Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza
GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO
Etec “JORGE STREET”
TRABALHO DE CONCLUSÃO DO CURSO TÉCNICO EM
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Esteira Seletora
Caique de Siqueira
Flavio Daniel Ferreira da Silva
Coelho
Gabriel Siqueira
Genilson Cunha de Sousa
Luan Soares Dias
Natan Vilela Silva
Professor Orientador:
Salomão Choueri Junior
São Caetano do Sul / SP
2012
Esteira Seletora
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado como pré-requisito
para obtenção do Diploma de
Técnico
em
Automação
Industrial.
São Caetano do Sul / SP
2012
2
AGRADECIMENTOS
Agradecemos a todos os familiares que nos ajudaram no desenvolvimento da
Esteira Seletora, não só na parte financeira, mas também com a parte
psicológica e moral de cada integrante. Nos também queremos agradecer a
Van Maq por ter oferecido todo o apoio necessário no desenvolvimento do
nosso projeto.
A todos os professores da grade curricular do ensino técnico em Automação
Industrial, mas principalmente ao Professor Salomão Choueri Junior, por ter
nos oferecido todo suporte e ajuda no desenvolvimento da parte logica do
projeto.
Muito Obrigado a todos!
3
RESUMO
O Projeto tem como objetivo modernizar e facilitar a separação de objetos por
seu tamanho. Ou seja, ela fara a separação de vários tipos de objetos por seu
tamanho, utilizando duas barreiras óticas como sensores de tamanho, que
determinara seu curso através do acionamento do motor de passo ao fim da
esteira.
Palavras-chave: Separação – Automática – Tamanho.
4
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Diagrama de Blocos
09
Figura 2 – Fluxograma de processo
10
Figura 3 – Sensores óticos ( barreira ótica )
13
Figura 4 – Interface de Potencia
14
Figura 5 – CI Ponte H para motor de passo
15
Figura 6 – Escopo
28
5
Sumario
Introdução .......................................................................................................... 7
Tema e delimitação ............................................................................................ 7
Objetivos ............................................................................................................ 7
Justificativa ......................................................................................................... 7
Metodologia ........................................................................................................ 7
1 – Fundamentação Teórica............................................................................... 8
2 - Descrição do projeto ..................................................................................... 8
2.1 – Circuitos eletrônicos............................................................................... 8
3 – Planejamento do Projeto .............................................................................. 8
3.1 - Parte elétrica / eletrônica: ....................................................................... 8
3.2- Parte Lógica: ......................................................................................... 10
3.3 - Parte Mecânica: .................................................................................... 11
4 – Desenvolvimento do Projeto....................................................................... 12
4 .1 - Parte Mecânica: ................................................................................... 12
4.2 - Parte Eletro – eletrônica: ..................................................................... 12
4.2.1 – Microcontrolador Atmel AT89S52 .................................................. 12
4.2.2 - Sensor ótico (barreira ótica) ........................................................... 13
4.2.3 - Interface de Potencia para o motor:................................................ 14
4.2.4 - CI Ponte H para motor de passo: ................................................... 15
4.2.6 - Parte Logica ................................................................................... 16
5 – Resultados Obtidos .................................................................................... 16
Conclusão ........................................................................................................ 17
Referências ...................................................................................................... 18
Apêndice A ....................................................................................................... 19
Apêndice B ....................................................................................................... 28
6
Introdução
No inicio pensamos em criar uma esteira que separaria metais dos não
metais, mas com a orientação do professor concluímos que era viável fazer
algumas modificações, então surgiu a idéia de fazer a esteira seletora de
materiais pelos seus respectivos tamanhos. Um projeto com custo beneficio
grande e praticidade maior.
A esteira como principal exige a aplicação de conhecimentos em
automação industrial juntamente com o esforço de cada integrante da criação
da esteira.
Tema e delimitação
A Esteira Seletora se adequa na área industrial e atua na separação de
peças de determinados tamanhos que pode substituir o processo manual.
Objetivos
O nosso Projeto tem como objetivo otimizar o tempo ser mais eficaz no
processo de seleção de peças e sendo automatizado pode trabalhar mais
tempo que um ser humano, eliminando gastos da empresa com salários de
funcionários, aumentando o lucro mensal e diminuindo a margem de erros na
hora da seleção.
Justificativa
Escolhemos a Esteira Seletora pois abrange mais as matéria vistas em
nosso curso. Seu desenvolvimento nos chamou mais a atenção por ser mais
desafiador entre os demais projetos e também por exigir bastante atenção na
sua montagem, em geral.
Metodologia
Foi o usado o método de engenharia onde nós avaliamos alternativas de
soluções
7
1 – Fundamentação Teórica
Para desenvolver o projeto, nos baseamos em alguns projetos parecidos, como
uma esteira de reciclagem que separava metal, vidro e plástico. A maquina
utilizava pistões pneumáticos para empurrar os objetos em seus devidos
lugares.
Baseado nesse projeto, em nossa esteira terá como propósito separar tipos de
peças por tamanho, irá utilizar a esteira com um motor de passo para desviar
as peças e microcontrolador para contar o numero de peças e avisar quando o
limite for atingido.
2 - Descrição do projeto
Através de duas barreiras óticas será capaz de selecionar objetos por tamanho
e redirecionar o curso da esteira para seu respectivo destino.
2.1 – Circuitos eletrônicos
A Esteira Seletora possui hardware composto por diversos circuitos.
Como podemos ver detalhadamente sobre cada um deles no capitulo 4.
3 – Planejamento do Projeto
3.1 - Parte elétrica / eletrônica:

Entradas e Saídas
O Projeto utiliza duas barreiras óticas para fazer a seleção por
tamanho dos materiais, que serão depositados em uma esteira. A
esteira será acionada por um botão com trava, que quando acionado
ativa o motor, dando inicio ao processo de separação.
Os sinais das barreiras óticas são conectados a um microcontrolador
que acionara o motor de passo que determinara seu cur
8

Diagrama em Blocos:
Motor 127 V
Reset
Microcontrolador
Atmel
Botões
liga/desliga
Motor de
passo
AT89S51
LCD
Barreira
Ótica 1
Led 1
Barreira
ótica 2
Led 2

Figura 1 – Diagrama de Blocos.
Previsão de Custos:
R$ 231,50
9
3.2- Parte Lógica:

Fluxograma do Processo:
start
S
S2
N
N
Inicia contagem
das peças P
Ligar motor
S1
N
1
Inicia contagem
da peças G
Aciona motor de
paço para direita
Aciona motor de
paço para
esquerda
S
N
N
contar
10
peças
contar
10
peças
S
Acender led1
Acender led 2
10
S
1
N
Reset 1
Apaga led1
Zera cont1
S
Reset 2
Apaga led2
Zera cont2
N
Figura 2 – Fluxograma do Processo.

Programa em assembly:
“Segue em documento anexo A“
3.3 - Parte Mecânica:

Croqui:
“Segue em documento anexo B”
11
4 – Desenvolvimento do Projeto
A o desenvolvimento da Esteira Seletora foi dividida em três partes:
- Mecânica
- Eletro – eletrônica
- Programação do Microcontrolador – Atmel AT89S51
4 .1 - Parte Mecânica:
A parte mecânica foi desenvolvida na empresa Van maq, onde eles nos
disponibilizaram todo o material e ajuda na construção da estrutura,
engrenagens para o motor, roletes, enfim toda parte mecânica do projeto.
Nos utilizamos dois motores na esteira, o motor de vidro elétrico de carro que
tem como função fazer a esteira levar a peça para seu destino; e também
temos o motor de passo que será utilizado no fim da esteira fazendo a
separação das peças de acordo com o seu tamanho
4.2 - Parte Eletro – eletrônica:
Na parte Eletro – eletrônica foi onde nos tivemos que fazer mas pesquisas, pois
é a parte mas importante do nosso projeto, com todas as nossas pesquisas
chegamos na conclusão de usar o microcontrolador Atmel AT89S52, para
controlar todas as nossas entradas e saída, facilitando nosso trabalho, que
estão sendo explicados nos tópicos abaixo.
4.2.1 – Microcontrolador Atmel AT89S52
Os pinos de VCC e GND do microcontrolador possuem um capacitor (C2)
para que não ocorram ruídos na alimentação. O cristal (X1) fornece a
velocidade de processamento do sistema e os capacitores (C3 e C4) devem
ser conectados em cada terminal do cristal para dar estabilidade ao sistema de
oscilação do mesmo. O pino Reset, que deve receber nível lógico alto sempre
que o microcontrolador for ligado, possui uma ligação em série de um resistor
(R1) e um capacitor (C1) para que essa ação seja realizada de forma
automática. O resistor R2 tem a função de
pull-up para que a memória interna fique em nível lógico 1 (5 volts). O
microcontrolador é o componente principal dos circuitos eletrônicos, pois
controla todas as saídas do sistema através da análise das entradas e da
programação de controle. Este microcontrolador emite e recebe apenas nível
lógico baixo ou alto, compatível com sinais TTL (+ 5 VCC ou 0 VCC).
12
4.2.2 - Sensor ótico (barreira ótica)
A barreira ótica é alimentada por um sinal de 5 volts fazendo circular uma
corrente pelo resistor R1, que possui a função de reduzir e limitar o valor da
corrente que segue para o led infravermelho para aproximadamente 27,7 mA.
A foto transistor recebe o sinal infravermelho enviado pelo LED infravermelho,
saturando e permitindo a condução da corrente para o resistor R5, que baixa
essa corrente para aproximadamente 0,91 mA saturando o transistor Q1.
Dessa forma, a corrente que estava em R2 começa a passar pelo resistor R3,
reduzindo a corrente novamente para que o LED apague e indique que alguma
coisa interrompeu o sinal e concedendo uma tensão no pino saída. Na esteira
seletora dois sensores óticos como este terão a função de identificar o tamanho
dos objetos colocados sobre a esteira, assim mandando um sinal para o motor
de passo pra determinar se curso.
A figura a seguir mostra o esquema de ligação dos componentes que formam o
sensor ótico barreira ótica.
Figura 1- Sensor ótico (barreira ótica).
13
4.2.3 - Interface de Potencia para o motor:
Figura 2- Interface de potência para motor.
14
4.2.4 - CI Ponte H para motor de passo:
Entradas do micro controlador.
Figura 3 – CI Ponte H para motor de passo.
15
4.2.6 - Parte Logica
A programação foi a parte que mas complicada do nosso projeto porque
sempre tinha que ficar arrumando algumas problemas que tinha na
programação ou ficar corrigindo detalhes, como ajuste de tempos, ângulo do
motor de passo para separação, limite de peças e etc...
Mas com a ajuda do nosso professor Orientador Salomão, conseguimos fazer o
nosso programa rodar do jeito que nos queríamos.
Programa em assembly:
“Segue em documento anexo A“
5 – Resultados Obtidos
A esteira seletora foi um grande desafio que trouxe grande satisfação a cada
integrante do grupo depois de pronta porque foi um esforço que gerou
resultados agradáveis a todos durante o desenvolvimento.
A esteira exerce a função de separar as peças conforte o seu respectivo
tamanho, então cumprindo o desejado pelo grupo.
16
Conclusão
Ao longo do projeto foram obtidas mudanças tanto na parte moral dos
integrantes do grupo, como no conhecimento adquirido através da montagem
da Esteira Seletora. O grande desafio exigido para da montagem do projeto
nos trouxe a oportunidade de crescer profissionalmente por exigir de cada
integrante uma responsabilidade que somadas geraram tal crescimento.
No desenvolvimento da esteira conseguimos expressar nosso intuito que tinha
a finalidade de criar, executar e apresentar algo que mostre nossos
conhecimentos em automação.
17
Referências
Professor: Salomão Choueri Junior
Apostila: microcontroladores família mcs-51 professor Salomão
18
Apêndice A
Programação em assembly
pino 1 - GND, pino 2 - VCC, pino 3 - contraste
; pino 5 - RW aterrado (GND)
; pinos 4 e 6 - ligados ao microcontrolador
; pinos 7 a 10 - abertos
; pinos 11 a 14 - bits menos significativos do port do microcontrolador
; TECLADO
; bit0 do port em aberto
; bits 1 a 7 ligados em sequencia a C1,C2,C3,L1,L2,L3 e L4
INF
EQU
P2 ;pinos 11 (LSB) a 14(MSB) LCD(END.PORT)
RS
EQU
P2.4;pino 4 do LCD
(END. BIT PORT)
EN
EQU
P2.6;pino 6 do LCD
(END. BIT PORT)
GND
EQU P2.5
MOTOR EQU P1.0
LED1 EQU P1.3
LED2 EQU P1.4
START EQU P1.2
STOP EQU P1.5
BO1 EQU P3.2
BO2 EQU P3.3
RST1 EQU P3.0
RST2 EQU P3.1
CONTG EQU 10H
CONTP EQU 11H
SM
EQU 12H
ORG 0000H
; PROGRAMAÇÃO DO LCD **************************************
INIC:
CLR EN
19
CLR GND
CLR RS
;
MOV SCON,#40H ;#### PARA TESTE C/ UART #####
LCALL AT100MS
MOV A,#33H
; RESET
LCALL ECMD
LCALL AT40MS
MOV A,#32H
; RESET
LCALL ECMD
LCALL AT40MS
MOV A,#28H
; PROGRAMA MODO
LCALL ECMD
MOV A,#0CH
; LIGA DISPLAY E ATIVA CURSOR
LCALL ECMD
MOV A,#06H
; CURSOR DESLOCANDO PARA DIREITA
LCALL ECMD
MOV A,#01H
; CLEAR DISPLAY
LCALL ECMD
;**********************************************************
SETB LED1
SETB LED2
CLR MOTOR
MOV CONTG,#00H
MOV CONTP,#00H
MOV SM,#10H
MOV P0,SM
MOV A,#80H
LCALL ECMD
MOV DPTR,#MSG1
LCALL EMSG
MOV A,#0C0H
LCALL ECMD
MOV DPTR,#MSG2
LCALL EMSG
20
LCALL AT2S
MOV A,#80H
LCALL ECMD
MOV DPTR,#MSG3
LCALL EMSG
MOV A,#0C0H
LCALL ECMD
MOV DPTR,#MSG4
LCALL EMSG
LCALL AT2S
INI:
JB START, INI
SETB MOTOR
LOOP:
JB BO1, VERBO2X
JNB RST1, ZERA1
JNB RST2, ZERA2
JNB STOP, PARA
LJMP LOOP
VERBO2X: LJMP VERBO2
PARA:
CLR MOTOR
LJMP INI
SM1X:
MOV R4, #08 ; Nº DE PASSOS
SM1A:
MOV A, SM
LCALL RODAD
MOV SM, A
MOV P0, A
LCALL AT100MS
DJNZ R4, SM1A
LCALL AT2S
MOV R4, #08 ; Nº DE PASSOS
SM1B:
MOV A, SM
LCALL RODAE
MOV SM, A
MOV P0, A
LCALL AT100MS
21
DJNZ R4, SM1B
RET
SM2X:
MOV R4, #08 ; Nº DE PASSOS
SM2A:
MOV A, SM
LCALL RODAE
MOV SM, A
MOV P0, A
LCALL AT100MS
DJNZ R4, SM2A
LCALL AT
MOV R4, #08 ; Nº DE PASSOS
SM2B:
MOV A, SM
LCALL RODAD
MOV SM, A
MOV P0, A
LCALL AT100MS
DJNZ R4, SM2B
RET
RODAD:
RR A
CJNE A, #08H, FIMD
MOV A, #80H
FIMD:
RET
RODAE:
RL A
CJNE A, #01H, FIME
MOV A, #10H
FIME:
RET
EBCD:
MOV R3, A
SWAP A
ANL A, #0FH
ADD A, #30H
LCALL ECAR
MOV A, R3
ANL A, #0FH
ADD A, #30H
22
LCALL ECAR
RET
ZERA1:
SETB LED1
MOV CONTP, #00H
LJMP LOOP
ZERA2:
SETB LED2
MOV CONTG, #00H
LJMP LOOP
VERBO2:
JB BO2, PECA2
ESPBO:
JB BO1, ESPBO
MOV A, CONTP
INC A
CLR C
DA A
MOV CONTP, A
MOV A,#0CAH
LCALL ECMD
MOV A, CONTP
LCALL EBCD
LCALL SM1X
MOV A, CONTP
CJNE A, #10H, LOOPX
CLR LED1
LOOPX:
LJMP LOOP
PECA2:
JB BO1,PECA2
MOV A, CONTG
INC A
CLR C
DA A
MOV CONTG, A
MOV A,#08AH
23
LCALL ECMD
MOV A, CONTG
LCALL EBCD
LCALL SM2X
MOV A, CONTG
CJNE A, #10H, LOOPX
CLR LED2
LJMP LOOP
;**; SUBROTINAS DO LCD (COLOCAR NO FINAL DO PROGRAMA)**
ECMD: SETB EN
CLR RS
MOV B,A
MOV SBUF,#0DH
;#### PARA TESTE C/ UART #####
SWAP A
ANL A,#0FH
ANL INF,#0F0H
ORL INF,A
LCALL AT1
CLR EN
LCALL AT1
SETB EN
MOV A,B
ANL A,#0FH
ANL INF,#0F0H
ORL INF,A
LCALL AT1
CLR EN
LCALL AT1
SETB EN
RET
EMSG: MOV R1,#00H
CONT: MOV A,R1
INC R1
24
MOVC A,@A+DPTR
CJNE A,#0FFH,CONTM
RET
CONTM: SETB EN
SETB RS
MOV B,A
MOV SBUF,A
;#### PARA TESTE C/ UART #####
SWAP A
ANL A,#0FH
ANL INF,#0F0H
ORL INF,A
LCALL AT1
CLR EN
LCALL AT1
SETB EN
MOV A,B
ANL A,#0FH
ANL INF,#0F0H
ORL INF,A
LCALL AT1
CLR EN
LCALL AT1
SETB EN
SJMP CONT
ECAR: SETB EN
SETB RS
MOV B,A
MOV SBUF,A
;
#### PARA TESTE C/ UART #####
SWAP A
ANL A,#0FH
ANL INF,#0F0H
ORL INF,A
25
LCALL AT1
CLR EN
LCALL AT1
SETB EN
MOV A,B
ANL A,#0FH
ANL INF,#0F0H
ORL INF,A
LCALL AT1
CLR EN
LCALL AT1
SETB EN
RET
;*******************; SUBROTINAS ***********************************
; RETORNO TECLA ACIONADA OU 0FH SEM TECLA
AT1:
MOV R6,#02
AT0:
LCALL AT1MS
DJNZ R6,AT0
RET
AT40MS:
MOV R6,#40
LJMP AT0
AT100MS: MOV R6,#100
LJMP AT0
AT2S: MOV R5,#20
AT2:
LCALL AT100MS
DJNZ R5,AT2
RET
AT1MS:
;
RET
;########### TESTE SEM ATRASO ##############
MOV R7,#249
26
AT1M: NOP
NOP
DJNZ R7,AT1M
RET
;**********************************************************
; TABELAS COM MENSAGENS (COLOCAR NO FINAL DO PROGRAMA)
MSG1:
DB
" BEM-VINDO A ",0FFH
MSG2:
DB
" 36a EXCUTE ",0FFH
MSG3:
DB
"PECAS G = 00
",0FFH
MSG4:
DB
"PECAS P = 00
",0FFH
;**********************************************************
27
Apêndice B
Escopo
Figura 4 – Escopo da Esteira Seletora.
28