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amigos e a todos os professores que
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AGRADECIMENTOS
Inicialmente, nosso agradecimento a Deus que nos ajudou a vencer todas as barreiras,
principalmente os mo...
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A nossa maior glória não reside no fato de
nunca cairmos, mas sim em levantarmo-nos
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Confúcio
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RESUMO
Este projeto visa apresentar soluções para o atual problema de trânsito que é realidade nas
grandes cidades do mu...
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ABSTRACT
This project that aim to show solutions to the current traffic problem that is reality in the great
cities of t...
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LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Circuito do sensor óptico..................................................................
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Cronograma de execução........................................................................
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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .....................................................................................................
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1 INTRODUÇÃO
O enorme trânsito nas grandes cidades há tempos é motivo para aborrecimentos e
perda de tempo. Existem div...
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solução, pretende enviar, via rádio FM uma mensagem de voz com os dizeres “siga” ou
“pare” para os pedestres, ao se enc...
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4 METODOLOGIA
4.1 Etapas do desenvolvimento
O desenvolvimento deste projeto foi em etapas, a saber: estudo de caso, pla...
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O PIC apresenta a vantagem de ter seu custo reduzido, e ainda, se fosse utilizado em
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Figura 2 – Placa do circuito do sensor óptico
Fonte: Autor, 2009
4.4.2 Placa de Acionamento
O acionamento dos LEDs não ...
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Figura 4 – Maquete vista de cima
Fonte: Autor, 2009
Figura 5 – Maquete vista lateralmente
Fonte: Autor, 2009
4.6 Lógica...
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a) Sensor de carro na via 2 acionado por pelo menos cinco segundos:
i) Semáforo da avenida 1 fecha e o da via 2 abre. S...
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Figura 7 – Fluxograma de funcionamento do semáforo
Fonte: Autor, 2009
4.7 Montagem geral do circuito
O leiaute geral do...
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Os LEDs são acionados pelo transistor NPN BC548, conforme explanado no item
4.4.2. As botoeiras representam os sensores...
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Tabela 1 – Cronograma de execução
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6 RESULTADOS
6.1 Resultados esperados
Buscávamos com este projeto ampliar nossos conhecimentos na área da eletrônica,
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6.3 Dificuldades encontradas
No desenvolvimento deste projeto nos deparamos com algumas dificuldades, sendo
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O orçamento apresentado é sucinto. Dividido apenas em tópicos para facilitar a
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Qualquer cidadão de Fortaleza pode solicitar serviços de sinalização e implantação de
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ANEXO B – Partes da Lei 10.098/2000
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Estabelece normas gerais e critérios básic...
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c) barreiras arquitetônicas nos transportes: as existentes nos meios de transportes;
d) barreiras nas comunicações: qua...
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deficiência visual, se a intensidade do fluxo de veículos e a periculosidade da via assim
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  1. 1. 1 ESCOLA TÉCNICA ESTADUAL LAURO GOMES FELIPE AUGUSTO DE CARVALHO ESPANHOL JOSÉ EVERSON CELESTINO QUEIROZ DA SILVA LUCAS RANIERI NARDO RODRIGO THIAGO PASSOS SILVA VINÍCIUS NOGUEIRA WAGNER FABRÍCIO DE PAULA DISPOSITIVO MICROCONTROLADO PARA INSERIR DEFICIENTES VISUAIS AO TRÁFEGO URBANO COM CONFIANÇA São Bernardo do Campo 2009
  2. 2. 2 FELIPE AUGUSTO DE CARVALHO ESPANHOL JOSÉ EVERSON CELESTINO QUEIROZ DA SILVA LUCAS RANIERI NARDO RODRIGO THIAGO PASSOS SILVA VINÍCIUS NOGUEIRA WAGNER FABRÍCIO DE PAULA DISPOSITIVO MICROCONTROLADO PARA INSERIR DEFICIENTES VISUAIS AO TRÁFEGO URBANO COM CONFIANÇA Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado a Escola Técnica Estadual Lauro Gomes, como parte dos requisitos para obtenção do título de Técnico em Eletrônica, orientado pelos engenheiros Egmar Accetto e Paulo Celso Corrêa. São Bernardo do Campo 2009
  3. 3. 3 FELIPE AUGUSTO DE CARVALHO ESPANHOL JOSÉ EVERSON CELESTINO QUEIROZ DA SILVA LUCAS RANIERI NARDO RODRIGO THIAGO PASSOS SILVA VINÍCIUS NOGUEIRA WAGNER FABRÍCIO DE PAULA DISPOSITIVO MICROCONTROLADO PARA INSERIR DEFICIENTES VISUAIS AO TRÁFEGO URBANO COM CONFIANÇA Trabalho de Conclusão de Curso – Escola Técnica Estadual Lauro Gomes Comissão julgadora __________________________________________ Orientador e Presidente _________________________________________ Examinador _________________________________________ Examinador São Bernardo do Campo 02 de julho de 2009
  4. 4. 4 A Deus, aos nossos pais, familiares e amigos e a todos os professores que foram fundamentais no desenvolvimento deste trabalho, especialmente os professores Egmar Accetto e Paulo Celso Corrêa.
  5. 5. 5 AGRADECIMENTOS Inicialmente, nosso agradecimento a Deus que nos ajudou a vencer todas as barreiras, principalmente os momentos de desânimo, que surgiram no desenvolvimento deste trabalho. Aos nossos pais e familiares por sempre acreditarem em nosso potencial, nos ajudando a vencer os momentos difíceis. Aos nossos professores orientadores, Egmar Accetto e Paulo Celso Corrêa, pela paciência, pela competência e comprometimento com o nosso grupo. Aos nossos demais professores, pela disposição ao diálogo e pelos conhecimentos passados, que foram fundamentais para o desenvolvimento deste trabalho. Aos nossos colegas de classe, pelo incentivo e pela troca de experiências, que, certamente, nos tornaram pessoas mais sábias e idôneas.
  6. 6. 6 A nossa maior glória não reside no fato de nunca cairmos, mas sim em levantarmo-nos sempre depois de cada queda. Confúcio
  7. 7. 7 RESUMO Este projeto visa apresentar soluções para o atual problema de trânsito que é realidade nas grandes cidades do mundo. Esta solução se desenvolve a partir do uso racional do tempo nos semáforos. A implementação de semáforos inteligentes são a solução. Estes, por meio de um microcontrolador, fazem verificação de presença de veículos em espera e de pedestres também, para que assim possam tomar decisões que acarretam no ganho de tempo para todos. Outra faceta do projeto é apresentar condições de acessibilidade para deficientes visuais, como está previsto na legislação brasileira. Esta acessibilidade se dá de modo diferente do atualmente utilizado, inovando no modo: transmissão remota de mensagens de voz com instruções de “siga” ou “pare” para orientar o pedestre portador da deficiência. Palavras-chave: Acessibilidade. Deficiente visual. Semáforo.
  8. 8. 8 ABSTRACT This project that aim to show solutions to the current traffic problem that is reality in the great cities of the world. This solution develops itself through of the rational use of time on traffic lights. The use of intelligent traffic lights are the solution. These, through a micro controlling, they verify if there are cars or people, then can make decisions to do everybody win time. Another side of the project is show conditions to have access for people with disabled sight, how it is predicted in the Brazilian laws. This accessibility is provided of a different mode when compared with the current system, innovating in: remote transmission of voice messages with instructions oh “go” or “stop” to direct the pedestrian with disable sight. Key words: Accessibility. People with disable sight. Traffic light.
  9. 9. 9 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 – Circuito do sensor óptico......................................................................................... 15 Figura 2 – Placa do circuito do sensor óptico........................................................................... 16 Figura 3 – Circuito do regulador de tensão.............................................................................. 17 Figura 4 – Maquete vista de cima............................................................................................. 18 Figura 5 – Maquete vista lateralmente...................................................................................... 18 Figura 6 –Placa do microcontrolador PIC................................................................................ 19 Figura 7 - Fluxograma de funcionamento do semáforo ........................................................... 20 Figura 8 – Circuito geral do projeto......................................................................................... 20 Figura 9 - Circuito de gravação do ISD1420............................................................................ 21
  10. 10. 10 LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Cronograma de execução........................................................................................ 22 Tabela 2 – Orçamento geral do projeto.................................................................................... 25 Tabela 3 – Gastos significativos............................................................................................... 25 Tabela 4 – Organização do grupo............................................................................................. 26
  11. 11. 11 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................12 2 OBJETIVOS .......................................................................................................................12 3 JUSTIFICATIVAS.............................................................................................................13 4 METODOLOGIA...............................................................................................................14 4.1 Etapas do desenvolvimento.........................................................................................14 4.2 Estudo de caso ..............................................................................................................14 4.3 Planejamento da parte técnica....................................................................................14 4.4 Montagem dos circuitos................................................................................................15 4.4.1 Sensor Óptico...........................................................................................................15 4.4.2 Placa de Acionamento.............................................................................................16 4.4.3 Regulador de Tensão...............................................................................................16 4.7 Montagem geral do circuito........................................................................................20 5 CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO ..................................................................................22 6 RESULTADOS...................................................................................................................23 6.1 Resultados esperados....................................................................................................23 6.2 Resultados obtidos ........................................................................................................23 6.3 Dificuldades encontradas .............................................................................................24 7 ORÇAMENTO ...................................................................................................................25 8 ORGANIZAÇÃO DO GRUPO.........................................................................................25 9 CONCLUSÃO.....................................................................................................................26 10 REFERÊNCIAS ...............................................................................................................27 APÊNDICE A – Programação em Assembler ........................................................................28 ANEXO A – AMC instala equipamentos para travessia de deficientes visuais......................33 ANEXO B – Partes da Lei 10.098/2000..................................................................................35
  12. 12. 12 1 INTRODUÇÃO O enorme trânsito nas grandes cidades há tempos é motivo para aborrecimentos e perda de tempo. Existem diversas situações nas quais o fluxo de veículos e pedestres pode ser melhorado. Um exemplo comum é em cruzamentos, onde, por vezes, o veículo deve parar na quando o semáforo está fechado para ele, sendo que não há veículos na rua perpendicular à dele. Ele poderia atravessar tranquilamente sem risco de acidentes, porém com risco de ser multado. Outra problemática do transito atual é a situação de acessibilidade precária. Os pedestres, portadores de deficiências, em especial a visual, são privados de seus direitos de locomoção. Este trabalho procura apresentar soluções aos problemas acima mencionados de forma que seja de fácil implementação e viável do ponto de vista econômico. 2 OBJETIVOS O objetivo geral deste projeto é proporcionar um trânsito rápido e eficaz nos grandes centros urbanos, de modo que o pedestre seja valorizado, sobretudo portador de deficiência visual. Enquanto semáforo inteligente pretende organizar a temporização dos semáforos, de modo que dê fluidez ao trânsito. Na situação apresentada no trabalho, existe um cruzamento de uma avenida principal com uma via secundária. A avenida principal permanece sempre aberta ao fluxo de carros, até que apareça, ou carros na via secundária, ou pedestres para atravessar a avenida. O microcontrolador utilizado faz a verificação de carros e pedestres e toma decisões quanto a autorizar ou reter o fluxo de carros, como se fosse um “guarda de trânsito eletrônico”. Em sua outra faceta, a de incluir deficientes visuais ao tráfego urbano, pretende, primeiramente, eliminar os botões para os pedestres, uma vez que para um pedestre portador de deficiência visual seria inviável localizar um destes botões. Estes foram substituídos por sensores ópticos que fazem a verificação constante da presença de pedestres. Como outra
  13. 13. 13 solução, pretende enviar, via rádio FM uma mensagem de voz com os dizeres “siga” ou “pare” para os pedestres, ao se encontrarem na área de pedestres, na iminência de atravessar. 3 JUSTIFICATIVAS Este projeto vem de encontro com uma necessidade e uma obrigação. No atual tráfego urbano, tão inchado de veículos, necessitamos de uma solução para melhorar o fluxo de carros. Os semáforos inteligentes são a solução. Eles reduzem os congestionamentos, proporcionando ganho de tempo para motoristas e passageiros, além de contribuir para a redução dos níveis de poluição e de uso de combustível. Introduz maior segurança para a travessia de pedestres. Contribui para a diminuição do nível de stress do condutor, e, por conseguinte, para o aumento de sua saúde e qualidade de vida. A lei 10.098/2000 estabelece critérios básicos e normas gerais para a promoção da acessibilidade das pessoas portadoras de deficiência. Com relação aos semáforos, ela enuncia (grifo nosso): Os semáforos para pedestres instalados nas vias públicas deverão estar equipados com mecanismo que emita sinal sonoro suave, intermitente e sem estridência, ou com mecanismo alternativo, que sirva de guia ou orientação para a travessia de pessoas portadoras de deficiência visual, se a intensidade do fluxo de veículos e a periculosidade da via assim determinarem. No caso de nosso trabalho, optamos por um mecanismo alternativo, considerado por nós mais útil e eficiente na locomoção de um deficiente visual no tráfego urbano. Os atuais dispositivos de acessibilidade consistem em sinais sonoros, muitas vezes, só acionados por botões. Sinais sonoros, em geral, causam perturbação aos demais participantes do trânsito – motoristas, pedestres e passageiros – e o acionado de botoeiras é muito difícil para um deficiente visual. Em geral, o custo de implementação do projeto é baixo, o uso de microcontroladores da Microchip Technology, em especial o PIC 16F628A, contribuiu enormemente para isso. O custo para o usuário também é baixíssimo, exigir-se-ia dele apenas o uso de um receptor de ondas FM que poderia, se produzido em larga escala, ser largamente barateado.
  14. 14. 14 4 METODOLOGIA 4.1 Etapas do desenvolvimento O desenvolvimento deste projeto foi em etapas, a saber: estudo de caso, planejamento da parte técnica, montagem de circuitos, montagem da maquete, lógica e programação e montagem geral do hardware e gravação da mensagem de voz. 4.2 Estudo de caso Primeira etapa que foi realizada, a etapa de pesquisas. Foi o momento em que o grupo descobriu a necessidade do cumprimento da lei 10.098/200 e da implementação de novos métodos de acessibilidade, mais eficientes que os atualmente já existentes. Para tanto recorremos a profissionais da área de construção civil, informações da imprensa e de órgãos de controle de tráfego, como a CET (Companhia de Engenharia de Tráfego). 4.3 Planejamento da parte técnica Este momento se refere às decisões tomadas quanto ao modo que faríamos este trabalho. Decidimos-nos pela substituição de botoeiras nas calçadas por sensores ópticos pelos motivos apresentados nos objetivos, e para verificar o fluxo de veículos na via secundária, decidimos, por motivos de representação, utilizar sensores também ópticos, porém com a ciência de que se este projeto fosse realizado em larga escala, seria necessário um sensor indutivo. Quanto à questão de representação do trabalho, fizemo-lo em forma de maquete, tendo como base para esta, uma porta de armário não mais utilizada, reforçando um dos “Três R’s da ecologia”, o reutilizar. Nesta maquete foram utilizados LEDs (Diodos emissores de luz) para simbolizar as lâmpadas de um semáforo. Por facilidade de montagem também ficou decidido o uso de conectores DB-9 e DB-15 para integrar o hardware da maquete com o externo a ela. Com relação ao controle do processo, preferimos o microcontrolador PIC (Controlador integrado de periféricos) ao CLP (Controlador Lógico Programável) por razões de tamanho e preço.
  15. 15. 15 O PIC apresenta a vantagem de ter seu custo reduzido, e ainda, se fosse utilizado em larga escala, o custo ficaria mais reduzido ainda, diferentemente do CLP. O uso do PIC 16F628A foi devido a seu número suficiente de I/Os (entradas e saídas) e por ser um PIC bastante didático, utilizado para o aprendizado de programação em Assembler. 4.4 Montagem dos circuitos 4.4.1 Sensor Óptico O sensor óptico utilizado se baseia em um simples transmissor e receptor de luz infra- vermelha, por meio de um LED e de um fototransistor. O sensor escolhido possui um alcance testado de cerca de 1 metro, mais que o suficiente para nossa representação e possui um baixo custo, uma vez que além do principio óptico se baseia no funcionamento de codificador e decodificador do circuito integrado LM567. Basicamente, o circuito integrado LM 567 gera uma forma de onda quadrada de cerca de 900 Hz, que serve de oscilador para o LED infra-vermelho. Esta freqüência também serve de referência para a recepção de luz no fototransistor, evitando assim ruídos externos. Neste sensor, ao ter seu emissor alinhado com seu receptor envia à saída nível lógico 0 (zero), quando o feixe de luz entre emissor e receptor é interrompido por algum anteparo o nível lógico é alterado para 1 (um). Estes níveis lógicos (bits), são usados como informações para o microcontrolador processar como entradas, processar esses dados com as informações de sua memória e colocar uma saída nos devidos pinos programados como tal. Figura 1 – Circuito do sensor óptico Fonte: Alexandre Costa
  16. 16. 16 Figura 2 – Placa do circuito do sensor óptico Fonte: Autor, 2009 4.4.2 Placa de Acionamento O acionamento dos LEDs não pode ser feitos diretamente pelos pinos do microcontrolador PIC. Estes tem capacidade máxima de saída de 20 mA, o suficiente para alimentar um LED (que consome cerca de 15 mA), porém em alguns casos, na mesma saída são acionados dois diodos emissores de luz. A solução mais simples e viável a ser adotada é uso de transistores. Os transistores utilizados são do tipo NPN e do modelo BC548. Transistores são dispositivos semicondutores de três terminais: coletor, base e emissor. Permitem ou não a passagem de corrente entre coletor e emissor, por meio de um terminal de controle – a base. Quando houver uma tensão de aproximadamente 700 mV entre base e emissor, o transistor satura e conduz corrente elétrica entre os outros dois terminais, caso contrário fica em corte e não conduz. Para aproveitar a fonte construída para o PIC e para os sensores, que deveriam ser de 5 V alimentamos os LEDs com a mesma tensão elétrica. Para que isso ocorresse sem problemas técnicos, tivemos que calcular e adotar um resistor de 220 Ω para limitar a tensão que cairia sobre o LED. Este cálculo foi feito usando-se a 2ª Lei de Kirchhoff e a 1ª Lei de Ohm. 4.4.3 Regulador de Tensão Os semicondutores do tipo 78XX são reguladores de tensão comuns no mercado, porém apresentam uma limitação: a corrente é limitada a 1 A. Para conseguir correntes maiores, utilizamos um circuito regulador com base no 7805 e no 7809, porém usamos um
  17. 17. 17 transistor de potência, TIP3055, para que a corrente seja desviada por ele. Este transistor tem capacidade de 15 A. Figura 3 – Circuito do regulador de tensão Fonte: Autor, 2009 4.5 Montagem da maquete A maquete para a representação de uma situação real de cruzamento foi montada sobre uma superfície de madeira que fora coberta por papel preto. A interligação do hardware interno a maquete com o externo fora feito com conectores do tipo DB, de modo que possibilitasse uma rápida integração com o hardware externo da maquete. Os superfície para os semáforos fora realizada com caixinhas de circuito do tipo PB- 035 empilhadas e furadas para o encaixe dos LEDs. As ligações elétricas foram realizadas com cabo manga, por questões de estética e segurança.
  18. 18. 18 Figura 4 – Maquete vista de cima Fonte: Autor, 2009 Figura 5 – Maquete vista lateralmente Fonte: Autor, 2009 4.6 Lógica e Programação Definimos a lógica de funcionamento do programa assim: Primeiramente, o semáforo executa a condição principal, na qual a avenida 1 (mão dupla) está sempre aberta e a via 2 (mão única) está sempre fechada. O semáforo de pedestres, que querem atravessar a avenida um está sempre fechado e o semáforo de pedestres que querem atravessar a avenida dois está sempre aberto, tal condição é mantida por até dez segundos até que o controlador verifique os outros sensores. Após isso é realizada a verificação dos sensores de carro e de pedestres, sendo que para cada um destes existe uma rotina específica, que estão descritas abaixo:
  19. 19. 19 a) Sensor de carro na via 2 acionado por pelo menos cinco segundos: i) Semáforo da avenida 1 fecha e o da via 2 abre. Semáforos de pedestres nas vias 1 e 2 fecham para o trafego de veículos nas vias; ii) Após cinco segundos executando essa rotina o PIC volta a verificar outros sensores; iii) Caso nenhum sensor seja acionado essa rotina é executada por dez segundos e após esse período retorna-se à condição principal. b) Sensor de pedestres na avenida 1 acionado por pelo menos cinco segundos: i) Semáforos de carros das vias 1 e 2 fecham para a travessia de pedestres. Semáforos de pedestres nas vias 1 e 2 abrem; ii) Após oito segundos executando essa rotina o PIC volta a verificar outros sensores. iii) Caso nenhum sensor seja acionado, essa rotina é executada por quinze segundos e após esse período retorna-se a primeira condição. c) Sensor de pedestres na via 2 acionado por pelo menos cinco segundos: i) O PIC volta a executar a condição principal, pois a mesma consegue cumprir as exigências da situação; ii) A rotina é mantida por oito segundo até que o PIC volte a verificar outros sensores. A programação do PIC é feita em linguagem Assembler e do tipo RISC (Computador com conjunto reduzido de instruções), com cerca de 35 instruções. A programação é feita por meio de um software chamado “IcProg”, que utiliza o arquivo hexadecimal do programa, gerado pelo compilador e por meio de um hardware específico, que é conectado ao computador através da porta serial. Figura 6 – Placa do microcontrolador PIC Fonte: Autor
  20. 20. 20 Figura 7 – Fluxograma de funcionamento do semáforo Fonte: Autor, 2009 4.7 Montagem geral do circuito O leiaute geral do circuito, tendo como centro o microcontrolador, ficou conforme a figura: Figura 8 – Circuito geral do projeto Fonte: Autor, 2009
  21. 21. 21 Os LEDs são acionados pelo transistor NPN BC548, conforme explanado no item 4.4.2. As botoeiras representam os sensores, colocadas em pull-down. O VCC é o nível de tensão contínua que alimenta o circuito, no caso são 5 V. 4.8 Gravação da mensagem de voz Para a gravação da mensagem de voz utilizamos um circuito integrado, produzido pela Winbond Eletronics Corp., ISD1420. Este integrado tem a competência de gravar alguma mensagem de áudio e depois reproduzi-la fielmente. A gravação é feita por meio de um circuito indicado na folha de dados do fabricante, circuito este relativamente simples se ser implementado. Ao alterar-se o nível lógico de um de seus pinos, o integrado inicia a gravação, em outro pino, reproduz a mensagem de voz. Este integrado tem a capacidade de gravar até 16 mensagens diferentes, tendo os pinos A4, A5, A6 e A7 como selecionadores. Figura 9 – Circuito de gravação do ISD1420 Fonte: Winbond
  22. 22. 22 5 CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO Tabela 1 – Cronograma de execução Atividade Quinzenas Fev. Mar. Abr. Mai. Jun. Jul. 1ª 1ª 2ª 1ª 2ª 1ª 2ª 1ª 2ª 1ª Escolha do tema X Organização do grupo X X X Planejamento da parte técnica X X X X Estudo de caso X X X Estudo dos circuitos a serem utilizados X X X Montagem e teste do regulador de tensão X X Montagem do sensor X X X Teste do sensor X X Montagem da maquete X X X Desenvolvimento da lógica X X X Integração Maquete-Circuitos X Programação X Montagem e teste do gravador de voz X Testes finais X Desenvolvimento do relatório X Desenvolvimento da apresentação X X
  23. 23. 23 6 RESULTADOS 6.1 Resultados esperados Buscávamos com este projeto ampliar nossos conhecimentos na área da eletrônica, estimulando nossa independência intelectual, organização em equipe e aprimorando nossas capacidades técnicas. Além disso, pretendíamos alcançar os objetivos propostos pelo projeto: oferecer melhorias no trânsito das grandes cidades e, ainda, novas alternativas de acessibilidade para portadores de deficiências visuais. A acessibilidade seria proporcionada pelo envio via rádio de uma mensagem de voz avisando o deficiente sobre o estado do semáforo. Esta mensagem seria receptada por meio de um receptor de FM exclusivo e os sensores de pedestres seriam necessários também para o envio da mensagem certa a cada pedestre. A parte inteligente do semáforo, aquela que realiza a verificação de carros e pedestres seria completamente compatível com a lógica apresentada no item 4.6. A representação do semáforo seria feita com o uso de LEDs de alto brilho. 6.2 Resultados obtidos Os resultados obtidos foram considerados bastante satisfatórios embora não tenham sido plenamente os esperados. Considerando o nosso crescimento intelectual e pessoal durante o desenvolvimento deste projeto é possível afirmar que neste quesito houve plenitude nos resultados, com relação aos esperados. Quanto à parte técnica, esperávamos a transmissão de mensagens de voz por rádio, porém faltou-nos tempo para ao menos tentar esta implementação. Quanto à inteligência do sistema esperávamos um sistema automatizado muito mais rebuscado se comparado ao obtido. O nosso projeto obtido tornou-se completamente didático e sem aplicação. Não foi possível o uso de LEDs de alto brilho sendo substituídos por LEDs normais de 5 mm.
  24. 24. 24 6.3 Dificuldades encontradas No desenvolvimento deste projeto nos deparamos com algumas dificuldades, sendo elas: a) sensor: encontramos uma dificuldade com este sensor. A problemática se deu com ruídos elétricos que eram solucionados apenas quando se colocava o dedo nos terminais do fototransistor. Foi solucionado colocando-se em paralelo um capacitor de baixa capacitância, servindo como filtro. Encontramos também dificuldade em integrar o sinal lógico de saída do sensor às entradas do PIC. O sensor apresenta níveis lógicos zero e um ótimos quando não ligados ao PIC, entretanto, quando conectado, mesmo ao PIC desligado, seu nível de tensão cai aproximadamente pela metade. b) circuito gravador de voz: a dificuldade maior deste circuito foi o desconhecimento. Pouco sabíamos sobre este integrado e poucos profissionais da área também o conheciam. Esta dificuldade foi superada. c) maquete: nenhum dos componentes do grupo tinha muitas habilidades artísticas, foi a maior dificuldade. d) hardware do PIC: só percebemos na última semana de testes que o nível lógico zero do PIC não era exatamente 0 V e sim cerca de 800 mV. Estes 800 mV já eram suficientes para acionar os LEDs dos semáforos. Foi resolvido colocando-se um LED em série com o resistor de base do transistor que aciona os LEDs do semáforo. Este LED na base segura cerca de 1,8 V, não permitindo os 800 mV de cheguem a ser a diferença de potencial entre base e emissor e, por conseguinte, não saturando o transistor. e) uso dos LEDs de alto brilho: os LEDs de alto brilho que adquirimos eram de má qualidade e ao serem aquecidos com o ferro de solda, mesmo que por um pequeno período, ou queimavam, ou alteravam sua cor.
  25. 25. 25 7 ORÇAMENTO O orçamento apresentado é sucinto. Dividido apenas em tópicos para facilitar a compreensão e desprender de informações supérfluas. Tabela 2 – Orçamento geral do projeto Item Custo Resistores/Capacitores R$ 13,19 Semicondutores R$ 30,05 Cabos R$ 35,79 Caixas para circuitos R$ 26,68 Outros R$ 28,50 Maquete/Papelaria R$ 28,62 Conectores R$ 21,92 Descontos R$ 3,08 Custo de pessoal R$ 500,00 Total R$ 681,67 Os descontos citados na tabela acima foram dados por alguns fornecedores para efeitos de arredondamento. Tabela 3 – Gastos significativos Quantidade Item Custo 1 Integrado ISD1420 R$ 22,00 1 PIC 16F628A R$ 6,50 3 Integrado LM567 R$ 3,80 30 LEDs R$ 7,00 Total R$ 39,30 8 ORGANIZAÇÃO DO GRUPO Para melhor execução dos afazeres relativos ao projeto, inicialmente, foram selecionados do grupo pessoas com cargos especiais. Para o cargo de líder, foi eleito Rodrigo
  26. 26. 26 Thiago Passos Silva, para secretário, Lucas Ranieri Nardo e para tesoureiro, Felipe Augusto de Carvalho Espanhol. Posteriormente, o grupo foi dividido em áreas dependentes entre si, para melhor dinamização do trabalho. Cada equipe tinha um responsável e seus integrantes. Tabela 4 – Organização do grupo Área Responsável Integrantes Lógica Lucas Rodrigo e José Analógica Rodrigo Lucas Sensores Rodrigo Lucas e Felipe Maquete Lucas Wagner e Felipe Compra de material Felipe Vinícius e Lucas Montagem de circuito Vinícius José e Wagner Apresentação Felipe Rodrigo e Lucas Documentação Rodrigo Rodrigo e Lucas Programação Todos Todos 9 CONCLUSÃO A realização deste projeto foi fundamental para a solidificação de nossas habilidades e competências técnicas relativas à eletrônica. Foi, de fato, a primeira vez, durante a realização do curso, que nos deparamos com situações reais, e não meramente didáticas, onde deveríamos buscar soluções para todos os problemas que surgiam. Foi consenso do grupo que foi a primeira vez que agimos como técnicos. Embora fossemos constantemente orientados por nossos mestres, na maioria das situações agimos com independência. Este projeto nos fez, também, crescer pessoalmente e nas nossas relações profissionais. Ensinou-nos a trabalhar em equipe e a discutir, sempre respeitosamente, nossas idéias e opiniões. Ajudou-nos a aprender a administrar o nosso tempo e a definir nossas prioridades. A criação de um projeto representa também para o grupo a certeza de um êxito no processo educacional dos últimos três semestres.
  27. 27. 27 Em suma, o desenvolvimento deste projeto foi essencial para a nossa qualificação e crescimento na técnica, no pessoal e no social. 10 REFERÊNCIAS AMC instala equipamentos para a travessia de deficientes visuais. Prefeitura de Fortaleza, Fortaleza, 1 out. 2007. Disponível em: <http://www.prodam.sp.gov.br/acess/newbanc2.asp?noticias=35>. Acesso em: 11 mar. 2009. BRASIL. Lei nº 10.098 de 19 de dezembro de 2000. Estabelece normas gerais e critérios básicos para a promoção da acessibilidade das pessoas portadoras de deficiência ou com mobilidade reduzida. Diário Oficial Eletrônico. Disponível em: <http://www.planalto.gov.br/CCIVIL/LEIS/L10098.htm>. Acesso em: 13 mai. 2009. LABTOOLS. FAQ. Disponível em: <http://www.mosaico- eng.com.br/index.asp?area=04&subarea=b&idioma=por&script=area04_02>. Acesso em: 25 jun. 2009. ISD1420 – Circuito de gravação. Winbond Eletronics Corp, San Jose, p. 24. Disponível em: <http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/270/499551_DS.pdf>. Acesso em: 8 jun. 2009.
  28. 28. 28 APÊNDICE A – Programação em Assembler ;------------------------------------------------------------------------------------ ;. ; AUTOMAÇÃO DE SEMÁFORO ; ;Projeto.....: FAROL ;Objetivo...: Controlar o tráfego de veículos e pedestres em um cruzamento ;Autore(a)s: ;Data:18/05/2009 ; ;Descrição Geral ; Ao iniciar o software aguardará o comando de start. Após o start teremos ;a seguinte sequencia: ; 01=> Av. 1 liberada, Av. 2 bloqueada, pedestre 1 e 2 bloqueados por 15s ; 02=> Av. 1 atenção, Av. 2 bloqueada, pedestre 1 e 2 bloqueados por 5s e se SC ; 03=> Av. 1 bloqueada, AV. 2 Liberada, pedestre 1 e 2 bloqueado por 10s ; 04=> Av. 1 bloqueada, Av. 2 atenção; p1 e p2 bloqueados 5s ; 05=> Av. 1 e 2 bloqueadas, p1 e p2 liberados 5s ; 06=> Av. 1 e 2 bloqueadas, p1 e p2 bloqueados 5s ; ;Entradas (pull-down) ; RA0 <= Sensor de presença de carro na Av. 2 ; RA1 <= Sensor de presença de pedestre ; RA4 <= Master Clear ; ;Saídas ; RA6 => Lâmpada verde pedestre av.2 ; RA7 => Lâmpada vermelho pedestre av. 2 ; RB0 => Lâmpada verde farol av. 1 ; RB1 => Lâmpada amarelo farol av. 1 ; RB2 => Lâmpada vermelho farol av. 1 ; RB3 => Lâmpada verde farol av. 2 ; RB4 => Lâmpada amarelo farol av 2 ; RB5 => Lâmpada vermelho farol av. 2 ; RB6 => Lâmpada verde pedestre av. 1 ; RB7 => Lâmpada vermelho pedestre av. 1 ;------------------------------------------------------------------------------------ #include <P16F628.INC> ;------------------------------------------------------------------------------------ ; ; EQUETES ; mask_trisa equ b'00111100' ;mascara de teste p/ porta mask_trisa equ b'00111111' ;mascara para configurar os pinos do porta mask_trisb equ b'00000000' ;mascara para configurar os pinos do portb
  29. 29. 29 max_sequencia equ .6 ;qtdade máxima de sequência ;mascaras p/ sequência de acendimentos das lâmpadas dos semáforos mask_portb01 equ b'10100001' mask_portb02 equ b'10100010' mask_portb03 equ b'10001100' mask_portb04 equ b'10010100' mask_portb05 equ b'01100100' mask_portb06 equ b'10100100' mask_porta01 equ b'10000000' mask_porta02 equ b'10000000' mask_porta03 equ b'10000000' mask_porta04 equ b'10000000' mask_porta05 equ b'01000000' mask_porta06 equ b'10000000' ;TEMPORIZAÇÃO DO SEMÁFORO tempo1 equ .150 tempo2 equ .50 tempo3 equ .100 tempo4 equ .50 tempo5 equ .50 tempo6 equ .50 ;------------------------------------------------------------------------------------ ; ; DEFINES ; #define liga bsf #define desliga bcf #define SensorCarro PORTA,0 #define SensorPedestre PORTA,1 #define flag_zero STATUS,2 #define Bank1_on bsf STATUS,5 #define Bank0_on bcf STATUS,5 ;------------------------------------------------------------------------------------ ; ; DECLARAÇÃO DE VARIÁVEIS DE RAM ; cblock 0X20 ;endereço inicial da RAM wdg0_dl01 ;digito - significativo delay_01 wdg1_dl01 ;digito + significativo delay_01 wtimer ;base de tempo, em segundos, p/ rotina delays wsequencia
  30. 30. 30 endc ;------------------------------------------------------------------------------------ ; ;INICIO DO PROGRAMA ; ;------------------------------------------------------------------------------------ Inicio call Config_Pic ;configuração dos ports clrf PORTA clrf PORTB Loop clrf wsequencia Loop1 call LigaLampadasDoFarol call Delay incf wsequencia,f ;aponta p/ próxima sequência ;fica nesta situação até que um carro, ou pedestre, esteja ;presente na outra avenida ChkSensoresPresenca movlw b'0000011' andwf PORTA,W btfsc flag_zero ;tem carro ou pedestre na av. goto ChkSensoresPresenca ;não Loop2 ;sim call LigaLampadasDoFarol call Delay incf wsequencia,f movlw max_sequencia ;quantidade máxima de execuçao xorwf wsequencia,w ;compara wsequencia com 6 btfss flag_zero ;fim de ciclo goto Loop2 ;não goto Loop ;sim ;------------------------------------------------------------------------------------ ; ; LigaLampadasDoFarol movfw wsequencia call Get_MaskA ;pega a mascara p/ ligar as lâmpadas do movwf PORTA ;farol conectados ao porta movfw wsequencia call Get_MaskB ;pega a mascara p/ ligar as lâmpadas do movwf PORTB ;farol conectados ao portb return ;------------------------------------------------------------------------------------ ; ; GET_MASKA ;
  31. 31. 31 ;recebe o número da sequência do semáforo em wseq e ;retorna com a mascara para ligar as lâmpadas em w ; Get_MaskA addwf PCL,f retlw mask_porta01 retlw mask_porta02 retlw mask_porta03 retlw mask_porta04 retlw mask_porta05 retlw mask_porta06 ;------------------------------------------------------------------------------------ ; ; GET_MASKB ; ;recebe o número da sequência do semáforo em wseq e ;retorna com a mascara para ligar as lâmpadas em w ; Get_MaskB addwf PCL,f retlw mask_portb01 retlw mask_portb02 retlw mask_portb03 retlw mask_portb04 retlw mask_portb05 retlw mask_portb06 ;------------------------------------------------------------------------------------ ; ;aguarda tempo da sequência atual ; Delay movfw wsequencia call Get_PvTimer ;pega o preset p/ delay movwf wtimer call Delays ;atraso de x segundos return ;------------------------------------------------------------------------------------ ; ; GET_PVTIMER ; ;recebe o número da sequência do semáforo em wsequencia e ;retorna com o valor do preset do timer p/ o delay ; Get_PvTimer addwf PCL,f retlw tempo1 retlw tempo2 retlw tempo3 retlw tempo4 retlw tempo5
  32. 32. 32 retlw tempo6 ;------------------------------------------------------------------------------------ ; ; DELAYS ; ;aguarda x segundos e retorna ;o tempo deve vir em wt0 ;tempo máximo de 25,5 segundos ; Delays call Delay_01 decfsz wtimer,f goto $-2 return ;------------------------------------------------------------------------------------- ; ; DELAY_01 ; ;atraso de 0,1 segundo ;rotina calculada para oscilador de 4MHz ; Delay_01 movlw .100 movwf wdg1_dl01 movlw .250 movwf wdg0_dl01 nop ;1us decfsz wdg0_dl01,f ;1us goto $-2 ;2us decfsz wdg1_dl01,f goto $-6 return ;------------------------------------------------------------------------------------- ; ; CONFIG ; Config_Pic movlw .7 ;desligando os comparadores movwf CMCON ;dos pinos ra0, ra1 e ra2 Bank1_on movlw mask_trisa ;mascara p/ configurar os pinos do portb movwf TRISA movlw mask_trisb ;mascara p/ configurar os pinos do portb movwf TRISB Bank0_on Return ;------------------------------------------------------------------------------------ END
  33. 33. 33 ANEXO A – AMC instala equipamentos para travessia de deficientes visuais A Autarquia Municipal de Trânsito, Serviços Públicos e de Cidadania (AMC) pretende inaugurar uma nova tecnologia nas ruas de Fortaleza: semáforos com botoeira e dispositivos sonoros, para que pessoas com deficiência visual possam atravessar a via com segurança Sempre atenta às ações voltadas para a promoção do direito dos pedestres no espaço público, a Autarquia Municipal de Trânsito, Serviços Públicos e de Cidadania (AMC), por meio do Controle de Tráfego em Área de Fortaleza (CTAFOR), pretende inaugurar uma nova tecnologia nas ruas de Fortaleza: semáforos com botoeira que acionam dispositivos sonoros, para que pessoas com deficiência visual possam atravessar a via com segurança. Inicialmente, serão instalados 10 equipamentos com previsão de investimento de R$ 20 mil. As botoreiras e equipamentos sonoros devem ser distribuídos em três pontos da cidade: no cruzamento da rua Justiniano de Serpa com avenida Bezerra de Menezes, no Farias Brito; Bezerra de Menezes com a rua Padre Anchieta, no Monte Castelo, onde hoje já existe um equipamento, que deverá ser substituído; e por fim, na avenida Mister Hull (BR 222), na altura da Igreja do Antônio Bezerra, o que depende da autorização do Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes (Dnit) para a instalação de um semáforo para pedestres. O CTAFOR/AMC pretende instalar o primeiro equipamento até o fim deste ano. Até o próximo mês de outubro, a AMC deverá iniciar um treinamento junto às entidades que assistem aos deficientes visuais, com o objetivo de orientar os usuários para a utilização correta do equipamento com bototeira. Para isso, um protótipo do semáforo será levado a cada instituição, onde profissionais do CTAFOR/AMC ministrarão o treinamento. O equipamento funciona da seguinte forma: o semáforo sonoro é ativado através de um botão, que permite acionar o estágio de pedestres de duas formas distintas - sem sinal sonoro (ocorre a partir de uma pressão rápida no botão) e com sinal sonoro (o botão deve ser mantido pressionado por mais tempo, até que seja emitido um sinal de confirmação indicando o aviso sonoro para travessia). Atualmente, Fortaleza tem 146 semáforos com algum tipo de facilidade para a travessia de pedestres. Do total, 97 têm estágio para a travessia dos cidadãos com mais segurança, sendo 49 exclusivos para pedestres (instalados em meio de quadra, ideais para escolas, por exemplo). Dos 92 semáforos com estágio para pedestres, 85 são demandados, ou seja, possuem um botão a ser acionado pelo pedestre. Outros 12 possuem apenas grupo focal para a passagem dos cidadãos, acionados de forma automática.
  34. 34. 34 Qualquer cidadão de Fortaleza pode solicitar serviços de sinalização e implantação de semáforos pessoalmente na sede da AMC (avenida Aguanambi, nº 90, José Bonifácio). Ou ainda por meio do Programa AMC nos Bairros, que conta com um representante da Autarquia em cada uma das seis secretarias executivas regionais da cidade. As demandas são devidamente analisadas e respondidas pelos técnicos da AMC.
  35. 35. 35 ANEXO B – Partes da Lei 10.098/2000 LEI Nº 10.098, DE 19 DE DEZEMBRO DE 2000 Estabelece normas gerais e critérios básicos para a promoção da acessibilidade das pessoas portadoras de deficiência ou com mobilidade reduzida, e dá outras providências. O PRESIDENTE DA REPÚBLICA Faço saber que o Congresso Nacional decreta e eu sanciono a seguinte Lei: CAPÍTULO I DISPOSIÇÕES GERAIS Art. 1º Esta Lei estabelece normas gerais e critérios básicos para a promoção da acessibilidade das pessoas portadoras de deficiência ou com mobilidade reduzida, mediante a supressão de barreiras e de obstáculos nas vias e espaços públicos, no mobiliário urbano, na construção e reforma de edifícios e nos meios de transporte e de comunicação. Art. 2º Para os fins desta Lei são estabelecidas as seguintes definições: I Acessibilidade: possibilidade e condição de alcance para utilização, com segurança e autonomia, dos espaços, mobiliários e equipamentos urbanos, das edificações, dos transportes e dos sistemas e meios de comunicação, por pessoa portadora de deficiência ou com mobilidade reduzida; II Barreiras: qualquer entrave ou obstáculo que limite ou impeça o acesso, a liberdade de movimento e a circulação com segurança das pessoas, classificadas em: a) barreiras arquitetônicas urbanísticas: as existentes nas vias públicas e nos espaços de uso público; b) barreiras arquitetônicas na edificação: as existentes no interior dos edifícios públicos e privados;
  36. 36. 36 c) barreiras arquitetônicas nos transportes: as existentes nos meios de transportes; d) barreiras nas comunicações: qualquer entrave ou obstáculo que dificulte ou impossibilite a expressão ou o recebimento de mensagens por intermédio dos meios ou sistemas de comunicação, sejam ou não de massa; III Pessoa portadora de deficiência ou com mobilidade reduzida: a que temporária ou permanentemente tem limitada sua capacidade de relacionar-se com o meio e de utilizá-lo; IV Elemento da urbanização: qualquer componente das obras de urbanização, tais como os referentes a pavimentação, saneamento, encanamentos para esgotos, distribuição de energia elétrica, iluminação pública, abastecimento e distribuição de água, paisagismo e os que materializam as indicações do planejamento urbanístico; V Mobiliário urbano: o conjunto de objetos existentes nas vias e espaços públicos, superpostos ou adicionados aos elementos da urbanização ou da edificação, de forma que sua modificação ou traslado não provoque alterações substanciais nestes elementos, tais como semáforos, postes de sinalização e similares, cabines telefônicas, fontes públicas, lixeiras, toldos, marquises, quiosques e quaisquer outros de natureza análoga; VI Ajuda técnica: qualquer elemento que facilite a autonomia pessoal ou possibilite o acesso e o uso de meio físico. CAPÍTULO III DO DESENHO E DA LOCALIZAÇÃODO MOBILIÁRIO URBANO Art. 8º Os sinais de tráfego, semáforos, postes de iluminação ou quaisquer outros elementos verticais de sinalização que devam ser instalados em itinerário ou espaço de acesso para pedestres deverão ser dispostos de forma a não dificultar ou impedir a circulação, e de modo que possam ser utilizados com a máxima comodidade. Art. 9º Os semáforos para pedestres instalados nas vias públicas deverão estar equipados com mecanismo que emita sinal sonoro suave, intermitente e sem estridência, ou com mecanismo alternativo, que sirva de guia ou orientação para a travessia de pessoas portadoras de
  37. 37. 37 deficiência visual, se a intensidade do fluxo de veículos e a periculosidade da via assim determinarem. Art. 10. Os elementos do mobiliário urbano deverão ser projetados e instalados em locais que permitam sejam eles utilizados pelas pessoas portadoras de deficiência ou com mobilidade reduzida.

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