Sala Segura

Construção de uma sala que é monitorada por duas câmeras, e é cruzada por um feixe de lasers, onde, quando eles são cortados, a porta é fechada e as câmeras passam a acompanhar a movimentação pela sala.

CONTEÚDO:
1. Resumo
Trabalho apresentado como requisito parcial às disciplinas de Física, Sistemas Digitais, Técnicas Avançadas de Programação e Circuitos Elétricos do Curso de Engenharia de Computação da Pontifícia Universidade Católica do Paraná. Alunos integrantes da equipe cursando o terceiro período.

2. Objetivos
Construção de uma sala que é monitorada por duas câmeras, e é cruzada por um feixe de lasers, onde, quando eles são cortados, a porta é fechada e as câmeras passam a acompanhar a movimentação pela sala.
As câmeras são ambas controladas por motores de passo, assim como a abertura e o fechamento da porta. Para captação do movimento, foram utilizados 9 lasers dispostos uniformemente pela sala, assim como 9 foto-transistores, sensíveis à luz produzida pelos lasers.
3. Descrição do projeto
A primeira etapa realizada do projeto foi a construção da maquete, pois com a maquete pronta, teríamos uma idéia de como toda a parte eletrônica estaria disposta. Na contrução da base foram utilizadas duas chapas de compensado MFC, e para construção das paredes da casa e dos apoios, acrílico. A partir daí, começaram a ser montados e testados os circuitos eletrônicos, assim como, começaram a ser feitos os ajustes necessários para a fixação dos mesmos na base. Foram então iniciados os testes de funcionamento dos motores de passo, onde, após muitos problemas, finalmente conseguiu-se fazer os mesmos funcionarem.
A alimentação do projeto é obtida de uma fonte que fornece 5 Volts. Esta fonte alimenta os motores, os módulos de aquisição e controle, e, a princípio, alimentaria os lasers, porém, por puxarem muita corrente, decidiu-se deixar os lasers alimentados pelas pilhas, e, no caso dos lasers fornecidos pela Puc-Pr, deixá-los ligados direto à rede elétrica, pois estes possuem fontes próprias.
Para captar o rompimento dos lasers foram utilizados foto-transístores, que ao pararem de receber incidência luminosa diretamente sobre eles, passam à entrada digital da placa controladora nível lógico 1.
O programa de computador alem de controlar os movimentos, controla toda a parte lógica de reconhecimento de ruptura do feixe luminoso. Para isso foram usados o comando de escrita da porta serial, para que os motores fossem movimentados, e o comando de leitura, para saber qual laser estava sendo cortado.

4.Lista de materiais
Chapa de aglomerado OSB 6mm (base);

Acrílico (casa);

3 Motores de Passo (5 fios);

3 Microcontroladores Microchip PIC 16F876-20/SP+;

3 Interfaces MAX232;

9 Lasers;

12 Capacitores de 10μF / 25V;

10 Resistores de 270 Ohms / 1/4W;

30 Resistores de 330 Ohms / 1/4W;

10 Resistores de 470 Ohms / 1/8W;

20 Resistores de 1 kOhm / 1/8W;

Software Microsoft Visual C++, para o desenvolvimento do programa;

8 placas de circuito impresso;

Dois cabos de extensão serial;

Fonte de alimentação: 5Vcc;

14 transistor TIP121;

2 Cristais de 4 MHz;

Parafusos, fios, etc.

7. Software desenvolvido
O software foi programado em C++, utilizando-se dos recursos da programação orientada à objeto, possuindo classes que gerenciam a comunicação serial e o protocolo da mesma. Em simples operações de escrita e leitura de bytes, o sistema envia e recebe informações correspondentes ao corte ou não do feixe de laser por algum objeto. Assim como envia informações para o giro dos motores de passo.
Além disso, o software também mostra na sua interface visual o local onde os lasers estão sendo cortados, deixando escurecida a área de possível localização do objeto em questão.
8.Conclusão
O trabalho fez com que houvesse um enorme aprendizado para a equipe nas matérias que envolvia. A experiência ganha com a montagem do trabalho foi muito importante, e apesar dos vários problemas, o trabalho prosseguiu de maneira satisfatória.

A equipe observou também a grande aplicação dos conhecimentos adquiridos em sala de aula, e observou também o quanto é difícil reunir tantas áreas de aprendizado em um só trabalho.

MATERIAIS:
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CONCLUSÃO:
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AUTORES:
– Bernardo Bonato Brandalize
– José Henrique Machado de Almei
– Kimar Arakaki Neves
– Carlos Henrique Nepel Cutini
– Jean Marcel Ribeiro

IMAGENS: