Referências Bibliográficas

[1] PEREIRA, F. Microcontroladores PIC: Programação em C. São Paulo: Editora, 4ª Ed, 2002.

[2] TAUB, H.; Circuitos Digitais e Microprocessadores. São Paulo: Mc- Graw Hill, 1984.

[3] SOUZA, D. J. Desbravando o PIC. São Paulo: Editora Érica: 5ª Ed, 2000.

[4] Mendonça, L.G.D., Ibrahim, R.C. Microsensor for the Measurement of Concentration of Liquid Solutions. ECS Transactions, Vol. 4, The Electrochemical Society, USA, pp. 149-158, 2006.

[5] Santos, E. J. Determination of ethanol content in gasoline: theory and experiment. Proceedings SBMO/IEEE MTT-S IMOC, pp. 349-353. 2003.

[6] Award Winning Ethanol Content Analyzer (2013). http://www.zeitronix.com/Products/ECA/ECA.shtml (acesso em 23 de out.2014)

 

[7] Flex Fuel Sensor Explained (2013). http://www.haltech.com/flex-fuel-sensor-explained/ (acesso em 23 de out.2014)

Conclusão

Com este trabalho, foi possível entender o funcionamento de um Etanômetro, desde a funcionalidade de um etano-sensor até a construção de um etano-visor.

Foi possível também ter a oportunidade de trabalhar com o software de simulação de circuitos (Proteus), bem como com as ferramentas de programação/compilação para o PIC (CCS).

Identificou-se que o Etano-Sensor utilizado possui um erro de calibração. Nada foi feito para corrigir este erro frente ao fato de que o sensor é selado.

Conclui-se que a montagem de um Etano-Visor é viável, visto que o protótipo montado foi capaz de medir um sinal PWM variando em frequência e em largura de banda.

Apresentação do Projeto na Semana da Engenharia USF 2014

E finalmente chega o grande dia!! 

Hoje o sistema completo foi montado para a apresentação na Semana da Engenharia USF 2014. Utilizamos gasolina comercial para demonstrar o funcionamento do sensor e para provar que a medição de porcentagem de etanol estava correta, foi feita uma medição do teor de etanol utilizando uma proveta. 

Graças a Deus tudo ocorreu conforme o planejado :) Abaixo a foto do grupo na hora da apresentação: 

                          Foto do grupo no dia da apresentação: Raphael, Árthur, Kelly e Robson.

Teste Hardware - Medições em Laboratório

Para verificar a eficácia do projeto, utilizou-se um gerador de funções para simular o sinal proveniente do Etano-Sensor. As imagens das figuras abaixo mostram a montagem dos equipamentos para realizar o teste.

                                    Figura 12 – Testes em laboratório do Etano-Visor

O vídeo abaixo evidencia o teste mencionado acima.

Teste Hardware – Medições com o Etano-Sensor

           

Por fim, utiliza-se um Etano-Sensor com um combustível conhecido (gasolina comercial) em seu interior.

Figura 13/14 – Testes finais em laboratório

Espera-se um sinal PWM de 75 Hz (25% de etanol) com largura de banda de 50% (temperatura ambiente ~ 25 °C). A figura abaixo ilustra o resultado.

Figura 15 –Etano-Visor medindo gasolina comercial (sinal do Etano-Sensor)

                Entretanto, tabto o teor de etanol quanto a temperatura medida apresentam valores incorretos. Isto porque o Etano-Sensor utilizado apresenta um erro de calibração. Com o auxílio de um osciloscópio, é possível analisar o sinal PWM emitido pelo Etano-Sensor.

Figura 16 – Sinal PWM emitido pelo Etano-Sensor ao medir gasolina comercial

                Comparando o sinal com as curvas das figuras 3 e 4, percebe-se que tanto a frequência quanto a largura da banda estão incorretas. Mas como o sensor é selado, não é possível fazer nenhuma alteração.

                Apesar do sistema completo não funcionar da forma esperada, nota-se que o Etano-Visor, objeto deste trabalho, funciona perfeitamente, interpretando o sinal PWM de acordo com a curva característica de um Etano-Sensor.

Hardware físico

Hardware físico

                Em seguida, é possível construir o hardware projetado, bem como gravar o software no PIC. Para isso, utilizou-se um protoboard para montagem do protótipo inicial, e um kit de desenvolvimento com PIC para emular o software e gerar um sinal PWM.

Figura 09 – Montagem do protótipo

                Infelizmente o resultado obtido não foi o esperado. Ocorreram alguns problemas quanto a rotina de seleção (alternar entre a função Etanomômetro e a função projeto). Desta forma, um novo software foi gerado, conforme mostrado abaixo.

Figura 10 – Novo código do Etano-Visor

                Novos testes foram feitos, e os erros foram eliminados. Entretanto não foi possível implementar no software o botão de seleção de função. Mas mesmo assim  ele foi montado fisicamente, tendo em mente melhorias futuras.

                A figura abaixo ilustra o hardware físico pronto.

Figura 11 – Hardware definitivo

                No hardware, foram montados:

                - todos os componentes ilustrados na figura 5 (hardware virtual);

- os plugs GND, VCC, PGC, PGD e RESET para facilitar a programação do PIC;

- os plugs GND e VCC para alimentação do circuito;

- o plug PWM para entrada do sinal do Etano-Sensor;

- os leds ON, ERRO e RESET para evidenciar o funcionamento do Etano-Visor;

Simulação no Proteus

O video abaixo mostra a simulação do Etano-Visor no Proteus, quando diversos sinais PWM são aplicados.

Simulação Proteus

Em seguida, com o auxílio de um gerador de funções, é possível simular o sinal de um etano-sensor. Por exemplo: supondo um combustível com 50% de etanol a uma temperatura de 27°C. Isto significa que, ao passar pelo Etano-Sensor, um sinal PWM de 101 Hz com largura de banda de 50% será gerado.

Medindo este sinal com o auxílio de um osciloscópio, obtém-se a figura abaixo.

Figura 06 – Sinal PWM de 101 Hz com largura de banda de 50%

Ao aplicar este sinal no PIC, obtem-se os valores desejados no display, conforme a figura abaixo.

Figura 07 –Medição de um sinal PWM pelo Etano-Visor