1. ´
CENTRO UNIVERSITARIO DE FORMIGA UNIFOR- MG
ˆ
INSTITUTO DE CIENCIAS SOCIAIS, APLICADAS E EXATAS
ˆ ¸˜
CURSO DE CIENCIA DA COMPUTACAO
¸˜
Criacao de um sistema interativo para a
¸˜
manipulacao remota de um braco ¸
mecˆ nico via porta paralela
a
por
Elias Alexandre de Paiva
¸˜
Projeto de Graduacao submetido como requisito
` ¸˜
parcial a obtencao do grau de Bacharel em
¸˜
Ciˆ ncia da Computacao
e
Orientador: Prof. Michel Pires da Silva
Colaborador: Prof. Luis Carlos da Silva
Formiga, novembro de 2008

2. Aos meus pais, Amador Isaias de Paiva e Luzia Teixeira de Paiva, a meus irm˜ os e
a
sobrinhos.
A minha namorada Aline, minha afilhada Priscila e seus pais.

3. AGRADECIMENTOS
Agradeco primeiramente a Deus pela oportunidade que tanto esperei alcancar, em
¸ ¸
especial aos meus pais e irm˜ os, que tanto preocuparam-se ao me ver por horas e horas
a
¸˜
em frente ao computador, pela compreens˜ o e apoio para a realizacao deste sonho.
a
A minha namorada Aline, pelos dias ausentes na busca de um futuro melhor, e
pelo apoio que recebi at´ mesmo de seus pais.
e
A Lu´s Carlos da Silva, que nem a distˆ ncia, nem mesmo o fuso hor´ rio tornaram-
ı a a
se obst´ culos para apoiar este projeto, no qual partes do texto n˜ o citados em referˆ ncias
a a e
´ ¸˜
e de seu conhecimento. Que Deus lhe recompense toda a atencao e compreens˜ o. a
¸˜
A Michel Pires da Silva, pela paciˆ ncia e dedicacao, fundamentais para a
e
¸˜
realizacao deste projeto.
¸˜
A todo corpo docente do curso de ciˆ ncia da computacao do Unifor-Mg, pela
e
¸˜
cooperacao e credibilidade.
´
Aos amigos de classe, que nos apoiamos num unico objetivo.
A Id´ ia Silkscreen pelo espaco cedido.
e ¸
A todos que eu n˜ o citei, mas que direta ou indiretamente contribu´ram para a
a ı
¸˜
realizacao desse projeto.

4. ´ ´
”E melhor tentar e falhar, que preocupar-se e ver a vida passar; e melhor tentar,
˜ ´
ainda que em vao, que sentar-se fazendo nada ate o final. Eu prefiro na chuva
caminhar, que em dias tristes em casa me esconder. Prefiro ser feliz, embora
louco, que em conformidade viver ...”— MARTIN LUTHER KING

5. ¸˜
TERMO DE ISENCAO DE RESPONSABILIDADE
Declaro, para todos os fins de direito, que assumo total responsabilidade pelo
aporte ideol´ gico conferido ao presente trabalho, isentando o Centro Universit´ rio de
o a
¸˜ ¸˜
Formiga - UNIFOR-MG, a coordenacao do Curso de Ciˆ ncia da Computacao, a Banca
e
Examinadora e o Orientador de toda e qualquer responsabilidade acerca do mesmo.
Formiga - Novembro de 2008
Elias Alexandre de Paiva
Graduando

6. ´ ¸˜
PAGINA DE APROVACAO
¸˜
A presente monografia de conclus˜ o do Curso de Ciˆ ncia da Computacao do Cen-
a e
tro Universit´ rio de Formiga - UNIFOR-MG, elaborada pelo graduando Elias Alexandre
a
¸˜ ¸˜
de Paiva, sob o t´tulo Criacao de um sistema interativo para a manipulacao remota de um
ı
`
braco mecˆ nico via porta paralela, foi submetida em Novembro de 2008 a banca examina-
¸ a
dora composta pelos seguintes professores: Alexandre Magno dos Santos (Coordenador),
Michel Pires da Silva (professor), Walace Almeida Rodrigues (professor) e aprovada com
a nota (..............).
Formiga - Novembro de 2008
Professor Michel Pires da Silva
Orientador e Presidente da Banca
Professor Alexandre Magno de Sousa
¸˜
Coordenacao da Monografia

7. LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ASM Assembler
NPN Negativo-Positivo-Negativo
PNP Positivo-Negativo-Positivo
VCC Voltagem Corrente Cont´nua
ı
LED Light Emiting Diode - diodo emissor de l´ z
u
ML Mililitro
NT New Technology - nova tecnologia
XP eXPerience - eXPeriˆ ncia
e
V Volts
R Resistˆ ncia
e

8. ´
SUMARIO
LISTA DE FIGURAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
RESUMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
¸˜
1 INTRODUCAO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
¸˜
1.1 Consideracoes iniciais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
¸˜
1.2 Motivacao e objetivos deste trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2 DESENVOLVIMENTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1 Funcionamento do circuito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.1 Entendendo o Motor de passo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.2 Circuito eletrˆ nico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
o 17
¸˜
2.2 A programacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.3 Porta paralela . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.4 Testes do circuito e componentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.5 Testes do motor de passo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
¸˜
2.6 Ligacao do circuito na porta paralela e nos motores . . . . . . . . . . . . 24
¸˜
3 ELABORACAO DAS PLACAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.1 Imprimindo o Circuito nas Placas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.2 Soldando os coponentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
¸˜
4 CONSTRUCAO DO BRACO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
¸ 32
4.1 O braco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
¸ 32
4.2 O eletro´m˜ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ıa 33
¸˜
4.3 Alimentacao das placas e eletro´m˜ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ıa 35
¸˜
5 MOVIMENTACAO DO BRACO VIA INTERNET . . . . . . . . . . . . .
¸ 36
5.1 IDE NetBeans com ICEFaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.1.1 Obtendo os plugins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

9. 5.1.2 Instalando os plugins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.2 P´ gina web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a 40
˜
6 CONCLUSAO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
ˆ
REFERENCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
´
ANEXO A P-CAD SCH (ESQUEMATICO) . . . . . . . . . . . . . . . 45
ANEXO B P-CAD PCB (LAY-OUT E AUTO-ROTEAMENTO) . . . . 46

10. LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 Esquema interno de motor de passo . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figura 2.2 Tabela verdade para acionamento dos motores de passo . . . . . . . 16
Figura 2.3 Circuito para acionar motor de passo . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figura 2.4 Porta paralela . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figura 2.5 Circuito para testes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Figura 2.6 Teste do transistor BC337 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Figura 2.7 Teste dos resistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Figura 2.8 Teste do valor de sa´da do IRFZ44N . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ı 23
Figura 2.9 IRFZ44N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Figura 3.1 Circuito para movimentar motor de passo . . . . . . . . . . . . . . . 26
Figura 3.2 Componentes ajustados para receber trilhas . . . . . . . . . . . . . 26
Figura 3.3 Circuito ap´ s o recebimento das trilhas . . . . . . . . . . . . . . . .
o 26
Figura 3.4 Circuito blindado (Aterrado) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Figura 3.5 Circuito pronto para impress˜ o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a 27
Figura 3.6 Fotolito em papel vegetal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Figura 3.7 Tela sobre fotolito na mesa de luz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Figura 3.8 Tela pronta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Figura 3.9 Placa de fenolite sob a tela . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Figura 3.10 Placa ap´ s receber a tinta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
o 28
Figura 3.11 Placa sendo colocada na solucao de percloreto de ferro . . . . . . .
¸˜ 29
Figura 3.12 Placas em repouso na solucao de percloreto de ferro . . . . . . . . .
¸˜ 29
Figura 3.13 Placa corro´da pelo percloreto de ferro . . . . . . . . . . . . . . . .
ı 29
Figura 3.14 Marcacao dos locais na placa a serem furados . . . . . . . . . . . .
¸˜ 30
Figura 3.15 Placa sendo furada para receber os componentes . . . . . . . . . . . 30
Figura 3.16 Ilustracao de um componente na placa . . . . . . . . . . . . . . . .
¸˜ 30
Figura 3.17 Ilustracao de soldagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
¸˜ 30
Figura 3.18 Placa ap´ s a solda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
o 31
Figura 3.19 Componentes soldados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

11. Figura 4.1 Portas de Alimentacao do Braco
¸˜ ¸ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Figura 4.2 Movimentacao horizontal . . .
¸˜ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figura 4.3 Movimentacao vertical . . . . .
¸˜ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figura 4.4 Contra-peso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figura 4.5 Eletroima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Figura 4.6 Suspens˜ o de peca . . . . . . .
a ¸ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Figura 4.7 Alimentacao do Braco Mecˆ nico
¸˜ ¸ a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Figura 5.1 Instalando plugins IceFaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Figura 5.2 Projeto Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Figura 5.3 Criando um novo projeto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Figura 5.4 Escolhendo o servidor e a vers˜ o do Java EE.
a . . . . . . . . . . . . . 39
Figura 5.5 Definindo o Frameworks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Figura 5.6 P´ gina Web Torre de Hanoi . . . . . . . . .
a . . . . . . . . . . . . . 41

12. RESUMO
¸˜
Utilizando os conceitos de rob´ tica e comunicacao remota, implementou-se um
o
braco mecˆ nico (prot´ tipo) que simula uma ferramenta para aux´lio no deslocamento de
¸ a o ı
materiais pesados em empresas, como chapas met´ licas, motores el´ tricos, transforma-
a e
dores, entre outros, sem o uso da forca bracal humana. O prot´ tipo foi desenvolvido
¸ ¸ o
utilizando pecas recicl´ veis e materiais de baixo custo.
¸ a
O foco principal concentra-se no controle digital de motores de passo atrav´ s da
e
¸˜
porta paralela de um computador, e principalmente na comunicacao remota entre com-
putadores, pois um computador trabalhar´ como servidor e receber´ comando enviados
a a
atrav´ s da internet de outro computador.
e
´ ¸˜ ¸˜
E feito a simulacao do jogo Torre de Hanoi, onde as movimentacoes feitas na
p´ gina do cliente s˜ o refletidas no servidor que aciona o braco mecˆ nico, sendo o braco
a a ¸ a ¸
¸˜
mecˆ nico espelho das movimentacoes realizadas no jogo.
a
¸˜
O maior ganho est´ na reducao de espaco entre homens e m´ quinas, pois atrav´ s
a ¸ a e
´
da internet e poss´vel haver o acionamento de m´ quinas sem a necessidade da presenca
ı a ¸
do homem no local onde elas se encontram.
¸˜ ¸˜
Palavras-chave: Rob´ tica, comunicacao remota, programacao.
o

13. 13
¸˜
1 INTRODUCAO
¸˜
1.1 Consideracoes iniciais
O processo de ensino-aprendizagem de rob´ tica tem se desenvolvido muito nos
o
´ ¸˜ ¸˜
ultimos anos, devido a reducao dos custos da eletrˆ nica. Esta reducao ocorre devido ao
o
grande consumo de mercado.
O ensino desta disciplina vem sendo centrado basicamente no treinamento de alu-
`
nos usando software e hardware que est˜ o a venda no mercado. Os kits a venda s˜ o com-
a a
postos por motores, leds e pecas de encaixe para montagem de estruturas previamente
¸
¸˜ ¸˜
descritas em manuais. Isso se d´ pelo fato de que a elaboracao e confeccao de um circuito
a
´ ¸˜ ´
e interpretada como sendo dif´cil. Por´ m a elaboracao dos pr´ prios circuitos ainda e a
ı e o
¸˜
forma mais barata que se tem para a construcao de equipamentos e/ou projetos.
¸˜
1.2 Motivacao e objetivos deste trabalho
Seguindo o desenvolvimento da rob´ tica , muitas pesquisas est˜ o sendo realiza-
o a
das para disponibilizar servicos remotos capazes de movimentar robˆ s.(REPORTS, 2008;
¸ o
´
EPOCA, 2000; CARINE TEIXEIRA JEEVEL L. DOS SANTOS, 2008)
´
A grande vantagem dos servicos remotos e o encurtamento da distˆ ncia entre pes-
¸ a
´ ¸˜
soas e equipamentos, pois, e poss´vel realizar operacoes atrav´ s de controles ou at´ mesmo
ı e e
pela internet.
Em Londres, engenheiros britˆ nicos desenvolveram um braco mecˆ nico preso a
a ¸ a
´ ´
uma base m´ vel que e capaz de circular pela casa. Este, e ativado por controle remoto e
o
cˆ mera filmadora. O braco tem como design uma m˜ o muito semelhante a m˜ o humana,
a ¸ a a
o que lhe permite realizar pequenas tarefas que auxiliam pessoas com dificuldades f´sicas,
ı
como pegar um copo d´agua ou segurar pequenos objetos. Este ganhou o nome de ”Smart
Award Hand Arm System”, e foi desenvolvido pela companhia britˆ nica Shadow Robot
a
Company.(REPORTS, 2008)
J´ na Universidade Duke, em Durham, nos Estados Unidos, uma equipe liderada
a

14. 14
por um brasileiro, foi al´ m e criou um braco mecˆ nico acionado por comando cerebrais
e ¸ a
de um macaco. Para isso, foram utilizados 96 eletrodos ligados a cabeca de um macaco.
¸
Estes eletrodos captaram os sinais cerebrais, de um simples movimento realizado, como
pegar uma banana sobre uma mesa, e transmitiu-os a um computador que codificou os
sinais e retransmitiu-os a um outro computador, ligado a 950 km de distˆ ncia, atrav´ s
a e
da internet. O computador receptor decifrou os sinais recebidos e acionou um braco ¸
´
mecˆ nico refletindo os movimentos realizados pelo macaco. (EPOCA, 2000)
a
Com base nos estudos j´ realizados e buscando o aperfeicoamento dos conhe-
a ¸
´ ¸˜
cimentos adquiridos no curso, na area de programacao e hardware, criou-se um braco ¸
¸˜
mecˆ nico usando pecas recicladas e pecas de baixo custo para a elaboracao das placas de
a ¸ ¸
controle dos motores de passo.
Os motores de passo s˜ o controlados por sinais el´ tricos, o que lhes permite alta
a e
precis˜ o de movimentos. Estes sinais s˜ o enviados atrav´ s da porta paralela de um micro
a a e
computador, para as placas controladoras. Este computador, por sua vez, recebe os sinais
de outro computador, ligado somente pela rede mundial de computadores, a internet.
¸˜
Neste encontra-se uma interface que faz a simulacao do jogo Torre de Hanoi.
´
Torre de Hanoi e um quebra-cabeca formado por uma base contendo trˆ s pinos.
¸ e
Em um destes pinos est˜ o dispostos n discos, uns sobre os outros, em ordem crescente de
a
diˆ metro, de cima para baixo. O problema consiste em passar todos os discos de um pino
a
para outro, usando um dos pinos como auxiliar, de maneira que um disco maior nunca
¸˜
fique em cima de outro menor em nenhuma situacao. Para solucionar um Hanoi de 3
discos, como o usado neste caso, s˜ o necess´ rios 23 − 1, totalizando um m´nimo de 7
a a ı
movimentos. (IMATICA, 2008)
¸˜ ¸˜
Para a realizacao deste trabalho foram utilizados os conceitos de comunicacao
¸˜ ¸˜ ¸˜
remota e a associacao de tecnologias como a web e a programacao, para a elaboracao de
um sistema interativo capaz de realizar movimentos no braco mecˆ nico.
¸ a

15. 15
2 DESENVOLVIMENTO
2.1 Funcionamento do circuito
´
Antes da montagem do circuito e necess´ rio compreender o funcionamento de um
a
motor de passo.
2.1.1 Entendendo o Motor de passo
´ ´
O motor de passo e um motor el´ trico que e usado quando se quer ter precis˜ o de
e a
¸˜
movimentos como, por exemplo, alcancar uma determinada posicao angular. Diferente-
¸
mente do motor de corrente cont´nua, este n˜ o mant´ m um giro constante do seu eixo e
ı a e
¸˜
sim uma determinada posicao at´ que se envie um sinal para que ele gire at´ a pr´ xima
e e o
¸˜
posicao. O motor de corrente continua, ao ser aplicado uma tens˜ o nos seus terminais,
a
gira com uma velocidade angular constante, mas o motor de passo ao ser aplicado uma
ˆ
tens˜ o nos seus terminais n˜ o gira e sim posiciona-se em um determinado angulo a par-
a a
¸˜ ´ ˆ
tir da posicao anterior. Esse deslocamento e chamando angulo de passo. Geralmente o
o
ˆ ´ ´
angulo de passo e de 1.8 (um v´rgula oito graus). Pode-se dizer que o motor de passo e
ı
` ´
um motor digital devido a forma como ele e acionado.
O motor de passo possui quatro bobinas, sendo que dois terminais de duas bobinas
´
est˜ o conectados formando um unico terminal. Dessa forma o motor de passo possui 6
a
terminais de acionamento conforme a figura 2.1.
Os terminais BLK(B) e WHT(W) s˜ o os terminais onde se aplica a tens˜ o Vcc
a a
(12V fonte externa) para que o motor possa ser acionado. Os outros terminais RED(R),
WHT/RED(WR), GRN(G) e WHT/GRN(WG) s˜ o os terminais onde se deve aplicar
a
tens˜ o de 0V ou Vcc (5V da porta paralela) para que ele possa dar um determinado passo
a
tanto no sentido hor´ rio como no sentido anti-hor´ rio. A tens˜ o Vcc depende do motor e
a a a
pode ser 5V, 8V, 12V ou mais. Os terminais R e WR nunca podem ter o mesmo valor de
tens˜ o, ou seja, se um deles estiver em Vcc o outro obrigatoriamente tem de estar em 0V,
a
isto vale para os terminais G e GW.
´
O funcionamento e da seguinte forma: suponha-se que os terminais R e G estejam

16. 16
Figura 2.1: Esquema interno de
motor de passo
em 0V, obrigatoriamente neste instante, os terminais WR e WG est˜ o em Vcc e o motor
a
¸˜
est´ em uma determinada posicao. Ao passar G para Vcc e WG para 0V o motor d´ um
a a
ˆ
giro de um angulo de passo. Agora ao passar R para Vcc e WR para 0V o motor d´ a
um outro passo. Voltando G para 0V e WG para Vcc o motor d´ outro passo. Voltando
a
R para 0V e WR para Vcc o motor d´ mais um passo. Neste ponto, os terminais est˜ o
a a
com o mesmo valor de tens˜ o que no in´cio do acionamento, por´ m o motor est´ quatro
a ı e a
¸˜ ¸˜
passos da posicao inicial. Se for repetido essa operacao indefinidamente o motor continua
girando em um determinado sentido. Se parar de alternar os sinais de tens˜ o nos terminais
a
¸˜ ´
do motor, ele p´ ra nesta posicao. Se for considerado que 0V e o n´vel l´ gico 0 e o Vcc
a ı o
´ ´
o n´vel l´ gico 1 que a tens˜ o em WR e sempre o inverso l´ gico de R e WG e sempre o
ı o a o
inverso l´ gico de G pode-se traduzir o funcionamento do motor de passo em uma tabela
o
verdade conforme figura 2.2:
Figura 2.2: Tabela verdade para
acionamento dos motores de passo
Deve-se verificar que na tabela verdade n˜ o h´ necessidade de colocar os valores
aa
de WR e WG, pois s˜ o inversos l´ gicos de seus correspondentes R e G. Se a tabela for
a o
corrida de cima para baixo o motor gira no sentido hor´ rio, e se a tabela for corrida de
a
baixo para cima ele gira no sentido contr´ rio (anti-hor´ rio).
a a
´
Ap´ s compreender o funcionamento de um motor de passo e necess´ rio compre-
o a
¸˜
ender o circuito que faz sua movimentacao.

17. 17
2.1.2 Circuito eletrˆ nico
o
´
Um circuito eletrˆ nico para fazer o motor de passo funcionar e um pouco diferente
o
que o circuito de um motor de cont´nua, pois o motor de passo possui quatro bobinas
ı
enquanto o motor de corrente cont´nua possui apenas uma. Existem v´ rias possibilidades
ı a
de se montar o circuito para o motor de passo sendo que cada uma tem suas vantagens
´
e suas desvantagens. O que mais se aproxima do melhor circuito e o que est´ proposto
a
conforme esquema eletrˆ nico da figura 2.3. Neste circuito as bobinas s˜ o acionadas por
o a
mosfets de potˆ ncia.
e
Os mosfets s˜ o transistores que tem funcionamento parecido com os transistores
a
comuns, como o BC337, com uma das vantagens, na base do transistor n˜ o h´ necessidade
aa
de injetar corrente e sim aplicar tens˜ o. Assim, quando se aplica uma tens˜ o na base do
a a
transistor mosfet, n˜ o existe corrente circulando pela base, como no transistor comum, o
a
´
que e uma grande vantagem porque poupa a fonte de sobre-corrente. Ao se aplicar tens˜ o a
na base do mosfet, os outros dois terminais s˜ o curto-circuitados e comeca a circular uma
a ¸
corrente pelo transistor.
´
Outra diferenca do mosfet para o transistor comum, e que no transistor comum a
¸
tens˜ o que se deve aplicar na base do transistor para ele curto-circuitar os outros terminais
a
tem de ser maior que 0.7V e a corrente depende da resistˆ ncia de base. No mosfet n˜ o
e a
h´ necessidade de resistˆ ncia de base pois n˜ o existe corrente, e a tens˜ o deve ser aproxi-
a e a a
madamente a tens˜ o que est´ em um de seus terminais, ou seja, pr´ ximo de Vcc, pois o
a a o
outro terminal est´ ligado no terra.
a
Figura 2.3: Circuito para acionar motor de passo
Pode-se verificar no circuito que existem duas entradas A e B, que s˜ o as entradas
a
l´ gicas para acionar o motor de passo. Essas entradas recebem um sinal de um computa-
o

18. 18
dor que tem uma tens˜ o de no m´ ximo 5V. Os valores que devem-se aplicar nestas entra-
a a
das tem que ter os valores l´ gicos da tabela mostrada anteriormente na figura 2.2, ou seja,
o
0V para n´vel l´ gico 0 e 5V para n´vel l´ gico 1. Com este valor de tens˜ o, dependendo
ı o ı o a
a´
do motor, n˜ o e poss´vel acion´ -lo e mesmo que o motor fosse fabricado para trabalhar
ı a
a´
com tens˜ o de 5V n˜ o e uma boa pr´ tica ligar um motor diretamente nos terminais de um
a a
computador ou de outro equipamento digital pois o motor, por ser uma bobina, poderia
levar a queima de algum circuito interno. Assim, o circuito proposto funciona como um
amplificador de corrente e um isolador para os terminais do computador.
¸˜ ´
Saindo do terminal A, encontra-se o transistor Q5 que tem duas funcoes que e
funcionar como um inversor e aplicar a tens˜ o da fonte na base do mosfet Q1. Assim ao
a
se aplicar uma tens˜ o de 0V na entrada A n˜ o haver´ corrente na base do transistor Q5 e
a a a
sem corrente na sua base o transistor Q5 funciona como um circuito aberto. Desta forma,
´
a tens˜ o aplicada na base do mosfet Q1 e aproximadamente a tens˜ o da fonte. Para os
a a
´
valores de resistˆ ncias R3 e R7 e de aproximadamente 85% do Vcc. Com isso, o mosfet
e
Q1 funciona como um curto-circuito ligando a bobina R. Ao mesmo tempo, com uma
¸˜
tens˜ o alta na base do transistor Q6, que tem as mesmas funcoes de Q5, funciona como
a
um curto-circuito aplicando 0V na base do mosfet Q2 e fazendo a bobina WR desligar. De
outra forma, se for aplicado uma tens˜ o de 5V na entrada A haver´ uma corrente na base
a a
do transistor Q5 que funciona como um curto circuito aplicando 0V na base do mosfet
Q1 que funciona com um circuito aberto desligando a bobina R. Ao mesmo tempo, 0V
aplicado na base de Q6 faz o mesmo funcionar como um circuito aberto aplicando Vcc
na base de Q2 que passa a funcionar como um curto-circuito ligando a bobina WR. O
´
funcionamento do circuito da entrada B e o mesmo de forma que ao ser aplicado os valores
l´ gicos nas entradas A e B conforme a tabela mostrada na figura 2.2 citada anteriormente,
o
o motor pode girar para um lado ou para outro.
A partir deste circuito, elaborou-se um programa em Desktop para enviar sinais a
porta paralela iniciando ent˜ o a fase de testes.
a
¸˜
2.2 A programacao
Para os testes iniciais elaborou-se um programa em Delphi utilizando a linguagem
de baixo n´vel assembler, pois assembler tem acesso direto ao hardware.
ı
A linguagem Delphi foi escolhida por permitir facilmente a acoplagem com lin-
guagens de baixo n´vel. Para isso basta cham´ -la em seus procedimentos utilizando ASM
ı a
e para finalizar a chamada usa-se o comando End, passando os valores necess´ rios atrav´ s
a e
de uma vari´ vel do tipo byte, como visto no exemplo abaixo:
a

19. 19
...
var
b: byte;
...
procedure GirarMotor();
var i,j: integer;
begin
for i := 1 to 8 do
begin
b := 0; //0 em decimal = 00 em bin´rio
a
asm
MOV DX,0378H
MOV AL,b
OUT DX,AL
end;
b := 1 ; // 1 em decimal = 01 em bin´rio
a
asm
MOV DX,0378H
MOV AL,b
OUT DX,AL
end;
b := 3 ; //3 em decimal = 11 em bin´rio
a
asm
MOV DX,0378H
MOV AL,b
OUT DX,AL
end;
b := 2 ; //2 em decimal = 10 em bin´rio
a
asm
MOV DX,0378H
MOV AL,b
OUT DX,AL
end;
end;
end;
...
Neste caso, a vari´ vel DX recebe a porta escolhida 378H, depois move-se o valor
a

20. 20
da vari´ vel b para a vari´ vel Al e move-se o valor da vari´ vel Al para a vari´ vel de sa´da
a a a a ı
DX. Esta vari´ vel faz acesso direto a porta paralela.
a
2.3 Porta paralela
Utilizou-se porta 378H utilizando os pinos 2 e 3, D0 e D1 respectivamente para a
¸˜
movimentacao de um motor. Posteriormente, foram usados os pinos 4 e 5 (D2 e D3) para
¸˜
a movimentacao do segundo motor.
Para o acionamento do eletro´m˜ utilizou-se a porta 37AH, utilizando seu pino
ıa
16(D2). As portas podem ser melhor compreendidas vistas na figura 2.4.
Figura 2.4: Porta paralela
¸˜ ¸˜
Para a utilizacao destas portas h´ a necessidade de liberacao de acesso no sistema
a
operacional.
2.3.0.1 Liberar a porta paralela do sistema operacional
O sistema operacional escolhido foi o Windows XP, devido a facilidade de
¸˜
liberacao de suas portas. A maioria dos sistemas operacionais mant´ m estas portas fe-
e
chadas por quest˜ o de seguranca.
a ¸
¸˜ ´
Para a liberacao das portas do Windows XP, NT e 2000 e necess´ rio a
rodar um arquivo chamado UserPort. Este pode ser encontrado no endereco ¸
http://www.eletronica.org/arquivos/userport.zip.
• Faz-se o download do arquivo e descompacta-o em uma pasta;

21. 21
• Copia-se o arquivo UserPort.sys para o diret´ rio c:/windows/system32/drivers (ou
o
c:/winnt/system32/drivers para o Windows NT);
• Executa-se o programa UserPort.exe;
• Clica-se no bot˜ o Start.
a
• Clica-se em Exit.
Todas as vezes que o computador for iniciado este drive ser´ reinicializado auto-
a
a´
maticamente. Para par´ -lo e necess´ rio execut´ -lo novamente e apertar o bot˜ o Stop.
a a a
Ap´ s estes procedimentos as portas est˜ o liberadas para o envio de sinais ao cir-
o a
cuito.
2.4 Testes do circuito e componentes
Antes da montagem do circuito realizou-se testes no protoboard, como visto na
¸˜
figura 2.5, neste simula-se facilmente o circuito pois os componentes e ligacoes s˜ o so-
a
mente encaixados em suas conex˜ es condutoras.
o
Figura 2.5: Circuito para testes
¸˜
Os testes s˜ o importantes para evitar perdas, como utilizacao de componentes
a
queimados, causando perdas de placas e mesmo perca de tempo em montagens, pois
¸˜
com a realizacao de testes no Protoboard tem-se a certeza do funcionamento do circuito.

22. 22
´
Caso o teste geral do circuito falhe, e necess´ rio testar cada componente individu-
a
almente.
• Teste do transistor BC337
´
Este componente e NPN. Utilizando um mult´metro digital, encaixa-se-o na base
ı
apropriada para esses testes, como mostra a figura2.6, mudando a chave seletora
´
do mult´metro para HFE. Em seguida e verificado se o valor est´ aproximado de
ı a
300hFE. Caso esse valor dˆ 1 esse componente esta queimado.
e
Figura 2.6: Teste do transistor BC337
• Teste dos resistors de 2,2K e 10,0K
¸˜
Com o mult´metro ligado na seccao de resistˆ ncias (R), com as pontas de prova
ı e
¸˜
ligadas nos terminais do resistor, como mostra a figura 2.7, faz-se a verificacao dos
¸˜
valores para saber se correspondem as especificacoes do componente.
Figura 2.7: Teste dos resistors
• Teste do mosfet IRFZ44N
¸˜
Neste caso, n˜ o h´ uma funcao espec´fica no mult´metro para test´ -lo. Ent˜ o devem
aa ı ı a a
ser verificados seus valores no protoboard, verificando o valor de sua sa´da que deve
ı
corresponder a 80% ao de entrada.

23. 23
Para isso, coloca-se uma ponta de prova no fio terra e a outra no pino de sa´da, como
ı
mostra a figura 2.8.
A sa´da corresponde ao pino 1, a entrada ao pino 2 e o pino 3 para aterramento,
ı
como visto na figura 2.9
Figura 2.8: Teste do valor de sa´da
ı Figura 2.9:
do IRFZ44N IRFZ44N
Para este teste o circuito deve estar ligado ao motor de passo.
2.5 Testes do motor de passo
¸˜
Antes da ligacao do circuito ao motor de passo, deve-se saber quais grupos de
fios formam cada bobina do motor, e quais s˜ o os fios (comuns) a serem ligados ao Vcc
a
(positivo).
Seguindo o esquema da figura 2.1, vista anteriormente, com um mult´metro li-
ı
¸˜
gado na secao das resistˆ ncias (R), mede-se por exemplo os fios vermelho(RED) e azul
e
(BLK) ou azul(BLK) e branco/vermelho(WHT/RED) obtendo o valor de 75R ( esse valor
¸˜
e as cores variam de acordo com as especificacoes do fabricante), em seguida mede-se o
branco/vermelho(WHT/RED)com o vermelho(RED), obtendo um valor de 150R, tem-se
´
ent˜ o que o fio azul(BLK) e o fio comum, ou seja, o fio de menor resistˆ ncia. O mesmo
a e
teste se aplica a outra bobina para achar seu fio comum. Estes dois ser˜ o ligados juntos
a
no Vcc(12V fonte externa).
Caso seja testado, por exemplo, os fios vermelho(RED) e verde(GRN) n˜ o se ob-
a
´
ter´ nenhum valor, pois estes pertencem a bobinas diferentes. Este fato e importante pois
a
¸˜
alguns motores n˜ o tem especificacoes de quais fios formam uma bobina.
a
¸˜
Ap´ s saber quais os fios comp˜ em cada bobina s˜ o feitas as ligacoes no circuito.
o o a

24. 24
¸˜
2.6 Ligacao do circuito na porta paralela e nos motores
Nos pinos 2 e 3 da porta paralela foi ligado o motor 1 (motor da base), e nos pinos
¸˜ ´
4 e 5 o motor de sustentacao do eletro´m˜ . Sendo que, para cada motor e necess´ rio um
ıa a
circuito, pois este aciona somente um motor.
Os pinos 2 e 3 foram ligados nas entradas A e B do circuito, respectivamente,
sendo o mesmo para o segundo motor.
As sa´das Q1, Q2, Q3 e Q4 do circuito foram ligadas nas entradas do motor. Sendo
ı
Q1 e Q2 para uma bobina do motor, e Q3 e Q4 para a outra bobina. Neste caso s˜ o a
necess´ rios testes, podendo ser necess´ rio a troca por exemplo das sa´das Q1 e Q2 nas
a a ı
¸˜ ¸˜ ¸˜
ligacoes de uma bobina, at´ que haja uma sincronizacao para a movimentacao do motor.
e
Os fios comuns do motor s˜ o ligados ao Vcc do protoboad. Neste caso 12 volts
a
(valor que pode variar de acordo com cada motor).
´
O fio terra do circuito e ligado ao terra do protoboard e ligado ao terra da porta
paralela, que pode ser do pino 18 ao 25. Este ponto deve ser bem observado, pois caso
¸˜
n˜ o haja esta ligacao do terra na porta paralela o motor n˜ o ir´ funcionar.
a aa
Ap´ s todos os testes conclu´dos foram elaboradas as placas.
o ı

25. 25
¸˜
3 ELABORACAO DAS PLACAS
3.1 Imprimindo o Circuito nas Placas
¸˜
Existem v´ rios m´ todos para a confeccao de placas de circuito impresso, entre
a e
estes existe um m´ todo caseiro chamado transferˆ ncia de toner. Este m´ todo consiste em
e e e
transferir o desenho para uma placa atrav´ s do aquecimento do toner sobre a placa com
e
um ferro de passar roupas. H´ tamb´ m outro m´ todo caseiro mais simples ainda, neste
a e e
faz-se o desenho diretamente na placa com uma caneta (marcador permanente), por´ m e
¸˜
estes m´ todos n˜ o permitem imprimir o mesmo desenho em v´ rias placas ou construcoes
e a a
complexas onde s˜ o necess´ rios v´ rios componentes em um curto espaco da placa de
a a a ¸
fenolite.
´
Um dos melhores e mais baratos m´ todos para a impress˜ o de placas e o m´ todo
e a e
¸˜ ´
de Silk screen. Para a utilizacao deste m´ todo e necess´ rio a impress˜ o de um desenho
e a a
em um papel vegetal. Este desenho foi criado a partir do circuito gerado pelo programa
P-cad.
¸˜ ¸˜
O programa P-cad foi escolhido por ser de f´ cil utilizacao e permitir contrucoes
a
de circuitos complexos.
A partir do circuito proposto anteriormente, usando o programa P-Cad
SCH(Esquem´ tico) foi gerado o circuito visto na figura 3.1. Para maiores detalhes de
a
como montar o circuito no P-cad consulte anexo A.
´
Em seguida esse desenho e transferido para o P-Cad PCB, ver anexo B, onde seus
componentes s˜ o ajustados de forma que as linhas n˜ o se cruzem, como visto na figura
a a
3.2. Ap´ s garantir que nenhuma linha esteja cruzada, este circuito recebe as trilhas como
o

26. 26
Figura 3.1: Circuito para movimentar motor de passo
visto na figura 3.3. Caso Alguma trilha esteja cruzada haver´ um prov´ vel curto-circuito
a a
na placa, impedindo assim seu funcionamento.
Figura 3.2: Componentes ajustados Figura 3.3: Circuito ap´ s o recebi-
o
para receber trilhas mento das trilhas
A figura 3.4 mostra o circuito blindado, ou seja aterrado. As ilhas (pontos cinzas)
ser˜ o furadas na placa para receber os componentes.
a
´
Ap´ s o processo de blindagem, seguindo o anexo b, e feito a impress˜ o do circuito
o a
em papel vegetal, como visto na figura 3.5.

27. 27
Figura 3.5: Circuito pronto para
Figura 3.4: Circuito blindado (Ater-
impress˜ o
a
rado)
Com este desenho em m˜ os inicia-se o processo de impress˜ o por Silk screen. Por
a a
´
este processo, tem-se como resultado um otimo acabamento, o que torna o circuito mais
¸˜
confi´ vel, al´ m deste permitir maior facilidade na producao em s´ rie.
a e e
Utilizado tamb´ m para a impress˜ o de estampas em camisas, o m´ todo de Silk
e a e
e´
screen tamb´ m e conhecido como serigrafia, na qual se utiliza uma tela de nylon presa
a um quadro de madeira. Esta tela recebe o desenho do circuito atrav´ s de um processo
e
fotoqu´mico. Este processo consiste em preparar a tela com uma emuls˜ o fotosens´vel.
ı a ı
¸˜
Para a preparacao dessa emuls˜ o utiliza-se 90 % de foto-emuls˜ o (cola a base de pva) e 10
a a
% de sensibilizante, que s˜ o misturados at´ formar uma mistura homogˆ nea. Esta mistura
a e e
´
e espalhada sobre a tela que ficar´ em repouso no escuro at´ secar. (JONAS, 2008)
a e
´
A necessidade de estar no escuro e devido ao fato de que a emuls˜ o fotosens´vel
a ı
n˜ o pode receber raios ultra-violetas, pois caso ocorra, esta emuls˜ o ir´ queimar, tornando
a aa
assim n˜ o reveladora.(SCRIDB, 2008)
a
A tela estar´ seca quando passar de brilhante para fosca.
a
Para acelerar o processo de secagem, utiliza-se um secador de cabelos, tomando
¸˜
o cuidado de n˜ o aproximar muito da tela, pois, caso haja aproximacao a resistˆ ncia do
a e
secador poder´ emitir luz ultravioleta.
a
´ ¸˜
Em seguida a tela e colocada sobre o fotolito em uma mesa de luz para a revelacao,
veja as figuras 3.6 e 3.7.
Para melhor aderˆ ncia do fotolito a tela, s˜ o colocados pesos sobre a tela.
e a
¸˜
O tempo de espera para a revelacao varia de acordo com a intensidade das luzes.
´
Neste caso foram necess´ rios 2 minutos, visto que a mesa e composta de 9 lˆ mpadas de
a a
40 Wats cada.
´
Em seguida, lava-se a tela com um jato de agua, removendo a emuls˜ o que n˜ o
a a
¸˜
endureceu durante a revelacao, formando assim os locais por onde haver´ passagem de
a
tinta como mostra a figura 3.8.
¸´ ¸˜
Com uma palha de aco e feita a preparacao da placa para receber o desenho,

28. 28
Figura 3.7: Tela sobre fotolito na
Figura 3.6: Fotolito em papel vege-
mesa de luz
tal
Figura 3.8: Tela pronta
lixando-a bem. Em seguida, limpa-se com um solvente para remover qualquer impureza
que restou na superf´cie da placa.
ı
Com a tela sobre a placa de cobre, como mostra a figura 3.9, espalha-se a tinta
com o aux´lio de um rodo de borracha, formando um desenho igual ao do fotolito na
ı
placa, veja figura 3.10.(JONAS, 2008)
Figura 3.9: Placa de fenolite sob a Figura 3.10: Placa ap´ s receber a
o
tela tinta
Neste ponto as placas j´ est˜ o prontas para a corros˜ o com o percloreto de ferro.
aa a
Tomando os devidos cuidados descritos na embalagem do produto, como usar luvas

29. 29
¸˜
pl´ sticas, n˜ o respirar sobre a solucao, entre outros cuidados, dissolve-se 200 ml do pro-
a a
´ ¸˜
duto em 600 ml de agua e mistura-se por dois minutos. Deixa-se a solucao esfriar e
coloca-se as placas com o lado cobreado para baixo, como mostra a figura 3.11. Deixa-se
em repouso por cerca de 15 minutos como mostra a figura 3.12.
Figura 3.11: Placa sendo colocada Figura 3.12: Placas em repouso na
na solucao de percloreto de ferro
¸˜ solucao de percloreto de ferro
¸˜
¸˜
Retira-se as placas da solucao e lava-se. Note que onde n˜ o havia tinta foi corro´do
a ı
ˆ
pelo percloreto de ferro como mostra a figura 3.13.(ELETRONICA, 2008)
Figura 3.13: Placa corro´da pelo
ı
percloreto de ferro
´
A superf´cie da placa e limpa com um solvente, removendo toda a tinta. Com o
ı
¸˜
aux´lio de uma puncao marca-se os pontos que ser˜ o furados para encaixe dos componen-
ı a
tes, como mostra a figura 3.14. Em seguida, utilizando um perfurador de placa, s˜ o feito
a
furos como visto na figura 3.15.
Neste ponto a placa esta pronta para receber os componentes que ser˜ o soldados.
a

30. 30
Figura 3.14: Marcacao dos locais
¸˜ Figura 3.15: Placa sendo furada
na placa a serem furados para receber os componentes
3.2 Soldando os coponentes
¸´
Com um pedaco de palha de aco e feita a limpeza dos terminais dos componentes
¸
onde ser˜ o soldados. Encaixa-se o componente na placa na qual as pontas s˜ o dobradas
a a
ˆ
formando um angulo de aproximadamente 45 graus, como mostra a figura 3.16.
Utilizando um ferro de solda, preferencialmente de 30W, encosta-se sua ponta no
terminal do componente e na placa e concosta-se o fio de solda somente no terminal do
componente, como mostra a figura 3.17.
Figura 3.16: Ilustracao de um com-
¸˜ Figura 3.17: Ilustracao de solda-
¸˜
ponente na placa gem
O fio de solda n˜ o deve ser encostado diretamente na ponta do ferro de solda, para
a
evitar que a extremidade do componente e a placa n˜ o estejam aquecidos adequadamente
a
e a solda n˜ o tenha uma boa aderˆ ncia.
a e
Tamb´ m deve-se tomar o cuidado de n˜ o ficar com o ferro de solda encostado na
e a
extremidade do componente por muito tempo, pois, caso ocorra esse poder´ se queimar.
a
Em seguida corta-se a ponta que restou acima da solda.
Na figura 3.18, vemos a solda pronta na placa e na figura 3.19, vemos no fundo da
placa, como ficou os componentes ap´ s a solda.
o

31. 31
Figura 3.18: Placa ap´ s a solda
o Figura 3.19: Componentes soldados
¸˜
Ap´ s a conclus˜ o das placas iniciou-se a criacao do braco.
o a ¸

32. 32
¸˜
4 CONSTRUCAO DO BRACO
¸
4.1 O braco
¸
Visando um baixo custo, utilizou-se pecas recicladas de um ferro velho, como
¸
motores de passo (12V) e engrenagens de impressoras, tubos, rolamento, chapas de metal
¸˜
e uma bobina de um motor de corrente cont´nua para fazer a funcao de um eletro´m˜ .
ı ıa
¸˜
Para as ligacoes el´ tricas das placas e motores de passo foram utilizados, uma
e
¸˜
fonte de alimentacao, uma porta paralela e uma porta PS/2, como visto na figura 4.1,
reutilizados de uma CPU.
Figura 4.1: Portas de Alimentacao
¸˜
do Braco
¸
¸˜ ¸˜
Utilizou-se uma base met´ lica na construcao do braco para uma melhor fixacao
a ¸
dos componentes, tais como esticador de correia, motores de passo e astes, que fazem
movimentos no sentido horizontal e vertical. Estes foram instalados de forma estrat´ gica
e
¸˜
para uma melhor adequacao.
O motor da base movimenta o braco no sentido horizontal utilizando uma correia
¸
dentada transmitindo movimentos para uma aste. Esta correia possui um esticador para
¸˜
evitar que o motor deslize durante a operacao de torque da aste. A aste est´ apoiada sobre
a
´
um rolamento de esferas, fixo na base met´ lica. Este rolamento e para dar mais leveza
a
¸˜
aos movimentos da haste de movimentacao horizontal, veja figura 4.2.

33. 33
¸˜
Para a movimentacao vertical utiliza-se um outro motor que transmite seus movi-
¸˜
mentos para engrenagens. Estas, reduzem o torque durante a movimentacao vertical da
segunda aste, veja figura 4.3.
Figura 4.2: Movimentacao horizontal
¸˜ Figura 4.3: Movimentacao vertical
¸˜
e´
Al´ m das engrenagens, tamb´ m e utilizado um contra peso na parte de tr´ s da
e a
¸˜
aste de movimentacao vertical. Esta haste sustenta o eletro´m˜ , veja figura 4.4. O contra-
ıa
¸˜
peso torna mais leve os movimentos do motor que move a haste, durante a sustentacao de
¸˜
pecas, nas operacoes do braco.
¸ ¸
Figura 4.4: Contra-peso
4.2 O eletro´m˜
ıa
¸˜
O eletro´m˜ ir´ recolher pecas met´ licas em trˆ s pontos, fazendo a simulacao do
ıaa ¸ a e
ı a´
jogo Torre de Hanoi. O eletro´m˜ e composto por uma bobina de um motor de corrente
cont´nua, veja figura 4.5. As duas extremidades desta bobina s˜ o energizadas, formando
ı a
assim um campo magn´ tico capaz de atrair objetos met´ licos,veja figura 4.6.
e a
a´
N˜ o e necess´ riamente uma bobina de um motor para formar um eletro´m˜ , apenas
a ıa
usou-se esta para facilitar o trabalho. Por´ m pode-se usar uma aste met´ lica envolta de
e a
aproximadamente um metro e meio de fio encapado ou esmaltado. (F´ ISICA, 2008)

34. 34
Figura 4.5: Eletroima Figura 4.6: Suspens˜ o de peca
a ¸
´
A intensidade do campo magn´ tico da bobina e determinada pela grandeza da
e
corrente el´ trica aplicada. (F´
e ISICA, 2008)
ı a´
Para o acionamento do eletro´m˜ e utilizado somente uma sa´da do circuito (Q1)
ı
´
ligada a uma extremidade da bobina. Na outra extremidade e feito o aterramento.
Envia-se somente um byte para o bit A, sendo o bit B desprezado. Veja o c´ digo
o
abaixo:
procedure ligareletroima();
begin
b := 3; // 3 em decimal
asm
MOV DX,37AH
mov AL,b
OUT DX,AL
end;
end;
procedure desligareletroima();
begin
b := 4 ; //2 em decimal
asm
MOV DX,37AH
MOV AL,b
OUT DX,AL
end;
end;

35. 35
¸˜
4.3 Alimentacao das placas e eletro´m˜
ıa
O eletro´m˜ por ser constitu´do de uma bobina de um motor muito pequeno, opera
ıa ı
a uma baixa tens˜ o, sendo aplicado neste apenas 5V, j´ os motores de passo trabalham
a a
com 12V.
¸˜
Como estes valores s˜ o diferentes foi necess´ rio a utilizacao de uma fonte que
a a
¸˜
gerasse estes valores. Neste caso usou-se uma fonte de alimentacao reutilizada de um
microcomputador, sendo instalado nesta uma chave para seu acionamento, como vista na
¸˜
figura 4.7. Para a instalacao desta chave de acionamento, consulte a etiqueta do produto,
nesta cont´ m quais os fios devem ser conectados para o acionamento da fonte. Estes fios
e
podem variar de acordo com cada modelo utilizado.
Figura 4.7: Alimentacao do Braco
¸˜ ¸
Mecˆ nico
a
¸˜
Foram utilizados somente 3 fios da fonte de alimentacao, sendo:
• Vermelho 5V
• Amarelo 12V
• Preto Terra
¸˜
Ap´ s a conclus˜ o do braco, iniciou-se a programacao via web.
o a ¸

36. 36
¸˜
5 MOVIMENTACAO DO BRACO VIA IN-
¸
TERNET
5.1 IDE NetBeans com ICEFaces
¸˜
Para a programacao web foi utilizado a IDE NetBeans 6.1, utilizando componentes
ICEFaces.
´
O ICEFaces e um conjunto de componentes open source, desenvolvido pela ICE-
Soft. Que tem por finalidade integrar as tecnologias JSF e Ajax de forma nativa, ou seja,
todos os componentes do ICEFaces s˜ o componentes JSF que d˜ o suporte ao Ajax.
a a
¸˜ ´
Para construir uma aplicacao web com ICEfaces e necess´ rio baixar alguns plu-
a
gins e adicion´ -los a IDE do Netbeans 6.1.
a
A seguir, ser˜ o apresentados como obteve-se estes plugins e como adicionou-se
a
os mesmos a API.
5.1.1 Obtendo os plugins
• Acessa-se o endereco
¸ eletrˆ nico:
o www.icefaces.org/main/downloads/os-
downloads.iface
• Em IDE Tool Integration clica-se em NetBeans;
• Clica-se em ICEfaces-1.7.1-NetBeans-6.1-modules;
• Clica-se em Download;
• Salva-se o arquivo .zip em uma determinada pasta e logo ap´ s descompacta-se-o.
o
´
E necess´ rio criar uma conta no site do IceFaces.org.
a
5.1.2 Instalando os plugins
• Abre-se o IDE NetBeans 6.1. Na barra de Menu clica-se em Tools (Ferramentas);

37. 37
• Na janela Plugins, clica-se na aba Downloads em seguida Add Plugins;
• Seleciona-se a pasta onde foi descompactado o arquivo .zip, selecionando os arqui-
vos com-icesoft-faces-vwp-ide.nbm e com-icesoft-ide-netbeans-libs-module.nbm,
clica-se em Abrir (Open);
• Marca-se as duas caixas como visto na figura 5.1 e clica-se em Install.
Figura 5.1: Instalando plugins IceFaces
Cria-se um novo projeto indo em File(Arquivo), New Project (Novo Projeto) , e
¸˜
seleciona-se Web marcando Web Application (Aplicacao Web) e clica-se no bot˜ o Next
a
(Pr´ ximo), como mostra a figura 5.2.
o

38. 38
Figura 5.2: Projeto Web
D´ -se um nome ao projeto, selecionando o local do Projeto e a pasta do projeto e
a
clica-se em Next(Pr´ ximo), como visto na figura 5.3.
o
Figura 5.3: Criando um novo projeto

39. 39
Define-se o Servidor preferencial: Apache Tomcat ou GlassFish. Neste caso
utilizou-se o Apache Tomcat, como mostra a figura 5.4 e clica-se em Next(Pr´ ximo);
o
Figura 5.4: Escolhendo o servidor e a vers˜ o do Java EE.
a
¸˜
Para finalizar, escolhe-se a opcao VisualWeb ICEFaces como mostra a figura 5.5.
Figura 5.5: Definindo o Frameworks

40. 40
¸˜
Ap´ s configurada a IDE, criou-se a p´ gina para a movimentacao do braco
o a ¸
Mecˆ nico.
a
5.2 P´ gina web
a
Na p´ gina, foram chamados os execut´ veis feitos em Delphi, contendo o c´ digo
a a o
¸˜
que faz a comunicacao ao hardware em assembler, como visto anteriormente. Para essa
chamada utilizou-se o m´ todo Runtime como visto abaixo:
e
public static void mover1para2(){
try {
Runtime.getRuntime().exec(quot;/src/java/Executaveis/
Mover1para2.exequot;);
} catch (IOException ex) {
Logger.getLogger(MoverBracoMecanico.class.getName
()).log(Level.SEVERE, null, ex);
}
}
¸˜
Neste caso foram feitas alteracoes no Delphi para tornar os forms invis´veis, evi-
ı
tando assim que fiquem carregados na tela ou na barra de tarefas.
¸˜
Para tornar o form invis´vel altera-se as configuracoes do Object Inspector mu-
ı
dando as propriedades AlphaBlend para True e AplhaValue para 0.
Para que este n˜ o apareca na barra de tarefas altera-se o c´ digo do Projetct1.dpr
a ¸ o
para o c´ digo visto abaixo:
o
program Project1;
uses
Forms, Windows,
Unit1 in ’Unit1.pas’ {Form1};
{$R *.RES}
var
ExtendedStyle : Integer;
begin
Application.Initialize;
ExtendedStyle := GetWindowLong(Application.Handle,

41. 41
gwl_ExStyle);
SetWindowLong(Application.Handle, gwl_ExStyle, ExtendedStyle
or ws_Ex_ToolWindow and not ws_Ex_AppWindow);
Application.CreateForm(TForm1, Form1);
Application.Run;
end.
¸˜
H´ a necessidade de finalizar cada processo processo ap´ s a execucao, pois este fica carre-
a o
gado na mem´ ria. Para isso, acrescenta-se Application.Terminate no programa principal.
o
Os execut´ veis s˜ o chamados a partir de bot˜ es na pagina web como visto na
a a o
figura 5.6.
Figura 5.6: P´ gina Web Torre de Hanoi
a

42. 42
˜
6 CONCLUSAO
¸˜
O projeto Braco Mecˆ nico Via Web, apesar de suas limitacoes, decorrentes da
¸ a
falta de material adequado, alcancou os objetivos almejados. Sendo apresentado na X
¸
´ ¸˜
SEMINFO, Semana de Inform´ tica do UNIFOR-MG, tendo otima aceitacao pelo p´ blico
a u
participante.
¸˜ ´
Com a utilizacao de motores de passo, e poss´vel o controle digital do braco
ı ¸
atrav´ s de computadores, obtendo a precis˜ o dos movimentos necess´ rios para este tipo
e a a
¸˜
de aplicacao.
¸˜ ´
A construcao do braco ajudou a desenvolver areas j´ estudadas antes do curso de
¸ a
¸˜ ´
Ciˆ ncia da Computacao, como a mecˆ nica. Tamb´ m foi poss´vel desenvolver areas pouco
e a e ı
conhecidas como eletrˆ nica digital.
o
¸˜
O braco ainda pode ser aperfeicoado, fazendo a substituicao do eletro´m˜ por uma
¸ ¸ ıa
m˜ o mecˆ nica, dando a possibilidade de pegar materiais que n˜ o sejam especificamente
a a a
metais.
¸˜ ¸˜
Tamb´ m pode ser melhorado a comunicacao via Web, sendo feita a programacao
e
totalmente em Java, usando JNI (Java Native Interface), substituindo assim as chamadas
de execut´ veis feitos em outras linguagens.
a
´
E poss´vel notar facilmente, hoje, no mercado de trabalho v´ rios bracos mecˆ nicos
ı a ¸ a
¸˜
trabalhando, principalmente em linhas de producao. Estes facilitam a vida do homem e
¸˜ ´
contribuem para a reducao de custos para as empresas. Por esse motivo, este e um tema
de grande importˆ ncia t´ cnica e econˆ mica.
a e o

43. 43
ˆ
REFERENCIAS
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Laborat´ rio real remoto via internet aplicado a rob´ tica m´ vel.
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http://www.abepro.org.br/biblioteca/ENEGEP2006-TR540366-8441.pdf.: X Encon-
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tro Latino Americano de Iniciacao Cient´fica e VI Encontro Latino Americano de P´ s
ı o
¸˜
Graduacao Universidade do Vale do Para´ba, 2008.
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BOOKMAN (Ed.). P.J. Internet e Word Wide Web. Como Programar. 2.ed. [S.l.: s.n.],
2002.
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ELETRONICA, S. Como projetar e executar placas de circuito impresso.
http://www.getec.cefetmt.br/ luizcarlos/PCI%20e%20Solda/placa ci 1.pdf.: [s.n.], 2008.
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http://www2.eletronica.org/: [s.n.], 2008.
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[s.n.], 2008.
IMATICA. Torres de Han´ i. 2.0.ed. www.matematica.br: [s.n.], 2008.
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SilkScreen-Mestre-Jonas: [s.n.], 2008.
KIRKLAND, R. Tower of Hanoi. 2.0.ed. http://www.prof2000.pt: [s.n.], 2000.
LEITE, E. S. S. Electrotecnia / Eletr´ nica. http://esslee.home.sapo.pt/: [s.n.], 2008.
o
MEHL, E. L. Alguns conselhos para soldagem de componentes em placa de circuito
impresso. http://www.ceunes.ufes.br/downloads/2/sandramuller-dicas%20soldagem.pdf:
[s.n.], 2008.

44. 44
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[s.n.], 2008.
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RODRIGUES, D. C. Rob´ tica Livre. http://libertas.pbh.gov.br/ danilo.cesar/robotica li-
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¸˜
vre/artigos/ artigo fisl 2005 pt final.pdf: CEFET-MG Centro de Educacao e Tecnologia de
Itabirito, 2005.
ROGER. Porta Paralela. http://www.rogercom.com/: [s.n.], 2006.
SCRIDB. Curso de Silk Screen. http://www.scribd.com/doc/4002770/curso: [s.n.],
2008.
¸˜
TONIAL, E. Desenvolvimento de um sistema de atualizacoes
de arquivos de software utilizando tecnologia RMI.
http://www.joinville.udesc.br/dcc/cinara/monografias 2004 02/ederson.pdf: [s.n.],
2008.

45. 45
´
ANEXO A P-CAD SCH (ESQUEMATICO)
¸˜ ¸˜
Para melhor configuracao e utilizacao do P-cad SCH, con-
sulte a apostila do Professor Marcos Zamboni, P-Cad Parte 1
SCH.Esquem´ tico, dispon´vel em:
a ı http://www.eletronica24h.com.br/Apostilas/P-
CAD%20%20APOSTILA%20%20parte1%20-%20SCH.pdf
´
Esta apostila e um guia das partes b´ sicas do P-cad SHC. Nela ser˜ o encontrados
a a
os seguintes t´ picos:
o
• Configuracoes b´ sicas;
¸˜ a
• Carregando bibliotecas e colocando componentes;
• Colocando valores e Referˆ ncia dos componentes na tela;
e
• Recolocando valores de referˆ ncia automaticamente;
e
• Colocando as linhas de conex˜ o (Wire);
a
• Retirando ou modificando uma wire;
• Criando componentes a partir de um existente;
• Criando uma nova biblioteca;
• Alterando os Grids;
• Colocando molduras e t´tulos;
ı
• Inserindo texto na moldura;
• Gerando lista de componentes;
• Configurando e mudando Grid absoluto e relativo;
• Medindo distˆ ncias com a ferramenta r´ gua;
a e
• Comandos de acesso r´ pido via teclado.
a

46. 46
ANEXO B P-CAD PCB (LAY-OUT E AUTO-
ROTEAMENTO)
¸˜
Para melhor utilizacao do P-Cad PCB consulte a apostila do
Professor Marcos Zamboni, P-Cad Parte 2 PCB (Lay-out e auto-
roteamento, dispon´vel
ı em: http://www.eletronica24h.com.br/Apostilas/P-
CAD%20APOSTILA%20parte%202%20%20PCB.pdf
Esta apostila e um guia b´ sico que aborda todos os ´tens do programa P-Cad PCB.
´ a ı
Nela ser˜ o encontrados os seguintes t´ picos:
a o
• Colocando uma conex˜ o;
a
• Inserindo um Pad (ilha);
• Modificando os Pads;
• Modificando um Pad espec´fico;
ı
• Colocando um Pad em comunicacao (Via);
¸˜
• Inserindo uma linha;
• Dimensionando espessura de linhas (trilhas);
• Desenhando curvas, arcos e c´rculos;
ı
• Criando um pol´gono;
ı
• Criando m´ scara de cobre para blindagem ou aterramento;
a
• Colocando o Keepout (Mantenha distˆ ncia);
a
• Colocando textos no projeto;
• Criando um Lay-out;

47. 47
• Carregando as bibliotecas no projeto;
• Dimensionando o ambiente de trabalho;
• Inserindo os componentes;
• Alterando o tipo do cursor;
• Rotacionado um componente;
• Invertendo a posicao de um componente (Espelho);
¸˜
• Alterando a visualizacao de valores do componente;
¸˜
• Inserindo trilhas (lines);
• Selecionando e criando um grid;
• Como medir a distˆ ncia entre pontos utilizando a ferramenta r´ gua;
a e
• Inserindo uma moldura;
• Inserindo textos na legenda da moldura;
• Inserindo uma legenda;
• Criando uma nova biblioteca de componentes;
• Criando um novo componente a partir de um j´ existente;
a
• Inserindo uma tabela no seu projeto;
• Imprimindo seu Lay-out;
• Gerando listas de componentes e outras listas;
• Roteamento autom´ tico;
a
• Renumerando os componentes;
• Transferindo um desenho do SHC para o PCB;
• Algumas teclas de acesso r´ pido ( Atalhos );
a