Este documento descreve o desenvolvimento de um sistema de esteira seletora e contadora de objetos por cores utilizando a plataforma Arduino. O sistema usa um sensor de cor para identificar objetos como vermelho, verde ou azul e direcioná-los para compartimentos separados, enquanto sensores ópticos contam a quantidade em cada compartimento exibida em um display LCD. O sistema foi projetado e construído para demonstrar a automação e seleção de objetos por cor usando hardware e software de baixo custo.

1. ESTEIRA SELETORA E CONTADORA DE OBJETOS PELAS
CORES UTILIZANDO A PLATAFORMA ARDUINO
Antonio Humberto de Almeida Coimbra Júnior, albertoabcde@outlook.com.
José Wilson Coelho de Sousa, wilson.coelho07@gmail.com.
Engenharia de Controle e Automação – Faculdade Pitágoras – Av. São Luís Rei da França, 32 – Turu – São Luís –
MA.
RESUMO: Este trabalho apresenta a elaboração e a confecção de um sistema de automação de uma esteira
seletora de objetos a partir de um processo de seleção de cores, vermelha, verde e azul, que utiliza como
controle a plataforma de hardware Arduino. Além de que o sistema de separação por cores que é composto
por sensores e controladores que são de grande importância para a agilidade da separação de objetos, onde
os objetos são reconhecidos pela sua cor por um sensor de cor que envia informações para um
microcontrolador Arduino Uno, que irá processar as informações recebidas do sensor de cor e assim fazer
comparações através de valores obtidos com os valores pré-estabelecidos na programação da IDE do
Arduino e transferido para o microcontrolador e por fim determinar qual foi a cor detectada do objeto que
está sendo transportado e se ele está de acordo com o padrão do tipo de cor desejada (vermelho, verde e
azul), assim o atuador da sua respectiva cor será acionado e empurrara o objeto para o deposito desejado
passando pelo sensor óptico que fará a leitura da quantidade da peça no deposito e em seguida indica em
um display de Cristal Líquido a quantidade que já foi depositada nas cores, vermelho, verde e azul. Porém,
caso o sensor não detectar a cor, o objeto passara direto até chegar no final da esteira e será depositado em
um compartimento neutro, para se reposicionado há esteira novamente. Conclui-se que o estudo do sistema
de esteira seletora de objetos por meio da separação por cores e de grande relevância para se obter uma
compreensão da otimização no sistema de reconhecimento de cor de um processo de seleção de objetos.
PALAVRAS-CHAVE: Arduino. Automação. Esteira. Seleção.
ABSTRACT: This work presents the elaboration and preparation of an automation system for an object
selection mat from a red, green and blue color selection process that uses the Arduino hardware platform
as control. In addition to that color separation system which is composed of sensors and controllers that are
of great importance for the agility of the separation of objects where objects are recognized by their color
by a color sensor that sends information to an Arduino Uno microcontroller , Which will process the
information received from the color sensor and thus make comparisons through values obtained with the
values pre-established in the programming of the Arduino IDE and transferred to the microcontroller and
finally determine what was the detected color of the object being (Red, green and blue), so the actuator of
its respective color will be triggered and it will push the object to the desired deposit through the optical
sensor that will read the quantity Of the part in the tank and then indicates on a Liquid Crystal display the
amount that has already been deposited in the colors, red, green it's blue. However, if the sensor does not
detect the color, the object will go straight until it reaches the end of the treadmill and will be deposited in
a neutral compartment to reposition itself again. It is concluded that the study of the selective matting
system of objects through color separation and of great relevance to obtain an understanding of the
optimization in the system of color recognition of an object selection process.
KEY WORDS: Arduino. Automation. Running machine. Selection.

2. 1 INTRODUÇAÕ
A utilização de equipamentos como as esteiras transportadoras, estão sendo encontradas com
maior frequência nos sistemas industriais, que vem ao longo do tempo substituindo a mão de obra humana
por mecanismos automáticos. Em diversos tipos de processos de separação de objetos, de alimentos a
indústria manufatureira, as esteiras transportadoras, são equipamentos fundamentais para um sistema de
produção, pois se adequa a agilidade e evita o esforço físico do ser humano na realização dessa tarefa.
A automação da esteira será possível através da utilização da plataforma Arduino para a
programação, que fará a tomada das decisões corretas, como a separação e contagens dos objetos por cores.
Para que as tarefas desejadas sejam executadas pela esteira, será usada a linguagem C que é
utilizada para desenvolver o código de programação do arduino.
Ao utilizar um sistema com um sensor de cor a uma plataforma arduino como uma alternativa aos
sistemas convencionais já existentes na indústria de automação, para se ter a redução consideravelmente
dos custos de um sistema convencional e facilitar a separação de objetos.
Não é de interesse avaliar o custo-benefício do sistema, mas sim os benefícios que a automação
pode proporcionar, e como ela pode ajudar a controlar a separação e contagem de objetos pelas cores com
o Arduino em um meio de produção ou distribuição de um sistema.
2 DESENVOLVIMENO
A confecção de esteiras separadoras de objetos vem para viabilizar e melhorar o processo de
produção, tornando mais rápido e ágil o seu sistema de transporte e destino dos itens desejados.
Como foi relatado na introdução, esse projeto tem a proposta de simular uma esteira contadora e seletora
de objetos pelas cores vermelho, verde e azul. Utilizando um sensor de cor para seleção e sensores ópticos
para a contagem dos objetos, um motor DC para o movimento da esteira, uma plataforma arduino uno
especifico para o controle do sistema e um display LCD 16x2 para o sistema supervisório de contagem dos
objetos.
2.1 Software Google Sketchup
A utilização desse software foi de grande ajuda na construção deste projeto, pois com ele pode-se
criar uma estrutura em 3D em um ambiente virtual que pode servi de guia para a confecção em um ambiente
real, que facilitou muito a construção do protótipo, pois as medidas adotadas no ambiente virtual foram as
mesmas que adotei no projeto no ambiente real.
Figura 2.1 – Estrutura física finalizada.

3. As figuras 2.1 ilustra o desenho do protótipo da esteira transportadora que foi criado em um
ambiente virtual do google sketchup, onde se pode notar que na mostra o desenho da estrutura física da
esteira finalizada. .
2.2 Estrutura Mecânica
Na estrutura do projeto foi utilizado aço galvanizado de 3x3cm e3x5cm, que foi cortado nos
tamanho corretos do projeto e depois com o auxílio de uma máquina de solda para que fosse feita a junção
das peças de aço galvanizado conforme ilustra a figura 2.2.
Figura 2.2 – Construção da estrutura física.
2.3 Fluxograma
O fluxograma apresentado pela figura 2.3 mostra o funcionamento das etapas no processo
completo do sistema, que se inicia do transporte dos objetos até a ação da interface homem-máquina.

4. 2.4 Instalação do software
O software desenvolvido foi criado na ferramenta Arduino IDE que é em linguagem C e contém
dois arquivos–fontes, que são responsáveis pelas operações necessárias para o controle de todos os
periféricos da esteira transportadora.
A esteira utilizará duas placas Arduino Uno onde cada uma contém um arquivo fonte descrito logo
abaixo:
Placa Arduino Uno 1: controle _ seleção _ cores.
Placa Arduino Uno 2: supervisório _ contador _ objetos.
2.4.1 controle _ seleção _ cores
É o arquivo principal do sistema, nele contém as funções básicas. Assim quando o
microcontrolador Arduino Uno 1 é ligado, as informações do setup() é inicializada e, logo após o programa
faz um ciclo infinito executando as informações de loop().
No setup() são executado os ajustes iniciais do sistema que se referem a comunicação serial e os
pinos de entrada e saída.
Após a realização da leitura das entradas e saídas, a função setup() é finalizada e assim se dá o
início do loop() infinito, que é formado por três operações:
Ler dados do sensor de cor;
Codificar os dados lidos e assim determinar o comando recebido;
Efetuar o movimento de seleção dos objetos correspondente ao comando recebido.
2.4.2 supervisório _ contador _ objetos
Este arquivo é responsável pelo o sistema supervisório de contagem dos objetos selecionados, ele
é que obtém informações de um sensor TCRT5000 que envia um sinal para o Arduino Uno 2, onde o mesmo
irá verificar a quantidade de cada objeto que já foi depositado nos seus respectivos lugares desejados.
Após a leitura das variáveis de entrada e saída, a função setup() é finalizada e dará início ao loop()
infinito, que é formado por três operações:
Ler o sinal do sensor TCRT5000;
Fazer leitura do sinal recebido e determinar qual foi o sensor que emitiu o sinal;
Incrementar a contagem e imprimir no display LCD 16x2 a quantidade de objetos.
2.5 Reconhecimento das cores
Para o reconhecimento das cores vermelho, verde e azul do sistema da esteira transportadora, foi
utilizado um sensor de cor TCS3200 que é responsável pela identificação das cores junto com a
programação gravada na placa arduinio pela sua IDE, onde se tem a comunicação sensor/arduino, através
do código escrito na sketch do arduino e depois transferido para sua placa, de onde o microcontrolador
Atemega 328 fará a comunicação com o sensor e posteriormente ao reconhecer a cor, será enviado um sinal
de controle para os atuadores elétricos da esteira, fazendo com que o objeto seja depositado em seu
receptivo lugar desejado.

5. A figura 2.4 ilustra o esquema de comunicação do sensor TCS3200 que envia um sinal para placa
arduino uno e sucessivamente a placa para o modulo relé dos atuadores elétricos.
Figura 2.4 – Esquema de ligação entre sensor/arduino e o modulo rele dos atuadores.
O sensor TCS230/3200 dispõem de quatro entradas: S0, S1, S2 e S3. As suas duas primeiras
entradas servem para obter a seleção de uma escala de frequência que é de 2%, 20% ou 100%, ou
simplesmente desligar o sensor. Já as duas últimas entradas servem como seleção do conjunto de fotodiodos
cujo resultado o usuário quer: são dois bits que nos dá quatro possibilidades, que se referem aos quatro
conjuntos de fotodiodos. Assim se obtém do sensor a intensidade da cor desejada, permitindo a aplicação
do desenvolvimento que calcule o valor RGB para respectiva cor desejada.
O sistema de seleção de cores só e permitido graças a função de programação do código em
linguagem C, onde se recebe a variação dos valores do sinal do sensor de cor, onde cada cor vai obter um
valor definido, aparte daí com o valor que se tem das cores o arduino processa o mesmo na função, que
varia de acordo com as cores vermelho verde e azul:
A função da cor vermelha quando o arduino verifica se a cor vermelha foi detectada é:
(red < blue && red < green && red < 100)
A função da cor verde quando o arduino verifica se a cor verde foi detectada é:
(green < red && green < blue)
A função da cor azul quando o arduino verifica se a cor azul foi detectada é:
(blue < red && blue < green && blue < 1000)

6. 2.6 Sistema Supervisório
O circuito de funcionamento do sistema supervisório é básico, mas porém muito eficiente pois se
adequa a necessidade desejada, seu circuito de ligação e composto pelo sensor TCRT5000 que ao detectar
um objeto envia um sinal para o arduino que contém um código pré-programado no seu IDE, que irá
reconhecer de qual sensor veio o sinal, ao se identificar vai apagar a contagem já estabelecida no sistema
(vermelho ou verde ou azul) e acrescentar + 1 a nova contagem e por sua vez envia a informação para ser
imprimida no display, contém no sistema um botão reset para zerar a contagem e um potenciômetro para o
ajunte do contraste do LCD .
A figura 2.5 mostra o esquema de comunicação do sensor TCRT5000 que envia um sinal para
placa arduino uno em seguida processa esse sinal e envia o resultado dele para ser impresso no display LCD
16x2.
Figura 2.5 – Esquema do circuito de comunicação do sistema supervisório.
Na realização do teste de funcionamento do protótipo, se testou a lógica de programação das
seleções de cores e a lógica da contagem dos objetos, que que foram realizadas com sucesso. Assim se tem
que a escolha da utilização da plataforma arduino foi compatível com as expectativas desejadas, sendo
capas de realizar o controle das tarefas de diferentes processos por meio de uma linguagem de programação
fácil e familiar para quem tem habilidade com a linguagem C, sendo ela atualmente utilizada no âmbito da
prototipagem e robótica. A figura 2.6 ilustra o primeiro teste de funcionamento do protótipo da esteira
seletora e contadora.
Figura 2.6 – Teste do protótipo da esteira.

7. 3 CONCLUSÃO
É de grande relevância que o aumento da procura por meios de automação vem crescendo nas
últimas décadas, tanto no meio da automação residencial como na industrial. O aumento da procura por
sistemas automatizados que minimizem o esforço humano e maximize o processo de produção industrial
com precisão e rapidez na seleção e contagem das peças.
O objetivo principal deste trabalho foi a abordagem do estudo e confecção de um sistema de
reconhecimento de cor para uma esteira transportadora, onde se teve um breve conhecimento sobre esteiras
transportadoras e seus dispositivos, e a utilização das cores como meio de separação de objetos com o
auxílio de um mecanismo microcontrolador de prototipagem, denominado Arduino.
O surgimento das dificuldades foram aparecendo de acordo com que o trabalho foi se
desenvolvendo, mas com a busca por trabalhos e pesquisas na internet, as dificuldades foram sendo
amenizadas e o objetivo inicial satisfatório.
Foram utilizados para o desenvolvimento desse estudo de revisão de literatura, artigos,
dissertações, livros, pesquisas na internet e trabalhos no Google acadêmico sobre o assunto. Devido a
quantidade muito pequena de material sobre o assunto, foi necessário um estudo complexo sobre os
equipamentos e o sistema de reconhecimento de cor, para que se obtivesse uma elaboração desse estudo de
revisão de literatura.
Foi essencial a busca por pesquisas e informações relevantes que ajudaram na construção de um
sistema de automação, como os tipos de sensor a se utilizar, e seus modelos, os tipos de motores, atuadores
e materiais de uma esteira transportadora entre outros que foram fundamentais para o desenvolvimento do
estudo abordado.
Com o desenvolvimento do trabalho se teve uma busca constante do aperfeiçoamento pelo
conhecimento em grandes áreas além da área de controle e automação, como a da mecânica, elétrica e
eletrônica que foram de grande importância para se chegar ao objetivo desejado do trabalho, pelo fato do
estudo juntar vários assuntos, a satisfação de que o conhecimento adquirido no decorrer do estudo foi muito
proveitoso e satisfatório e que será levado como bagagem pela a vida a fora.
3 REFERENCIAS
FILIPEFLOP. Sensor Óptico Reflexivo TCRT5000. Disponível em:< http://www.filipeflop.com/pd-
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Acesso em: 19 de maio de 2017.
DIAS, J. M. B.; SILVA, K. R. G. Sistema de Reconhecimento de Cores Baseado no Método KNN.
Universidade Federal de Goiás, Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica. 2016: pagina 1-5. Disponível
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Acesso em: 19 de maio de 2017.
RODRIGUES, R. A.; MEDEIROS, J.; BITTENCOURT, A. Desenvolvimento de uma esteira
transportadora didática. Congresso Norte Nordeste de Pesquisa e Inovação. Palmas - TO, 2012.
Disponível em:<http://propi.ifto.edu.br/ocs/index.php/connepi/vii/paper/viewFile/3430/2460>.
Acesso em: 29 de mar de 2017.