elevadores surgiram por volta de 1500 A.C, quando por 
necessidade, os egípcios utilizavam tecnologias rudimentares para elevar as águas 
do Nilo através da tração animal ou humana. A partir daí, com a revolução industrial, 
essas formas de tração foram substituídas pelo vapor e em seguida pela 
eletricidade. 
Em 1853, o primeiro elevador de passageiros foi criado nos Estados Unidos 
pelo inventor Elisha Otis. Sua funcionalidade ainda era muito restrita – para um 
passageiro alcançar o oitavo andar de um prédio, levava em média 2 minutos – mas 
foi de grande na área da construção civil, onde materiais eram a todo tempo 
elevados. 
Quase um século depois, os elevadores começaram a ser implementados nos 
grandes edifícios de Nova Iorque, utilizando de um motor elétrico situado numa casa 
de máquinas em cima ou embaixo do fosso que movimentava o elevador e um 
contrapeso, o sistema era automatizado através de um circuito analógico, bastando 
apertar um botão. 
Atualmente, os mais modernos elevadores atingem velocidades de até 15 
metros por segundo, com cintas flexíveis no lugar dos cabos de aço, empregando 
programas de inteligência artificial para lidar com grandes fluxos de pessoas. Os 
motores, além de serem menores e dispensarem a antiga casa de máquinas, 
aceleram e desacelera gradativamente, sem solavancos. Além da atuação no campo 
de movimentação de pessoas, os elevadores tem tido grande utilidade nos mais 
diversos mecanismos de locomoção, seja na utilização de um minielevador para 
imergir substancias em laboratório, ou um grande elevador para transportar 
materiais para a construção de um mirante. 
Os botões por sua vez, representam comandos lógicos. Num elevador eles são 
de obrigatória existência para auxiliar o deslocamento entre andares, uma vez que, 
para cada botão apertado, uma combinação lógica é enviada ao circuito lógico que 
por sua vez faz o motor de passos girar em um sentido ou no outro. Num elevador 
de dois andares, temos três botões acompanhados de três sensores de nível 
respectivamente. 
 
 
4. MATERIAIS UTILIZADOS 
 
 (1) Protoboard; 
 (1) CI NE555; 
 (2) CI 7476; 
 (6) Resistores de 330 Ohm; 
 (5) Resistores de 4,7 kOhm; 
 Capacitor de 1000 µF; 
 Fios; 
 (4) LEDs; 
 (1) Fonte de Corrente Contínua; 
 
 
 
 
5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E RESULTADOS 
Para um melhor entendimento o trabalho será dividido em três partes. A primeira, o 
gerenciamento lógico dos andares. A segunda, o gerenciamento lógico do motor de passo. 
E, por fim, a montagem física do gerenciamento lógico do motor de passo. 
 
Procedimento 1: Gerenciamento Lógico dos Andares 
Para realizar o gerenciamento lógico do elevador, utilizamos dois softwares 
para nos auxiliar, o Logisim e o Proteus. O Logisim, ajudou na montagem da tabela 
verdade e criação dos componentes lógicos a partir de expressões encontradas. O 
Proteus, ajudou a simular esse circuito encontrado no Logisim com o motor de 
passo, que será visto no próximo procedimento. 
Temos nesse projeto, como dados de entrada, os botões e os sensores. Sendo 
três unidades de cada. E duas saídas, uma que representa o giro do motor e a outra 
que representa o sentido do giro. 
Com isso, temos: botão 1 (B1) e sensor 1 (S1), botão 2 (B2) e sensor 2 (21) e 
botão 3 (B3) e sensor 3 (S3). Perceba que podemos filtrar quais serão as 
combinações interessantes e necessárias antes mesmo de fazer a tabela verdade. 
Ou seja, 
 Se S1 estiver acionado e B1 for pressionado nada deve acontecer; 
 Se S2 estiver acionado e B2 for pressionado nada deve acontecer; 
 Se S3 estiver acionado e B3 for pressionado nada deve acontecer; 
 Se B1 e B2 forem pressionados, independente de onde esteja o sensor, nada 
deve acontecer; 
 Se B1 e B3 forem pressionados, independente de onde esteja o sensor, nada 
deve acontecer; 
 Se B2 e B3 forem pressionados, independente de onde esteja o sensor, nada 
deve acontecer; 
 Se B1, B2 e B3 forem pressionados, independente de onde esteja o sensor, 
nada deve acontecer; 
 Se nenhum dos botões for pressionado, nada deve acontecer. 
 
Assim, eliminamos muitas combinações desnecessárias para o projeto. 
Denominando com EN a saída de giro do motor e S como a saída do sentido do giro, 
teremos as seguintes combinações: 
 
 
 
S3 S2 S1 B1 B2 B3 S EN 
0 0 0 X X X S0 EN0 
0 0 1 0 1 0 1 1 
0 0 1 0 0 1 1 1 
0 1 0 1 0 0 0 1 
0 1 0 0 0 1 1 1 
1 0 0 1 0 0 0 1 
1 0 0 0 1 0 0 1 
 
Para qualquer dos outros casos as saídas S e EN são zeros. Dessa forma, temos o 
seguinte circuito lógico representado na Figura 1 abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 
 
Para que aconteça a simulação, representamos o circuito do Logisim no 
Proteus, adicionando-os uma memória. Com isso, temos o circuito lógico 
representado na Figura 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 
No BLOCO_MEMORIA_BOTOES, utilizamos um CI 74LS347 e uma porta 
lógica OR de três entradas, como mostrada na Figura 3: 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
No BLOCO_MEMORIA_SENSOR, de forma análoga, teremos na Figura 4: 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4 
No bloco LOGIC_S, teremos exatamente a lógica vista no circuito do Logisim, 
sendo utilizadas portas NOT, portas NAND de seis entradas e portas NOR de seis 
entradas, como é mostrado na Figura 5 abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figuras 5 
 
 
 
 
 
 
E, no bloco LOGIC_ENABLE, de forma análoga, utilizamos os mesmo 
componentes, como mostrado na Figura 6 abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Baixe esse circuito aqui 
 
Figura 6 
 
Procedimento2: Gerenciamento Lógico do Motor de Passo 
Para este procedimento, utilizamos apenas o software Proteus, devido as 
simulações oferecidas por ele. Nessa parte do projeto, teremos duas entradas, uma 
do giro do motor e a outra do sentido do giro, e apenas uma saída, que seria o giro 
do motor no sentido correto. 
Assim, temos as seguintes condições: 
S CLK EN GS 
0 1 0 0 Nada acontece 
0 1 1 0 Giro do motor no sentido anti-horário 
1 1 0 1 Nada acontece 
1 1 1 1 Giro do motor no sentido horário 
 
Para todos os outros casos não é ativado o motor. Assim, na Figura 7 temos a 
representação dessa lógica no Proteus. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7 
 
 
Para que o motor de passo funcione corretamente, utilizamos os CI’s 
ULN2003A, dois 4077, duas portas NOT e dois FlipFlops JK. Como pode ser visto na 
Figura 8. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8 
Para que o motor funcione, como mostrado na imagem acima, devemos ter um 
diagrama de estados, onde cada estado é representado na Figura 9, por um circuito 
bipartido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 9 
 
Procedimento 3: Montagem Física do Gerenciamento Lógico do Motor de 
Passo 
Infelizmente o gerenciamento da lógica dos botões do elevador não foi 
possível, devido a falta de material no laboratório. No entanto, o gerenciamento 
lógico do motor de passo foi executado. 
Foi necessário, fazer um oscilador para o funcionamento do motor, neste caso, 
utilizamos o CI NE555, um Capacitor de 1000 uF, dois Resistores de 330 Ohm, um 
diodo retificador, uma Protoboard e fios. Realizando o esquema da Figura 10 Abaixo 
temos o esquema do circuito e o que foi realizado: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 10 
 
Após, realizar esse procedimento, montamos o bloco lógico para o motor de 
passo, como segue na Figura 11 abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 11 
Onde os LED presentes na Protoboard simboliza os Logicprobe no Proteus. 
 
Assita aqui o vídeo do funcionamento desse circuito montado. 
Baixe aqui o projeto no Proteus. 
 
 
6. Conclusão 
Com o termino deste projeto, podemos dizer que nossas metas teóricas 
propostas no inicio deste projeto foram cumpridas com sucesso. 
 Devido ao fato que este é o primeiro projeto dos integrantes do grupo, foi 
uma grande lição de aprendizagem a todos e de grande importância, pois, é uma 
simulação do que um engenheiro terá que passar em empresas, trabalhando em 
equipe, ou mesmo individual, pois o mesmo terá que buscar soluções práticas e 
rápidas para resolver problemas que virão a ocorrer durante a vida profissional. 
 O grupo fez circuitos de um protótipo de um elevador de dois andares com 
motor de passos, usando o conhecimento adquirido nas aulas de Circuitos Digitais I, 
podendo assim estudar todas as possibilidade de entradas e saídas possíveis 
existentes nesse procedimento. 
 O grupo passou por algumas dificuldades, pelo fato de alguns integrantes da 
sala sair da equipe e da matéria. Porém, através de algumas aulas práticas serem 
estudadas e fazer partes do trabalho com ajuda do professor, tornou o processo e a 
conclusão do mesmo, menos complicado. Agora podemos deixar um pouco do que 
aprendemos durante o semestre para as próximas turmas que poderão dar 
conclusão a parte física deste projeto. 
 
 
7. Referências 
Wikipédia. Elisha Graves Otis. Disponível em 
<https://pt.wikipedia.org/wiki/Elisha_Graves_Otis>. Acessado em 22 de Fevereiro de 
2016. 
 
Mundo Estranho. "Como surgiu o elevador?". Disponível em 
<http://mundoestranho.abril.com.br/materia/como-surgiu-o-elevador>.Acessado em 
22 de Fevereiro de 2016. 
 
Brasil Escola. História do Elevador. Disponível em 
<http://brasilescola.uol.com.br/historia/historia-elevador.htm>.Acessado em 22 de 
Fevereiro de 2016.