Teste de Foucault

O objetivo deste trabalho foi construir um aparato para fazer o Teste de Foucault, que é utilizado para analisar a qualidade da superfície de espelhos primários de telescópios refletores, especialmente no processo de sua construção. Para fazer o Teste de Foucault, uma pequena fonte luminosa é posicionada no centro de curvatura do espelho côncavo a ser analisado e um feixe de luz é direcionado a sua superfície. O teste é baseado no movimento de uma lâmina capaz de interceptar, nas proximidades do vértice, parte dos raios de luz refletidos pelo espelho primário do telescópio. A interceptação parcial dos raios, bem como a posição da lâmina ao longo do eixo axial, gera imagens que revelam características da superfície do espelho. O aparato foi construído com madeira do tipo MDF, uma fonte luminosa (LED) e uma lâmina de barbear fixada a uma haste montada sobre um charriot de microscópio, o qual permite movimentos em dois eixos ortogonais entre si num plano horizontal, a fim de avançar ou retroceder a lâmina, em relação ao espelho, e deslocá-la lateralmente para interceptar parte dos raios refletidos. O medidor foi alinhado com um espelho primário de 1350 mm de distância focal (raio de curvatura é o dobro dessa medida) e 165 mm de diâmetro. Ajustou-se experimentalmente a distância ideal até o vértice dos raios refletidos ficar a cerca de 4,0 cm da fonte e procedeu-se às interceptações dos raios de luz, com a movimentação da lâmina. Foram feitos cortes exatamente sobre o vértice, antes do vértice e depois do vértice, tendo sido observadas figuras com as características esperadas para cada situação. Uma pequena “sombra” foi observada em uma região da superfície do espelho, indicando uma irregularidade. Diante disso, concluiu-se que o aparato funcionou bem e pode ser utilizado para fazer Testes de Foucault.

Controle de minhocário

Controle e telemetria de um minhocário, destacando-se o controle de temperatura, umidade, pH, etc, por meio de microcontrolador, sensores e atuadores mecânicos, como válvulas e solenoides. Este projeto se baseia no uso das plataformas Gogo Board e afiliadas, além da Arduino e similares, podendo operar independente do computador ou conectadas a ele, por meio de conexões USB ou BLUETOOTH, interagindo com o usuário por meio de interfaces desenvolvidas em Visual Basic, LabView, Delphi, Java, dentre outras e utilizando protocolos de comunicação próprios de cada plataforma ou os quais foram desenvolvidos para o projeto. Como linguagens de programação para os microcontroladores, que podem ser baseados no PIC, ATMEL, ATMEGA, 8051, cada plataforma possui sua própria ferramenta de desenvolvimento, baseadas em softwares livres ou open source, mesmo assim poderão ser utilizadas as linguagens C, Basic e Assembler. Este projeto também contempla o uso e reaproveitamento de componentes oriundos de sucatas ou descartados, além daqueles que se encontram ociosos ou sem fim específico. Seu objetivo principal é aplicar os conceitos abordados em sala de aula e ainda estimular o aluno ou grupo de alunos à adquirirem novos conhecimentos relacionados à mecatrônica, que são: eletrônica, mecânica e informática, de maneira à encontrar soluções para alguns problemas do cotidiano, levando ao aprimoramento na busca de soluções para necessidades mais complexas, dentro de uma área de atuação profissional, bem como promover a interação entre os alunos e a sociabilização dentro do contexto acadêmico, bem como dentro do global, quer seja regional, quer seja entre outras regiões e instituições de ensino. O desenvolvimento será realizado pelos alunos do curso de Mecatrônica e deverá ser apresentado na mostra de trabalhos que ocorrerá no Seemtec 2012, sediado no Ginásio da Unicamp, aonde o Cotuca estará dentre várias escolas de Campinas. Como fonte de pesquisa poderá ser usada a internet ou ainda o acervo existente na biblioteca do colégio. Por fim, este projeto servirá para futuras construções que deverão ser apresentadas em outros eventos, como Colégio Aberto e próximos Seemtec.

Automação do processo de baliza de um carro de médio porte

Através de um conjunto de sensores para detectar o espaço que o carro tem para manobrar e sequência lógica programada, busca-se minimizar o número de indesejadas colisões provocados pela falta de experiência de alguns condutores ao executar baliza normalmente em lugares cada vez menores devido ao número crescente de veículos. Utilizando sensores magnéticos que possuem range próximo de 2 cm nas laterais, traseira e dianteira do protótipo pretende-se captar a presença dos veículos que são os indicadores do limite máximo que o automóvel pode chegar. O sensoriamento e os movimentos do carro serão controlados pelo software GOGO-REAL que é o utilizado para programar a placa GOGOBOARD. O projeto é composto de 1 protótipo veicular miniatura FIAT Palio Adventure  controlado manualmente por controle remoto. Para obter dados da baliza, primeiramente foi realizados ensaios manualmente por um membro do time de desenvolvimento do projeto, mas constatou-se que havia um problema na direção. Há uma mola que tem por função sempre forçar a direção do veículo ficar reta e a tensão dessa mola exigia um esforço muito grande, maior do que o motor do protótipo poderia vencer. Tornou-se necessário então fazer uma modificação no sistema de direção. Devido à baixa carga nas baterias do protótipo foi ajustado o sistema de direção do mesmo, retirou-se a mola que mantinha a direção do veículo reta quando não havia tensão no motor de direção, o que facilitava a programação e diminuía a probabilidade de erros, garantindo que a o carro tomaria a condição esperada em relação a posição das rodas.

Luz econômica

O projeto apresenta uma “lâmpada”, composta por quatro LEDs, cuja intensidade de luz emitida varia conforme a luminosidade do ambiente externo, captada por um LDR (Light Dependent Resistor); isso permite que a luz emitida pela fonte seja apenas a necessária para atingir um ponto ideal, definido no pre-set, reduzindo-se a energia gasta. Há também um sistema de auto desligamento em caso de inatividade ou falta de movimento no cômodo, fazendo uso de um sensor infravermelho. A concepção física do projeto foi realizada utilizando-se uma caixa e mobílias em escala de MDF, simulando um cômodo e observando-se o resultado da iluminação relativa.

Estacionamento com controle de vaga

O projeto de um estacionamento com controle de vaga consiste em um sistema onde um painel mostra as disponibilidades de vagas de um determinado estacionamento, apresentando quais lugares estão ocupados e quais estão vazios. Seu funcionamento se dá por sensores de luminosidade que são controlados por um microcontrolador, que está programado com um parâmetro de luz. Quando o carro se posiciona em cima do sensor, o valor do sensor fica abaixo do parâmetro determinado, então o microcontrolador emite um energia para comutar um relé, que está como uma chave aberta de um circuito com vários leds simbolizando o numero da vaga.

Controle de vagas em estacionamento

O trabalho consiste no controle de um estacionamento, cujo objetivo é utilizar um sistema automatizado para indicar as vagas ocupadas além de um sistema de segurança e antifraude. Quando o veículo é posicionado em frente à cancela, um sensor acionara o servo motor que abrirá a mesma, que não irá voltar a fechar enquanto o veículo não estiver a uma distância segura pré-estipulada. Logo em seguida, dentro do estacionamento, o automóvel poderá escolher uma dentre as vagas disponíveis, indicadas por um painel de leds. A partir do momento em que um carro se encontra estacionado, este deve validar a estadia. Ao tentar sair sem tê-lo feito, um alarme será acionado, indicando a não regularidade no pagamento, tendo assim o cliente a opção de retornar o carro a sua vaga, interrompendo o alarme sonoro, ou simplesmente efetuar a validação no ato.

Elevador

O projeto consiste de um protótipo reduzido de um elevador “convencional”, com programação que possibilita a parada em cada andar, através do acionamento de botões. O elevador é auxiliado por um contrapeso, com suas paradas e pontos terminais determinados por sensores infravermelhos. O projeto é controlado através da Gogo Board, a qual foi programada através da linguagem de blocos.

Fonte dançante

O projeto consiste em uma fonte dançante a partir de um sistema com três bomba hidráulicas, cada uma ligada a um conjunto de leds, acionadas através de um sensor sonoro que se encontra conectado a uma placa GoGoBoard, pela qual foi feita a programação, utilizando o sinal sonoro como variável para o acionamento das bombas.

Estádio de futebol com detecção de gol

O objetivo do projeto do estádio de futebol inteligente foi detectar a passagem da bola pela linha do gol, através de 4 sensores de presença (1 ao lado de cada trave nos 2 gols) construídos, cada um com 2 leds e 1 resistor. O funcionamento dos sensores consiste em dois leds, dos quais 1 é um emissor de sinal e o outro é o receptor, ou seja, quando a bola passa pelo emissor, o sinal é desviado para o receptor. Através de fios conectados à placa gogoboard, o sinal é enviado para a placa, que por sua vez emite um sinal sonoro de acordo com a programação realizada. Além disso, o projeto dispõe de uma maquete feita com papelão e cortado a LASER em 47 fatias, que se sobrepõem ao serem coladas.

Limpador de chão

O sistema consiste de um limpador de chão constituído por duas vassouras posicionadas nas extremidades. Ao ser acionado, as vassouras começam a rodar e isso faz com que a sujeira seja jogada pra dentro do “carrinho”. Sua movimentação é para frente até que seus sensores de contato recebam sinal de que bateram em algo. Quando isso acontece, ele desliga uma roda e inverte a outra, o que faz com que ele de meia volta até seus sensores de contato posicionados atrás sejam ativados. Ao ocorrer isso, o carro vai pra frente até bater a frente novamente, girando pra outro lado e assim, permanecendo em um zigue-zague.