Relatório CLP

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Instituto Federal de Ciências e Tecnologias do 
Rio Grande do Norte - IFRN 
Campus Santa Cruz 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório dos Projetos Realizados com Arduino 
 
 
 
Por: Lucas Wandeilson da Silva Cosme 
Maria Eloise Araújo de Lima 
Matheus Felipe Muniz da Silva 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Santa Cruz, 2018 
 
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Instituto Federal de Ciências e Tecnologias do Rio Grande do Norte - IFRN 
Campus Santa Cruz 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório dos Projetos Realizados com Arduino 
 
 
 
 
Por: Lucas Wandeilson da Silva Cosme 
Maria Eloise Araújo de Lima 
Matheus Felipe Muniz da Silva 
 
Orientador: Rodrigo Lopes Barreto 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Projetos realizados durante as aulas de 
Instrumentação Industrial e CLP com o 
uso de Arduino e algumas de suas 
inúmeras aplicações, a fim de 
reproduzir em sala de aula, tecnologias 
presentes no dia a dia. 
 
Santa Cruz, 31 de agosto de 2018 
 
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Instituição: 
 Instituto Federal de Ciências e Tecnologias do Rio Grande do Norte - IFRN 
 Campus Santa Cruz 
 
Orientador: 
 Prof. Rodrigo Lopes Barreto 
 
Proponentes: 
 Lucas Wandeilson Cosme da Silva 
 Maria Eloise Araújo de Lima 
 Matheus Felipe Muniz da Silva 
 
 
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Resumo 
Durante as aulas de Instrumentação Industrial e controlador lógico programável(CLP), 
várias aplicações para um microcontrolador como o Arduino foram mostradas em sala, por 
meio do site TINKERCAD CIRCUITS1, linhas de códigos simples foram mostradas e 
explicadas para que com base nelas os alunos pudessem trabalhar em pequenos projetos que 
posteriormente seriam montados no laboratório. Durante o bimestre foram realizados três 
projetos no total, o primeiro sobre uma sequência de LED’s em que um deles sempre estaria 
apagado, e a velocidade que a mudança de LED apagado seria dada por um potenciômetro, o 
segundo foi um contador de vagas de um estacionamento, e por fim, um sistema de duas 
cancelas que funcionaria em relação ao número de vagas e carros no estacionamento. 
Palavras-chave: Instrumentação Industrial e CLP, microcontrolador, Arduino. 
 
 
 
1 Disponível em: < https://www.tinkercad.com/#/dashboard?type=circuits&collection=designs > Acesso em: 30 
de outubro de 2018. 
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Abstract 
During the classes of Industrial Instrumentation and PLC, several applications for a 
microcontroller such as the Arduino were shown in the classroom, using the site TINKERCAD 
CIRCUITS2, simple code lines were shown and explained in order that students could work on 
small projects that later they would build in the laboratory. During the bimester three projects 
were carried out, the first one was a sequence of LEDs in which one of them would always be 
off, and the speed of the LED sequence would move forward was be given by a potentiometer, 
the second one was a counter of parking lots , and finally a system of two gates that would work 
in function to the number of parking lots and cars. 
Keywords: Industrial Instrumentation and PLC, microcontroller, Arduino. 
 
 
 
2 Available in: < https://www.tinkercad.com/#/dashboard?type=circuits&collection=designs > Access in: 
October 30, 2018. 
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Sumário 
 
Resumo ............................................................................................................................. 4 
Abstract ............................................................................................................................ 5 
Sumário ............................................................................................................................ 6 
Lista de Figuras ................................................................................................................. 7 
Lista de Símbolos ............................................................................................................... 8 
Glossário de Termos .......................................................................................................... 9 
Capítulo 1 ........................................................................................................................ 10 
Sequência de LED’s .......................................................................................................... 10 
1.1 Montagem ................................................................................................................. 10 
1.2 Código ........................................................................................................................ 11 
Capítulo 2 ........................................................................................................................ 12 
Contador de Vagas .......................................................................................................... 12 
2.1 Montagem ................................................................................................................. 12 
2.2 Código ........................................................................................................................ 14 
Capítulo 3 ........................................................................................................................ 15 
Cancelas de Estacionamento............................................................................................ 15 
3.1 Montagem ................................................................................................................. 15 
3.2 Código ........................................................................................................................ 16 
 
 
 7 
Lista de Figuras 
Figura 1. Esquema da construção no TINKERCAD Circuits – Projeto 1 ................................ 10 
Figura 2. Construção do circuito previamente projetado, no laboratório ................................. 11 
Figura 3. Primeira parte de código do projeto 1 ....................................................................... 11 
Figura 4. Continuação código do projeto 1 .............................................................................. 12 
Figura 5. Esquema da construção no TINKERCAD Circuits – Projeto 2 ................................ 13 
Figura 6. Projeto 2 montado em laboratório ............................................................................. 13 
Figura 7. Código do projeto 2 ................................................................................................... 14 
Figura 8. Esquema da construção no TINKERCAD Circuits – Projeto 3 ................................ 16 
Figura 9. Projeto 3 montado em laboratório para realização de testes ..................................... 16 
Figura 10. Primeira parte do código do projeto 3 ..................................................................... 17 
Figura 11. Continuação código do projeto 3 ............................................................................ 18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Lista de Símbolos 
V Volts 
 
 
 
 9 
Glossário de Termos 
CLP Controlador Lógico Programável 
PLC Programmable Logic Controller 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 10 
Capítulo 1 
Sequência de LED’s 
 
O primeiro projeto foi passado na terceira aula, os alunos deveriam criar no 
TINKERCAD um circuito e seu código, que juntos fariam com que 5 LEDs em sequência 
revezassem qual deles estaria apagado, assim o
primeiro LED apagaria, após determinado 
tempo o próximo apagaria e o anterior acenderia novamente, no final dos 5 o ciclo seria 
reiniciado. O tempo que cada LED permaneceria apagado era dado pela variação de posição de 
um potenciômetro que estaria presente no circuito. 
1.1 Montagem 
 A montagem do mesmo foi bem simples, os 5 LEDs foram ligados em portas de saída 
digital, usando resistores, e no GND (do inglês, ground), já o potenciômetro foi ligado em um 
porta de entrada analógica, e com seus terminais ligados no GND e em 5V. 
 
 
Figura 1. Esquema da construção no TINKERCAD Circuits – Projeto 1 
 
Fonte: Autores 
 
 11 
Figura 2. Construção do circuito previamente projetado, no laboratório 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Autores 
1.2 Código 
O código do primeiro projeto consistia em todos os LEDs começarem acesos, então o 
primeiro apagaria, e após um certo tempo dado em relação a leitura feita pela porta de entrada 
analógica em que o potenciômetro estava ligado, assim quanto maior a potência medida, maior 
o tempo que determinado LED permaneceria desligado. 
Para haver um controle da voltagem que o potenciômetro estaria passando foi usado o 
comando “Serial.println(analogRead(A0)/204.6);”, para que o valor que fosse lido, o máximo 
possível seria 1.023, fosse divido por 204,6; assim resultando em valores entre 0 e 5 (intervalo 
de possíveis voltagens), e imprimido no serial. 
Fonte: Autores 
 
Figura 3. Primeira parte de código do projeto 1 
 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Autores 
Capítulo 2 
Contador de Vagas 
 
O segundo projeto foi passado na quinta aula, era esperado que os alunos planejassem 
no TINKERCAD um circuito e seu código, que seriam capaz de contar vagas ou a quantidade 
de vagas em um estacionamento, isto é, em relação a sinais captados por dois botões, um seria 
para aumentar um carro, e o outro para diminuir um carro da contagem total. 
 
2.1 Montagem 
 A montagem deste circuito consistiu em dois botões conectados a duas entradas digitais, 
e dois LEDs ligados em duas saídas digitais, todos esses usaram resistores e tiveram seu outro 
terminal ligado no GND, e os botões tiveram seu terceiro terminal ligado no 5V. 
 
 
Figura 4. Continuação código do projeto 1 
 13 
Figura 5. Esquema da construção no TINKERCAD Circuits – Projeto 2 
 
Fonte: Autores 
 
Figura 6. Projeto 2 montado em laboratório 
 
Fonte: Autores 
 
 
 14 
2.2 Código 
 O código deste projeto funcionaria com base no valor “double” nomeada de “c”, que 
seria a quantidade de carros no estacionamento, este valor seria inicialmente igual a 0 (c=0), e 
variaria de acordo com os botões fossem apertados, o botão ligado na porta 2 quando apertado 
aumentaria o valor de “c” em 1 (c=c+1), assim aumentado a quantidade de carros. Já o botão 
ligado na porta 3 faria o trabalho inverso, caso apertado diminuiria o valor de “c” em 1 (c=c-
1). Ambos os delays foram utilizados para garantir que a ação de somar ou subtrair 1 do valor 
de “c”, fosse executada apenas um ver por aperto de botão. 
 Os LEDs ligados nas portas 11 e 12 eram uma forma de mostrar se ainda havia vagas 
no estacionamento, caso a quantidade de carros dentro fosse menor que 5 (c<5), o LED verde 
estaria ligado e o vermelho desligado, assim indicando que ainda haviam vagas. Caso a 
quantidade de carros dentro fosse maior ou igual a 5 (c>=5), o LED vermelho estaria ligado e 
o verde desligado, assim indicando que ainda haviam vagas no estacionamento. Também 
poderia se verificar a quantidade pela impressão no serial do valor de “c” (Serial.println(c);) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Autores 
Figura 7. Código do projeto 2 
 15 
Capítulo 3 
Cancelas de Estacionamento 
 
 O terceiro projeto seria de certa forma uma evolução do segundo, deveria ser utilizado 
o mesmo esquema de contagem de vagas, porém, agora com o dobro de botões (dois para abrir 
e fechar cada cancela) e com dois motores servos, que representariam as cancelas nesse circuito. 
 No início do projeto foi pedido pelo professor que os alunos criassem um sistema que 
ao apertar o botão de abrir da cancela de entrada, a mesma fosse aberta, após apertar o de fechar 
a cancela deveria fechar e um carro fosse adicionado a contagem. O mesmo deveria ver feito 
para a cancela de saída, apenas com a mudança de diminuir uma carro na contagem. 
 Porém, após o projeto “finalizado” ter sido apresentado, uma serie de desafios foram 
sugeridos pelo professor, como travar a cancela de entrada caso o estacionamento estivesse 
lotado (5 vagas), a de saída caso o mesmo estivesse vazio e que as cancelas fechassem 
automaticamente após 10 segundos abertas (o que apresentaria uma desistência do motorista 
em passar por ali). 
 
3.1 Montagem 
 A montagem consistia em dois LEDs ligados em saídas digitais, quatro botões ligados 
em entradas digitais e dois motores servos ligados em saídas analógicas, todos esses também 
foram ligados no GND, e no caso dos servos e dos botões seu terceiro terminal foi ligado no 
5V, todos os componentes com exceção dos motores usaram resistores em suas conexões. 
 
 16 
Fonte: Autores 
 
 
Fonte: Autores 
 
3.2 Código 
 Primeiramente, as portas foram nomeadas para facilitar a construção já que o código 
seria um pouco maior que os anteriores. Valores do tipo “unsigned long” foram usados para 
calcular o tempo para fechar as cancelas automaticamente (senda FA1 para a cancela 1, e FA2 
para a segunda), por meio da função “millis”, que conta o tempo que o circuito está ligado e 
funcionando. O fechamento automático se dá pela equalização do valor de FA1 ou FA2 ao 
apertar o botão de suas respectivas cancelas, e em seguida, a comparação do valor da subtração 
Figura 8. Esquema da construção no TINKERCAD Circuits – Projeto 3 
Figura 9. Projeto 3 montado em laboratório para realização de testes 
 17 
de “millis” por FA1 ou FA2, para que quando o valor dessa subtração seja superior a 10000 
milisegundos determinada cancela seja fechada automaticamente. 
 As lógicas booleanas fe e fa foram usadas para travar a contagem dos carros pelos botões 
que estariam após a cancela, isto é, o botão de fechar determinada cancela, que também realiza 
a contagem de carros só funciona caso a lógica booleana em questão seja igual à true, o que só 
é possível caso a cancela esteja aberta, pois valor padrão dessas lógicas é false, se torna true 
apenas enquanto as cancelas estiverem abertas, pois o botão que as abre realiza esse 
reestabelecimento do valor de sua respectiva lógica (fe para fechar a entrada e fs para fechar a 
saída), e caso a cancela feche automaticamente o valor volta a ser false. 
 As cancelas tanto saída quando de entrada também possuem travas em relação a 
quantidade da carros no estacionamento, a cancela de entrada só abre caso hajam vagas no 
estacionamento (c<=4, pois as vagas máximas são 5), e a cancela de saída só pode abrir caso 
haja alguma vaga ocupada no estacionamento (c>=1). 
 Por fim os LEDs funcionam igual mostrado anteriormente no projeto 2. E existem três 
tipos de impressão no serial, a primeira que imprime apenas a quantidade de vagas, e funciona 
enquanto nenhum das cancelas estiverem abertas. A segunda imprime a quantidade de vagas e 
a contagem para determinada cancela fechar em segundos, e funciona enquanto uma das 
cancelas estiverem abertas. Para finalizar,
o último tipo de contagem funciona enquanto ambas 
cancelas estiverem abertas e imprime a contagem para que cada uma delas feche, após a 
primeira das cancelas fechar a impressão retornará a ser do tipo 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Autores 
Figura 10. Primeira parte do código do projeto 3 
 18 
Figura 11. Continuação código do projeto 3 
 
 
Fonte: Autores