Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Campus Curitiba
Departamento Acadêmico de Eletrônica
Tecnologia em Mecatrônica Industrial
Sistemas Microprocessados
Sistema Giratório para Secagem de Peças
Requisitos do Projeto Final
Profs. Gabriel Kovalhuk e Gilson Yukio Sato
Curitiba
2º Semestre de 2010
Introdução
Esse documento apresenta a proposta de projeto final da disciplina de
Sistemas Microprocessados do Curso de Tecnologia em Mecatrônica Industrial. A
proposta inclui os objetivos do projeto, seus requisitos e a forma com que ele será
avaliado.
O sistema deverá simular o funcionamento de um equipamento de linha de
montagem hipotético cuja função é secar peças. O sistema deverá possuir uma
bandeja giratória e um sistema de secagem. Conforme a bandeja gira, ela posiciona
a peça sob uma luz, fixa em um suporte, que vai secar a peça.
O sistema deve ser controlado por um 89S52 cuja interface com o usuário
será implementada por meio de um teclado de membrana e de um LCD. Também
deverão compor o sistema os motores e sensores necessários ao cumprimento dos
requisitos contidos no presente documento.
Objetivo Geral do Projeto
Desenvolver e implementar um sistema giratório para secagem de peças.
Idéia Geral
O projeto proposto consiste de um sistema giratório para secagem de peças.
Esse sistema possui uma bandeja circular dividida em doze fatias e um dispositivo
para secagem das peças (Figura 1). Cada fatia pode abrigar uma posição de
secagem que poderá abrigar uma única peça. A bandeja circular deve ser girada até
uma das doze posições de secagem e o dispositivo de secagem deve ser acionado
durante um período de tempo pré-estabelecido. O dispositivo de secagem é
constituído por um suporte e por um LED.
O sistema deverá operar em dois modos: automático e manual. No modo
automático, o usuário informa ao sistema, via um teclado e um LCD, o tempo que
cada peça deverá ficar sob a luz de secagem (LED). O sistema começa secando a
peça na posição “1”, permanecendo nela pelo período de tempo solicitado pelo
usuário. Findo esse tempo, o sistema passa para a próxima posição (2), na qual
permanece pelo período de tempo solicitado pelo usuário. Esse processo prossegue
até que as doze posições tenham sido percorridas. No modo manual, o usuário
poderá escolher a posição e o tempo de secagem usando o teclado e o LCD.
uC + LCD + Teclado
Secagem
Bandeja
Base
Sensor
Figura 1 – Idéia geral dos componentes do projeto
Cenário de utilização
Ao ser ligado, o sistema é inicializado. Na inicialização, o sistema procura
identificar a posição inicial (“1”) por meio do sensor e testar o LED de secagem,
piscando-o cinco vezes. Enquanto esse processo ocorre o usuário recebe por meio
do LCD a mensagem indicando que o sistema está sendo inicializado. Finalizada a
inicialização, o usuário recebe um menu pelo LCD que permite escolher se o
sistema operará em modo automático ou manual. O usuário tecla a opção modo
automático e o sistema pergunta o tempo de secagem requerido. O usuário entra
com o tempo de secagem usando o teclado. O sistema, que deve estar na posição
“1” ativa o LED de secagem durante o tempo requerido pelo usuário. Terminado
esse tempo, o sistema desliga o LED de secagem e a badeja gira até a posição “2”,
onde permanecerá pelo tempo requerido pelo usuário. Secada a peça da posição
“2”, o sistema passa para a posição “3”, repetindo a operação até que as 12
posições tenham sido percorridas. Tendo percorrido todas as posições, o sistema
volta ao menu. Desta vez o usuário seleciona o modo manual. O sistema pergunta
por meio do LCD em qual posição a peça a ser seca foi colocada e qual o tempo de
secagem. O usuário então digita o número da posição e o tempo de secagem. O
sistema gira a bandeja até posição indicada pelo usuário e ativa o LED de secagem
pelo tempo requerido. Executada a operação, o sistema pergunta, via LCD, se o
usuário deseja secar outra peça. Essa operação é repetida até que o usuário não
tenha mais peças para serem secas.
Requisitos
Quanto ao funcionamento
•
O sistema deve possuir doze posições de secagem de peças.
•
A bandeja giratória do sistema deve ter o diâmetro mínimo de 20 cm.
•
O sistema deve realizar uma rotina de inicialização na qual a badeja é
posicionada na posição “1” e o LED de secagem pisca cinco vezes.
•
O LED de secagem deve permanecer aceso durante o tempo especificado de
secagem.
•
Durante o tempo em que nenhuma peça estiver sendo secada, o LED de
secagem deve permanecer apagado.
•
O sistema deve permitir tempos de secagem de: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
segundos.
•
Durante a secagem, o sistema deve apresentar no LCD o tempo de secagem
decorrido.
•
As posições de secagem devem estar identificadas com números de 1 a 12.
•
O sistema deve operar em dois modos: automático e manual. O modo deve
ser escolhido pelo usuário por meio de uma interface com LCD e teclado.
•
No modo automático, o sistema deve secar as peças percorrendo
seqüencialmente as posições de secagem. O tempo de secagem é definido
pelo usuário por meio do teclado.
•
No modo manual, o usuário deverá poder escolher tanto a posição de
secagem quanto o tempo de secagem por meio da interface com LCD e do
teclado. Após executar uma operação no modo manual, o sistema deve
perguntar ao usuário se ele deseja realizar uma nova operação.
•
O sistema não deve aceitar valores fora das faixas de operação.
Quanto à operação e teste
•
O sistema deverá ser operado por meio de um LCD e um teclado.
•
O usuário deve utilizar um sensor para identificar a posição “1”.
•
O sistema deverá possuir uma fonte de alimentação própria.
•
O sistema deverá ser testado na sala de aula.
•
O sistema deve garantir, ainda que de forma mínima, a segurança das
pessoas que vão operá-lo e assistir a sua operação;
•
O sistema não deve causar danos ao ambiente (sala de aula e corredores)
em que opera;
Quanto à implementação
•
O sistema deve utilizar um processador da família 8051.
•
A linguagem de programação utilizada deverá ser o C.
•
O sistema deve usar motores de passo.
•
A bandeja giratória deve ser feita de madeira, plástico ou metal. Não serão
aceitas bandejas em papelão ou plásticos descartáveis.
•
O sistema deve está montado sobre uma base (madeira ou plástico).
•
A parte eletrônica do sistema deverá ser apresentada dentro de um gabinete.
•
A parte eletrônica do sistema deverá ser apresentada em uma placa padrão.
Validação
No dia da avaliação do sistema deverá ser possível:
•
Realizar pelo menos duas operações no modo automático, com tempos de
secagem diferentes.
•
Realizar pelo menos cinco operações de secagem no modo manual, com a
posição e a tempo de secagem definidos pelo professor.
Equipes
As equipes serão formadas por 2 pessoas. Caso um dos membros da equipe
desista, remanejamentos não serão possíveis. Ou seja, caso um dos membros
desista o outro deverá terminar o projeto sozinho.
Os problemas internos das equipes deverão ser preferencialmente resolvidos
dentro da equipe. Caso isso não seja possível, a equipe solicitará a intervenção do
professor responsável pela unidade curricular.
Documentação
O relatório final do projeto deve seguir as normas da UTFPR para redação de
relatórios,
disponível
em
http://www.utfpr.edu.br/documentos/normas_trabalhos_utfpr.pdf.
A entrega da documentação é um requisito obrigatório para obtenção da
nota do projeto. Mesmo que o projeto funcione, se a documentação não for entregue
a equipe não obterá nota.
Demonstração
O funcionamento do sistema deverá ser demonstrado ao professor na data
prevista no Plano de Aula. A demonstração deverá incluir a realização das tarefas
indicadas no item “Validação”.
A demonstração é um requisito obrigatório para obtenção da nota do
projeto. Mesmo que o projeto funcione, se a demonstração não for feita a equipe não
obterá nota.
Avaliação
O projeto será avaliado segundo o exposto na tabela abaixo. Vale ressaltar
que para obtenção da nota é imprescindível que o sistema funcione, a
demonstração seja feita e o relatório entregue. Sem essas três condições o projeto
não será aceito. Mesmo que o sistema funcione, se o relatório não for entregue ou a
demo não seja feita, a nota será nula. Se o sistema não funcionar, o relatório terá
nota nula.
Itens
Critérios
Valor
Cumprimento dos requisitos
Funcionamento
Acabamento do protótipo
60%
Cumprimento das metas
Demonstração
Relatório
Qualidade da demonstração
Qualidade técnica
Formato UTFPR
10%
20%
Clareza
Figuras, tabelas, esquemáticos etc.
Participação
Participação em sala de aula
Postura junto à equipe
10%
Metas
O desenvolvimento desse projeto deve ser pautado em duas metas. Tais
metas servem para balizar o cronograma do projeto. O não cumprimento das metas
causará um desconto na nota do projeto.
Data
Meta
08/11
1- Parte mecânica
06/12
2 - Entrega do Projeto
(mecânica+HW+FW+relatório)
Meta 1
Os alunos devem apresentar protótipo funcional da parte mecânica. Não
serão aceitos mock-ups. O sensor já deve estar fixado no sistema.
Meta 2
Os alunos devem apresentar o sistema funcionando integralmente, conforme
os requisitos contidos no presente documento. Uma demonstração deve ser feita,
nela os testes de validação serão verificados. O relatório também deve ser entregue
nessa data.