coluna de som inteligente · 2018-04-14 · placa de som amplificadora ... 4 esquema do projeto ......
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Coluna de Som Inteligente
EPO.007.15
Curso Profissional de Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos
Aluno: Pedro Silva - Edgar Marques
N.º 3059 - 3252
O. Projeto: José Carlos Alves
Ano letivo 2017 /2018
Pedro Silva e Edgar Marques
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“Ligar o som, aumentar o volume e esquecer os problemas”
B1P0L4R
Pedro Silva e Edgar Marques
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Índice Nota Prévia .................................................................................................................................... 7
Introdução ..................................................................................................................................... 8
Logótipo ........................................................................................................................................ 9
Objetivos do Projeto ................................................................................................................... 10
Material usado para a elaboração do protótipo ........................................................................ 11
Estrutura da Coluna ................................................................................................................. 11
Arduíno UNO ........................................................................................................................... 13
Placa de Som Amplificadora .................................................................................................... 14
Módulo Sensor de Som ........................................................................................................... 15
Colunas .................................................................................................................................... 16
Relé .......................................................................................................................................... 17
Transístor................................................................................................................................. 18
Resistência ............................................................................................................................... 19
Jumpers ................................................................................................................................... 20
Cabo Multifilar ......................................................................................................................... 21
Placa de Circuito Impresso de Pontos ..................................................................................... 22
Fonte de Alimentação ............................................................................................................. 23
Programas Utilizados................................................................................................................... 24
Arduíno IDE ............................................................................................................................. 24
SolidWorks .............................................................................................................................. 24
Elaboração da Estrutura do Projeto ............................................................................................ 25
Montagem da estrutura do projeto ............................................................................................ 26
Testes Efetuados ao Material ...................................................................................................... 28
Teste à placa de som e às colunas .......................................................................................... 28
Teste ao Módulo Sensor de Som............................................................................................. 29
Teste ao Relé ........................................................................................................................... 29
Solda dos Componentes .............................................................................................................. 30
Pedro Silva e Edgar Marques
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Esquema do Projeto .................................................................................................................... 31
Fonte de Inspiração ..................................................................................................................... 32
Esquema Elétrico ......................................................................................................................... 33
Funcionamento da Coluna .......................................................................................................... 34
Linguagem de Programação ........................................................................................................ 35
Orçamente do Projeto ................................................................................................................. 36
Conclusão .................................................................................................................................... 37
Webgrafia .................................................................................................................................... 38
Pedro Silva e Edgar Marques
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Índice de Ilustrações
Ilustração 1 - Logótipo da Coluna .................................................................................................. 9
Ilustração 2 - Estrutura da coluna fase inicial ............................................................................. 11
Ilustração 3 - Estrutura da coluna em fase de montagem .......................................................... 11
Ilustração 4 - Tábuas da frente, trás e laterais ............................................................................ 12
Ilustração 5 - Tábuas da parte de cima/baixo e de dentro ......................................................... 12
Ilustração 6 - Placa Arduíno ........................................................................................................ 13
Ilustração 7 - Placa de Som Amplificadora .................................................................................. 14
Ilustração 8 - Módulo Sensor de Som ......................................................................................... 15
Ilustração 9 – Colunas ................................................................................................................. 16
Ilustração 10 - Relé ...................................................................................................................... 17
Ilustração 11 - Transístor ............................................................................................................. 18
Ilustração 12 - Resistência ........................................................................................................... 19
Ilustração 13 - Jumpers ............................................................................................................... 20
Ilustração 14 - Cabo de Coluna ................................................................................................... 21
Ilustração 15 - Placa de Circuito Impresso de Pontos ................................................................. 22
Ilustração 16 - Fonte de Alimentação ......................................................................................... 23
Ilustração 17 – Arduíno IDE software.......................................................................................... 24
Ilustração 18 – Solidworks software ........................................................................................... 24
Ilustração 20 – Estrutura em 3D do protótipo visto de cima para baixo .................................... 25
Ilustração 21 – Estrutura em 3D do protótipo da parte de lado ................................................. 25
Ilustração 19 - Estrutura em 3D do protótipo parte da frente ................................................... 25
Ilustração 22 – Estrutura da coluna por montar ......................................................................... 26
Ilustração 23 – Montagem da estrutura da coluna ..................................................................... 26
Ilustração 24 – Aparafusamento da estrutura ............................................................................ 26
Ilustração 25 - Estrutura da coluna montada sem a parte da frente .......................................... 26
Ilustração 26 - A fazer as medidas para encaixar as colunas I .................................................... 27
Ilustração 27 - A fazer as medidas para encaixar as colunas II ................................................... 27
Ilustração 28 – Teste a Placa de Som e Colunas.......................................................................... 28
Ilustração 29 – Teste as Colunas Dentro de Uma Caixa .............................................................. 28
Ilustração 30 – Montagem da coluna numa caixa de cartão ...................................................... 28
Ilustração 31 – Coluna montada na caixa de cartão ................................................................... 28
Ilustração 32 – Testes ao módulo sensor de som ....................................................................... 29
Ilustração 33 – Ligação do módulo sensor de som ..................................................................... 29
Pedro Silva e Edgar Marques
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Ilustração 34 - Teste ao Relé ....................................................................................................... 29
Ilustração 35 – Solda dos Componentes ..................................................................................... 30
Ilustração 36 – Solda dos Componentes ..................................................................................... 30
Ilustração 37 – Placa de circuito impresso com os componentes soldados ............................... 30
Ilustração 38 - Esquema do Projeto ............................................................................................ 31
Ilustração 39 – Fechadura Inteligente ......................................................................................... 32
Ilustração 40 - Esquema Elétrico ................................................................................................. 33
Ilustração 41 - Arduíno IDE.......................................................................................................... 35
Pedro Silva e Edgar Marques
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Nota Prévia
Como alunos do último ano de Curso Profissional de Técnico de Gestão de
Equipamentos Informáticos, da Escola Profissional de Ourém (EPO), para concluir o curso, foi-
nos dado para elaboração uma Prova de Aptidão Profissional (PAP). Esta Prova tem como
objetivo a elaboração de um projeto final, que irá ser uma Coluna Inteligente, com a finalidade
de tirar melhor partido da tecnologia.
Este projeto tem como objetivo, aplicar todo o conhecimento que adquirimos ao longo
dos três anos de curso e ainda, melhorar e aprofundar outros conteúdos importantes
relacionados com a área em estudo.
Pedro Silva e Edgar Marques
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Introdução
É bastante comum ver em desenhos animados, filmes e novelas as pessoas ativarem
lâmpadas, motores e outros objetos através de palmas, assovios ou até mesmo por voz. Até
certo ponto pode ser algo difícil de funcionar na prática, mas não é o que o nosso projeto
promete fazer.
A pensar nessa questão, surgiu-nos a ideia de criar uma coluna inteligente que possa
ser ligada por Bluetooth e por frequências (neste caso palmas). O objetivo principal deste
projeto é fazer com que o utilizador possa ligar ou desligar a coluna sem ter que pressionar no
botão de ligar/desligar, e envés disso, o utilizador só precisa de bater duas palmas, por
exemplo, e a coluna é acionada, depois disso o utilizador só precisa de ligar o Bluetooth no
telemóvel (ou noutro dispositivo com Bluetooth) e escolher a música que quer ouvir.
Pedro Silva e Edgar Marques
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Logótipo
Na criação do logótipo da coluna, decidimos usar o azul, preto e branco por uma
questão de preferências.
O logótipo é constituído por um círculo preto com uns headphones no centro e com
uma frequência entre os dois fones. Os headphones simbolizam a música e a frequência, assim
como o nome “Frequency” simbolizam a funcionalidade da coluna, que é, poder ser ligada
através de frequências (palmas).
Ilustração 1 - Logótipo da Coluna
Pedro Silva e Edgar Marques
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Objetivos do Projeto
Este projeto tem como objetivo, a elaboração de uma coluna inteligente, que ligue
através de frequências (neste caso com palmas). O objetivo principal do nosso projeto é fazer
com que o utilizador consiga ligar e desligar a coluna à distância com um simples bater de
palmas.
Pretende-se que o utilizador controle as seguintes funções automaticamente e/ou
remotamente:
Pretende-se que a coluna seja controlada á distância através da frequência das
palmas, podendo assim, ligar e desligar;
Pretende-se que a coluna esteja ligada a um dispositivo com Bluetooth para que este
possa escolher a música que quer ouvir na coluna.
Pedro Silva e Edgar Marques
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Material usado para a elaboração do protótipo 1
Estrutura da Coluna
Ilustração 2 - Estrutura da coluna fase inicial
Ilustração 3 - Estrutura da coluna em fase de
montagem
Descrição:
Na fase de construção da estrutura do protótipo, decidimos que a estrutura fosse em
madeira, que é um material que nos parece fiável em termos de isolamento e em termos de
vibração, desta forma, vamos ter uma estrutura que aguente com as vibrações criadas pelo
som e vamos ter uma estrutura bem isolada.
No total a estrutura é composta por 8 peças, sendo que temos:
1 Tábua – Frente;
1 Tábua – Atrás;
2 Tábuas – Laterais;
2 Tábuas – Cima/Baixo;
2 Tábuas – Dentro.
1 Todos os sites mencionados nos links foram consultados entre o mês novembro e janeiro.
Pedro Silva e Edgar Marques
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As tábuas da coluna possuem diferentes medidas especificas sendo que:
Tábua da frente2
Medidas
Comprimento 70 cm
Largura 20 cm
Tábua de trás
Medidas
Comprimento 70 cm
Largura 14 cm
Tábua laterais
Medidas
Comprimento 70 cm
Largura 24 cm
Tábuas de cima/baixo
Medidas
Comprimento (frente)
20 cm
Comprimento (atrás)
14 cm
Largura 20 cm
Tábuas de dentro
Medidas
Comprimento (frente)
20 cm
Comprimento (atrás)
14 cm
Largura 20 cm
Comprimento (frente por dentro)
14 cm
Comprimento (atrás por dentro)
10 cm
Largura (por dentro) 13 cm
Estrutura do protótipo
Características
Madeira
Preço 15,00 €
2 Todas as peças da estrutura da coluna possuem 2 cm de espessura.
Ilustração 4 - Tábuas da frente, de trás e laterais
Ilustração 5 - Tábuas da parte de cima/baixo e de dentro
Pedro Silva e Edgar Marques
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Arduíno UNO
Descrição:
O Arduíno UNO é uma plataforma de prototipagem eletrónica de hardware livre e de
placa única, projetado juntamente com um microcontrolador que, através da programação,
permite criar projetos de controlos de sistemas interativos, de baixo custo e acessível a todos.
Com o Arduíno UNO é possível controlar sensores de som e de luminosidade,
processar e enviar dados para um sistema remoto e apresenta-los em tempo real num ecrã.
Neste projeto, o Arduíno UNO servirá para enviar as informações programadas para os
componentes de modo a conseguir controlar todos os componentes a ele ligados.
Produto adquirido no Ebay.
Site onde se pode consultar as características do Arduíno uno:
https://www.ebay.com/itm/UNO-R3-ATMEGA16U2-Development-Board-With-USB-
Cable-For-Arduino-
New/262700073604?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&_trksid=p2057872.m2749.l2648
Arduíno UNO Características
Quantidade 1
Microcontrolador ATmega328p-pu
Tensão de operação 5V
Tensão de entrada 7-12V
Corrente DC por pino I/O 40mA
Preço 4,77€
Ilustração 6 - Placa Arduíno
Pedro Silva e Edgar Marques
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Placa de Som Amplificadora
Descrição:
A placa de som amplificadora servirá para ligar as colunas. Esta placa de som
amplificadora possui Bluetooth, isso dá-nos a possibilidade de ligar um dispositivo com
Bluetooth à placa amplificadora, desta forma, conseguimos aumentar e diminuir o som, tanto
na placa, como no dispositivo ligado a ela, assim como, escolher a música que queremos ouvir.
Basicamente a placa amplificadora é um dos equipamentos mais importantes da coluna.
Produto adquirido no Ebay.
Site onde se pode consultar as características da placa de som amplificadora:
https://www.ebay.co.uk/itm/TODA7492P-CSR8635-2-50W-Wireless-Bluetooth-4-0-
Audio-Receiver-Digital-
Amplifier/272748658076?hash=item3f81163d9c%3Ag%3ADoIAAOSw9OFZGeuh
Placa Amplificadora Características
Quantidade 1
Bluetooth V4.0
Microcontrolador TODA7492P
Tensão de entrada 8-25V
Impedância 8ohms
AUX 1
Canais estéreos 2
Preço 15,35€
Ilustração 7 - Placa de Som Amplificadora
Pedro Silva e Edgar Marques
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Módulo Sensor de Som
Descrição:
O módulo sensor de som é capaz de captar ruídos e transformá-los em sinais, estes
sinais podem ser recetados pelo Arduíno, por exemplo, que em conjunto com outros
componentes pode acionar lâmpadas, motores ou outros equipamentos eletrônicos, neste
caso o módulo sensor de som vai servir para acionar a placa amplificadora que, por sua vez,
ligará as colunas.
Este módulo vai ser programado de maneira a que possa ser acionado com palmas.
O módulo sensor de som é constituído por um microfone e por um regulador, que
serve para regular a sensibilidade da deteção das palmas.
Produto adquirido na Gearbest.
Site onde se pode consultar as características do módulo sensor de som:
https://www.gearbest.com/development-boards/pp_75530.html
Módulo sensor de som Características
Quantidade 1
Saída analógica AO
Sinal de alta e baixa saída DO
Alimentação DC 5V
Tensão de operação 4-6V
Preço 2,01€
Ilustração 8 - Módulo Sensor de Som
Pedro Silva e Edgar Marques
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Colunas
Ilustração 9 – Colunas
Descrição:
As colunas são o principal componente do projeto, visto que são elas que vão produzir
o som.
As colunas que escolhemos têm 50 watts de potência, cada uma, o que faz com que a
coluna no total seja de 100 watts. Estas colunas foram escolhidas de acordo com as
especificações da placa de som amplificadora.
Produto adquirido na Castroelectronica.
Site onde se pode consultar as características das colunas:
https://www.castroelectronica.pt/product/par-de-colunas-auto-2-vias-4ohm-60w-
rto
Colunas Características
Quantidade 2
Dimensões Woofer 135mm
Dimensões Tweeter 45mm
Potência Máxima 50W
Impedância 4ohm
Preço 12,30€
Pedro Silva e Edgar Marques
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Relé
Ilustração 10 - Relé
Descrição:
O relé é um componente eletrónico que serve para ligar e desligar dispositivos.
No caso do relé eletromecânico, a comutação é realizada alimentando-se a bobina do mesmo.
Quando uma corrente originada no primeiro circuito passa pela bobina, um campo
eletromagnético é gerado, acionando o relé e possibilitando o funcionamento do segundo
circuito.
O relé servirá para ligar a placa amplificadora. Quando o sensor de som detetar duas
palmas, por exemplo, irá acionar o relé que por sua vez vai ligar a placa de som amplificadora.
Se voltarmos a bater duas palmas, o relé desarma, ou seja, a coluna é desligada.
Produto adquirido na Leiritrónica.
Site onde se pode consultar as características do relé:
http://www.mixtronica.com/electronica-componentes-electronicos-reles-12v/2343-
40-61-9-012-0000-rele-finder-12v-16ª-1inv-f40611216.html
Relé Características
Quantidade 1
Temperatura Máxima +85C
Temperatura Mínima -40C
Tensão da Bobine 12V
Referencia 40.61.9.012.0000
Capacidade de contactos 16 A / 250 VAC
Preço 4,80€
Pedro Silva e Edgar Marques
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Transístor
Ilustração 11 - Transístor
Descrição:
O transístor é um componente eletrónico semicondutor com várias funções,
nomeadamente: amplificar de sinal (tensão), comutador de circuitos e amplificador e
regulador de corrente. Basicamente o transístor serve para ampliar a tensão que entra no
mesmo.
O transístor terá como função regular a tensão para 5 volts para que não exista a
possibilidade de haver danos na placa de som por excesso de voltagem.
Produto adquirido na Leiritrónica.
Site onde se pode consultar as características do transístor:
https://www.ptrobotics.com/transistores/479-bc547-npn-general-purpose-
transistor.html?search_query=BC547&results=4
Transístor Características
Quantidade 1
Tipo NPN
Máxima tensão de coletor 45V
Máxima Corrente de coletor 100mA
Temperatura -65 a 150ºC
Referência BC547
Tensão máxima do emissor 6V
Preço 0,15€
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Resistência
Descrição:
As resistências ou resistores são componentes eletrônicos passivos, muito comuns no
mundo de eletrónica e a letra “R” é usada para representá-lo.
Os resistores não têm polos positivos nem negativos.
A função das resistências é limitar o fluxo de corrente eletrónica que passa por ele, a
essa limitação dá-se o nome de resistência, medida em ohms, e ela define qual a facilidade ou
dificuldade que os eletrões terão que enfrentar para passar pela resistência.
Quanto maior o valor da resistência (em ohms) mais difícil será para os eletrões
passarem pela resistência e quanto menor o valor da resistência mais fácil será para eles
passarem.
A limitação do fluxo da corrente elétrica que a resistência impõe causa também uma
queda na tensão.
Produto adquirido na Leiritrónica.
Site onde se pode consultar as características da resistência:
https://mauser.pt/catalog/product_info.php?products_id=73952
Resistência Características
Quantidade 1
Resistência 10k ohms
Potência ¼W
Preço 0,08€
Ilustração 12 - Resistência
Pedro Silva e Edgar Marques
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Jumpers
Descrição:
Os jumpers são condutores utilizados para ligar dois pontos de um circuito eletrónico,
estes são geralmente usados para configurar placas de circuitos.
Os jumpers terão como função ligar todos os componentes.
Produto adquirido na Leiritrónica.
Site onde se pode consultar as características dos jumpers:
https://www.castroelectronica.pt
Jumpers Características
Quantidade 2
Preço 7,96€
Ilustração 13 - Jumpers
Pedro Silva e Edgar Marques
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Cabo Multifilar
Descrição:
Cabo multifilar de 2mm para ligar as colunas á placa amplificadora de som.
Produto adquirido na Leiritrónica.
Site onde se pode consultar as características do cabo multifilar:
https://www.castroelectronica.pt
Cabo de Coluna Características
Quantidade 1
Tamanho 10m
Dimensão 2x 1mm
Preço 3,50€
Ilustração 14 - Cabo de Coluna
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Placa de Circuito Impresso de Pontos
Descrição:
A placa de pontos servirá para soldar os componentes para que estes fiquem ligados
entre si.
A fim de ter os componentes soldados à placa, esta pode ser dividida num bocado mais
pequeno a fim de reduzir o espaço ocupado.
Produto adquirido na Leiritrónica.
Site onde se pode consultar as características da placa de circuito impresso de
pontos:
https://www.castroelectronica.pt/product/placa-circuito-impresso
Placa de Pontos Características
Quantidade 1
Medida 160x115mm
Preço 4,00€
Ilustração 15 - Placa de Circuito Impresso de Pontos
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Fonte de Alimentação
Descrição:
Uma fonte de alimentação é um equipamento usado para alimentar cargas elétricas.
Cada dispositivo eletrónico necessita de uma fonte para funcionar.
Esta fonte de alimentação vai ser utilizada para alimentar todos os componentes da
coluna.
Produto adquirido na PCDiga.
Site onde se pode consultar as características da fonte de alimentação:
https://www.pcdiga.com/fonte-lc-power-micro-atx-380w-c-fan-80mm-lc380m
Fonte de Alimentação Características
Quantidade 1
Dimensões 63 x 125 x 145mm
Refrigeração Ventoinha 80mm
Potência Máxima 380w
Preço 27,70€
Ilustração 16 - Fonte de Alimentação
Pedro Silva e Edgar Marques
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Programas Utilizados
Arduíno IDE3
Ilustração 17 – Arduíno IDE software
Descrição:
O Software Arduíno IDE é o programa que utilizámos para fazer a programação do
protótipo da coluna. É graças a este software que conseguimos fazer a deteção das palmas,
por exemplo, através da programação.
A linguagem de programação utilizada pelo Arduíno é a c++.
SolidWorks
Descrição:
O software SolidWorks é uma ferramenta destinada a engenheiros, projetistas e
outros profissionais da área. Este software oferece a possibilidade de criar projetos em 3D e foi
nele que desenhamos a estrutura no protótipo da coluna.
3 IDE - (Integrated Development Environment) ou “Ambiente Integrado de Desenvolvimento”, é um programa de computador que reúne características e ferramentas de uma determinada linguagem de programação, serve de apoio ao desenvolvimento de software com o objetivo de acelerar este processo.
Ilustração 18 – Solidworks software
Pedro Silva e Edgar Marques
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Elaboração da Estrutura do Projeto
Na elaboração da estrutura do protótipo, começamos primeiro por fazer um esboço
em papel para termos uma noção do que queríamos fazer, assim como, as suas medidas.
Depois de fazermos o esboço em papel, passámos a fazer a elaboração da estrutura no
SolidWorks em que aí, fizemos a estrutura do protótipo como queríamos com as medidas
corretas.
No fim de termos a estrutura do projeto feito no SolidWorks, passámos à fase real. Ai
falamos com um carpinteiro que nos ajudou a cortar tábuas da coluna à medida para que
depois a pudéssemos montar.
Ilustração 20 – Estrutura em 3D do protótipo visto de cima para baixo
Ilustração 21 – Estrutura em 3D do
protótipo da parte de lado
Ilustração 19 - Estrutura em 3D do protótipo
parte da frente
Pedro Silva e Edgar Marques
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Montagem da estrutura do projeto
Depois de termos as tabuas cortada nas medidas pretendidas passamos à montagem
da estrutura da coluna.
Ilustração 22 – Estrutura da coluna por montar
Na montagem da estrutura começámos por montar a parte exterior da coluna
deixando a parte da frente para que pudessem ser feitas as medidas para encaixar as colunas.
Ilustração 23 – Montagem da estrutura da coluna
Ilustração 24 – Aparafusamento da estrutura
Ilustração 25 - Estrutura da coluna montada sem a parte da frente
Pedro Silva e Edgar Marques
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Para encaixar as colunas na parte da frente, tivemos que fazer as medidas de maneira
a que as colunas ficassem centradas e ligeiramente separadas. Depois disso só tivemos que
fazer os buracos e inserir as colunas nos respetivos lugares.
Ilustração 26 - A fazer as medidas para encaixar as
colunas I
Ilustração 27 - A fazer as medidas para encaixar as
colunas II
Pedro Silva e Edgar Marques
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Testes Efetuados ao Material
Teste à placa de som e às colunas
Na realização deste teste, precisámos da placa de som, das colunas e de um telemóvel.
Este teste serviu para testar as colunas, assim como, a placa amplificadora Bluetooth. Antes de
adquirir a placa amplificadora tivemos o cuidado de ver se esta era compatível com as colunas
que adquirimos para que depois não houvesse falhas.
Neste teste ligámos a placa amplificadora Bluetooth às colunas e experimentamos ligar
um smartphone com Bluetooth à mesma, para que, pudéssemos testar as colunas, assim como
a placa amplificadora. Para que o teste se parecesse mais com a realidade, utilizamos uma
caixa de cartão para fazer a estrutura da coluna porque ainda não tínhamos a estrutura em
madeira.
Ilustração 28 – Teste a Placa de Som e Colunas
Ilustração 29 – Teste as Colunas Dentro de Uma Caixa
Ilustração 30 – Montagem da coluna numa caixa de
cartão
Ilustração 31 – Coluna montada na caixa de cartão
Pedro Silva e Edgar Marques
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Teste ao Módulo Sensor de Som
Neste teste nós programamos o módulo sensor de som usando o Arduíno e um led. O
objetivo deste teste era conseguir ligar o led ao bater palmas. Para isso tivemos que fazer a
programação no Arduíno de maneira a que o led liga-se e desliga-se assim que batêssemos
duas palmas.
Ilustração 32 – Testes ao módulo sensor de som
Ilustração 33 – Ligação do módulo sensor de som
Teste ao Relé
Neste teste testamos se o Relé estava a desarmar e a armar para que depois, quando
ligássemos o Modulo sensor de som, este, pudesse armar e desamar o rele por palmas.
Ilustração 34 - Teste ao Relé
Pedro Silva e Edgar Marques
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Solda dos Componentes
Nesta fase tivemos que soldar os componentes na placa de circuito impresso de
pontos para que os componentes ficassem todos ligados entre si.
Ilustração 35 – Solda dos Componentes
Ilustração 36 – Solda dos Componentes
Na placa de circuito impresso estão soldados os seguintes componentes:
Relé;
Transístor;
Resistência de 10k.
Ilustração 37 – Placa de circuito impresso com os componentes soldados
Pedro Silva e Edgar Marques
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Esquema do Projeto
Ilustração 38 - Esquema do Projeto
Componentes Input4:
Sensor de Som;
Componentes Output5:
Colunas;
Fonte de Alimentação;
Relé;
Transístor;
Resistência;
Arduíno;
Placa Amplificadora.
4 Input – São os componentes que fazer entrar sinais para o Arduíno. 5 Output – São os componentes que fazem sair sinais do Arduíno
Pedro Silva e Edgar Marques
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Fonte de Inspiração
Ilustração 39 – Fechadura Inteligente
A nossa coluna Frequency, teve como inspiração um outro projeto, que foi, uma
fechadura inteligente. Apesar dos projetos serem diferentes, ambos tinham o mesmo objetivo,
que era, serem acionados através do som. Para poder abrir a porta com esta fechadura, o
utilizador, de acordo com o programado, tinha que bater na porta três vezes sequencialmente,
por exemplo. Se a fechadura estivesse programada para abrir ao bater duas vezes na porta e
passado um segundo bater a terceira vez, se a pessoa bate-se três vezes na porta seguidas,
esta não abria.
Este projeto ajudou-nos bastante a tirar algumas ideias e a selecionar algum material.
Link do projeto da fechadura inteligente – http://www.instructables.com/id/Secret-
Knock-Detecting-Door-Lock/
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Esquema Elétrico
67
Ilustração 40 - Esquema Elétrico
6 A fonte de Alimentação é a mesma.
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Funcionamento da Coluna
Pretende-se implementar o projeto recorrendo à plataforma Arduíno, de fácil
utilização e sem a necessidade de possuir grandes conhecimentos a eletrónica. O Arduíno
possui um microcontrolador ATMega328 ao qual estão ligados alguns componentes,
nomeadamente:
Sensor de Som;
Relé;
Fonte de Alimentação.
Este microcontrolador será programado, recorrendo à linguagem de programação C++
e às livrarias de código disponibilizadas pela plataforma Arduíno.
Este será programado de maneira a que, quando o sensor de som captar duas palmas,
por exemplo, este vai armar o relé, que por sua vez irá acionar a placa amplificadora, ou seja, a
coluna ficará totalmente ligada e pronta a ser usada, bastando apenas, ligar um dispositivo
com Bluetooth à mesma. Para desligar o processo repete-se novamente da mesma forma só
que desta vez o relé desarma e a coluna desliga-se.
Ilustração 41 - Exemplo do funcionamento da coluna
Pedro Silva e Edgar Marques
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Linguagem de Programação
Linguagem de programação, dito de uma maneira simplificada, é o método usado para
comunicar instruções para um computador. Os computadores têm uma linguagem específica
diferente da nossa, visto que estes não conseguem entender a linguagem natural que usamos
no dia a dia. Essa linguagem tem o nome de linguagem de programação e existe várias delas.
O Arduíno usa a linguagem de programação C++ que é uma linguagem tradicional
conhecida.
Para fazer a programação no Arduíno vamos utilizar o software Arduíno IDE, que é um
compilador utilizado para converter um programa escrito numa linguagem de alto nível, para
uma linguagem de computador. Por norma, para compilar um programa utiliza-se um IDE
(Integrated Development Environment), que é um programa com um compilador integrado
onde podemos escrever a programação e compila-la.
Ilustração 42 - Arduíno IDE
Pedro Silva e Edgar Marques
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Orçamente do Projeto
Componente Quantidade Preço Total
Estrutura da Coluna 1 15,00€
Arduíno UNO 1 4,77€
Placa de Som Amplificadora 1 15,35€
Módulo Sensor de Som 1 2,01€
Colunas 2 12,30€
Relé 1 4,80€
Transístor 1 0,15€
Resistência 1 0,08€
Jumpers 2 7,96€
Cabo Multifilar 1 3,50€
Placa de Circuito Impresso de Pontos
1 4,00€
Fonte de Alimentação 1 27,70€
Total 97,62€
Pedro Silva e Edgar Marques
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Conclusão
Com a realização deste projeto, conseguimos aprofundar e aprimorar os nossos
conhecimentos relativamente à eletrónica, montagem de circuitos elétricos, programação do
Arduíno e seleção de componentes e equipamentos informáticos/eletrónicos. Ao concluir este
projeto, constatamos que, a vertente eletrónica esta cada vez mais inserida na Informática e
vice-versa.
Ao longo deste projeto, deparámo-nos com várias dificuldades, que foram
ultrapassadas com muitas horas de pesquisa, testes e principalmente com a ajuda de
professores e de alguns colegas da turma a quem temos a agradecer imenso.
Pedro Silva e Edgar Marques
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Webgrafia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Linguagem_de_programa%C3%A7%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ambiente_de_desenvolvimento_integrado
https://pt.wikipedia.org/wiki/Arduino
https://ardudino.wordpress.com/2016/04/07/modulo-sensor-de-som/
http://www.josematias.pt/eletr/o-que-sao-transistores/
https://pt.wikipedia.org/wiki/Fonte_de_alimenta%C3%A7%C3%A3o
https://www.circuitar.com.br/tutoriais/programacao-para-arduino-primeiros-passos/