UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS CAMPUS CERES BACHARELADO EM SISTEMAS DE INFORMAÇÃO HERICKS SOUSA ALVES
AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL COM ARDUINO - INSTALAÇÕES ELÉTRICAS
Ceres - 2015
HERICKS SOUSA ALVES
AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL COM ARDUINO - INSTALAÇÕES ELÉTRICAS
Trabalho de conclusão de curso apresentado como requisito parcial à conclusão do curso de Bacharelado em Sistemas de Informação, da Universidade Estadual de Goiás Campus Ceres. Orientador(a): Profa. Ma. Juliana Martins de Bessa
Ceres - 2015
Sumário 1.
INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 4
1.
INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 5
2.
JUSTIFICATIVA ................................................................................................................ 6
2.
JUSTIFICATIVA ................................................................................................................ 7
3.
OBJETIVOS ........................................................................................................................ 8 3.1
GERAL ......................................................................................................................... 8
3.2
ESPECÍFICOS .............................................................................................................. 8
4.
REFERENCIAL TEÓRICO .............................................................................................. 9
5.
METODOLOGIA DA PESQUISA .................................................................................. 10
6.
RESULTADOS ESPERADOS ......................................................................................... 11
7.
CRONOGRAMA .............................................................................................................. 12
8.
REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO...............................................................................13
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1. INTRODUÇÃO Seguindo tendências tecnológicas, a automação residencial é utilizada cada vez mais na busca de residências inteligentes. Seja ela feita através da integração com vídeo e áudio, medidas de segurança, ou medidas que buscam o conforto; na verdade é que é viável tornar uma residência mais acessível, mais confortável, mais controlável por você, ou seja transformar uma casa em um lar (high-tech)1, contando com a automação residencial para isso. Surgem então alguns questionamentos sobre a automação residencial com arduino: O que é e onde pode ser usada? Quais os benefícios da automação residencial? O que é um arduino e o que pode ser feito com ele? Dentre os benefícios proporcionados pela automação residencial está o controle do sistema de entretenimento da residência, desde controlar televisões, dvds, home theater , até ajustar a iluminação do ambiente. Há economia de gastos também proporcionada através do controle de iluminação evitando que lâmpadas fiquem ligadas quando não há ninguém no ambiente ou quando ainda há iluminação natural. Controle de temperatura do ambiente pode ser programado para aparelhos como: ar condicionado serem ligados somente quando tiver alguém no local, ou o ambiente atingir determinada temperatura. A segurança é um dos maiores benéficos da automação sendo que através de sensores é possível controlar portas, portões, janelas e câmeras. Neste contexto, associa-se a automação residencial ao arduino, que é uma automação realizada por micro controladores de placa única e conjunto de softwares para programar que é o arduíno. O arduino é uma High tech ou alta tecnologia, é um tipo de arquitetura que surgiu por volta dos anos 70, focada no
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emprego de matérias com alta tecnologia em construções.
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plataforma open source que pode automatizar a vida de pessoas. Tecnicamente o arduino é um software como também um item de hardware, utilizado para o desenvolvimento de softwares como para o desenvolvimento de acessórios. A plataforma arduino possibilita o desenvolvimento de softwares para o controle de circuitos eletrônicos através da integração de sensores ao arduino, trazendo a automação de residências, com conforto e segurança. A automação residencial é nada mais que a integração de diversos equipamentos motorizados e automatizados ligados em rede, conversando entre si. Com a automação pode se com apenas um comando ligar/desligar as luzes da residência, gerenciar eletrônicos, ligar/desligar o ar condicionado, controlar portões e gerenciar partes de segurança e câmeras. O atrativo da automação residencial é o conforto e a segurança. A mesma pode ser utilizada para gerenciar tudo em uma residência, desde o controle de equipamentos até a segurança da residência.
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2. JUSTIFICATIVA Hattori (2011), no momento em que se automatiza uma residência, é possível com apenas um clique ligar/desligar luzes da dela, controlar portas, temperatura ambiente, gerenciar o sistema de entretenimento, até cuidar da irrigação do jardim e controle de segurança e câmeras. Hattori ainda diz que a automação mais buscada é a que envolve iluminação, pois a mesma permite que tarefas envolvidas com iluminação sejam mais intuitivas e automáticas. Hattori ainda afirma que o que o há de mais moderno na automação não é a engenharia conectando toda a casa, mas sim como essa engenharia pode ser controlada. Segundo ele essa engenharia pode ser controlada por diversos equipamentos e plataformas; pode fazer uso de computadores, tabletes e celulares associados as plataformas da apple por exemplo, como plataformas da Microsoft e android. Com o avanço da ideia de casas inteligentes, apareceram algumas formas de fazer determinada automação, no caso a automação residencial com arduino que envolve o próprio arduino e dispositivos da sua plataforma para automatizar sua casa. Segundo Michael McRobertes (2011) o arduino pode ser utilizado para desenvolver projetos interativos independentes, ou conectado a uma rede, computador, ou até mesmo a internet sendo possível enviar dados, recuperar dados ao arduino, e atuar sobre a plataforma possibilitando a automação. Segundo ele ainda ao arduino pode ser conectado leds, displays, botões, motores, interruptores, sensores, receptores, módulos de internet que é possível controlar, ou transmitir Segundo pesquisas existem vários projetos utilizando o arduino para controlar diversos dispositivos em casas ou em projetos com robótica. A partir da visão apresentada vê-se que a automação residencial com arduino é viável, sendo que ela propõe segurança e conforto residencial. O projeto busca fazer estudos e testes com a automação residencial com
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arduíno, para que seja possível sua implantação trazendo conforto e segurança residencial.
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3. OBJETIVOS 3.1 GERAL Compreender e apresentar a automação residencial com arduino, mostrando seus benéficos e apresentar uma aplicação em forma de protótipo, buscando a aprovação para projeto futuro, sendo possível
implantar a
automação residencial com arduino, integrando dispositivos e/ou equipamentos para automatizar residências. 3.2 ESPECÍFICOS
Identificar e estudar os métodos e conceitos da automação residencial com arduino.
Avaliar custos/benéficos do projeto.
Implementar aplicações na plataforma arduino, integrando dispositivos e/ou equipamentos com o arduino Uno e Arduino mega para controlar a parte elétrica residencial.
Apresentar um protótipo aplicando a automação residencial.
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4. REFERENCIAL TEÓRICO Com o mercado economicamente ativo, a automação residencial em si, ainda é muito nova, mas é utilizada desde o século passado. O surgimento da tecnologia data-se no final de 1970 nos Estados Unidos, quando surgiram os módulos Inteligentes, cujo princípio era simples, mas já ligava e desligavam, luzes e equipamentos. Desde então vê-se que a automação vem se tornando interessante e importante. Segundo JOSÉ ROBERTO MURATORI E PAULO HENRIQUE DAL BÓ (S.D) hoje em dia, 84% dos construtores dizem que automação residencial é um grande diferencial mercadológico. Segundo HIDEKI HATTORI, da Nobel Home (2011) no momento em que se tem uma casa automatizada, com um único comando é possível apagar todas as luzes de toda a residência, fechar cortinas, desligar pontos de ar condicionado, gerenciar a parte de segurança e câmeras. A integração desses processos é o que chamamos de automação residencial, não apenas a motorização de algum equipamento isoladamente. A automação residencial com arduino vem se tornando um grande diferencial mercadológico, pois ela é uma automação de baixo custo e capaz de controlar uma residência. Segundo MICHAEL MCROBERTES (2011), “o
arduino pode ser utilizado para desenvolver objetos interativos
independentes ou pode ser conectado a um computador, a uma rede, ou até mesmo a internet para recuperar e enviar dados do arduino e atuar sobre ele”. Segundo SIMON MONK (2014), “As placas arduino de interface oferecem uma tecnologia de baixo custo que pode ser usada facilmente para criar projetos baseados em microcontrolador. Com um pouco de eletrônica pode-se fazer todo tipo de coisa usando o seu arduino, desde controlar lâmpadas de uma instalação de arte até gerenciar a potência elétrica fornecida por um sistema de energia solar”.
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5. METODOLOGIA DA PESQUISA Diante do contexto da pesquisa, será aplicada a seguinte metodologias. Essas metodologias serão aplicadas dentro da composição do projeto; iniciando com a pesquisa bibliográfica, que tem como objetivo destacar para cada assunto os principais autores, relacionando-os com o tema da pesquisa. Dentro do contexto científico será utilizado a metodologia pela qual se aplica à apresentação de um produto, ou seja, à apresentação de um produto é uma metodologia utilizada em casos onde o aluno deseja trabalhar em cima de um protótipo de uma aplicação, objetivando então no final apresentar o sistema produzido. (WASLAWICK, 2009).
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6. RESULTADOS ESPERADOS Do ponto de vista que a automação residencial com arduino propõe conforto e segurança, espera-se o estudo realizado apresentando os benefícios do projeto e a apresentação com aplicação na forma de protótipo mostrando os objetivos alcançados. Espera-se que o projeto seja aprovado para possível projeto futuro, sendo possível a implementação da tecnologia em residências para possíveis testes. Espera-se que o projeto seja desenvolvido dentro das datas previstas e que alcance os objetivos propostos.
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7. CRONOGRAMA Descrição Elaboração do Pré-projeto Avaliação do Pré-projeto Entrega do Pré-Projeto Qualificação Levantamento e Revisão Bibliográfica Elaboração dos Instrumentos da Pesquisa Coleta de Dados Análise e Discussão dos Dados Apresentação Pré-Banca Prazo para Conclusão Entrega Trabalho Elaboração da Apresenta ção Defesa Final
FEV 1 X
2 X
MAR
ABR
MAI
JUN
1 X
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2
1
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JUL 2
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AGO 2
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X X X X
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X X X
X X X X
X X X X
X X X X
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X
X
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SET 1
X X
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OUT
NOV
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X
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X X
X
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8. REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO HATTORI, Hideki. Automação residencial: a tecnologia invade a sua casa.2011. Disponível em . Acesso em 15 março 2015. JORDÃO, Fabio. Arduino: a plataforma open source que vai 2011. Disponível em< automatizar a sua vida. http://www.tecmundo.com.br/android/10098-arduino-a-plataforma-opensource-que-vai-automatizar-a-sua-vida.htm>. Acesso em 17 março de 2015. MCROBERTS, Michael; ZANOLLI, Rafael. Arduino básico. São Paulo: Novatec editora, 2011. MONK, Simon. Projetos com arduino e android: use seu smartphone ou tablet para controlar o arduino. Porto Alegre, Bookman, 2014. MONK, Simon. Programação com arduino: começando com
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8. REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO HATTORI, Hideki. Automação residencial: a tecnologia invade a sua casa.2011. Disponível em . Acesso em 15 março 2015. JORDÃO, Fabio. Arduino: a plataforma open source que vai 2011. Disponível em< automatizar a sua vida. http://www.tecmundo.com.br/android/10098-arduino-a-plataforma-opensource-que-vai-automatizar-a-sua-vida.htm>. Acesso em 17 março de 2015. MCROBERTS, Michael; ZANOLLI, Rafael. Arduino básico. São Paulo: Novatec editora, 2011. MONK, Simon. Projetos com arduino e android: use seu smartphone ou tablet para controlar o arduino. Porto Alegre, Bookman, 2014. MONK, Simon. Programação com arduino: começando com sketches. Porto Alegre, Bookman, 2013. MURATORI, José Roberto; HENRIQUE DAL BÓ, Paulo. Automação residencial: histórico, definições e conceitos. (S.D). Disponível em: http://www.osetoreletrico.com.br/web/documentos/fasciculos/Ed62_fasc_a utomacao_capI.pdf >. Acesso em 14 março de 2015. SOARES, Karla. O que é um arduino e o que pode ser feito com ele. 2013. Disponível em http://www.techtudo.com.br/noticias/noticia/2013/10/o-que-e-um-arduinoe-o-que-pode-ser-feito-com-ele.html>. Acesso em 17 março 2015. WAZLAWICK, Raul Sidnei, 1967. Metodologia de pesquisa para ciência da computação. Rio de Janeiro, Elsevier, 2008.
