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EPO.007.15
Curso
Profissional de Técnico de Gestão de Equipamentos
Informáticos
Aluno:
Gonçalo Sousa - João Gaspar
N.º
3256 - 3257
O. Projeto:
José Carlos Alves
Ano letivo 2017 /2018
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PROVA DE APTIDÃO PROFISSIONAL ... Testes efetuados ao material . ... Figura 28 Teste de programação do sensor de temperatura e humidade .
Tipologia: Slides
2023
1 / 37
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EPO.007. 15
Curso
Profissional de Técnico de Gestão de Equipamentos
Informáticos
Aluno: Gonçalo Sousa - João Gaspar
N.º 3256 - 3257
O. Projeto: José Carlos Alves
Ano letivo 2017 / 2018
PROVA DE APTIDÃO PROFISSIONAL Escola Profissional de Ourém Gonçalo Sousa João Gaspar
Índice
Nota prévia
Como alunos finalistas do Curso Profissional de Gestão de Equipamentos Informáticos, da Escola Profissional de Ourém, temos de criar a elaboração de um projeto para a Prova de Aptidão Profissional (PAP), para a finalização do curso. Esta Prova fundamenta-se na realização de um projeto final alusivo à criação de um protótipo de uma casa inteligente (domótica), com o propósito de tirar a melhor utilidade das novas tecnologias de informação. Na realização deste projeto teremos que aplicar todos os nossos conhecimentos adquiridos ao longo dos últimos três anos.
Introdução
A Domótica é um conceito adotado pela revolução tecnológica, representa a evolução da computação. Este termo nasceu da fusão da palavra Domus , que significa casa, com a palavra Robótica, que está ligada ao ato de automatizar, isto é, realizar ações de forma automática estabelecendo uma interação entre objetos inteligentes por meio externo, como por exemplo um smartphone. É, resumidamente, a possibilidade de gestão de recursos habitacionais, com o intuito de facilitar a vida das pessoas. Este conceito vem no seguimento de encontrar soluções que dêem resposta à necessidade do homem de querer realizar com o mínimo esforço as atividades diárias e rotineiras. Assim, a domótica tem por objetivo introduzir conforto e melhoria de vida na vida dos seus utilizadores. Este sistema estabelece a ligação entre diversos objetos (tais como o smartphone) com outros objetos, tornando-os inteligentes. Em construção, a Internet das coisas defende a criação de ambientes inteligentes responsáveis por realizar tarefas do nosso quotidiano, daí podermos introduzir a domótica no conceito da Internet das Coisas (IoT^1 ). Num futuro próximo, ou até mesmo já no presente, existe uma rede composta exclusivamente de objetos em interação, que resultará na automatização de diversas tarefas e trocas de informações. Assim, este projeto encontra-se relacionado com o tema. A Domótica pretende com recurso à tecnologia criar uma casa inteligente que esteja ligada ao smartphone que nos permitirá ter um maior controlo em casa apenas com um “ click”. (^1) Internet of Things
Funcionamento da casa inteligente
O sistema da casa inteligente está concessionado para trabalhar em 2 fases:
Automaticamente em função da ação da luz, exemplificando assim o dia e a noite;
Controlar via smartphone porta de entrada, portão da garagem, porta da cerca, portão
da cerca e bomba de água (motor de rega). Fase automática da casa: Advindo do estado da luz, quando de maior ação da luz (dia) há um sensor de luminosidade que faz a leitura desses dados e faz acender os LED’s exteriores, havendo menor ação da luz (noite), o sensor recolherá esses dados e faz apagar. Existe ainda um sensor de temperatura e humidade que, consoante a leitura do sensor, mostra a sua leitura no smartphone. Fase via smartphone: A partir de uma aplicação para o smartphone, há a ação de abrir e fechar elementos da casa.
Material envolvido no projeto
Todo o material envolvido no projeto pode estar suscetível a sofrer alterações durante o desenvolvimento do projeto.
Arduíno
Arduíno é uma plataforma open-Soure de prototipagem eletrónica com hardware e software flexíveis e fáceis de utilizar por qualquer pessoa interessada em criar objetos ou ambientes interativos. O Arduíno é um pequeno computador que pode programar para processar entradas e saídas entre o dispositivo e os componentes externos ligados a ele, interagindo com o ambiente por meio de hardware e software. Para programar Arduíno utilizamos o IDE, que é um software onde podemos escrever um código numa linguagem semelhante a C/C++ que será traduzida, após a compilação, num código compreensível pelo Arduíno. Uma grande vantagem das placas Arduíno é a grande diversificação de bibliotecas disponíveis que podem ser usadas no programa. Com isso, a nossa decisão de utilização do Arduíno irá ser para configurar os componentes que iremos utilizar na construção da casa inteligente. Arduíno Mega Especificação Microcontrolador: ATmega Tensão de Entrada Mínima: 6V a 7v Tensão de Entrada Máxima: 12V a 20V Número de Pinos digitais: 54 Números de Pinos PWM: 15 Números de Pinos Analógicos: 16 Corrente DC por Pino I/O: 20 mA Corrente DC para Pino 3.3V: 50 mA Preço unitário 10 , 00 € Quantidade 1 Figura 1 Tabela sobre o Arduíno
LED’s
O LED é muito utilizado hoje em dia no ramo da eletrónica e automação, sendo este fácil de programação com a utilização do Arduíno, os LED’s vão ser utilizados no nosso protótipo da casa inteligente para desempenhar a função de simular as luzes internas e exteriores de uma casa, num caso real.
Módulo Bluetooth
A comunicação via Bluetooth já é amplamente utilizada hoje em dia, seja quando utilizamos fones de ouvido Bluetooth, ou quando precisamos enviar arquivos de um smartphone para o outro, por exemplo. No Arduíno, é mais uma forma simples e barata de enviar e receber informações remotamente. No nosso projeto este modulo Bluetooth vai controlar os elementos da casa. LED’s Especificação Diâmetro: 5mm Voltagem Mínima: 2.0V Voltagem Máximo: 3.4V Ângulo de Visão: 30 graus Intensidade de Luminosidade: 1500 - 2500mcd Preço unitário 0, 81 € Quantidade 1 (Pack 10 0) Figura 3 Tabela sobre os LED Módulo Bluetooth Especificação Tensão de alimentação: 3.3 V Bluetooth: 2. Distância de comunicação: < 20 m Preço unitário 9 ,00 € Quantidade 1
Resistências
A unidade de uma resistência elétrica é o Ohm cujo o símbolo é representado pela letra grega “Omega” (Ω). Ela é representada geralmente pela letra R em equações e circuitos. As resistências serão usadas para regular a tensão de entrada das LED’s e assim evitar que estas se danifiquem. Resistências Especificação Valor: 1K Potência suportada: 250mW Tolerância: 5% Preço unitário 0,05 € Quantidade 22 Figura 4 Tabela sobre as Resistências
Jumper’s
Jumper é uma ligação móvel entre dois pontos de um circuito eletrónico, que faz a interligação dos componentes. Jumper’s Especificação Temperatura de Operação: - 40º - + 85º Comprimento: 10 cm Material condutor: Cobre Conetividade: 20M/M 20F/F Preço unitário 0,55 € Quantidade 1 (Pack 40) Figura 5 Tabela sobre os Jumper’s
Sensor de Temperatura
O sensor DHT11 é um sensor básico que utiliza um termístor e um sensor capacitivo para medir a temperatura e a humidade ambiente. Estes sensores de temperatura e humidade vão ser utilizados para medir a temperatura e humidade dentro e fora da casa, permitindo assim controlar a temperatura e a humidade. Este sensor vai ser o sensor que controlará o motor de rega, através dos valores da humidade. Sensor de Temperatura/Humidade Especificação Modelo: DHT Faixa de medição de umidade: 20% a 90% Faixa de medição de temperatura: 0º a 50ºC Alimentação mínima: 3.5Vdc Alimentação máxima: 5.5Vdc Corrente: 500mA Precisão de unidade de medição: ± 5,0% UR Precisão de medição de temperatura: ± 2.0 ºC Tempo de resposta: 2s Preço unitário 0,65 € Quantidade 1 Figura 7 Tabela sobre o Sensor de Temperatura
Ponte H
O ponte H tem como função a gestão dos componentes eletrónicos usualmente utilizando o método de PWM. Tem como principal função o controle de velocidade e sentido dos motores rotores. Este produto irá ser comandado pelo Arduíno que irá fazer a gestão dos motores para abrir e fechar portas e controlar a sua velocidade. Ponte H Especificação Tensão de Operação: 4~35v Chip: ST L298N Tensão Lógica: 5v Corrente Lógica: 0~36mA Limites de Temperatura: 0 - 20 a 135ºC Potência Máxima: 25W Controle de motores: 2 Motores DC Preço unitário 0,81 € Quantidade 3 Figura 8 Tabela sobre Ponte H
Bomba de água
A bomba é constituída por um motor sem escova, proporcionando uma operação mais suave e tranquila do que uma bomba de água com escova. Esta Bomba é submersível, é ideal para a realização do projeto, pois, será ela que fará a simulação de motor de rega na realidade. Esta funcionará de acordo com os dados recebidos pelo sensor de humidade relativamente à humidade do ar. Bomba de água Especificação Tensão de alimentação: 3 .5 - 9 V Caudal: 2 00 l/h Submersível: 3 .5 - 9 V Preço unitário 3 , 14 € Quantidade 1
Breadboard (para teste)
Uma breadboard é uma placa que permite a montagem de circuitos sem necessidade de soldar os componentes. Variam normalmente entre 800 e 6000 furos onde se inserem os componentes. Na sua base têm contactos metálicos que interligam eletricamente os componentes entre si. Breadboard Especificação Número de Pontos: 830 Tamanho: 16X5,5 Cm Preço unitário 1,48 € Quantidade 1 Figura 11 Tabela sobre a Breadboard