REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/ni10202410201636
Pablo Rodrigo da Silva;
Orientadora: Maria dos Anjos Fernandes Pacheco
RESUMO
O objetivo deste projeto e criar um alarme para uma geladeira, que acione um sinal sonoro e luminoso com uma luz vermelha quando uma geladeira se encontra com a porta aberta em determinado período. A presente pesquisa foi de caráter experimental e qualitativo, a partir do desenvolvimento do protótipo da geladeira com sensor de porta aberta. Além do desenvolvimento prático, foram realizadas pesquisas bibliográficas para fundamentar o referencial teórico do estudo. Para isso, foram utilizados diversos componentes eletrônicos, como potenciômetro, uma fonte 12V, CI 555, capacitor eletrolítico 470u, resistores de 47K, 390r, 2x1K, 2x1M, 2 chaves de três terminais Micro Switch, 1 transistor Bc337 NPN, entre outros e algumas peças de acrílico para a montagem do protótipo, com os componentes conectados em uma placa perfurada para a função de gerar um alarme sonoro quando a geladeira estiver com a porta aberta por um período determinado. O protótipo desenvolvido demonstrou potencial para contribuir com famílias que possuem familiares idosos e crianças e pessoas com necessidades especiais que as vezes é comum deixarem a geladeira com a porta aberta, aumentando assim o consumo de energia elétrica e estragando produtos que precisariam estar em ambientes frios para manter a sua qualidade. Informando com sinal sonoro a todos que estão próximos que a porta foi esquecida aberta, assim evitando problemas e gastos desnecessários.
Será abordado os conceitos básicos das portas lógicas, que são componentes fundamentais em sistemas digitais. As portas lógicas são dispositivos eletrônicos que realizam operações lógicas, como AND e OR. Elas operam com sinais lógicos binários (0 e 1) e são a base para a construção de circuitos digitais mais complexos. E abordando também um pouco sobre os conceitos de sensores que auxiliam hoje em dia em grandes projetos eletrônicos e elétricos.
Palavras-chave: portas lógicas, geladeira, sinal sonoro e luminoso, protótipo.
INTRODUÇÃO
De acordo com o livro Eletrônica Digital de Alexandre Gaspary Haupt, ao compreender os conceitos básicos das portas lógicas e acompanhar o desenvolvimento do nosso projeto, será possível obter uma visão mais ampla sobre a aplicação desses componentes em sistemas eletrônicos e entender como eles podem ser utilizados para criar soluções práticas, como a detecção de portas abertas em eletrodomésticos. Portanto, este protótipo busca e fornece uma introdução clara sobre o projeto de uma geladeira com um circuito que utiliza portas lógicas para detectar quando a porta é deixada aberta. Abordando os conceitos fundamentais das portas lógicas e apresentar um exemplo prático de sua aplicação.
Com base no livro Sensores Industriais – Fundamentos e aplicações Daniel Thomazini e juntamente com o site https://www.electricity-magnetism.org/pt-br/sensores/ se percebe que os sensores são essenciais na tecnologia, convertendo fenômenos físicos em sinais eletrônicos. Os sensores são dispositivos fundamentais no mundo da eletrônica e da tecnologia. Através deles, máquinas, aparelhos e sistemas são capazes de detectar, medir e responder a uma variedade de estímulos do ambiente. Eles transformam informações físicas ou químicas em sinais que podem ser interpretados por sistemas eletrônicos. Independentemente do tipo, o funcionamento básico de um sensor envolve a captação de uma entrada física e sua conversão em um sinal elétrico. Este sinal, em muitos casos, é analógico e precisa ser convertido em digital para ser processado por dispositivos eletrônicos modernos.
Podemos encontrar no site https://www.manualdaeletronica.com.br/o-que-sao-portas-logicas-tipos-caracteristicas/ As portas lógicas são blocos fundamentais que combinados dão origem aos circuitos lógicos, a partir do qual é possível realizar operações. As portas lógicas podem possuir diversas variáveis de entrada, porém apenas uma variável de saída por vez. A porta lógica AND corresponde a um circuito lógico capaz de realizar a operação booleana AND, que consiste em valores de saída com nível lógico baixo sempre que qualquer uma das variáveis de entrada apresentar também nível lógico baixo. E continuando no site https://flaviobabos.com.br/portas-logicas/ a porta OR (OU) emite um sinal de saída alto se qualquer uma das entradas tiverem um sinal de valor alto ou também se ambas as entradas possuírem valor em estado alto.
O protótipo consiste em utilizar portas lógicas, como a porta AND e a porta OU EXCLUSIVA, para criar um circuito que seja capaz de detectar quando a porta da geladeira é deixada aberta por um período prolongado. Essa funcionalidade é importante para evitar o desperdício de energia e manter a temperatura adequada dentro da geladeira. Apresentando, o desenvolvimento do circuito, passo a passo, desde a seleção dos componentes até a montagem final. As conexões entre os componentes e os ajustes realizados para garantir o correto funcionamento do circuito.
E um protótipo elaborado e pensado para famílias com crianças pequenas, pessoas com idade mais avançada e pessoas com necessidades especiais, que com alguma frequência deixam e esquecem geladeiras com portas abertas, pensada para essas famílias o sensor aciona emitindo um sinal sonoro e luminoso alertando que a geladeira se encontra com a porta aberta, assim a pessoa mais próxima possa chegar até a geladeira e fechar a porta. Evitando que alimentos que precisem estar em ambientes frios não percam sua qualidade de consumo, e evitando também que a geladeira trabalhe mais para manter sua temperatura baixa e mantendo sua vida útil mais prolongada. E não esquecendo que o aumento de consumo de energia pode variar e aumentar gerando assim mais gastos na hora de pagar a conta energia, deixando a porta da geladeira aberta pode trazer consequências negativas, estragando alimentos, aumentando o consumo de energia, e diminuindo a vida útil de uma geladeira que poderia durar por um tempo a mais, e assim trabalhando de modo mais eficiente e mantendo os produtos internos mais frios e frescos com melhor qualidade para o consumo humano.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
A presente pesquisa e elaboração do protótipo tem caráter experimental e qualitativo e com o objetivo de desenvolver uma geladeira com sensor de porta aberta usando conhecimento em portas logicas, além disso também foi realizada pesquisas em sites relacionados ao protótipo para fornecer base ao referencial teórico.
A Figura 1 apresenta os passos metodológicos adotados no desenvolvimento do trabalho.
Figura 1: passos da metodologia do trabalho
Com o primeiro estágio a revisão de literatura que forneceu embasamento teórico para a fundamentação das escolhas técnicas e abordagens empregadas. Na presente metodologia aplicada ao protótipo foram usadas referencias e estudos para o desenvolvimento do projeto, baseando-se em artigos e dissertações de livros considerando os principais autores da área.
Para a confecção do protótipo no segundo estágio foi feita a aplicação de conhecimentos prévios para a elaboração, e considerando as literaturas dos autores Alexandre Hauput e Daniel Thomazini, a base para realizar a montagem e a feita as conexões do protótipo como mostra a figura 2.
Figura 2: esquema do protótipo
Sobre a escolha dos componentes do protótipo vale ressaltar o uso de uma Placa Perfurada para realizar as conexões, servindo como base resistente e de fácil uso para diversos trabalhos eletrônicos desde o mais simples ao mais complexo, as perfurações uniformes facilitam instalações de componentes eletrônicos sendo uma escolha para protótipos desenvolvimentos de circuitos e projetos de automação, é ideal para quem gosta de criar circuitos como passa tempo, engenheiros e estudantes que buscam otimizar e facilitar seu tempo e precisão na montagem de protótipos. Apresentando uma boa durabilidade e resistência junto com um fácil manejo, com suas perfurações se torna muito vantajoso em casos que se necessite de uma solda no circuito, permitindo soldagem rápida, com precisão e eficaz e a permitindo ser fixada em diversas áreas do protótipo evitando que a placa fique se mexendo de posição evitando em vibrações que possam atrapalhar as conexões e circuito do projeto. A tornando uma peça fundamental do protótipo na qual se junta todos os outros componentes eletrônicos.
A análise dos custos dos componentes eletrônicos para a confecção do protótipo foi essencial para a avaliação econômica do projeto, explicado em uma tabela com seus itens descritos juntamente com seus respectivos valores no mercado. Assim sendo possível dimensionar a quantidade de recursos utilizados e o custo financeiro que o protótipo gerou.
Já na etapa final de análise dos resultados, verificando se o protótipo cumpriu seu objetivo de gerar um alarme sonoro ao se deixar a porta aberta de uma geladeira, observando que as informações coletadas durante os testes, foi suficiente para provar que o protótipo obteve sucesso no seu propósito, permitindo concluir sobre a eficiência e viabilidade do protótipo.
3. RESULTADOS
3.1 REVISÃO DA LITERATURA
3.1.1 PORTAS LÓGICAS, ÁLGEBRA BOOLEANA
Em meados do século XIX de acordo com matemático inglês George Boole que desenvolveu um sistema matemático de análise lógica. E em meados do século XX, o americano Claude Elwood Shannon sugeriu que a Álgebra Booleana poderia ser usada para análise e projeto de circuitos de comutação. No início da era eletrônica, todos os problemas eram resolvidos por sistemas analógicos, também conhecidos por sistemas lineares, onde uma quantidade é representada por um sinal elétrico proporcional ao valor da grandeza medida. As quantidades analógicas podem variar em uma faixa contínua de valores. Com o avanço da tecnologia, esses mesmos problemas começaram a ser solucionados através da eletrônica digital, onde uma quantidade é representada por um arranjo de símbolos chamados dígitos. Este ramo da eletrônica emprega em suas máquinas, tais como: computadores, calculadoras, sistemas de controle e automação, codificadores, decodificadores, entre outros, apenas um pequeno grupo de circuitos lógicos básicos (que realizam funções lógicas), que são conhecidos como portas OU, E (And), NÃO e flip-flop. Na álgebra de Boole, há somente dois estados (valores ou símbolos) permitidos, o estado numérico zero, e o estado numérico um. Em geral O estado zero representa não, falso, aparelho desligado, ausência de tensão, chave elétrica desligada etc. O estado um representa sim, verdadeiro, aparelho ligado, presença de tensão, chave ligada etc. Assim, na álgebra booleana, se representarmos por 0 uma situação, a situação contrária é representada por 1
Então, um circuito digital emprega um conjunto de funções lógicas, onde função é a relação existente entre a variável independente e a variável dependente (função) assim como aprendemos na matemática. Para cada valor possível da variável independente determina-se o valor da função. O conjunto de valores que uma variável pode assumir depende das restrições ou especificações do problema a ser resolvido. Esta variável é, normalmente, conhecida como variável independente.
Porta lógica E ou AND (também é chamada de conjunção lógica) é uma operação lógica em dois operandos que resulta em um valor lógico verdadeiro somente se todos os operados têm um valor verdadeiro. Equivale a uma multiplicação. Executa a multiplicação (conjunção) booleana de duas ou mais variáveis binárias assim como vemos na figura 3 em seu esquema.
Figura 3: esquema porta lógica AND ou E
A famosa lógica OU Exclusiva, ela faz piscar LEDs de uma forma elegante, sua lógica desmembrada é composta por portas NAND, e se comporta as vezes como uma porta inversora controlada. Quanta informação! Pois bem, a porta XOR tem a seguinte lógica, se as entradas forem iguais o resultado deve ser falso, caso contrário o resultado é verdadeiro.
Figura 4: esquema porta lógica OU
3.1.2 SENSORES DIGITAIS
De acordo com Fabrício Ramos da Fonseca os sensores são elementos muito importantes. Na nossa vida cotidiana, os sensores estão presentes em várias situações, ainda que muitas vezes não nos damos conta. Vamos analisar, por exemplo, o funcionamento de um termômetro. Ele indica a temperatura do nosso corpo através do mercúrio, uma substância que se expande com o aumento da temperatura. Então, podemos dizer que o mercúrio é o sensor da temperatura do corpo. O sensor percebe (ou “sente”) uma determinada grandeza física/química e a transmite para um indicador (termômetro, ponteiro do velocímetro, ponteiro da balança etc.) e, em muitos casos, também para um controlador. Na transmissão de uma grandeza física/química há uma transformação de sinal. A deformação da mola pelo peso transforma-se no acionamento do ponteiro da balança, por exemplo.
Todos os dispositivos sensores são compostos por elementos denominados transdutores, pois são capazes de transformar um tipo de energia em outro. A maior parte dos sensores é constituída por transdutores que convertem uma grandeza de entrada em uma grandeza elétrica, que pode ser processada por um circuito elétrico ou eletrônico. Transdutor: é todo dispositivo que recebe um sinal de entrada na forma de uma grandeza física, e fornece uma resposta na saída, da mesma espécie ou diferente, que reproduz certas características do sinal de entrada a partir de uma relação definida, há vários tipos de sensores e, em um sistema, eles podem ser colocados em pontos diferentes. O sinal digital binário (“bi=dois”) só pode assumir dois valores. Estes valores são associados a estados que podem indicar, por exemplo, se uma pressão está acima ou abaixo de uma determinada referência. O valor 0 (zero) é geralmente utilizado para indicar estados como “falso”, “aberto”, “desligado” ou “abaixo da referência”, enquanto o valor 1 (um) pode indicar estados como “verdadeiro”, “fechado”, “ligado” ou “acima da referência”.
Saída de Corrente Contínua: os sensores com saída de corrente contínua são alimentados por uma fonte. Possuem na saída um transistor que tem como função chavear (ligar e desligar) a carga conectada ao sensor. Existem ainda dois tipos de transistores de saída, um que conecta o terminal positivo da fonte de alimentação, conhecido como PNP; e o tipo que conecta o negativo da fonte, conhecido como NPN.
O autor Daniel Thomazini aborda em seu livro o termo sensor e usado para designar dispositivos sensíveis a alguma forma de energia, que pode ser luminosa, térmica ou cinética. O objetivo e relacionar informações sobre uma grandeza que precisa ser medida, como temperatura, pressão, velocidade, corrente, aceleração, posição, entre outras. Um sensor digital pode assumir dois valores no seu sinal de saída ao longo do tempo, que podem ser interpretados como zero ou um: desligado – OFF ou ligado – ON. Não existem grandezas físicas que assumam esses valores, mas eles são assim mostrados ao sistema de controle após serem convertidos pelo circuito eletrônico de sensores. Sensores são a ponte entre o mundo físico e o digital. Eles realizam um papel vital em quase todos os materiais elétricos e eletrônicos de nossa vida diária e continuarão a ser uma força motriz nas inovações tecnológicas do futuro. Seja no campo da saúde, segurança, entretenimento ou inovação industrial, os sensores estão no cerne de muitas das transformações que definirão o século XXI. Para profissionais, entusiastas e curiosos, investir tempo em entender e explorar o mundo dos sensores é, sem dúvida, investir no futuro.
3.2 CONFECÇÃO DO PROTÓTIPO
O objetivo desse protótipo e apresentar um projeto de uma geladeira com um circuito que detecta a porta quando é deixada aberta por um determinado tempo, emitindo uma luz (LED) e ativando uma buzina (BUZZER). Utilizando portas lógicas em seu circuito. Na figura 5 podemos ver o diagrama inicial do protótipo.
Figura 5: esquema do diagrama elétrico
Para a construção do protótipo foi utilizado alguns um conjunto de determinados de materiais elétricos e eletrônicos para que pudesse dar uma forma ao protótipo da geladeira. Foi verificado o tipo de sensor usado para detectar se a porta está aberta, tipos de materiais e componentes necessários para construir o circuito, incluindo as portas lógicas, o led, o buzzer, resistores, fios entre outros, com um esboço inicial do circuito foi possível identificar as conexões e os componentes envolvidos. Durante a seleção dos componentes foi selecionado as portas lógicas adequadas para o circuito, neste caso aderindo as portas lógicas AND e O, com um led e um buzzer apropriados para o projeto, levando em consideração suas especificações técnicas.
O LED foi utilizado para acender uma luz quando a porta da geladeira ficar aberta por um longo período. O led é um componente eletrônico semicondutor, composto de cristal semicondutor de silício ou germânio. O led possui a mesma tecnologia usada em chips de computadores, que possuem a capacidade de transformar energia em luz. led: são diodos que quando percorridos por uma corrente elétrica são capazes de emitir luz.
Para o acionamento sonoro do alarme de porta aberta foi utilizado um buzzer, que é um componente muito simples e barato, e chega a ser um auto falante alternativo, porém limitado. Por funcionar semelhante a um alto falante, ele pode ser usado para aplicações bem interessantes, o buzzer ativo apenas emite um apito quando a tensão em seu pino passa de um determinado valor. Portanto, o buzzer ativo possui um timbre próprio e age como se fosse um “instrumento musical” à parte.
Figura 6: Led e Buzzer
A montagem do circuito, foi feita a organização dos componentes e as conexões de acordo com o esboço planejado, realizado as conexões de alimentação e depois conectados os componentes, as portas lógicas e aos resistores necessários. Conectado o sensor escolhido para detectar se a porta da geladeira está aberta a uma das entradas da porta lógica, conectado o interruptor ou sensor para redefinir o circuito e desativar o led e o buzzer quando a porta for fechada. O led foi conectado a saída da porta lógica, e utilizando um resistor adequado para limitar a corrente do led e evitar danos.
Para usar um sensor que identifica uma porta aberta foi utilizado a Chave Micro Switch KW11-3Z-3-3T Haste com curva é um pequeno interruptor que possui diversas funções em circuitos diferentes, é comumente encontrada em equipamentos eletrônicos, projetos robóticos ou de automação residencial principalmente como fim de curso. Essa chave foi conectada a porta da geladeira indicando quando se encontra com a porta aberta e fechada.
O circuito CI555 é um Circuito Integrado que foi desenvolvido originalmente para servir como um oscilador e timer com um uso geral, pouco se mudou na Composição deste circuito. Este componente possui uma série de oito terminais, sendo dispostos quatro de cada lado. A identificação dos terminais é feita no sentido anti-horário, mas depende da posição da parte chanfrada do CI 555. Assim como nos outros Circuitos Integrados, a parte chanfrada é o ponto de partida para a identificação dos terminais, no caso do CI 555 ela normalmente fica para cima ou para a esquerda. E a partir da área chanfrada, é feita a identificação dos oito pinos.
Figura 7: KW11-3Z-3 e CI555
Para controlar a passagem de corrente para os componentes eletrônicos foi usado resistores, que é um componente elétrico que tem a função primária de limitar o fluxo da corrente elétrica em um circuito. O resistor possui uma resistência maior do que os cabos e trilhas de um circuito elétrico, forçando a redução da corrente elétrica que passa por ele. Sendo assim, ele provoca uma queda de tensão, evitando que a corrente elétrica cause danos aos componentes.
Ao se acumular pequenas cargas elétricas foi preciso o uso de capacitores que são elementos reativos que reagem à passagem de corrente através do acúmulo de cargas elétricas, ou seja, o capacitor é capaz de armazenar energia eletroestática, um capacitor é como uma bateria, que guarda energia para depois descarregá-la.
Figura 8: Resistor e Capacitor
Para ligar o circuito e o protótipo da geladeira oi usado uma fonte de alimentação: É normalmente comum que em um circuito eletrônico ou mesmo em circuitos elétricos apenas uma fonte de tensão seja responsável pela alimentação de uma ou de várias cargas, o método como as cargas estão ligadas resultará em com a corrente elétrica irá se distribuir para cada carga.
Na regulagem do alarme da geladeira foi usado um potenciômetro, um potenciômetro é um tipo de resistor variável que permite ajustar a resistência elétrica em um circuito, assim podendo regular o tempo de acionamento do alarme da geladeira, podendo ser acionado de acordo com fabricação da geladeira, permitindo uma aplicação mais pessoal de acordo com as necessidades de cada família.
Para realizar a comutação entre os sinais dos componentes eletrônicos se precisou de um transistor, que é um dispositivo semicondutor de três camadas, é empregado em processos de amplificação e produção de sinais e em operações de chaveamento. Um transistor pode ser criado pela união de três materiais semicondutores obtidos pela adição de impurezas, alternando entre os do tipo P (que apresentam a polaridade positiva) e do tipo N (que apresentam a polaridade negativa). Desta forma são originados os dois tipos principais de transistores usados na eletrônica, que são o transistor PNP e o transistor NPN. Os três terminais do transistor bipolar de junção são denominados base, coletor e emissor. O terminal da base é responsável por controlar o processo de condução, enquanto o emissor e o coletor são os terminais de entrada e saída da corrente principal de condução. A ordem dos terminais em cada transistor pode alternar entre modelos, tipos e fabricantes diferentes, fazendo necessária a consulta de seu datasheet para saber a ordem correta.
Figura 9: Fonte, Potenciômetro e Transistor
Por fim a montagem dos componentes como podemos observar as descrições e ver suas imagens ilustrativas, foi um processo importante para o desenvolvimento da geladeira com sensor de porta aberta utilizando adequadamente cada componente durante a sua montagem e sendo realizado diversos testes até chegar no produto. O sistema todo é alimentado por uma Fonte de Alimentação de 9V, o circuito funciona através de duas chaves Micro Switch. A função da chave é manter o circuito aberto ou nível lógico baixo e, no caso de abertura de porta, há aproximação dos contatos, fechando o circuito e liberando imediatamente alimentação para o transistor que por sua vez liberar sinal para o CI 555 iniciar a contagem de aproximadamente 1 minuto para acionamento do Buzzer e Led de Alerta. Para cessar o sinal sonoro e desligar o led de alerta, só é necessário fechar a porta, e então os Micro Switch irão abrir o circuito e o nível lógico dos demais componentes irão a 0.
Figura 10: Processo de montagem da geladeira
3.3 REALIZAÇÃO DOS TESTES DO PROTÓTIPO
Inicialmente, foi realizado a separação das peças de acrílico para dar forma ao protótipo de uma geladeira, o planejamento da estrutura do circuito, seguido pela seleção dos componentes mais adequados para a construção da geladeira, a placa perfurada para a conexão do sistema foi cuidadosamente presa a geladeira, evitando assim a movimentação da placa dentro do protótipo quando ocorrer vibrações externas, anexando as partes fixas da geladeira, com todas as medidas o mais precisa possíveis evitando retrabalho e gastos desnecessários de tempo e material, a cada momento que se foi conectando os componentes ia se verificando mais de uma vez se o componente iria realmente funcionar para a geladeira, realizando testes fora para ter certeza que determinado componente estava funcionando normalmente, para não comprometer todo o sistema depois de energizado. E colocado também coolers, para deixar o protótipo mais caracterizado com uma geladeira, e melhorando a aparência do protótipo.
Durante os testes o protótipo da geladeira se mostrou muito eficaz quando a geladeira ficou por um determinado tempo com a porta aberta, acionando um alarme sonoro e luminoso, assim em um ambiente que a porta de uma geladeira se encontrar aberta por período prolongado, gera um alarme para que a pessoa mais próxima verifique a geladeira, e a feche assim desligando o alarme. Evitando consumo de energia desnecessário e mantendo os alimentos frescos e saudáveis.
3.4 LEVANTAMENTO DOS CUSTOS
A tabela abaixo mostra uma visão detalhada dos custos envolvidos para a confecção do protótipo da geladeira totalizando R$135,70 um protótipo com um custo acessível. Dentre os componentes com valores mais altos foi o potenciômetro, que ajuda a definir um tempo para o alarme soar, possibilitando ficar mais ajustável de acordo com o cliente, uma fonte 12V para ligar o protótipo e os coolers que mantem um ambiente mais ventilado para os componentes.
Já componentes menores, como o potenciômetro, leds, capacitor e resistores, possuem preços baixos, mas são igualmente importantes para o funcionamento do protótipo. O custo total reflete um equilíbrio entre precisão e acessibilidade, destacando-se como uma solução economicamente viável para famílias que muitas as vezes acabam esquecendo de fechar a porta da geladeira.
Tabela: custos da confecção do protótipo
| Item | Descrição | Quantidade | Preço Unitário (R$) | Custo Total R$ |
| 1 | CI 555 | 1 | 10,00 | 10,00 |
| 2 | Potenciômetro 1M | 1 | 27,90 | 27,90 |
| 3 | Leds | 2 | 0,60 | 1,20 |
| 4 | Capacitor eletrolítico 470u | 1 | 0,80 | 0,80 |
| 5 | Resistores de 47k, 390r, 2x1k, 2x1M | 4 | 0,20 | 0,80 |
| 6 | Fonte 12V | 1 | 30,00 | 30,00 |
| 7 | Chaves de três terminais Micro Switch | 2 | 9,50 | 19,00 |
| 8 | Transistor Bc337 NPN | 1 | 1,40 | 1,40 |
| 9 | Buzzer | 1 | 2,40 | 2,40 |
| 10 | Coolers | 2 | 16,50 | 33,00 |
| 11 | Placa perfurada | 1 | 9,20 | 9,20 |
| TOTAL | X | X | X | 135,7 |
3.5 ANÁLISE DOS RESULTADOS
A análise dos resultados obtidos com protótipo da geladeira com sensor de porta aberta sonoro e luminoso, revela eficácia do sistema em detectar a porta de uma geladeira aberta passados alguns instantes, de forma precisa e acessível. Durante os testes o protótipo foi capaz de detectar, processar e soar um alarme sonoro e luminoso quando a porta da geladeira atingi um tempo com a sua porta aberta, conforme o objetivo esperado. O led com o buzzer na utilização mostraram ser importantes para serem usados como alarme. E a chave micro switch que funciona como um sensor identificando quando a porta geladeira está fechada e aberta mandando um sinal físico para os componentes eletrônicos que fazem a leitura e interpretação e acionam o alarme. A figura 11 mostra o diagrama elétrico do protótipo da geladeira.
Figura 11: Diagrama elétrico do protótipo da geladeira
Na figura 12, o protótipo se encontra finalizado e funcionando perfeitamente, com os devidos testes feitos, e aplicado o princípio das portas logicas no protótipo de sensor de geladeira de detecção de porta aberta. Após os testes a geladeira mostrou-se muito eficaz em detectar a porta aberta, preservando alimentos mais frescos e evitando gastos desnecessários no consumo de energia.
Figura 12: Protótipo finalizado
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O protótipo mostrou-se muito eficaz para a detecção de porta aberta de uma geladeira e soando um alarme sonoro e luminoso. A conexão e integração dos componentes permitiu todo o conjunto a funcionar de forma eficiente, utilizando o funcionamento das portas logicas para a elaboração do protótipo, como as portas E (AND) e OU Exclusiva. Através da seleção dos componentes, led, buzzer, resistores e fios foi possível construir um circuito funcional que detecta quando a porta da geladeira é deixada aberta por um tempo determinado. Quando isso acontece, o led é acionado, emitindo um sinal luminoso e o buzzer é ativado, gerando um alarme sonoro.
O protótipo não apenas demonstrou a utilização prática das portas lógicas, mas também ressaltou a importância da sua aplicação em sistemas eletrônicos, foi possível perceber como as portas lógicas podem ser empregadas para solucionar problemas do cotidiano, como evitar o desperdício de energia ao deixar a porta da geladeira acidentalmente.
Assim, o projeto cumpre seu objetivo de oferecer uma ferramenta prática e eficiente para o controle de consumo energético, e mantendo alimentos frescos, ao soar o alarme a pessoa pode perceber que a geladeira não foi fechada completamente, fechando assim a geladeira e evitando prejuízos.
REFERÊNCIAS
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Sensores | Como funciona, aplicação e vantagens (electricity-magnetism.org)
Microsoft Word – CLP (adororobotica.com)
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