Projeto de Dispenser automático de fluídos

Projeto de Dispenser automático de fluídos.

De forma a buscar uma precisão maior em despejo de fluídos em recipientes e/ou automatizar como, por exemplo em uma linha de produção o enchimento de um vasilhame, os alunos Leonardo José Gembarowski e Rodolfo Kenji Iwamoto do curso de Engenharia Elétrica com ênfase em Telecomunicações da PUC-PR, com o auxílio do Professor Altair Olivo Santi do programa de aprendizagem Microprocessadores e Arquitetura de Computadores, desenvolveram um dispenser automático de fluídos, onde através de um teclado, o usuário digita o quanto em ml do fluído contido no reservatório irá dispensar no recipiente.

Figura 1: Comunicação entre os blocos de funcionamento.

O projeto consiste em capturar o valor fornecido pelo usuário através de um teclado matricial de 4 linhas por 4 colunas, o valor é mostrado de forma on-line no display, onde é mostrado no mesmo, o volume contido dentro do reservatório.

Após o usuário dar a entrada do valor, é verificado se o reservatório dispõem da quantidade solicitada, se não, é enviada uma mensagem dado a mensagem que a quantidade não é suficiente e então, pede para o usuário digitar outro valor válido, caso a quantidade solicitada esteja disponível, é aberta duas válvulas e, o display vai informando quanto do fluído já foi despejado. Quando o volume despejado estiver a 50ml de atingir o valor solicitado, uma válvula é fechada e então o enchimento é efetuado com apenas uma válvula para ter uma maior precisão no volume despejado. No momento em que é verificado que o volume despejado já corresponde o solicitado, a válvula é fechada e então, uma mensagem é mostrada no display dizendo que o despejo com completado e mostra o volume exato despejado.

Para evitar trasbordamentos no reservatório devido a alguma falha externa, como por exemplo, uma cisterna externa que enche o reservatório, é sempre verificado se o nível do reservatório está seguro, se ultrapassar este nível, é aberta uma terceira válvula com uma mangueira direcionadora para algum “ladrão” para que o fluído que transbordasse não viesse por ventura danificar algum componente externo.

Para alimentar as válvulas foi necessário uma placa de potência isolada, para proteger a parte de processamento, uma vez que as válvulas são acionadas em 127V.

As figuras abaixo mostram a interface utilizada para este acionamento e, também o esquema de ligação do pressostato (sensor de pressão), uma vez que as duas interfaces estão na mesma placa e, a mesma sendo confeccionada.

Figura 2: Esquemático da placa de interface.

Figura 3: Interface sendo confeccionada.

Os componentes utilizados para a interface foram:

- 1 Integrated Silicon Pressure Sensor On-Chip Signal Conditioned, Temperature Compensated and Calibrated - MPVZ4006G

- 3 Triacs BT139

- 3 optoacopladores 4n25

- 3 resistores de 100Ω - 1/8W

- 4 resistores de 150Ω - 1/8W

- 3 resistored de 2k2Ω

- 2 capacitores de 20nF

- 1 capacitor de 1uF

- 1 capacitor de 1000uF

- 1 capacitor de 470nF

- 1 capacitor de 10nF

- 4 led´s

- 1 regulador de tensão 7805

- 1 transformador 12V+12V – 400mA

Figura 4 – protótipo completo

Figura 5 – Local onde é colocado o recipiente

Figura 6 – Interface inicial com o usuário

Figura 7 – Indicativo de quanto foi despejado e abertura das válvulas

Figura8 – Indicativo que o reservatório está com o nível acima do limite

Figura 9 – Vávula “ladrão” em funcionamento

Código fonte:

#include <16F877A.h>

#device adc=10

#use delay(clock=11059200)

#byte portb=6

#ifndef lcd_enable

#define lcd_rs pin_C0 // pino rs do LCD

#define lcd_rw pin_C1 // pino rw do LCD

#define lcd_en pin_C2 // pino enable do LCD

#define lcd_d0 pin_A1 // pino de dados d0 do LCD

#define lcd_d1 pin_A2 // pino de dados d1 do LCD

#define lcd_d2 pin_A3 // pino de dados d2 do LCD

#define lcd_d3 pin_A4 // pino de dados d3 do LCD

#define lcd_d4 pin_A5 // pino de dados d4 do LCD

#define lcd_d5 pin_E0 // pino de dados d5 do LCD

#define lcd_d6 pin_E1 // pino de dados d6 do LCD

#define lcd_d7 pin_E2 // pino de dados d7 do LCD

#define Enter 10

#endif

//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

long int z=0;

double valor1,cont,o;

//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

void lcd_envia( byte dado )

{

output_low(lcd_rw);

output_high(lcd_rs);

output_bit(lcd_d0,bit_test(dado,0));

output_bit(lcd_d1,bit_test(dado,1));

output_bit(lcd_d2,bit_test(dado,2));

output_bit(lcd_d3,bit_test(dado,3));

output_bit(lcd_d4,bit_test(dado,4));

output_bit(lcd_d5,bit_test(dado,5));

output_bit(lcd_d6,bit_test(dado,6));

output_bit(lcd_d7,bit_test(dado,7));

output_high(lcd_en);

delay_us(300);

output_low(lcd_en);

delay_us(300);

}

//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

void lcd_envia_rs ( byte dado)

{

output_low(lcd_rs);

output_low(lcd_rw);

output_bit(lcd_d0,bit_test(dado,0));

output_bit(lcd_d1,bit_test(dado,1));

output_bit(lcd_d2,bit_test(dado,2));

output_bit(lcd_d3,bit_test(dado,3));

output_bit(lcd_d4,bit_test(dado,4));

output_bit(lcd_d5,bit_test(dado,5));

output_bit(lcd_d6,bit_test(dado,6));

output_bit(lcd_d7,bit_test(dado,7));

output_high(lcd_en);

delay_ms(1);

output_low(lcd_en);

delay_ms(1);

}

//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

void lcd_numero (long int numero)

{

lcd_envia_rs(0x0c);

printf(lcd_envia, "Desejado: %ldml",numero);

}

//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

void lcd_tensao (double numero)

{

lcd_envia_rs(0x0c);

printf(lcd_envia, "Contendo: %1.0f ml",numero);

}

//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

void lcd_rest (double numero)

{

lcd_envia_rs(0x0c);

printf(lcd_envia, "Despejado:%1.0fml",numero);

}

//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

void recebe_valor()

{

int x=0,l;

z=0;

while(x!=Enter)

{

output_low(pin_B0);

switch (portb)

{

case 222:

x=1;

l=1;

break;

case 190:

x=2;

l=1;

break;

case 126:

x=3;

l=1;

break;

}

output_high(pin_B0);

output_low(pin_B1);

switch (portb)

{

case 237:

x=98;

l=1;

break;

case 221:

x=4;

l=1;

break;

case 189:

x=5;

l=1;

break;

case 125:

x=6;

l=1;

break;

}

output_high(pin_B1);

output_low(pin_B2);

switch (portb)

{

case 235:

x=97;

l=1;

break;

case 219:

x=7;

l=1;

break;

case 187:

x=8;

l=1;

break;

case 123:

x=9;

l=1;

break;

}

output_high(pin_B2);

output_low(pin_B3);

switch (portb)

{

case 231:

x=97;

l=1;

break;

case 215:

x=11;

l=1;

break;

case 183:

x=0;

l=1;

break;

case 119:

x=10;

l=1;

break;

}

output_high(pin_B3);

if (x!=10&&l==1&&x!=11)

{

z=(z*10);

z=(z+x);

l=0;

}

if (x==11&&l==1)

{

z=(z/10);

l=0;

}

lcd_tensao(cont);

lcd_envia_rs(0xc0);

lcd_numero(z);

delay_ms(150);

lcd_envia_rs(0x01);

}

//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

void lcd_ini()

{

delay_ms(350);

output_low(lcd_rw);

output_low(lcd_rs);

lcd_envia_rs(0x30);

lcd_envia_rs(0x38);

lcd_envia_rs(0x01);

lcd_envia_rs(0x0c);

lcd_envia_rs(0x06);

}

//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

void teste_caixa()

{

if(cont>(4500))

{

while(cont>(4000))

{

output_high(pin_D2);

lcd_envia("Caixa saturada");

lcd_envia_rs(0xc0);

lcd_envia("esvaziando...");

delay_ms(250);

lcd_envia_rs(0x01);

valor1 = read_adc();

cont = valor1 * 4 + ((int32)valor1 * 113)/128;

cont=cont-o;

cont=cont*4,043;

}

output_low(pin_D2);

}

//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

//****************************************************************************************************************

main()

{

double esp,x,y;

lcd_ini();

setup_ADC_ports(RA0_ANALOG);

setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL);

port_b_pullups(true);

lcd_envia("Eng. Eletrica");

lcd_envia_rs(0xc0);

lcd_envia("Telecom PUC-PR");

delay_ms(500);

lcd_envia_rs(0x01);

lcd_envia(" Disc.: Micro.");

lcd_envia_rs(0xc0);

lcd_envia("Prof. Santin");

delay_ms(500);

lcd_envia_rs(0x01);

lcd_envia(" Alunos: Leonardo");

lcd_envia_rs(0xc0);

lcd_envia("e Rodolfo I.");

delay_ms(500);

lcd_envia_rs(0x01);

lcd_envia(" Dispenser auto- ");

lcd_envia_rs(0xc0);

lcd_envia("matico de fluido");

delay_ms(500);

while (true)

{

set_adc_channel(0);

valor1 = read_adc();

cont = valor1 * 4 + ((int32)valor1 * 113)/128;

cont=cont-o;

cont=cont*4,043;

if(cont<0)

cont=0;

lcd_tensao(cont);

lcd_envia_rs(0xc0);

lcd_envia("Pressione F1");

delay_ms(250);

lcd_envia_rs(0x01);

teste_caixa();

output_low(pin_B0);

if(portb==238)

recebe_valor();

delay_ms(5);

output_high(pin_B0);

output_low(pin_B1);

if(portb==237)

o=cont;

delay_ms(5);

output_high(pin_B1);

if(z>cont)

{

lcd_envia_rs(0x01);

lcd_envia(" Valor desejado");

lcd_envia_rs(0xc0);

lcd_envia("maior do que o");

delay_ms(500);

lcd_envia_rs(0x01);

lcd_envia(" contido, digite");

lcd_envia_rs(0xc0);

lcd_envia("novamente...");

delay_ms(500);

z=0;

}

else

if(z>0)

{

x=cont;

y=0;

while(y<=z)

{

while(y<=(z-50))

{

output_high(pin_D0);

output_high(pin_D1);

valor1 = read_adc();

cont = valor1 * 4 + ((int32)valor1 * 113)/128;

cont=cont-o;

cont=cont*4,043;

lcd_envia("Valvulas abertas");

lcd_envia_rs(0xc0);

y=x-cont;

lcd_rest(y);

delay_ms(250);

lcd_envia_rs(0x01);

}

while(y<=z)

{

output_high(pin_D0);

output_low(pin_D1);

valor1 = read_adc();

cont = valor1 * 4 + ((int32)valor1 * 113)/128;

cont=cont-o;

cont=cont*4,043;

lcd_envia("Valvula aberta");

lcd_envia_rs(0xc0);

y=x-cont;

lcd_rest(y);

delay_ms(100);

lcd_envia_rs(0x01);

}

output_low(pin_D0);

output_low(pin_D1);

lcd_envia(" Volume desejado");

lcd_envia_rs(0xc0);

lcd_envia("foi dispensado");

delay_ms(500);

lcd_envia_rs(0x01);

lcd_envia(" Volume total");

lcd_envia_rs(0xc0);

lcd_rest(y);

delay_ms(500);

lcd_envia_rs(0x01);

lcd_envia(" Retire o ");

lcd_envia_rs(0xc0);

lcd_envia("seu recipiente");

delay_ms(500);

lcd_envia_rs(0x01);

z=0;

}

//*********************************************************************************************************************************