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Desenvolvimento de um sensor ultrassônico
Mathias Giordani Titton, Rodrigo Martini Riboldi, Fernando Covolan Rosito

Última alteração: 17-10-2016

Resumo


Com o crescente fluxo de trânsito nas cidades, é necessária a adoção de novas ideias e estratégias para otimizar o tempo de deslocamento e acesso aos lugares. Partindo desta motivação, foi idealizado um sistema para auxiliar no mapeamento do estacionamento do IFRS – Campus Farroupilha que, em certos períodos do dia, encontra-se lotado ou demandando maior tempo dos alunos, servidores e docentes pela busca de espaços de estacionamento. Além disso, a tendência é aumentar o número de alunos que frequentam o campus, visto que alguns cursos ainda não atingiram a plenitude da sua grade curricular. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um sensor de presença ultrassônico que possa ser aplicado no estacionamento para a identificação e exibição das vagas desocupadas em um painel, de modo a interligar os conhecimentos adquiridos na disciplina de sensores e transdutores com as necessidades da comunidade acadêmica. Apesar de existirem sensores comerciais que fornecem uma resposta analógica à distância, a ideia foi desenvolver um sensor digital mais simples e original. O princípio de funcionamento é a piezoeletricidade: o transdutor emissor emite uma onda sonora com frequência de 40kHz, que ao refletir em um objeto é captada por um transdutor receptor, responsável por gerar uma tensão de saída proporcional à pressão sonora aplicada. Devido esta tensão ser muito baixa, na ordem de microvolts, foi necessário amplificar o sinal com o uso de amplificadores operacionais. Após a amplificação, o sinal passou por um decodificador de frequência, configurado para manter sua saída em nível lógico baixo na mesma frequência do emissor e em nível lógico alto ao detectar presença. Em sequência foi utilizado um circuito comparador com ajuste de sensibilidade que ativa um LED e aciona um transistor quando houver presença. Por último, o transistor chaveia um relé entre 0 e 24Vcc, pois desta forma o sinal pode ser interpretado por um Controlador Lógico Programável (CLP) que executará os comandos desejados. Além disso, o sensor fornece uma tensão digital 0 a 5Vcc para poder interagir com um microcontrolador, como o Arduino, por exemplo, que também poderá ser utilizado como ambiente de programação. Atualmente o projeto está em fase de confecção da placa de circuito para, na sequência, o seu desempenho ser novamente testado e avaliado na prática. Vale ressaltar que aplicar este projeto no campus demanda logística e planejamento, especialmente na disposição dos sensores, separação das vagas e exibição das mesmas em tela.


Palavras-chave


Sensor ultrassônico;Arduino;CLP