PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ

Documentação Safe Gate Projeto realizado para a disciplina de Resolução de

Problemas em Engenharia

CURITIBA Maio de 2012

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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....................................................................................................... 12

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;

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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

base (Figura 3).

Foram 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

pesado para o servo abrir.

Foi utilizado um pedaço de forro de PVC

para fazer o portão (Figura 2).

3. Mecanismo de abertura do portão

direto com o braço do servo não

estava funcionando.

O servo ao invés de ser colocado na

lateral e ser usado como eixo do portão,

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

posição quando fechava.

Foi adicionado um batente para o portão

(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.