Projeto iluminação de carro com arduino

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
Curso de Engenharia Eletrônica e Telecomunicações 
 
 
 
 
 
 
PROJETO: 
<<ILUMINAÇÃO DE UM CARRINHO COM LEDS >> 
 
 
 
 
 
 
ALUNO: MICHEL GLEIDSON DA SILVA 
 
 
 
 
 
BELO HORIZONTE, NOVEMBRO DE 2013 
 RESUMO 
 
Atualmente estamos passando por várias transformações no tanto no mundo 
eletrônico como também no mundo da programação, duas áreas que estão interligadas, 
assim temos vários componentes novos sendo utilizados e uns desses são os arduino que 
surgiram a pouco tempo em 2005 na cidade de Ivrea na Itália, atualmente seu hardware é 
feito através de um micro controlador Atmel Avr , sendo que este não é um requerimento 
formal e pode ser estendido se tanto ele quanto a ferramenta alternativa suportarem a 
linguagem Arduino e forem aceitas por seu projeto. Considerando esta característica, 
muitos projetos paralelos se inspiram em cópias modificadas com placas de expansões, e 
acabam recebendo seus próprios nomes. 
Nesse protótipo existem varias formas de serem montadas. Neste projeto consiste 
basicamente de um veiculo caracterizado como uma viatura policial, controlado por um 
arduino e que os acionamentos serão realizados pela função serial do próprio software do 
arduino, para chegarmos ao resultado obtido foram feitos vários testes e encontrei 
algumas dificuldades tanto na parte mecânica como na parte elétrica e fiz busca de 
informações para o desenvolvimento do projeto a maioria delas, contidas nesse relatório 
para facilitar sua reprodução. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1- INTRODUÇÃO 
2-OBJETIVO 
2.1- FUNCIONAMENTO 
3- MATERIAIS E MÉTODOS 
4-MONTAGEM 
4.1- MONTAGEM DA PARTE MECÂNICA E ELETRÔNICA 
4.2-CIRCUITO 
4.3- FUNCIONAMENTO DO ARDUINO 
5-PROGRAMAÇÃO 
6-RESULTADOS 
7- CONCLUSÃO 
8- BIBLIOGRAFIA 
9- ANEXOS 
9.1- PROGRAMA UTILIZADO PARA CONTROLE DA ILUMIÇAO DO 
CARRINHO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1- INTRODUÇÃO 
O policiamento ostensivo tem caráter preventivo, e quando falamos em prevenção 
policial estamos falando em evitar a incidência de crimes – que são lesões a bens jurídicos 
estabelecidos, principalmente a vida. Através da intimidação que a farda e outros tantos 
elementos visuais ocasionam naquele que pretende cometer um crime, o policiamento 
ostensivo foi uma das medidas abraçadas em todo o mundo para manter a ordem pública 
nas cidades. Desses elementos, o uso do que se denomina “giroflex” – equipamento que 
emite sinais luminosos intermitentes nas viaturas – é digno de estudo e reflexão. O Código 
de Trânsito Brasileiro traz a seguinte normatização: Art. 29 VIII – os veículos [...] de 
polícia, além de prioridade de trânsito, gozam de livre circulação, estacionamento e 
parada, quando em serviço de urgência e devidamente identificados por dispositivos 
regulamentares de alarme sonoro e iluminação intermitente [...] Assim, é lei que os 
condutores de veículos e pedestres que avistarem os ditos sinais luminosos intermitentes, 
devem dar passagem às viaturas, o que as torna ostensivamente muito eficientes. 
Nesse projeto que iremos realizar, feito na disciplina de laboratório de programação 
de computadores, tivemos a parte mecânica, elétrica e de software na área de 
programação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2-OBJETIVO 
 
O objetivo desse projeto será construir uma iluminação de um veiculo que será 
controlado via software, que enviará sinais para o protótipo arduino e que controla dois 
leds brancos (faróis dianteiros) 5mm 2,1v, 20 mA de corrente continua, dois leds 
vermelhos(luzes de freio) 5mm, 2.1v, 20mA de corrente continua, dois leds , brancos ( 
luzes do giroflex) 5mm, 2.1v, 20mA de corrente continua. A lógica dele é bem simples e 
foi criada para o entendimento de como usar o arduino a linguagem foi usada foi a C que 
é a mais simples para o entendimento, neste projeto colocamos em prática todo os 
conhecimentos adquiridos em eletrônica e programação que tivemos ao longo do curso. 
Nesse relatório será escrito detalhadamente como o funcionamento, a construção da 
iluminação, além de sua programação, de modo que possibilitem a construção de projetos 
semelhantes em suas funções ou relacionados a tal. 
Portanto podemos perceber que através desse relatório podemos ver aplicações da 
eletrônica, programação na construção de uma iluminação micro controlado além do uso 
de softwares que possam ser usados no projeto dele. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.1- FUNCIONAMENTO 
 
Sendo assim, o objetivo principal desse projeto é acionar os leds de um protótipo 
veicular, estes acionamento serão realizados pelo teclado do computador através das 
teclas “w”,”s”,’a”,”d”, que controlarão o acendimento das luzes de freio, e do giroflex, o 
acionamento das luzes do farol serão acionadas através da iluminação do ambiente, pois 
foi implementado ao circuito, um componente eletrônico, LDR, tal este um sensor 
sensível à luminosidade, através dele, se for identificado um ambiente noturno, as luzes 
do farol automaticamente se ascendem, caso contrario elas permanecem apagadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3- MATERIAIS E MÉTODOS 
Se seguir o todas as instruções desse corpo de relatório poderá ter um projeto 
semelhante em mãos e até com algumas alterações, de acordo com a sua criatividade, 
posteriormente será passada toda a lista de componentes e materiais que foi usado nesse 
projeto e mais abaixo teremos uma foto de todos eles que assim foram usados. 
Lista de Componentes 
1- Arduino Uno 
2- Carrinho de policia de brinquedo antigo 
3- Sensor LDR 
4- Quatro leds brancos 2,1v, 20mA 
5- Dois leds vermelhos 2,1v, 20mA 
6- Mini protoboard 
7- Fios e jumpers 
 
 
Todos esses materiais foram utilizados na construção projeto além de pistola para 
aplicação de cola quente para fixar os leds , ferro de solda, e arame pra solda, mini 
furadeira, fios e jumpers para ligações. 
Escolhi o carrinho de brinquedo devido à facilidade que já tinha de utiliza-lo e 
economia nos gastos gerais, lembrando quês os materiais utilizados não são padronizados 
para serem utilizados, podem ser implementados por outros modelos de peças que 
retornarão as mesmas funcionalidades. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 4-MONTAGEM 
 
4.1- MONTAGENS DA PARTE MECÂNICA E 
ELÉTRÔNICA 
 
Materiais utilizados: 
Arduino Uno 
 
Um carrinho de policia de 
brinquedo 
 
 
 
 
Quatro leds brancos para 
iluminação 
 
 
Dois leds para iluminação 
 
Um sensor LDR 
 
 
Um mini protoboard 
 
 
Ferramentas utilizadas: 
Uma chave: (tipo philps) 
 
Um ferro de solda 30W 
 
 
 
 
 
 
 
 
Uma pistola para aplicação de cola 
quente 
 
 
 
 
 
Mini furadeira 
 
 
 
Fixação dos componentes no interior do carrinho 
 
1° passo fixando os leds 
Foi substituídas a lâmpadas originais pelos leds, então já havia o encaixe adequado 
para os leds tanto no farol, freio e giroflex. 
 
 
2° aplicando cola quente 
Foi aplicado cola quente nos leds para que pudessem ficar melhores fixados no 
carrinho. 
 
3º Passo utilizando a mini furadeira 
Agora basta fazer dois furos na parte do porta malas, para que seja encaixado o 
sensor LDR, preste atenção que o sensor deve ficar apontadopara cima, para que pegue 
um ângulo melhor de luminosidade do ambiente. 
 
4º Passo fixa o mini protoboard 
Vamos fixar o mini protoboard no lugar de onde seriam a pilhas do carrinho, assim 
evitaremos a utilização de muitas soldas e facilitaremos as ligações. 
 
 
4.2-CIRCUITO 
No esquema elétrico abaixo temos as ligações do funcionamento do 
carrinho, utilizamos o programa fritzing para fazer tal esquema pela sua 
facilidade. 
 
 
 Figura do Esquema Elétrico no fritzing 
 
Então os leds funcionarão da seguinte forma, será compilado o programa e 
executado (veja no sumario ) , pressionar em seguida as teclas Ctrl+Shift+M será aberta 
uma nova janela para entrada de dados, quando se digitar a tecla “w” será enviado um 
comando para ascender as luzes de freio e quando digitar a tecla ‘s’ irá apagar as luzes de 
freio, quando digitar a tecla ‘a’ será enviado um comando para ascender os leds do 
giroflex, que terá iluminação intermitente entre eles devido ao algoritmo criado, e quando 
digitar a tecla ‘d’ irá apagar as luzes do giroflex. Lembrando que para ser enviado os 
sinais, após digitar cada tecla de acionamento deverá apertar a tecla “enter” em seguida e 
que para as luzes de faro ascender basta a luz ambiente ficar noturna ou então colocar o 
dedo em cima do LDR, cancelando a luz ambiente sobre ele. 
 
 
 
 
 
 
4.3- FUNCIONAMENTOS DO ARDUINO 
 
 
 Figura do Arduino 
A plataforma Arduino é uma placa contendo as ligações básicas para um micro 
controlador como regulador de tensão, leds indicativos, entradas e saídas já nomeadas e 
que facilitam o entendimento do uso em sistemas controlados. 
Os desenhos de suas plataformas são encontrados na página oficial 
(www.arduino.cc) e se caracterizam por serem open-source, ou seja, livres de licença para 
uso, o que implica sua utilização no desenvolvimento de qualquer projeto sem ter que 
solicitar licença ou pagamento de royalties pelo uso. Essa característica de ser hardware 
livre é um grande incentivo para que inúmeras pessoas tenham o primeiro contato com os 
controladores e suas infindáveis aplicações. 
A plataforma Arduino oferece algumas vantagens em relação a esse padrão. 
Primeiro, foi desenvolvida uma linguagem própria seguindo as estruturas da linguagem 
C, é oferecido um software onde se pode editar o código de funcionamento, copilar, ou 
seja, converter esse código para linguagem de máquina e fazer o upload (gravar) o código 
na memória do micro controlador. Outro fator importante para a escolha do Arduino foi 
a facilidade de montar circuitos eletrônicos acoplados a eles e sua fácil programação e 
seu fácil modo de fazer testes assim economizando tempo para o caso de encontrarmos 
erros na sua programação. 
5-PROGRAMAÇÃO 
Para a criação do programa utilizei o programa baseado em C que vêm no arduino 
por ser de fácil acesso pois estamos falando de um software livre e facilmente encontrado 
no site oficial do arduino. Os projetos podem ser autônomos ou embarcados como 
também podem trocar informações através de comunicação serial entre micro 
controladores ou com computadores. 
Da mesma forma o software de edição, compilação e gravação do código de 
funcionamento podem ser baixadas também do site Arduino gratuitamente. Como já foi 
dito tudo que se trata de licença Arduino é gratuito e no site qualquer pessoa pode acessar 
os arquivos CAD e, além disso, podem ser adaptadas de acordo com sua necessidade. 
Abaixo temos uma figura do software utilizado no projeto para sua programação. 
 
 
 
 Figura do Software do Arduino 
 
 
 
 6-RESULTADOS 
 
Os resultados obtidos nesse relatório servem apenas como exemplo do que podemos 
obter de forma que possibilitamos que ele pode se mover por determinadas direções, 
constatamos com tais resultados eles ainda podem sofrer alterações, proporcionando uma 
interface melhor e também uma linha de código diferente da apresentada. 
Foi bastante satisfatório pela questão que ao final de tudo consegui meu objetivo 
que era o controle da iluminação de um carrinho através de um software. 
 
 
 
 
7-CONCLUSÃO 
 
Podemos concluir que com os resultados obtidos tanto a plataforma Arduino em 
geral e também a parte mecânica e elétrica do programa podem ser usadas em áreas de 
pesquisas como ver que são áreas de grande relevância e relacionadas ao estudo de 
automação veicular, Isso fica evidente pelos crescentes números de projetos que 
executam tarefas previamente realizadas pelo homem e controlam sequencias de 
operações sem a intervenção humana. 
Tive dificuldades para criação do programa, pois foi minha primeira experiência 
com o arduino e a linguagem de programação em c, mas com muitas pesquisas e 
informações obtidas em sala de aula, foi possível a implementação do mesmo. 
Neste projeto tive como objetivo principal, o desenvolvimento da iluminação de um 
carrinho controlada via software, e que foi apresentado resultados confiáveis, com 
qualidade e um valor de custo menos elevado. 
Os estudos realizados nesse projeto podem verificar que existem mais uma 
aplicação que utiliza o Arduino, baixo custo, torna-se viável e facilmente replicável em 
projetos futuros. 
Neste relatório procurei exemplificar de uma forma mais clara todos os resultados 
obtidos e apresentar de uma forma geral todos os passos executados para a construção da 
iluminação do carrinho que é controlado via software. 
Podemos concluir que consegui alcançar resultados satisfatórios nesse projeto 
proposto pelo objetivo dele, e que não existe limite para a aplicação e melhoria de 
qualquer projeto que esteja relacionado à eletrônica e programação, e que o limite está 
somente relacionado ao pensamento dos seres humanos, além de que vimos que essa 
plataforma Arduino é muito importante para o controle de vários outros materiais além 
de ter certa facilidade com o acoplamento mecânico e elétrico nele utilizado. 
 
8 - BIBLIOGRAFIA 
http://labdegaragem.com/ 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Arduino 
 
http://www.sabereletronica.com.br 
 
http://abordagempolicial.com/tag/policiamento-ostensivo/ 
 
9 - ANEXOS 
 Carrinho pronto 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9.1- PROGRAMA UTILIZADO PARA CONTROLE DA ILUMIÇAO DO 
CARRINHO 
 
// PROGRAMA PARA ILUMINAÇÃO CARRINHO DE POLICIA 
//ALUNO MICHEL GLEIDSON DA SILVA 
// PONTIFICIA UNIVERIDADE CATOLICA D EMINAS GERAIS 
//DISCIPLINA LABORATORIO DE PROGRAMAÇÃO DE 
//COMPUTADORES 
int ldr1= A0; 
int valor1 = 850; 
int FAROLESQUERDO = 3; 
int FAROLDIREITO = 5; 
int giroflexvermelho =6; 
int giroflexazul = 9; 
int FREIOESQUERDO = 10; 
int FREIODIREITO = 11; 
 
void setup() // Função de Preparação da programação 
{ 
 Serial.begin(9600); 
 pinMode(ldr1,INPUT); 
 pinMode(FAROLESQUERDO,OUTPUT); 
 pinMode(FAROLDIREITO,OUTPUT); 
 pinMode(giroflexvermelho, OUTPUT); // Defini a Variavel 2 
(giroflexvermelho) como saída de dados 
 pinMode(giroflexazul, OUTPUT); // Defini a Variavel 3 (giroflexazul) como 
saída de dados 
 pinMode(FREIOESQUERDO, OUTPUT); 
 pinMode(FREIODIREITO, OUTPUT); 
} 
 
 
 
 
void loop() 
{ 
 
 valor1=analogRead(ldr1); //Preparei o sensor1 e declarei que o valor1 
pertence ao ldr1 
 
 // o sensor ve branco e apaga farol 
 if(valor1>250) //pode alterar esse valor de acordo com a luminosidade do 
ambiente 
 { 
 analogWrite(FAROLESQUERDO, LOW); 
 analogWrite(FAROLDIREITO, LOW); 
 } 
 else// o sensor ve preto e ascende farol 
 { 
 analogWrite(FAROLESQUERDO, 127); 
 analogWrite(FAROLDIREITO, 127); 
 } 
 
 //inicializa uma variavel do tipo char chamada tecla 
 char tecla; 
 
 // armazena em "tecla" o retorno da função read() 
 //essa função lê um valor que é escrito na porta serial 
 tecla=Serial.read(); 
 
 if(tecla == 'w') 
 { 
 Serial.print(" FREIO LIGADO "); 
 while (tecla!='s') 
 { 
 analogWrite(FREIOESQUERDO, 127); 
 analogWrite(FREIODIREITO, 127); 
 tecla=Serial.read(); 
 } 
 analogWrite(FREIOESQUERDO, LOW); 
 analogWrite(FREIODIREITO, LOW); 
 Serial.print(" FREIO DESLIGADO "); 
 } 
 if(tecla == 'a') 
 { 
 Serial.print(" GIROFLEX LIGADO "); 
 while (tecla!='d') 
 { 
 analogWrite(giroflexvermelho, 127); 
 analogWrite(giroflexazul, LOW); 
 delay(150); 
 analogWrite(giroflexvermelho, LOW); 
 analogWrite(giroflexazul, 127); 
 delay(150); 
 analogWrite(giroflexazul, LOW); 
 analogWrite(giroflexvermelho, LOW); 
 delay(50); 
 tecla=Serial.read(); 
 } 
 Serial.print(" GIROFLEX DESLIGADO "); 
 } 
}