Atividade Sensores

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Sensores de movimento
Este tipo de sensor capta a presença de pessoas através da reflexão de raios de luz infravermelha, isto é, será acionado apenas quando alguma pessoa entrar em seu raio de detecção.
Como funcionam
Apesar do nome eles não são sensores de movimento e sim sensores de variação de temperatura. E são calibrados para a temperatura do corpo humano. O sensor consegue, então, por meio da luz refletida pelo objeto, medir sua distância por meio de cálculo de frequência do sinal recebido.
Dentre as opções de sensores de movimento, existem os mais básicos (e também mais baratos), que são indicados para uso interno, como banheiros e corredores. Já os equipamentos mais caros, que evitam a influencia da iluminação, são indicados para ambientes espaçosos ou externos.
Onde usar
Os sensores de movimento são indicados para locais onde não é necessário manter as luzes ligadas o tempo todo (locais de passagem ou curta permanência), como corredores, banheiros, depósitos, calçadas ou similares, levando em conta os diferentes equipamentos indicados para uso interno e externo.
Como o intuito de utilizar este equipamento é acender as lâmpadas apenas quando elas forem necessárias, em alguns casos, elas vão acender e apagar várias vezes ao dia, por isso seu uso não é recomendado com lâmpadas frias (conhecidas como econômicas), pois estas tem seu ciclo de vida proporcional ao numero de vezes que são acesas e, por serem mais caras que as lâmpadas incandescentes, passam a se tornar um investimento alto, pois queimarão rapidamente.
O ideal é utilizar o sensor de presença em conjunto com lâmpadas alógenas (tipo holofote) ou, em ultimo caso, com lâmpadas incandescentes. As lâmpadas de led são indicadas em todos os casos e, neste caso, se utilizadas, o ideal é que sejam mantidas acessas o tempo todo (mesmo assim seu consumo ainda será menor que as incandescentes).
Sensores de Iluminação
São sensores recomendados para uso externo, que através de fotocélulas reconhecem a diminuição da luz e acionam o sistema. Indicados para placas publicitárias, postes de luz, locais que necessitam de iluminação intermitente durante a noite.
Como funcionam
Através de fotocélulas, o equipamento identifica quando o ambiente em questão está com baixo nível de luz desejado e desligada automaticamente quando o ambiente está com nível de luz suficiente. Existem ainda alguns modelos em que é possível programar o desligamento da lâmpada depois de certo tempo de acionamento.
Permitindo que lâmpadas sejam acessas no começo da noite e desligadas quando não houver mais movimento, como por exemplo, após a meia noite.
 
Onde usar
 
Seu uso é indicado para locais onde é necessária a iluminação durante toda a noite, como placas publicitárias, banners, postes de luz ou fachadas.
Por ficar bastante tempo acessas, seu uso é recomendado com lâmpadas de LED e, em ultimo caso, com lâmpadas frias (conhecidas como econômicas).
Imagens de sensores
Sensor de presença com módulo PIR DYP-ME003
Os sensores de presença mais comuns usam sensores PIR (Passive Infrared Sensor, ou Sensor Infravermelho Passivo) como detector de movimentos.
 	No Arduino, temos o módulo PIR DYP-ME003, que une numa mesma estrutura o sensor PIR e também os circuitos necessários para ajuste e controle do sinal de saída.
O módulo contém o sensor PIR propriamente dito, composto internamente por duas faixas com material sensível ao infravermelho. Na parte externa, uma espécie de capa/tampa que na verdade é uma lente fresnel.
 	Quando há variação na detecção do sinal infravermelho entre essas duas faixas de material sensível, a saída é acionada por um determinado tempo. A lente fresnel tem a função de, vamos dizer assim, "ampliar" o campo de visão do sensor, condensando a luz em um único ponto.
 	Felizmente existem figuras para traduzir toda essa teoria e mostrar de uma forma mais clara como isso funciona. 
 	Abaixo, o sensor PIR, a lente fresnel e as duas faixas de detecção, acionadas quando alguém passa em frente ao sensor:
	
Figura 1: electronicsgurukulam.blogspot.com
Nessa outra figura, uma representação de como funciona uma lente fresnel :
Analisando o módulo e testando-o com um Arduino Uno.
 	No lado esquerdo da imagem, o módulo sem a lente, com o sensor exposto. No lado direito, a parte inferior do módulo, com os 2 pinos de alimentação (4.5 à 20 volts) e sinal, os potenciômetros para ajuste da sensibilidade e tempo de acionamento da saída, e também o jumper que controla o modo de operação do trigger (gatilho):
 	Apenas preste atenção quando for ligar o seu módulo, pois alguns apresentam os pinos Vcc e GND invertidos. Na dúvida, consulte o datasheet do seu módulo ou verifique as indicações na placa.
 	Nesse módulo, praticamente não há necessidade de programação no Arduino, já que a saída é colocada em HIGH (ALTO), quando um objeto for detectado, e permanece assim pelo tempo que configurarmos no potenciômetro. Basta então definirmos o que será feito com as saídas do Arduino:
No loop do programa, o valor lido da porta 3 (ligada ao pino de sinal do sensor), é constantemente checado, e caso ocorra movimentação em frente ao sensor, o led vermelho ligado à porta 5 é acionado. Caso contrário, é o led azul ligado à porta 6 que permanece acionado.
Programação Arduino
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	// Programa : Sensor de presenca com modulo PIR
// Autor : Arduino e Cia
int pinoledverm = 5; //Pino ligado ao led vermelho
int pinoledazul = 6; //Pino ligado ao led azul
int pinopir = 3; //Pino ligado ao sensor PIR
int acionamento; //Variavel para guardar valor do sensor
void setup()
{
 pinMode(pinoledverm, OUTPUT); //Define pino como saida
 pinMode(pinoledazul, OUTPUT); //Define pino como saida
 pinMode(pinopir, INPUT); //Define pino sensor como entrada
}
void loop()
{
 acionamento = digitalRead(pinopir); //Le o valor do sensor PIR
 if (acionamento == LOW) //Sem movimento, mantem led azul ligado
 {
 digitalWrite(pinoledverm, LOW);
 digitalWrite(pinoledazul, HIGH);
 }
 else //Caso seja detectado um movimento, aciona o led vermelho
 {
 digitalWrite(pinoledverm, HIGH);
 digitalWrite(pinoledazul, LOW);
 }
}
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	/*
Projeto Arduino - Alarme com Arduino e sensor de movimento PIR
Por Jota
----------------------------------------
--=<| www.ComoFazerAsCoisas.com.br |>=--
----------------------------------------
*/
 
//Declaração das variáveis referentes aos pinos digitais.
int pinBuzzer = 7;
int pinSensorPIR = 8;
int pinLed = 9;
int valorSensorPIR = 0;
 
void setup() {
  Serial.begin(9600); //Inicializando o serial monitor
 
  //Definido pinos como de entrada ou de saída
  pinMode(pinBuzzer,OUTPUT);
  pinMode(pinSensorPIR,INPUT);
  pinMode(pinLed,OUTPUT);
}
 
void loop() {  
  //Lendo o valor do sensor PIR. Este sensor pode assumir 2 valores
  //1 quando detecta algum movimento e 0 quando não detecta.
  valorSensorPIR = digitalRead(pinSensorPIR);
   
  Serial.print("Valor do Sensor PIR: ");  
  Serial.println(valorSensorPIR);
   
  //Verificando se ocorreu detecção de movimentos
  if (valorSensorPIR == 1) {
    ligarAlarme();
  } else {
    desligarAlarme();
  }    
}
 
void ligarAlarme() {
  //Ligando o led
  digitalWrite(pinLed, HIGH);
   
  //Ligando o buzzer com uma frequencia de 1500 hz.
  tone(pinBuzzer,1500);
   
  delay(4000); //tempo que o led fica acesso e o buzzer toca
   
  desligarAlarme();
}
 
void desligarAlarme() {
  //Desligando o led
  digitalWrite(pinLed, LOW);
   
  //Desligando o buzzer
  noTone(pinBuzzer);
}
Programação Assembly
#INCLUDE <P16F628.INC>__CONFIG _BODEN_OFF & _CP_OFF & _PWRTE_ON & _WDT_OFF & _LVP_OFF & _MCLRE_ON
; DEFINIR FUNÇÕES
#DEFINE BANK0 BSF STATUS, RP0; CHAMA BANCO 0
#DEFINE BANK1 BSF STATUS, RP1 ; CHAMA BANCO 1
#DEFINE CG PORTA,0 ;Definindo a chave geral na portA 0
#DEFINE SPR PORTA,1 ;Definindo o sensor de presença na portA 1
#DEFINE LUM PORTA,2 ;Definindo o sensor de luminosidade na portA 2
#DEFINE TEMP PORTA,3 ;Definindo o sensor de temperatura na portA 3
#DEFINE LAMP PORTB,6 ;Definindo "lâmpadas" na portB 6
#DEFINE REFR PORTB,7 ;Definindo "ar-condicionado" na portB 7
cblock .32
T1
T2
T3
endc
;INICIAR O PROGRAMA
ORG 0x00; VETOR INICIO
GOTO INICIO
;PROGRAMA PRINCIPAL
;ROTINA DE ATRASO
ATRASO
movlw .165 ; 1 set numero de repeticion ©
movwf T1 ; 1 |
PLoop0 movlw .41 ; 1 set numero de repeticion 
movwf T2 ; 1 |
PLoop1 movlw .147 ; 1 set numero de repeticion (A)
movwf T3 ; 1 |
PLoop2 clrwdt ; 1 clear watchdog
clrwdt ; 1 ciclo delay
decfsz T3, 1 ; 1 + (1) es el tiempo 0 ? (A)
goto PLoop2 ; 2 no, loop
decfsz T2, 1 ; 1 + (1) es el tiempo 0 ? 
goto PLoop1 ; 2 no, loop
decfsz T1, 1 ; 1 + (1) es el tiempo 0 ? ©
goto PLoop0 ; 2 no, loop
return ; 2+2 Fin.
;CONFIGURAÇÃO E ACIONAMENTO DAS PORTAS DO PIC
INICIO
BANK1
MOVLW B'00001111' ;CONFIGURA BITS
MOVWF TRISA ;DEFININDO COMO ENTRADA OS 4 PRIMEIROS PINOS
CLRF TRISB ;TODOS OS BITS DA PORTA B COMO SAIDAS
MOVLW B'10000000' ;HABILITA RESISTORES DE PULL DOWN
MOVWF OPTION_REG ;VERIFICA SE É NECESSARIO A UTILIZAÇÃO DO RESET PELO TMR0
BANK0 ; RETORNA AO BANCO 0
MOVLW B'00000111'
MOVWF CMCON ;DESLIGA O MODULO COMPARADOR
CLRF PORTB
CLRF PORTA
;============================================================================================================================
;CHAVE GERAL
TESTECG ;TESTE DA CHAVE DE SEGURANÇA
BTFSC CG ;VERIFICAÇÃO DAS POSSIBILIDADES
GOTO PRESENCA ;MODO PRESENCA
GOTO DESLIGA ;MODO DESLIGA
;LÓGICA DO PROGRAMA
PRESENCA
BTFSS SPR ;VERIFICA A DETECÇÃO DO SENSOR DE PRESENÇA
GOTO INICIO ;NÃO DETECTOU, RECOMEÇA O CICLO
GOTO LUMINOSIDADE ;DETECTOU, COMPARE!
LUMINOSIDADE
BTFSS LUM ;VERIFICA O ESTADO DE DETECÇÃO DO SENSOR DE LUMINOSIDADE
GOTO ACENDE ;MENOS LUX, ACENDE O ATUADOR (LÂMPADA)
GOTO APAGA ;MAIS LUX, DESLIGA OU MANTEM O ATUADOR DESLIGADO (LÂMPADA)
ACENDE
BSF LAMP ;AÇÃO NO ATUADOR LAMP
GOTO REFRIGERACAO ;VÁ PARA A PRÓXIMA PROCEDURE
APAGA
BCF LAMP ;AÇÃO NO ATUADOR LAMP
REFRIGERACAO
BTFSS TEMP ;VERIFICA O ESTADO DE DETECÇÃO DO SENSOR DE TEMPERATURA
GOTO QUENTE ;QUENTE, ACIONE O ATUADOR
GOTO FRIO ;NÃO MUITO QUENTE, DESLIGUE OU MANTEM O ATUADOR DESLIGADO
QUENTE
BCF REFR ;AÇÃO NO ATUADOR
GOTO INICIO ;VOLTE AO INICIO DO PROGRAMA
FRIO
BSF REFR ;AÇÃO NO ATUADOR
GOTO INICIO ;VOLTE AO INICIO DO PROGRAMA
DESLIGA
CLRF PORTB
GOTO ATRASO
END
Ligação unifilar
Conclusão
Esse trabalho possibilitou-se conhecer os principais tipos de sensores elétricos e entender o seu funcionamento sendo estes como: Sensor de Contato com Acionamento Mecânico, Sensor de Proximidade, Sensor Fotoelétrico e Sensor de Temperatura.
	Concluímos que a melhor linguagem de programação é a Arduino (PIC) porque ele será mais simples e sucinto com 28 linhas de comandos, 4 bits e 5 volts, tornando a resposta mais rápida.
Velocidade de detecção: 0,6 a 1,5 m/s.
Bibliografia 
https://ecohospedagem.com/como-funcionam-e-quanto-custam-os-sensores-de-movimento-e-de-luz/
http://www.clubedohardware.com.br/forums/topic/693080-c%C3%B3digo-assembly-para-pic16f628a-n%C3%A3o-simula/
http://ew7.com.br/projetos-eletricos-no-autocad/index.php/dicas-sobre-projetos-eletricos-residenciais/131-esquema-de-ligacao-de-iluminacao-utilizando-sensor-de-presenca
http://www.ilumisul.com.br/sensor-de-presenca/
http://www.arduinoecia.com.br/2014/06/sensor-presenca-modulo-pir-dyp-me003.html