Documentação Safe Gate Projeto realizado para a disciplina de

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ
Documentação Safe Gate
Projeto realizado para a disciplina de Resolução de
Problemas em Engenharia
CURITIBA
Maio de 2012
Murilo Candido do Rosario
Carlo Nery de Lima Moro
João Antonio Santos Nascimento
Engenharia de Computação – Escola Politécnica
Projeto do 3° Período
Projeto realizado para a disciplina
resolução de problemas em engenharia do
curso de Engenharia de Computação da
Pontifícia Universidade Católica do Paraná.
CURITIBA
Maio de 2012
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Resumo
O projeto Safe Gate, referente ao terceiro período de Engenharia de
Computação da Pontifícia Universidade Católica do Paraná, tem como objetivo
a elaboração de um portão automatizado em conjunto com sistema de alarme.
O diferencial do projeto é que o sistema de alarme contido no portão
funciona de modo silencioso, ou seja, quando disparado ele não emitirá
nenhum som, somente aparecerá uma mensagem na tela, essa mensagem por
sua vez, se o projeto for colocado em pratica, aparecerá em uma central de
segurança.
Palavras-Chave: Safe Gate, Segurança, Portão Automático.
Abstract
The Safe Gate project, regarding the third period of the course of
Computer Engineering at the Pontifical Catholic University of Paraná. aims at
developing an automated gate in conjunction with an alarm system. The
differential design is that the alarm system contained in the gate works silently,
i.e., when activated it does not emit any sound, only a message appears on the
screen, this message in turn, if the project is put into practice, appears on a
security center.
Keywords: Safe Gate, Security, Automatic Gate.
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Sumário
1.Introdução....................................................................................................
5
2.Objetivo........................................................................................................
6
2.1 Geral...................................................................................................
6
2.2Específicos..........................................................................................
6
3.Materiais utilizados......................................................................................
7
4.Descrição geral............................................................................................
8
4.1Histórico do projeto..............................................................................
8
4.2Hardware.............................................................................................
8
4.3Software...............................................................................................
8
5.Problemas encontrados............................................................................... 11
6.Imagens.......................................................................................................
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7.Conclusão.................................................................................................... 17
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1. Introdução
A população de modo geral esta cada vez mais preocupada com a
segurança residencial, pois existem muitos relatos de assaltos no momento em
que as pessoas chegam ou saem de suas residências, o sistema de portão
eletrônico viabiliza e otimiza esta questão, pois coíbe a ação dos marginais,
evitando o contato físico das pessoas com os marginais, alem do que o sistema
automatizado de portões é uma praticidade, como por exemplo abrir e fechar
os portões em dias chuvosos.
Com base neste contexto foi implementado o projeto Safe Gate. Este
projeto teve por finalidade a elaboração de um portão eletrônico acoplado a um
sistema de alarme.
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2. Objetivo
2.1. Geral
Criação de um sistema de portão eletrônico que funcione em conjunto
com um alarme.
2.2. Específicos
•
Criação de um sistema de entrada de códigos, que será uma senha
numérica de quatro dígitos;
•
Automatização do portão, a partir da entrada do código correto;
•
Implementação de um sistema de alarme silencioso, que funcione junto
com o portão, e que caso seja disparado não faça barulho e envie uma
mensagem de emergência;
•
Elaboração de um sistema de contagem regressiva para o alarme
disparar depois de aberto o portão;
•
Programação do alarme para disparar caso o código seja inserido três
vezes errado;
•
Elaboração de um sistema de saída, para que o alarme não ative
quando a intenção é de sair do local;
•
Criação do número de códigos necessários de acordo com o numero de
pessoas que vão entrar e sair do local;
•
Indicativo para o usuário de que o alarme está ativo por meio de um
LED;
6
3. Materiais utilizados
• Arduino Uno;
• Computador;
• Servo Motor;
• Madeira MDF de 6mm;
• Placa de fenolíte;
• Resistores de 1kΩ, 10kΩ e 330Ω;
• Estanho;
• Led;
• Fita dupla face;
• Cola de madeira;
• Pedaço de forro de PVC;
• Tinta Spray cor preto fosco;
• Tranca de metal;
• Arame;
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4. Descrição geral
4.1. Histórico do projeto
Antes da idéia de fazer o Safe Gate, o grupo teve algumas idéias, tais
como fazer um digitalizador de imagens, no qual o usuário pegaria um livro
qualquer e colocaria no aparelho que supostamente seria desenvolvido, e o
mesmo faria o trabalho de passar a imagem digitalizada para o computador,
porem a idéia perdeu força quando o professor Afonso informou que seria difícil
fazer a transmissão dos dados para o computador utilizando como base o
Arduino.
Após esse fato surgiu a idéia de ser feito um portão automatizado com
um sistema de alarme integrado, com o grupo em comum acordo de realizar o
projeto, a idéia foi levada ao professor Afonso, que dessa vez aprovou a idéia.
4.2. Hardware
Todo o sistema é controlado pelo Arduino, e para o funcionamento do
projeto tem-se dois servo motores, um para a automatização do portão e outro
para a automatização da tranca, como os dois funcionam um de cada vez não
houve necessidade de uma fonte externa de energia para os motores, e para
alimentar o Arduino foi usado o próprio notebook, mas poderia ter sido utilizado
uma fonte externa para a alimentação do Arduino, mas como seria necessário
ligar no computador para exibição das mensagens, portanto essa foi a escolha
mais adequada para alimentação do projeto.
4.3. Software
Primeiramente foi feito um software beta, e conforme o projeto foi
avançando foram sendo feitas adaptações de acordo com as necessidades.
O código do projeto ficou da seguinte forma:
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#include <Servo.h>
#include <Keypad.h>
const byte ROWS = 4; byte COLS = 3;
char keys[ROWS][COLS] = {
{'1','2','3'},
{'4','5','6'},
{'7','8','9'},
{'*','0','#'}
};
byte rowPins[ROWS] = {5, 4, 3, 2};
byte colPins[COLS] = {8, 7, 6};
Keypad keypad = Keypad( makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS );
char v[4];
Servo Servo_Portao;
Servo Servo_Tranca;
int tempodeespera1 = 5;
int tempodeespera2 = 15;
int limite = 2;
int contador = 0;
int tempodeespera3 = 15;
int botao = 0;
void setup()
{
Servo_Portao.attach(11);
Servo_Tranca.attach(10);
Serial.begin(9600);
pinMode(12, INPUT);
pinMode(9, OUTPUT);
}
void loop()
{
int SENHACORRETA=0;
int n=0, i = 0;
Servo_Portao.write(180);
delay(1000);
Servo_Tranca.write(180);
delay(1000);
while(n<4)
{
char key = keypad.getKey();
botao = digitalRead(12);
if(botao == HIGH)
{
Servo_Tranca.write(95);
delay(2000);
Servo_Portao.write(90);
delay(1000);
delay(tempodeespera1*1000);
Servo_Portao.write(180);
delay(2000);
Servo_Tranca.write(180);
delay(1000);
}
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v[n]=key;
if(key)
{
n++;
}
}
if(v[0]=='1'&& v[1]=='2'&&v[2]=='3'&& v[1]=='4')
{
SENHACORRETA=1;
}
if(SENHACORRETA==1)
{
Servo_Tranca.write(95);
delay(2000);
Servo_Portao.write(90);
delay(1000);
delay(tempodeespera1*1000);
Servo_Portao.write(180);
delay(2000);
Servo_Tranca.write(180);
delay(1000);
while(botao ==0 && (i<=tempodeespera2*1000))
{
delay(1);
i++;
botao = digitalRead(12);
if(botao == HIGH)
{
botao++;
Serial.println("Alarme Desativado com Sucesso.");
}
}
i = tempodeespera2*1000;
if(botao == 0 && (i== tempodeespera2*1000))
{
digitalWrite(9, HIGH);
Serial.println("Alarme Acionado.");
delay (5000);
digitalWrite(9, LOW);
contador = 0;
}
else
{
botao = 0;
}
contador = 0;
}
if(SENHACORRETA==0)
{
contador ++;
}
if(contador == 3)
{
Serial.println("Numero de Senhas atingiu o limite");
delay(tempodeespera3*1000);
contador = 0;
}
}
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5. Problemas encontrados
Problema
Solução
1.Fixação da parede do projeto na Foram
base (Figura 3).
feitos
pés
de
apoio
para
aumentar a área de contato entre a
parede e a base, e para fixar os dois foi
utilizado cola de madeira (Figura 2).
2.O portão de madeira era muito Foi utilizado um pedaço de forro de PVC
pesado para o servo abrir.
para fazer o portão (Figura 2).
3. Mecanismo de abertura do portão O servo ao invés de ser colocado na
direto com o braço do servo não lateral e ser usado como eixo do portão,
estava funcionando.
foi colocado um eixo no portão e o servo
passou a ficar na parte superior, além
disso o braço do servo foi prolongado, e
na ponta do braço foi amarrado um fio
na base do portão (Figura 5).
4.O portão nunca ficava na mesma Foi adicionado um batente para o portão
posição quando fechava.
(Figura 6).
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6. Imagens do projeto
Figura 1 - Primeiros testes com o teclado de membrana
Figura 2 - Peças da maquete antes da montagem
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Figura 3 - Maquete montada
Figura 4 - Maquete pintada
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Figura 5 - Motor do portão fixado
Braço do servo prolongado – portao com eixo próprio
Figura 5 - Tranca e servo da tranca instalados
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Figura 6 - Batente do portão
Figura 7 - Parte traseira da maquete
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Figura 8 - Parte frontal da maquete
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7.Conclusão
Com a conclusão do projeto podemos observar que aprendemos muito
com as dificuldades encontradas, e a principal idéia do projeto no terceiro
período é de aprendizado mesmo.
Todas as funcionalidades que foram prometidas no plano de trabalho
foram cumpridas.
O projeto tem como objetivo facilitar a vida das pessoas e principalmente
oferecendo segurança para os usuários.
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