Projeto de Aplicação Gerenciador Autônomo de Fontes Alternativas de Energia

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO - UFMT 
FACULDADE DE ARQUITETURA ENGENHARIA E TECNOLOGIA - FAET 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA - DENE 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO FINAL - PROJETO DE APLICAÇÃO 
 
 
 
 
Alef Andrews Galdino dos Santos 
Renner Siqueira França 
Severino Bento da Silva Junior 
 
 
 
 
 
 
 
CUIABÁ - MT 
MAIO, 2021 
6 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO - UFMT 
FACULDADE DE ARQUITETURA ENGENHARIA E TECNOLOGIA – FAET 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA - DENE 
 
 
 
 
 
PROJETO DE APLICAÇÃO – GERENCIADOR AUTÔNOMO DE 
FONTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA 
 
 
Relatório Final, apresentado ao Curso 
de Engenharia Elétrica da 
Universidade Federal do Mato 
Grosso, como parte dos requisitos da 
disciplina de Microprocessadores. 
Orientador: Prof. Dr. Nicolás Eusebio 
Cortez Ledesma. 
 
 
 
 
Alef Andrews Galdino dos Santos 
Renner Siqueira Franca 
Severino Bento da Silva Junior 
 
 
 
CUIABÁ - MT 
MAIO,2021 
7 
 
Sumário 
 
1. Resumo ................................................................................................................................8 
2. Lista de Ilustrações .............................................................................................................8 
3. Objetivos .............................................................................................................................8 
4. Fundamentação Teórica ....................................................................................................9 
4.1. Energia Elétrica ..........................................................................................................9 
4.2. Energia Fotovoltaica ..................................................................................................9 
4.2.1. Módulo Fotovoltaico ...............................................................................................9 
4.2.2. Silício Policristalino ..............................................................................................10 
4.3. Energia Eólica ...........................................................................................................10 
4.4. Microcontroladores ..................................................................................................11 
4.5. LEDs ..........................................................................................................................12 
Fonte: Mundo da elétrica - 2020 ................................................................................................12 
5. Metodologia ......................................................................................................................12 
6. Software ............................................................................................................................15 
6.1. Fluxograma ...............................................................................................................15 
6.2. Programação .............................................................................................................16 
7. Testes e Resultados Experimentais .................................................................................28 
8. Conclusão ..........................................................................................................................28 
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................28 
ANEXOS ...................................................................................................................................30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
1. Resumo 
Hoje, nos grandes centros urbanos é cada vez mais comum nos deparamos com 
energias alternativas, entre elas a energia solar é a que mais vem se destacando. A 
problemática atual ocorre pela relação entre elevadas temperaturas e níveis de conforto / 
desconforto. 
Esse projeto propõe um gerenciamento autônomo de fontes de energias alternativas, 
onde o foco deste trabalho será a energia fotovoltaica e a energia eólica. 
O sistema prezará pelo constante monitoramento da produção de energia alternativa 
produzida por duas fontes seguindo padrões pré-estabelecidos pelo programador. O 
projeto será composto por componentes eletros-mecânicos, para a geração de energia 
fotovoltaica terá célula fotovoltaica e para a energia eólica contaremos com um sistema 
adaptado para simbolizar a geração. 
O software receberá por meio da porta serial os dados necessários para a 
visualização dessa energia. 
 
2. Lista de Ilustrações 
Figura 1 - Célula de silício policristalino utilizada para a captura de irradiação solar ................10 
Figura 3 - Microcontrolador PIC16F877A .................................................................................12 
Figura 4 - LEDs – vede, amarelo e vermelho ............................................................................12 
Figura 5 - Circuito Esquemático.................................................................................................13 
Figura 6 - Fluxograma geral do projeto ......................................................................................15 
 
3. Objetivos 
O microcontrolador que utilizaremos no projeto é o PIC16F877A. A escolhida se 
deu por ele possuir entradas de conversão A/D (a qual utilizaremos no projeto) e pelo 
seu baixo custo. Contaremos também com um motor de passo fornecendo movimentos 
intermitentes de rotação em um eixo. O projeto será capaz de gerenciar duas fontes de 
energias, a solar e a eólica, alternando sempre (caso haja necessidade) de forma 
autônoma, dependendo da geração de energia, assim o sistema irá comutar as linhas de 
energia de uma matriz energética conforme a geração de cada uma. 
Na programação para obtenção da energia fotovoltaica contaremos com um sistema 
que obterá a melhor irradiação do ambiente, fazendo assim com que seja pego a maior 
quantidade de energia disponível no ambiente de captura. O projeto contará ainda com 
um sistema monitor ao qual irá monitorar os dados de geração. 
Por fim, contará ainda com um sistema ao qual permitirá ao usuário do projeto 
definir um patamar máximo e mínimo de geração, sempre que um desses patamares for 
9 
 
atingido será emitido por meio sonoro ou visual um sinal de aviso para que providências 
sejam tomadas. 
 
4. Fundamentação Teórica 
 
4.1. Energia Elétrica 
A DDP (diferença de potencial) entre dois pontos estabelece uma tensão e 
possuindo um caminho condutor entre estes pontos, há então corrente elétrica fluindo 
entre ambos. Na natureza podemos encontra-la na forma de tempestades elétricas. 
Através de adequadas transformações pode-se obter a energia final em forma de calor, 
luz e movimento. 
Entre as principais formas de geração de energia elétrica temos a energia mecânica 
direta, ao qual se trata de um movimento rotatório através de uma corrente de queda de 
água ou o vento. Tem-se também o ciclo termodinâmico, nesse processo um fluido é 
aquecido e faz mover uma turbina. O calor gerado nesse processo é advindo geralmente 
de queima de combustíveis ou reações nucleares. 
A eletricidade pode ser produzida em grandes quantidades através de diversas 
fontes, dentre elas as utilizadas neste projeto, a energia solar e a energia eólica. 
 
4.2. Energia Fotovoltaica 
É a energia transforma fótons da luz que, ao se colidirem com os átomos de 
silício geram energia elétrica. Essa captação se classifica em captura direta e captura 
indireta. No método direto tem-se apenas a transformação para energia utilizável pelo 
homem, já no método indireto essa energia pode ser transformada em outros tipos de 
energia. 
Basicamente a diferença entre os métodos no seu processo de captura, sendo a energia 
solar indireta obtida em uma área de usinas implementadas para a captação inconscientee a energia solar direta sendo produzida a partir de um sistema fotovoltaico instalado 
diretamente em um imóvel por meio dos painéis solares. 
 
4.2.1. Módulo Fotovoltaico 
O módulo fotovoltaico é um dispositivo de geração de energia elétrica, ele gera 
energia através da conversão da energia captada da irradiação solar. Esse painel 
funciona de forma semelhante a um diodo fotossensível, isso porque suas células são 
compostas por duas camadas de semicondutores dopados de maneiras diferentes. 
10 
 
Essas camadas são classificadas como N e P. Na camada N há um excesso de 
elétrons, já na camada P há um défice de elétrons, permitindo assim que haja uma DDP 
entre as camadas. Ao captarem irradiação solar, os elétrons fluem da camada P para a 
camada N, criando assim uns DDP conhecida como Efeito Fotovoltaico. Ao ligar essas 
duas extremidades do silício haverá circulação de elétrons, ao qual irá se manter 
enquanto houver irradiação solar (BRITO, 2008). 
 
4.2.2. Silício Policristalino 
Os módulos fotovoltaicos são compostos por células de silício policristalino, 
conforme mostrado na figura 1. A sua eficiência se comparada às placas de silício 
monocristalino é menor, porém, seu custo é menor. 
Essas placas possuem vida útil superior a 25 anos e segundo a empresa CRESESB a 
eficiência máxima alcançada ao longo dos anos com o processo de fabricação é de 
12,5%. 
Figura 1 - Célula de silício policristalino utilizada para a captura de irradiação solar 
 
Fonte: https://blog.bluesol.com.br/celula-fotovoltaica-guia-completo/ (2020). 
 
4.3. Energia Eólica 
Essa energia é advinda do ar em movimento. Atualmente estudos indicam que a 
energia eólica é uma das mais promissoras fontes naturais, principalmente pelo fato de 
ser renovável limpa e auxiliar na redução do efeito estufa. As turbinas eólicas podem 
possuir pás ou ser simplesmente um mastro, em ambos os casos essas turbinas podem 
ser utilizadas em redes elétricas ou lugares isolados. 
No Brasil a energia eólica vem sendo muito utilizada para o sistema de 
bombeamento de água na irrigação, porém ainda não é uma realidade tão presente assim 
no Brasil. 
A energia eólica é produzida por um aerogerador e posteriormente convertida em 
energia elétrica. É considerado um tipo de energia renovável e limpa, isso pelo fato de 
não requerer combustão, logo, não degrada os recursos naturais. 
11 
 
 
4.4. Microcontroladores 
São dispositivos eletrônicos constituídos de portas de entrada e saída, 
temporizadores, contadores, controles de interrupção, conversor analógico para digital, 
e também memórias RAM e ROM. Esses dispositivos são para utilização com 
aplicações específicas e possuem diversos periféricos, isso tudo com seu tamanho 
reduzido. Tem um baixo consumo de energia e um baixo custo, o que se torna ideal para 
projetos de eletrônica. 
A linguagem aceita para a programação pode ser Assembly, Basic, C e dentre outras. 
Utiliza-se um gravador para compilar o programa. 
 
4.4.1. PIC16F877A 
Fabricados pela Microchip conforme mostrado na figura 3, este 
microcontrolador processa dados de 8 bits. Seu nome é advindo de "Programmable 
Interface Controller". Eles contam com extensa variedade de modelos e periféricos 
internos, além de possuírem alta velocidade de processamento devido a sua arquitetura 
Harvard e conjunto de instruções RISC (conjuntos de 35 instruções), com recursos de 
programação por Memória flash. 
 
Características: 
 Sua frequência de operação (clock) vai até 20MHz, resultando em uma 
velocidade de processamento de 5 MIPS. 
 Seu conjunto de instruções RISC se compõe de 35 instruções. 
 Sua pinagem DIP tem 40 pinos. 
 Possui memória (flash) de programa com 8192 palavras de 14 bits, RAM com 
368 bytes e memória EEPROM com 256 bytes. 
 Pode funcionar com alimentação de 2V a 5,5V. 
 A versão mais recente do PIC16F877A contém um módulo de 2 comparadores 
analógicos (CMCON) e um módulo gerador de voltagem de referência 
(VRCON). 
Como periféricos ele possui: 
 5 conjuntos de portas de entrada e saída (total de 33 portas) 
 Conversor analógico-digital de 10 bits de resolução e 8 canais de entrada 
 2 Módulos CCP 
 Periférico de comunicação paralela e serial 
12 
 
Em nosso projeto o PIC faz todo o processamento de informação e direciona os 
dados processados para os periféricos. 
Figura 2 - Microcontrolador PIC16F877A 
 
Fonte: Microchip Technology Inc - 2003 
 
 
4.5. LEDs 
O LED (Light Emitting Diode) conforme mostrado na figura 4 é um dispositivo 
semicondutor ao qual é composto por uma junção PN (diodo), e quando é polarizado 
diretamente, emite luminosidade. 
O LED comercialmente começou a existir em 1962 apenas no tom de luz 
vermelha de baixa intensidade. Os LEDs de hoje possuem uma alta intensidade 
luminosa e são capazes de irradiar luz em todo o espectro visível, além possuir a 
infravermelha e a ultravioleta logo, ele tem sido cada vez mais utilizado para 
iluminações, em substituição a lâmpadas fluorescentes. 
Um LED basicamente é um diodo semicondutor, assim quando ele é polarizado 
diretamente, a combinação de seus elétrons e lacunas libera energia na forma de fótons. 
A cor da luz gerada é determinada pelo tipo de semicondutor e da impureza adicionada. 
Figura 3 - LEDs – vede, amarelo e vermelho 
 
Fonte: Mundo da elétrica - 2020 
5. Metodologia 
5.1.1. Projeto do trabalho 
O projeto gerenciará as fontes de energias de modo autônomo, ou seja, sem a 
intervenção humana para o funcionamento do dispositivo. 
O projeto se divide em cinco partes: 
 • A primeira parte é o ajuste do ângulo da placa fotovoltaica, afim de iniciar o 
mesmo na melhor angulação possível. 
 
• A segunda parte é a aquisição e conversão das duas fontes de energias. 
13 
 
Primeiramente será feita a aquisição das fontes alternativas de energia, e a conversão 
destas para posteriormente fazer o controle das mesmas. 
• A terceira parte será o gerenciamento das fontes de energia e suas amostragens. 
Nesta parte será feito o gerenciamento das fontes, onde escolheremos qual das fontes 
vai ser utilizada como principal e é feita a amostragem de tensão que esta sendo 
produzida por ambas as fontes alternativas. 
• A quarta é a Programação. 
A programação do projeto consistirá no desenvolvimento de fontes de energias 
alternativas, incluindo a obtenção dos dados relativos à geração de energia de cada uma 
das fontes. A responsabilidade da obtenção e do envio dos dados ao computador será do 
microcontrolador PIC16F877A pela porta serial do computador. Contará ainda com um 
sistema para a movimentação do sistema de captura solar para a melhor obtenção de 
energia sobre um eixo. 
O microcontrolador fará a conversão das informações de analógica para digital 
através de rotinas próprias que fazem parte de seu funcionamento. 
Na programação do projeto consistirá ainda no tratamento dos dados recebidos 
pela porta serial e na amostragem dos mesmos numa tela LCD. Ao qual indicará quanto 
está sendo gerado pelas fontes. Por fim contará ainda com um sistema que permitirá ao 
usuário definir um patamar máximo e mínimo de geração, caso um desses patamares 
seja atingido o sistema emitirá por meio sonoro ou visual um sinal de aviso. 
• E a quinta será a maquete. 
Será elaborada uma maquete para apresentação ao qual rodará de forma fluida e 
autônoma a quarta parte (programação). 
5.1.2. Circuito Esquemático 
No circuito abaixo se tem o esquemático do projeto onde conectado ao 
PIC16F877A tem-se os resistores R1, R2, e R3 estão os LEDs do limite, solar e eólico 
respectivamente. No canto inferior direto têm-se também três potenciômetros onde o 
primeiro varia-se o limite (patamar máximo), o segundo potenciômetro visa simular a 
geração solar e o terceiro simula a geração eólica. Por fim, para mostrar os resultados 
tem-se um LCD 16x4. 
 Figura 4 - Circuito Esquemático 
14 
 
 
Fonte: Autor – 2021 
 
5.1.3. SimulaçõesA simulação do projeto se deu num primeiro momento em definir quais métodos 
seriam empregados para a concepção do mesmo. Foram definidos alguns pontos chave 
do código a ser simulados, como segue: 
 Captação de sinais analógicos; 
 Conversão de sinais analógicos em sinais digitais; 
 Uma rotina de comparação de valores obtidos; 
 Uma rotina de definição de um limite variável; 
 Uma rotina de captação de um sinal provindo de um potenciômetro para 
a definição do limite; 
 Simulação de um conjunto de LEDs para sinalização; 
 Simulação de exibição dos dados captados num LCD; 
Desta forma, o projeto ganhou tais metas para seu desenvolvimento, sendo que 
cada ponto acima foi sendo simulado / implementado ao longo do semestre corrente. 
5.1.4. Implementação 
Na etapa de implementação, primeiramente montou-se os geradores, onde o 
gerador solar foi composto de 2 Mini Placas Solar de 3V – ChipSce conectadas em série 
e o gerador eólico de um cooler 40x40 de 12V sem rolamento – Roxline, adaptado para 
15 
 
gerar energia ao invés de dissipar calor. Em um segundo momento foi montado o 
projeto com os geradores e demais componentes do projeto na protoboard para teste. 
Foi utilizado um potenciômetro conectado a porta AN0 para que a tensão de 
limite dos geradores possa ser variada. A tensão limite se deu de estudos prévios sobre 
os patamares máximos e mínimos suportado pelo sistema, apenas o patamar máximo foi 
adotado neste projeto devido ao risco que ele proporciona de queimar algum 
equipamento, o mesmo não ocorre com o patamar mínimo. A tensão limite é definida 
através do potenciômetro e comparada à tensão de ambos os geradores, caso ela seja 
menor que uma das tensões dos geradores é acionada um sinal através de um LED 
vermelho mostrando que há uma sobrecarga de tensão hipotética no sistema. 
Foi implementado um display LCD para exibir a tensão do gerador solar, eólica 
e também a tensão Limite, logo é possível acompanhar o estado dos geradores. 
Nesse projeto foram utilizados recursos do PIC 16F877A como a conversão 
analógica/digital, bibliotecas aritméticas e de conversão de binário pra BCD. 
6. Software 
6.1. Fluxograma 
O sistema deverá ser capaz de programar a seguinte função: 
-Ler as tensões 
-Identificar qual está gerando mais energia elétrica 
-Manter a fonte com a maior geração e desligar a com a menor geração 
Figura 5 - Fluxograma geral do projeto 
16 
 
 
Fonte: Autor - 2020 
 
6.2. Programação 
 
 
list p=16f877a ; diretiva que define o Processador 
 #include <p16f877a.inc> ; Inclusão de arquivo de declarações 
 #include <up_macros.inc> 
 __CONFIG H'2F02' ; Palavra de configuração 
 ERRORLEVEL -305, -302 
;Declaração de variáveis (Registradores de propósito geral) 
 cblock 0x20 
 r, rr, status_temp,w_temp,conta_ad, Binario10H, Binario10L, NumInt0, 
NumInt1 
 BCD4S, BCD3S, BCD2S 
 BCD4F, BCD3F, BCD2F 
 BCD4L, BCD3L, BCD2L 
 BCD4M, BCD3M, BCD2M 
 endc 
 
17 
 
cursor_l1 macro col 
 MOVLW 0x80 
 ADDLW col 
 CALL EnviaCmdLCD 
 endm 
cursor_l2 macro col 
 MOVLW 0xC0 
 ADDLW col 
 CALL EnviaCmdLCD 
 endm 
cursor_l3 macro col 
 MOVLW 0x94 
 ADDLW col 
 CALL EnviaCmdLCD 
 endm 
cursor_l4 macro col 
 MOVLW 0xD4 
 ADDLW col 
 CALL EnviaCmdLCD 
 endm 
print macro c 
 MOVLW c 
 CALL EnviaCarLCD 
 endm 
 
movff macro Reg1, Reg2 
 MOVFW Reg1 
 MOVWF Reg2 
 endm 
 
;MAPA DE MEMÓRIA DO DISPLAY 20X4 
;|00|01|02|03|04|05|06|07|08|09|0A|0B|0C|0D|0E|0F|10|11|12|13| 
18 
 
;|40|41|42|43|44|45|46|47|48|49|4A|4B|4C|4D|4E|4F|50|51|52|53| 
;|14|15|16|17|18|19|1A|1B|1C|1D|1E|1F|20|21|22|23|24|25|26|27| 
;|54|55|56|57|58|59|5A|5B|5C|5D|5E|5F|60|61|62|63|64|65|66|66| 
 
;;*********************************************************************
* 
;; V E T O R D E R E S E T 
;;*********************************************************************
* 
 org 0x00 
 goto setup 
 org 0x04 
Iniciar_AN0: ;Escolhe AN0 e inicia a aquisição 
 movlw 0x81 ;clock Fosc/32 (Max.20MHz), Ch1, CAD 
on 
 movwf ADCON0 
 return 
 
Iniciar_AN1: ;Escolhe AN1 e inicia a aquisição 
 movlw 0x89 ;clock Fosc/32 (Max.20MHz), Ch1, CAD 
on 
 movwf ADCON0 
 return 
 
Iniciar_AN3: ;Escolhe AN3 e inicia a aquisição 
 movlw 0x99 ;clock Fosc/32 (Max.20MHz), Ch3, CAD on 
 movwf ADCON0 
 return 
 
Converte_AD: 
 movlw .26 ;Tadq >= 20us (Fclock = 16MHz) 
 movwf conta_ad 
 decfsz conta_ad,F ;(3N+3)c (inclui CALL) 
19 
 
 goto $ - 1 ;aguarda tempo de aquisição 
 bsf ADCON0,GO_DONE ;começa a conversão AD 
 btfsc ADCON0,GO_DONE ;espera a conversão AD terminar 
 goto $ - 1 
 movfw ADRESH ;Carrega em W o valor de tensão 
convertido 
 movwf Binario10H 
 banco1 
 movf ADRESL,W 
 banco0 
 movwf Binario10L ;Resultado em Binario10 
 return 
 
setup: 
 CLRF PORTD 
 CLRF PORTE 
 CLRF PORTB 
 banco1 
 movlw B'11111000' ;Define três portas "B" como saídas digitais 
 MOVWF TRISB 
 CLRF TRISD 
 CLRF TRISE 
 MOVLW 0x84 ;ajuste à direita 
 MOVWF ADCON1 ;AN3,AN1 e AN0 
analógicas 
 banco0 
 CALL Inicia_LCD 
 
main: 
;{ 
 cursor_l1 .0 
 print 'G' 
20 
 
 print 'E' 
 print 'R' 
 print 'E' 
 print 'N' 
 print 'C' 
 print 'I' 
 print 'A' 
 print 'D' 
 print 'O' 
 print 'R' 
 print ' ' 
 print 'A' 
 print 'U' 
 print 'T' 
 print 'O' 
 print 'N' 
 print 'O' 
 print 'M' 
 print 'O' 
 cursor_l2 .0 
 print 'S' 
 print 'O' 
 print 'L' 
 print 'A' 
 print 'R' 
 print ' ' 
 print ' ' 
 print 'V' 
 print 'g' 
 print '=' 
 
 cursor_l3 .0 
21 
 
 print 'E' 
 print 'O' 
 print 'L' 
 print 'I' 
 print 'C' 
 print 'O' 
 print ' ' 
 print 'V' 
 print 'g' 
 print '=' 
 
 cursor_l4 .0 
 print 'L' 
 print 'I' 
 print 'M' 
 print 'I' 
 print 'T' 
 print 'E' 
 print ' ' 
 print 'V' 
 print 'm' 
 print '=' 
;} 
loop: 
;TENSÃO LIMITE 
;Potênciômetro que está na porta A0 
 call Iniciar_AN0 
 call amostragem_tensao 
 
 movff BCD4, BCD4L 
 movff BCD3, BCD3L 
 movff BCD2, BCD2L 
22 
 
 
 cursor_l4 .11 
 call mostra_tensao 
 
;TENSÃO 1 - SOLAR 
;potênciômetro que está na porta A3 
 call Iniciar_AN1 
 call amostragem_tensao 
 
 movff BCD4, BCD4S 
 movff BCD3, BCD3S 
 movff BCD2, BCD2S 
 
 cursor_l2 .11 
 call mostra_tensao 
 
;TENSÃO 2 - EOLICA 
;Potênciômetro que está na porta A1 
 call Iniciar_AN3 
 call amostragem_tensao 
 
 movff BCD4, BCD4F 
 movff BCD3, BCD3F 
 movff BCD2, BCD2F 
 
 cursor_l3 .11 
 call mostra_tensao 
 
compara_geracao: 
 CLRF STATUS 
 
 movfw BCD4F 
23 
 
 subwf BCD4S,W ;BCD4S = BCD4S - 
BCD4F 
 btfsc STATUS,C ;BCD4S - BCD4F < 0, ASSIM 
BCD4S < BCD4F, ENTÃO SOLAR É MENOR 
 goto eolica_maior 
 btfss STATUS,Z ;BCD4S - BCD4F =/= 0, ENTÃO 
Z = 0, ENTÃO BCD4S > BCD4F 
 goto Solar_maior 
 
 CLRF STATUS 
 
 movfw BCD3F 
 subwf BCD3S,W ;BCD3S = BCD3S - 
BCD3F 
 btfsc STATUS,C ;BCD3S - BCD3F < 0, ASSIM 
BCD3S < BCD3F, ENTÃO SOLAR É MENOR 
 goto eolica_maior 
 btfss STATUS,Z ;BCD3S - BCD3F =/= 0, ENTÃO 
Z = 0, ENTÃO BCD3S > BCD3F 
 goto Solar_maior 
 
 CLRF STATUS 
 
 movfw BCD2F 
 subwf BCD2S,W 
 btfsc STATUS,C ;BCD3S - BCD3F < 0, ASSIM 
BCD3S < BCD3F, ENTÃO SOLAR É MENOR 
 goto eolica_maior 
 btfss STATUS,Z ;BCD4 - BCD3 =/= 0, ENTÃO Z = 
0, ENTÃO BCD3S > BCD3 
 goto Solar_maior 
 
;Senão são iguais 
 movlw H'00' 
 movwf PORTB 
24 
 
 bsf PORTB,1 
 bsf PORTB,1 
 goto compara_limites 
 
eolica_maior: 
 banco0 
 bcf PORTB,0 
 bsf PORTB,1 
 movff BCD4S, BCD4M 
 movff BCD3S, BCD3M 
 movff BCD2S, BCD2M 
 cursor_l3 .19 
 print ' ' 
 cursor_l2 .19 
 print '<' 
 goto compara_limites 
 
Solar_maior: 
 banco0 
 bsf PORTB,0 
 bcf PORTB,1movff BCD4F,BCD4M 
 movff BCD3F,BCD3M 
 movff BCD2F,BCD2M 
 cursor_l3 .19 
 print '<' 
 cursor_l2 .19 
 print ' ' 
 
 goto compara_limites 
 
compara_limites: 
25 
 
 clrf STATUS 
 
 movfw BCD4L ;W <- LIMITE 
 subwf BCD4M,W ;W <- MEDIDO - W | C = 1 
=> MEDIDO >= LIMITE 
 btfsc STATUS,C ;Se (Medido >= Limite) 
 goto acima_limite 
 btfss STATUS,Z ;BCD4S - BCD4F =/= 0, ENTÃO 
Z = 0, ENTÃO BCD4S > BCD4F 
 goto abaixo_limite 
 
 CLRF STATUS 
 
 movfw BCD3L ;W <- LIMITE 
 subwf BCD3M,W ;W <- MEDIDO - W | C = 1 
=> MEDIDO >= LIMITE 
 btfsc STATUS,C ;Se (Medido >= Limite) 
 goto acima_limite 
 btfss STATUS,Z ;BCD4S - BCD4F =/= 0, ENTÃO 
Z = 0, ENTÃO BCD4S > BCD4F 
 goto abaixo_limite 
 
 CLRF STATUS 
 
 movfw BCD2L ;W <- LIMITE 
 subwf BCD2M,W ;W <- MEDIDO - W | C = 1 
=> MEDIDO >= LIMITE 
 btfsc STATUS,C ;Se (Medido >= Limite) 
 goto acima_limite 
 btfss STATUS,Z ;BCD4S - BCD4F =/= 0, ENTÃO 
Z = 0, ENTÃO BCD4S > BCD4F 
 goto abaixo_limite 
 
abaixo_limite: 
26 
 
 banco0 
 bcf PORTB,2 
 goto loop 
 
acima_limite: 
 banco0 
 bsf PORTB,2 
 goto loop 
 
amostragem_tensao: 
 CALL Converte_AD 
;Valor digital = Binario10H:Binario10L justif. à direita 
;Tensão = (Binario10H:Binario10L)*5V/1023 
;(10^7)Tensão = (Binario10H:Binario10L)*48.876 
 movf Binario10L,W 
 movwf Mulcnd_L 
 movf Binario10H,W 
 movwf Mulcnd_H ;Multiplicando = Binario10 
 movlw high .48876 
 movwf Mulcdr_H 
 movlw low .48876 
 movwf Mulcdr_L ;Multiplicador = 48.876 
 call multi16 ;Binario10 * 48.876 
 clrf Binario5 
 call bin40_bcd ;Bin32b = 
Binario4:Binario3:Binario2:Binario1 
 ;Equivalente Decimal = BCD5:BCD4:BCD3:BCD2:BCD1 
 return 
 
mostra_tensao: 
 swapf BCD4,W 
 andlw 0x0F 
27 
 
 addlw 0x30 
 call EnviaCarLCD 
 movlw ',' 
 call EnviaCarLCD 
 movfw BCD4 
 andlw 0x0F 
 addlw 0x30 
 call EnviaCarLCD 
 swapf BCD3,W 
 andlw 0x0F 
 addlw 0x30 
 call EnviaCarLCD 
 movfw BCD3 
 andlw 0x0F 
 addlw 0x30 
 call EnviaCarLCD 
 swapf BCD2,W 
 andlw 0x0F 
 addlw 0x30 
 call EnviaCarLCD 
 movfw BCD2 
 andlw 0x0F 
 addlw 0x30 
 movlw 'V' 
 call EnviaCarLCD 
 return 
 
 #include "up_md_atrasos.asm" ;biblio teca de atrasos 
 #include "up_md_lcd_driver.asm" ;para controle de LCD 
 #include "up_aritmetica_16b.asm" ;Aritmética de precisão dupla 
 #include "up_bin40-bcd.asm" ;Conversão de binario de 40bits 
para BCD 
28 
 
 END 
 
7. Testes e Resultados Experimentais 
Este relatório tem por finalidade propor a realização de um projeto envolvendo um 
gerenciador autônomo de fontes alternativas de energia, ao qual opera de forma 
inteligente. Analisando o andamento do projeto, nota-se que é possível realizar de forma 
eficiente a aquisição das tensões das fontes alternativas de energia, bem como alterna-
las. 
8. Conclusão 
O gerenciador proposto monitora as tensões dos geradores e constantemente 
compara esses valores de modo a definir qual o gerador com a maior fonte de tensão, 
representando a fonte alternativa com maior geração no momento medido através do 
LCD e LED. 
Como pode ser observado no vídeo demonstrativo em anexo, o projeto foi 
implementado com êxito em sua maior parte. Queremos deixar claro que o objetivo não 
foi cumprido em 100% devido a problemas encontrados ao se inserir a parte responsável 
por realizar os movimentos do eixo ao qual o painel solar estaria ligado. Este problema 
se deu por dificuldade de realizar ambas as tarefas de forma fluida, sendo assim, 
optamos por implementar o gerenciador de energia, mas sem a variação do ângulo de 
captura. 
Conclui-se que o objetivo principal foi atendido. Assim, tem-se que o projeto foi 
capaz de gerenciar duas fontes de energia de forma simultânea, onde a sinalização em 
LEDs representa que o sinal necessário para se comutar uma linha de energia está 
disponível, e como não era possível fornecer potência suficiente para alimentar uma 
carga, mas sendo somente demonstrativa, a implementação de LEDs atendeu o seu 
objetivo. 
Podemos ainda afirmar que a execução do projeto teve um importante papel na 
assimilação do conteúdo disponibilizado em aulas pelo professor, onde se pode 
complementar de forma significativa o aproveitamento da disciplina de 
microprocessadores. Nesse sentido, cita-se o uso do conversor analógico digital (CAD), 
implementação de rotinas de comparação, exibição de dados em LCD, rotina de decisão 
e escolha conforme os dados disponíveis, uso de macros, etc. Sendo assim, podemos 
concluir que o projeto atendeu seu objetivo final, de empregar no projeto o que foi visto 
durante o semestre. 
 
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
29 
 
 
Data sheet – PIC16F877A - Disponível em: http://www.datasheetcatalog.net/pt/datashee 
ts_pdf/1/6/F/8/16F877.shtml 
 
RASHID, Muhamed H. Eletrônica de Potencia, Circuitos, Dispositivos e Aplicações. 
Makron Books, São Paulo.1999. 
 
Portal Solar. Disponível em: <https://www.portalsolar.com.br/energia-solar-direta-
indireta> 
 
SEDRA, Adel. S.; SIMITH Kenneth. C. Microeletrônica (5ª edição) Pearson Makron 
Books, São Paulo. 2007. 
 
BEYOND LOGIC. Interfacing the Serial / RS-232 Port. Disponível em: 
<http://www.beyondlogic.org/serial/serial1.htm#40> acesso em: junho de 2008. 
C 
ENTRO DE REFERÊNCIA PARA ENERGIA SOLAR E EÓLICA SÉRGIO DE 
SALVO BRITO – CRESESB. Tutorial Eólica. Disponível em: 
http://www.cresesb.cepel.br/ 
 
CENTRO DE REFERÊNCIA PARA ENERGIA SOLAR E EÓLICA SÉRGIO DE 
SALVO BRITO – CRESESB. Tutorial Solar. Disponível em: 
<http://www.cresesb.cepel.br/> 
 
Fisica Legal.NET. Disponível em: <www.fisicalegal.net/enem/enem1_clip_image008 
 
LOPEZ, RICARDO ALDABÓ. Energia eólica. São Paulo: Artliber, 2002. 
 
LOPEZ, RICARDO ALDABÓ. Energia solar. São Paulo: Artliber, 2002. 
 
PALZ, WOLFGANG. Energia solar e fontes alternativas. São Paulo: Hemus, 1995. 
 
ROGERCOM. Porta Serial. Disponível em: <http://www.rogercom.com/> 
 
Microchip Technology Inc. Disponível em: <http://www.microchip.com> 
30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANEXOS 
 
1- Fotos do trabalho 
 
Figura 1 – Gerador Eólico 
 
 
Figura 2 – Mini modulo fotovoltaico (2 em série) 
 
 
Figura 3 – Caixa de acrílico para colocar o projeto 
31 
 
 
 
Figura 4 – Teste do circuito do projeto no módulo didático 
 
 
Figura 5 – Teste do circuito do projeto na protoboard 
 
 
Figura 6 – Tentativas sem sucesso de implementação da PCB. 
 
 
32 
 
Figura 7 – Ultima tentativas sem sucesso de implementação da PCB.