Resultados finais - 2º semestre

Conseguimos implementar com sucesso o sistema anticolisão junto com a alimentação feita pela placa fotovoltaica, e  o funcionamento do protótipo ficou dentro das nossas expectativas. Por utilizarmos uma bateria de 9V nesse novo projeto, a placa fotovoltaica demora um pouco mais para recarregá-la, mas apesar desse tempo maior necessário, conseguiu manter o protótipo funcionando bem.

Nesses dois primeiros vídeos foram feitos alguns testes com o  arduino ainda fora do protótipo.

Nesse último vídeo, o carrinho já está montado com o sistema anticolisão, e nos testes deixamos o sensor óptico com um limite baixo de distância (ele pode ser configurado com até cerca de 60 cm).

Utilização do arduino

Para a implementação do sensor óptico no protótipo, utilizamos a placa arduino para elaborar a lógica de programação e interligar os circuitos.

Com a utilização do arduino, encontramos um meio mais fácil de introduzir e configurar o sistema anti-colisão no carrinho.

       

                    


O arduino possui um software próprio gratuito para a programação da lógica do circuito, onde trabalhamos o sistema que bloqueia o motor do carrinho (permitindo apenas a ré) ao encontrar algum obstáculo muito próximo.

Após os testes no protoboard e a finalização da programação, implementamos o arduino com o circuito no carrinho.

Elaboração dos circuitos - Final

Esse foi o circuito utilizado no projeto, modelo final montado com o software "Proteus".

Circuito final

Disposição dos componentes na placa pré-furada

Modelo 3D final

Elaboração dos circuitos

Para elaboração do circuito completo para utilizar no protótipo, utilizamos o software "Proteus", uma suíte que agrega o ambiente de simulação de circuitos eletrônicos ISIS e o programa para desenho de circuito impresso "Ares professional".

Através dele conseguimos elaborar o circuito com recursos avançados que facilitaram bastante, além de simular o modelo 3D da placa que montamos.

Circuito elaborado pelo software Proteus

Simulação da placa 3D

Testes dos componentes

Após os testes dos componentes, utilizamos alguns softwares para testar o funcionamento do circuito, e com isso conseguimos verificar a melhor forma de organiza-los e a melhor forma de utilizar a bateria nova que incluímos, com 9V.

Um dos Softwares que utilizamos foi o "Droid Tesla", que é um simulador de circuitos integrados (utilizamos através de um smartphone).                          

 

Utilizamos principalmente para testar as portas lógicas utilizadas para controlar o motor do carrinho. Quando os sensores infravermelhos estiverem próximos de uma parede ou obstáculo irá "travar" o motor, impedindo que ele continue para frente e que apenas a ré seja utilizada e vice-versa.

Testes com alguns componentes do projeto

Esses são alguns vídeos dos testes que estamos realizando com alguns componentes que serão adicionados ao protótipo.

Nosso objetivo é trabalhar através de portas lógicas em conjunto com o sensor e o emissor infravermelho para controlar o motor do carrinho. Por exemplo, quando o sensor infravermelho detectar um obstáculo próximo, o motor será impedido de ir para frente podendo apenas utilizar a ré.

Projeto - 2º semestre

Projeto SunCar - 2º semestre

Para o 2º semestre iremos aperfeiçoar o protótipo construído no primeiro semestre. Iremos trabalhar com emissores e receptores infravermelhos com o objetivo de criar um sistema inteligente para a condução do carro.

Quando os sensores detectarem que está muito próximo do outro veículo ou de algum obstáculo, irá reduzir (ou pará-lo se necessário) e impedir que ocorra a colisão. Por exemplo, ao tentar bater com o protótipo em uma parede, ele vai pará-lo quando estiver próximo e impedir que continue indo para frente, podendo apenas voltar para trás.

A nossa ideia é trabalhar com uma pequena placa eletrônica adaptada no protótipo com esses componentes, buscando mantê-lo leve e também ter certeza que a bateria irá alimentar todos os componentes. Para a bateria, vamos buscar melhorar sua eficiência junto com a placa fotovoltaica, para que a energia seja armazenada de forma mais rápida e possa alimentar todos os componentes de forma satisfatória.

·         Motivos para elaboração da condução inteligente:

                                                      Número de mortes no trânsito mundial

Devido ao grande número de veículos que circulam nas ruas todos os dias, os acidentes ocorrem com muita frequência, e são responsáveis por muitas mortes todos os anos. Acreditamos que esse sistema de condução inteligente utilizando componentes acessíveis é um grande passo que pode diminuir a ocorrência de acidentes drasticamente. Abaixo temos algumas informações em relação ao número de acidentes no trânsito nos últimos anos.

•      Objetivos do projeto:

O nosso grupo tem como objetivo conseguir adicionar esses componentes que serão utilizados para a condução inteligente com sucesso no protótipo, e que funcione em conjunto com a alimentação feita ela placa fotovoltaica. Assim, estaremos unindo uma fonte limpa de energia com um dispositivo que irá trazer mais segurança aos veículos.

•          Materiais utilizados:

- Placa de circuito impresso universal pré-furada

- Til 32

-Til 78

-Ferro de solda

- Estanho

- Protótipo do 1º semestre

- Fios elétricos

- Cola quente

-CI 555

-CI 74XX

-Resistores

Placa eletrônica pré-furada

     

                      Emissores e receptores infravermelhos 

  

Resultado - 1º semestre

Elaboramos um protótipo que utiliza uma placa fotovoltaica que alimenta sua bateria de 3,6 volts. Durante o dia a placa vai carregando a bateria enquanto o carro de controle remoto é utilizado, e ao anoitecer (ou estiver nublado) ela o mantém funcionando. A bateria que utilizamos é de 3,6V então pelo fato do carrinho consumir bastante, sua duração acaba sendo curta, mas já estamos trabalhando em um modo de colocar uma bateria melhor e aumentar a autonomia do carrinho quando a placa não puder alimentá-lo.

O projeto foi apresentado no final do primeiro semestre na amostra do projeto integrador do campus Swift da USF.

Fotos do protótipo finalizado:

Logo postaremos alguns vídeos!

Carro de controle remoto e carregador

Imagens do carro de controle remoto que iremos utilizar no projeto:

 

Um dos nossos objetivos é fazer com que placa fotovoltaica também carregue a bateria do carrinho (iremos utilizar pilhas recarregáveis) para que ele funcione na ausência da energia solar. Esse é o carregador que iremos adaptar ao carro:

Placa fotovoltaica

O que é?

Os painéis fotovoltaicos são compostos por estruturas chamadas células fotovoltaicas, que têm a propriedade de criar uma diferença de potencial elétrico por ação da luz. O efeito fotovoltaico faz com que essas células absorvam a energia do sol e façam a corrente elétrica fluir entre duas camadas com cargas opostas.

Os materiais mais frequentemente usados para a fabricação destas células são o silício cristalino e o arsenieto de gálio. Um conjunto de células formam cristais, que são posteriormente cortados em pequenos discos polidos, que são as pequenas bolinhas que vemos nos painéis. Com a adição de fósforo e condutores metálicos, formam-se as células, que são posteriormente fixadas num painel rígido ou flexível e que recebe uma placa de vidro na face frontal para proteção das células.


Adquirimos uma placa fotovoltaica pela internet, que irá permitir que o carrinho funcione através da energia solar.

Imagem:

Vídeo do teste da placa com um led:

Materiais iniciais

Fizemos um levamento para analisar os materiais que serão necessários para colocar o projeto em funcionamento: 

• Carrinho RC + RC
• Pilhas do tipo recarregável
• Placa fotovoltaica
• Fios de cobre (para interligar os circuitos)
• Estanho (para soldagem)
• LED (para indicar quando a placa estiver recebendo energia solar)
• Carregar dor de pilhas (para adaptar em nossa placa)
Com todos esses itens, o protótipo inicial já poderá funcionar corretamente.

Projeto: carro movido a energia solar

Decidimos fazer um protótipo em menor escala de um automóvel que utiliza a energia solar para seu funcionamento, que será da seguinte forma: o carro terá uma placa fotovoltaica acoplada no teto, e a energia gerada através da placa irá permitir que o carro funcione e também carregar sua bateria. Quando não for possível utilizar a placa para obter energia, essa bateria será utilizada para que o veículo funcione.

Motivos para o desenvolvimento do projeto:

• Hoje os carros são um dos meios mais utilizados para locomoção nas cidades, e a emissão de poluentes feita por eles é muito alta. Com um carro elétrico, a emissão de poluentes é praticamente nula.

• O gasto que as pessoas têm com álcool/gasolina diminuirá muito, ainda mais nos dias de hoje que os preço estão muito altos, porque o carro utiliza a energia solar para seu funcionamento, e o custo com combustível será zero.

• A gasolina é feita do petróleo, que é um recurso finito na natureza. É óbvio que as reservas de petróleo tem potencial para durar muito tempo, mas utilizando um carro que tem como fonte de energia a solar, o ser humano deixa de ser dependente de um recurso finito nessa área.

Ideia inicial

A nossa ideia inicial foi trabalhar com energia "limpa" de fonte renováveis (solar, eólica), com o objetivo de criar um protótipo que utilize dessa energia sem causar danos ambientais e consumo extra da matriz energética atual.

Energia eólica

Energia solar