Projeto Interdisciplinar: Carrinho Dedicado (2º semestre de 2016) Classes participantes: 2os ciclos do Ensino Modular e 2as séries do Ensino Integrado Objetivo: O carrinho deve percorrer 12m em uma faixa demarcada e parar. A parada deve ocorrer após a marca de chegada, dentro da zona de frenagem, com um metro de comprimento (veja desenho). Ao parar, o carrinho deve acender a luz de freio. Normas: 1) Os grupos devem ter, no máximo, 5 alunos. 2) O carrinho deve fazer todo o percurso dentro da faixa demarcada como pista. Caso saia sair da faixa, ele será desclassificado dessa etapa. Cada carrinho deve largar três vezes (3 baterias), valendo para a avaliação os três desempenhos. 3) Se o carrinho falhar na largada, ele será desclassificado dessa etapa. 4) O carrinho não pode perder peças durante a corrida. Caso isto ocorra, ele será desclassificado dessa etapa. 5) Depois de cada largada não será permitido “mexer” no carrinho. 6) O carrinho não pode ser empurrado na largada e nem durante a corrida. Nenhum componente pode ser colocado fora do carrinho (na pista, por exemplo). 7) É proibido o uso de controle remoto, fonte de alimentação por meio de cabos e, a partir da largada todas as funções exigidas devem ser totalmente automáticas. 8) A apresentação deve ocorrer na quadra de esportes na sexta e sábado durante a EXCUTE (em análise). 9) No dia da apresentação, os alunos poderão convidar os seus familiares e amigos para assistirem o evento. 10) Na avaliação técnica do carrinho, é dada ênfase nas inovações relacionadas ao sistema elétrico, mecânico, chassi e carenagem. 11) A nota final do projeto é composta pelo desempenho do carrinho e pelo relatório, cujo modelo é apresentado adiante. Esta nota poderá ser usada para compor conceito da disciplina do professor orientador e das disciplinas envolvidas no projeto. Zona de Frenagem Largada 12m 1m Chegada Observações: A) Note que os problemas principais do projeto são: cumprir o percurso, direção e parada do carrinho dentro dos limites estabelecidos e documentar o projeto. B) Para atingir o objetivo, cada grupo poderá optar pela tecnologia que achar conveniente, ou seja, temporização, contagem de voltas da roda do carrinho, utilização do circuito integrado 555, AT89S52, Arduino etc. C) Os testes e ajustes finais no carrinho deverão ser realizados antes do dia da prova. 1 Relatório do Projeto: Cada grupo deve entregar um relatório impresso do projeto do carrinho para seu professor. Este relatório deve conter: a) b) c) d) Capa : Nome do Carrinho, Integrantes do Grupo, Professor(es) Orientador(es); Introdução: descrição do problema e soluções adotadas. Desenvolvimento do carrinho: Descrição de funcionamento, circuito elétrico/eletrônico, cálculos dos valores dos componentes, desenho mecânico etc. Resultados obtidos: Resultados alcançados e foto do carrinho. O relatório deve ser entregue para o professor na semana anterior à EXCUTE, na semana de avaliação oficial do carrinho. Critérios de Pontuação para a competição (em análise): 100 pontos se o carrinho parar dentro da zona de frenagem. 50 pontos se o carinho não ultrapassar totalmente a linha dos 12m. Penalidades: 1 ponto a cada centímetro que ultrapassar a linha de 12 metros 10 pontos se a luz de freio não acender quando o carrinho parar Pontos de bônus: 10 pontos – pela entrega do relatório dentro das normas estabelecidas 10 pontos – se o grupo construir o chassi e/ou carenagem ou se o grupo fizer adaptações/mudanças significativas num carrinho pronto. Para a pontuação final será feita a média de pontuação de 3 percursos. Inscrição: Cada grupo deverá inscrever seu carrinho como Nome, habilitação e componentes do grupo pelo link: https://goo.gl/forms/oASFiM1nivIukgGo1 Este link estará disponível no site www.excute.educatronica.com.br – carrinho dedicado. As inscrições podem ser feitas assim que os grupos se formarem respeitando o prazo máximo 31/10/2016. Orientações Técnicas - Temporizadores CI NE555 2 O livre acesso aos terminais de disparo, "reset" e constante de tempo possibilitam aplicações múltiplas tais como: osciladores, formadores de pulsos, circuitos de atraso e várias formas de modulação por pulsos. Sendo compatível com as famílias lógicas TTL, CMOS e LSL suporta corrente na saída de até 200 mA, com uma estabilidade em temperatura da ordem de 0,05% /°C. DESCRIÇÃO DE FUNCIONAMENTO Pino 1 – Terra Pino 2 - Disparo O ciclo de tempo se inicia quando o nível de tensão neste terminal cai abaixo de 1/3 de Vcc. Uma vez disparado, o circuito fica imune a pulsos adicionais nesta entrada. O pulso de disparo, no entanto deve ter uma duração menor do que aquele determinado pelo circuito RC de temporização. Pino 3 – Saída. O nível lógico é normalmente L (Off) e permanece em H (On) durante o ciclo de tempo. Pino 4 - "Reset" O ciclo de tempo pode ser interrompido a qualquer momento, bastando para isso, ligar à massa o terminal "reset". Desfeita essa ligação, o NE 0555 estará em condições de iniciar um novo ciclo de tempo. Para proteção contra sinais espúrios deve-se ligar este terminal, quando não utilizado, diretamente à fonte de alimentação. Pino 5 - Tensão de Referência. A tensão de desligamento pode ser controlada ou modulada através do pino de controle 5. Este terminal é internamente polarizado a 2/3 de Vcc. Quando não se usar este terminal, deve-se conectar um capacitor de desacoplamento de 0.01 F ao terra. Pino 6 - Limiar (Threshold) O ciclo de tempo termina assim que a tensão deste terminal "threshold" atinge a tensão do pino 5 (normalmente 2/3 de Vcc). Nesse instante o circuito é '"resetado. Pino 7 - Descarga Este terminal está ligado ao circuito de chaveamento. responsável pela descarga do capacitor, após o ciclo de ten1po. Pino 8 - Vcc – Tensão de Alimentação (4,5V a 15V) APLICAÇÕES TIPICAS Multivibrador Monoestável O tempo em que a saída permanece no estado lógico H, é dado pela equação: A expressão acima indica que o tempo é independente da tensão de alimentação 3 Multivibrador Astável A figura 3 mostra um multivibrador astável onde a frequência pode ser calculada precisamente em função de R A , RB e C pela equação. Interface de potência para o CI 555 a Relê (até 500mA) Interface de potência para o CI 555, com transistor Darlington para acionamento de Motor CC. Exemplos - 01 4 Exemplos - 02 Multivibrador monoestável O estado estável da saída é nível zero 0 (0V). Aplicando um pulso de disparo ao pino 2, a saída muda de 0V para Vcc e permanece neste estado durante a carga do capacitor C1. A carga de C1 ocorre através do resistor R1e assim que a carga atinge 2/3 de Vcc a saída volta a 0V. 5