Projeto BUS-BUS

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O Projeto BUS-BUS foi pensado para desenvolver um sistema de destrava das janelas de emergncia de onibus de forma mais automatizada, eficiente e inteligente. A idia inicial era construir um sistema embarcado de segurana que identificasse vrias situaes, atravs da leitura por sensores do ambiente, como desacelerao, temperatura e inclinao. Como tal escopo de abrangncia que no poderamos programar, foi decidido que para este projeto apenas o sensor de inclinao e de coliso sero implementados para a destrava automtica das janelas.

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  • 1. PONTIFCIA UNIVERSIDADE CATLICA DO PARANCENTRO DE CINCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIABACHARELADO EM ENGENHARIA DE COMPUTAO MICROPROCESSADORES - II RAPHAEL RAMOS NOGUEIRA, WASHINGTON LUIZ PERONI DOCUMENTAO PROJETO: BUS-BUSBUS-BLOW UNLOCK SYSTEM CURITIBA 2011

2. SumrioIntroduo..................03Justificativas..................03Objetivos....................04Resultados esperados.....................05Desenvolvimento....................................................................................06Cdigo Fonte..........................................................................................08Cronograma Final...................................................................................10Concluso...............................................................................................11Imagens..................................................................................................112 3. 1. IntroduoEste relatrio tcnico tem a inteno de informar qualquer um que seja e que deseje reproduzir esteprojeto acadmico com inteno educacional, comercial ou por lazer.1.1JustificativasTendo em vista esse fato, foi pensado desenvolver um sistema de destrava das janelas deemergncia mais automatizado, eficiente e inteligente.A idia inicial era construir um sistema embarcado de segurana que identificasse vrias situaes,atravs da leitura por sensores do ambiente, como desacelerao, temperatura e inclinao. Comotal escopo de abrangncia que no poderamos programar, foi decidido que para este projetoapenas o sensor de inclinao e de coliso sero implementados para a destrava automtica dasjanelas.Estado da Arte Tecnologia Atual de Janelas de Emergncia em nibusFig.1 Martelo de Emergncia Fig.2 Alavanca de Emergncia1.2MetodologiaVamos desenvolver um sistema embarcado, ou seja, micro-controlado sem que haja a necessidadede um computador. Iremos usar o core do microprocessador 8051 e que possuir um software padroem linguagem assembly, alm motores para ejeo das janelas, sensor acelermetro para ainclinao, e tambm aparelhos de instrumentao bsica como: multi-teste, osciloscpios, geradorde funes, protoboard, estao de solda, fluxo e estanho e componentes eletrnicos como:resistores, capacitores, indutores, transitores, placas de fenolite entre outros.1.3As responsabilidadesPUC: Fornecer suporte em infra-estrutura para o grupo seja em laboratrios, kits e material didtico.Professores: Auxiliar o grupo em todas as dvidas pertinentes ao projeto, assim como corrigirqualquer falha de elaborao, conceito e implementao, atendendo a disponibilidade previamenteinformada ao grupo.Integrantes: Cada integrante seguir o cronograma e as atividades a que est responsvel. Qualquerimprevisto que possa gerar atraso ao um dos processos, deve ser relatado ao Lder da equipe quepor sua vez deve propor alternativas, ou consultar os professores se houver necessidade. Cadaintegrante independente da hierarquia tem autonomia para dirimir dvidas tcnicas com quem querque seja, porm, queixas e outros contratempos internos, devem ser discutidos com a liderana daequipe e posteriormente com os professores se houver necessidade.3 4. 2. Os objetivosO projeto deve conter os seguintes mdulos:Mdulo de Alimentao: Alimentar o mdulo motor, o mdulo sensor e o mdulo processador. Sercomposto por fonte de tenso entre 5v a 15v, de corrente de 500 mA a 2A.Mdulo Motor: Ir ejetar as janelas de emergncia conforme comando do modulo processador.Mdulo Sensor.Identificar a situao de emergncia, no escopo do projeto, apenas o tombamentopara a direita ou para esquerda e por colises traseiras e frontais ser composto por um inclinmetroanalgico que se comunicar com o modulo processador, alm de dois sensores piezeltricos quetambm se comunicaro com o mdulo processadorMdulo Processador: Se encarregar de receber as informaes do mdulo sensor, e acionar omodulo motor3. No est incluso no escopo deste projetoO projeto BUS-BUS no contemplar as seguintes funcionalidades.A ejeo das janelas nos seguintes casos.Incndio.Obs.: Em caso de capotamento da maquete, as janelas eventualmente podero ser ejetadas devido inclinao de 90 ter sido ultrapassada, mas o foco do projeto ser a ejeo das janelas deemergncia em caso de tombamento para qualquer um dos lados.4. O projetoO projeto ser composto pelos seguintes mdulos:Mdulo de alimentao;Mdulo Sensor;Mdulo Motor;Mdulo Processador.Descrio dos mdulos.Mdulo de alimentao: Fornecer tenso e corrente aos outros mdulos, ter tenso entre 5V a 15Ve corrente entre 500 mA a 2 A. Provavelmente no ser confeccionada, mas sim adquirida parafacilitar o andamento do projeto, e uma seqncia saudvel do cronograma.Mdulo Sensor: Receber a informao do mundo fsico, conforme os parmetros definidos, noescopo deste projeto, o mdulo sensor conseguir identificar, o tombamento do veculo, atravs deum sistema de acelermetros ou giroscpios, ele ser o responsvel por enviar as informaes aomdulo processador.Mdulo Motor: o mdulo que far a ejeo das janelas de emergncia, ele receber a informaode acionamento e parada do mdulo processador, este mdulo poder ser construdo com diversossistemas de motores, os mais indicados sero servo motores de baixo consumo, motores dc e atmotores de passo.Mdulo Processador: Ser o crebro do projeto, estar encarregado de verificar o perfeitofuncionamento do sistema, e da interpretao dos dados captados pelos sensores, do envio decomando de incio e parada dos motores. a CPU do projeto.4 5. MOD. MOD.Alimentao Sensor MOD.MOD. MotorProcessadorFig. 3 Diagrama de Blocos Mdulos projeto BUS-BUS5. Os resultados esperadosComo resultados deste projeto, sero apresentados aos professores os seguintes itens /funcionalidades:1. Prottipo funcionando dos mdulos: Alimentao, Motor, Processador, Sensor;2. CD com arquivos, cdigos-fonte e modelos dos mdulos implementados;3. Vdeo;4. Documentao do projeto dos itens acima.6. Os requisitosPara que este projeto possa ser realizado com sucesso, os seguintes requisitos so necessrios edevem ser fornecidos pela PUCPR:1.Disponibilidade de laboratrios para testes de software, hardware e toda a prototipagem doprojeto.2.Disponibilidade de instrumentos de medio, assim como kits para os testes e execuo dotrabalho, alm de qualquer outro material disponvel no campus que haja necessidade de utilizao.3. Disponibilidade de docentes para sanar as dvidas tcnicas que surgiro, dentro de horriosque no atrapalhem o andamento das atividades dos docentes e do grupo.7. A Equipe de DesenvolvimentoA equipe de desenvolvimento contar com os colaboradores:Washington Luiz Peroni Lder da Equipe.Responsabilidades: Liderar a equipe, acompanhar e propor solues as dificuldades do projeto.Auxiliar os demais nas atividades para cumprir o cronograma e o plano de trabalho. Atentar eexecutar tarefas pedidas pelo conselho deliberativo (Professor Afonso Miguel e o cliente externo).Executar atividades compatveis mediante pedido dos superiores imediatos (Professores AfonsoMiguel).Raphael Nogueira Gerncia de Qualidade e Engenharia do Produto.Responsabilidades: Gerenciar os processos de qualidade, selecionar fornecedores, acompanharprocessos de acabamento e desenvolvimento de novas tcnicas e ferramentas. Auxiliar os demaisnas atividades para cumprir o cronograma e o plano de trabalho. Executar atividades compatveismediante pedido do superior imediato (Washington Luiz Peroni).8. Desenvolvimento do ProjetoA seguir etapas de confeco do projeto. 5 6. 9.Hardware9.1Placa Controladora Para confeco da placa de controle, foi utilizado atmega8 conforme a lista de materiais abaixo Mais informaes no site: http://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardSerialSingleSided3 Arduino RS232 BOM PartsQty Value DeviceFarnell RS ELFADigikey S1 1 Reset pusbutton 535916 35-656-29 SW400-ND IC21 78xxL 7805 TO220701853 73-000-16 LM7805CT-ND X1 1 DB9 PCB female connector410611844-057-00 A2100-ND LED1 1 Green LED 656719 75-012-08 160-1144-ND POWER1 4 pin header329177743-782-79 A26509-20-ND J2 1 6pins header 43-782-95 A26509-20-ND J1, J3 2 8 pins header43-783-11 A26509-20-ND X2 1 2.1mm power jack224959 42-051-67 CP-102AH-ND Q1 1 16 MHz Quartz 641029 74-517-01 300-6034-ND 1N4004GICT- D1 1 1N40041N4004 or equivalent251707 70-003-91 ND D2, D3 2 1N41481N4148399390 70-005-57 1N4148FS-ND R1 1 4k7 1/4 W resistor509243 60-785-70 4.7KQBK-ND R2 1 220 1/4 W resistor509097 60-784-14 220QBK-ND R3,R42 1k1/4 W resistor509164 60-784-97 1.0KQBK-ND R5, R6, R7, R8, R9 5 10k 1/4 W resistor509280 60-786-12 10KQBK-ND C1, C5 2 100nPolyester Capacitor 146079 65-505-29 P4201-ND C2, C3 2 22p Polyester Capacitor 896410 65-861-68 1330PH-ND C6, C7 2 100uElectrolitic Capacitor920629 67-010-80 P10269-ND C8 1 10u Electrolitic Capacitor920502 67-008-01 P11250-ND ATMEGA8- IC11 ATMEGA8 Atmega8 28pin DIP microcontroller 391792773-672-04 16PI-ND X3 1 28pin IC socket48-161-87 ED3128-ND T1 1 BC547 Transistor357054 71-072-87 BC547BOS-ND T2 1 BC557 Transistor439982171-072-95 BC327OS-ND ICSP 1 ICSP2x3 pins header 329194743-717-12 A26509-20-NDItens adicionais: 2 Servo motores pequenos 2 Discos Piezo para sensor de coliso 1 Porta bateria 1 Bateria 9V Fios para conexes9.2InclinmetroPara construir o inclinmetro ser necessrio: 1 Placa de fenolite pr-furada de 10x15 1 LM7805 6 7. 1 CD401062 Chaves de contato2 Sensores de Inclinao2 Hastes metlicas finas1 Tubo externo de caneta esferogrficaFios para conexesCintas Hellerman para FixaoSolda Eltrica10. EsquemasFig. 4 Esquema Lgico Placa controladora Fig. 5 Esquema PCB Placa ControladoraFig. 6 Esquema de Montagem Final Placa Controladora mais inclinometro analgico 7 8. 11. Software/*////////////////////////////////////////////////////////////////////////12. * Cdigo fonte do projeto integrado de microprocessadores13. * Engenharia de Computao 2011 - noturno14. * BUS - Blow Unlock System (BUS-BUS)15. * Criado: 07/10/2011 10:42:4416. * Autor: Raphael Nogueira17./*///////////////////////////////////////////////////////////////////////18.19.#ifndef F_CPU20.#define F_CPU 1600000UL////defin

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