Energias Limpas - Ideia Fantástica!

Tráfego de veículos em estrada produz energia.

A companhia Israelense do sector de energia Innowattech está a transformar o tráfego automóvel numa fonte de electricidade “limpa”. A empresa começou a instalar geradores especiais sob o pavimento das estradas com capacidade de produzir energia em massa através dos meios de transporte.

Estes geradores transformam em energia a força mecânica da pressão dos pneus dos veículos. Trata-se de um processo tecnológico chamado piezelectricidade.
Uma única faixa, de um km, equipada com o gerador, é capaz de fornecer 0,5 Megawatt por hora, o suficiente para iluminar 600 casas durante um mês. Na fase de testes, estes geradores foram ligados a um aparelho que mede a corrente eléctrica.
Quando um camião passava, a corrente subia acendendo as lâmpadas dos postes. Para quem dirige na estrada os geradores são imperceptíveis.

Apesar de serem comprovadamente eficientes estes sistemas são ainda muito caros.

Cá em Portugal também já se trabalha num sistema similar, em 2008 dois jovens mestrados de Engenharia electromecânica da Universidade da Beira Interior (UBI) "inventaram" um sistema destes ainda em fase de testes.

Simulador Corrida

Ontem um colega meu mostrou me este vídeo.... depois de ver esta obra de arte que alguém com muita imaginação e conhecimento conseguiu construir eu tenho uma coisa a dizer:

"Mãe... Pai... se quiserem que me torne no filho mais caseiro do mundo aos fins de semana.. ponham me um brinquedo destes no quarto..." loooooooooooool

Ou então este também aceito... :P

2º Projecto Arduino - Processador de efeitos para luzes ritmicas

Tendo em conta a quantidade de Festas/Churrascos que o nosso pessoal costuma fazer, e visto que a partir das 18h da tarde fico sem um corno pra fazer, senti-me na "obrigação" de tentar desenvolver algo pra dar ainda mais pinta às nossas "partys", tirando mais uma vez partido do nosso potente amigo Arduino... =)

Ultimamente nestes encontros com a malta infernal não tem faltado quase nada... mines, vodka, comida, bolinhos, música, petiscos e por vezes muito raramente uma espécie de "SPECIAL DECÔR" loool .... e eu pensei... isto tudo junto com efeitos de luz à mistura era o cenário perfeito...

então mãos à obra....

Material necessário:

Hardware

- 1 Arduino Uno


- 5 Relés (12V por exemplo)

- 5 Díodos 2N4004

- 5 Transístor 2N2222

- 5 Resistências 2.2k e 5 de 10k


- 5 LED (sinalização de ON/OFF)

- 1 Microfone de Eletreto pré-amplificado (sensor de som)

- 4 Switchs ON/OFF
Em que:
- 3 são para mudar efeitos, e 1 para modo auto/manual


- 2 Botões de Pressão
Em que:
- 1 é o START e outro o STOP/RESET

2 - Potenciómetros 10k (aumentar/diminuir velocidade do efeito e sensibilidade)

5 - Tomadas

5 - Lâmpadas Coloridas

E pronto.. para já temos tudo.

Montagem e ligações:

1. Montar estes circuitos:

Placa de Releés + Lâmpadas

Switchs ON/OFF
(Montar 5 circuitos destes, em que 2 deles têm um botão de pressão em vez do Switch)

Ligação do potenciómetro ao arduino


Ligar Microfone ao arduino

Software

Tendo agora tudo montado vamos tratar do software, deixo aqui o código completo com comentários a explicar as linhas de código mais relevantes.

Aspectos e objectivos principais do funcionamento do sistema:

1. Processar efeitos em 5 lâmpadas coloridas tendo em conta as posições combinadas dos 3 switchs ON/OFF instalados, portanto teremos 2^3 = 8 EFEITOS diferentes.

2. Acelerar ou diminuir o velocidade do pisca-pisca em cada uma dos 8 efeitos, com recurso a um Potenciómetro.

3. Programas 2 botões simples de pressão para START e STOP, em que o STOP e o RESET são o mesmo botão.

4. Utilizar o último swicth ON/OFF como selector de modo de funcionamento, manual ou automático, isto é, neste último modo as luzes irão piscar com efeitos aleatórios mas ao ritmo da música.
Para tal usou-se o microfone como sensor de som, e programou-se este modo da seguinte forma:

O sensor é lido pelo arduino, através da entrada analógica 4, que verifica três níveis de sinal e chama a função "acende", esta gera um byte aleatório e usa os cinco primeiros bits para acionar as lâmpadas através dos relés em que o bit 1 liga o relé e bit 0 desliga o relé correspondente, o que por sua vez acende ou apaga as lâmpadas respectivamente. Para cada nível de sinal é aplicado um delay, que determina quanto tempo as lâmpadas ficarão no estado actual antes de uma próxima leitura do sensor. No caso do nível de sinal mais alto, a função acende é chamada duas vezes para causar um efeito diferente.

Construção da PCB

- Circuito no software PCB artist:



- Impressão e estampagem:

Depois de um banho corrosivo ficamos com:


Agora é só furar e soldar todos os componentes (na foto ainda não estava tudo soldado):




O Painel de control tem este aspecto:



Tendo tudo pronto e visto que isto esta uma confusão de "fiarada" vamos ter que construir um suporte com as respectivas tomadas para colocar todos os componentes de uma forma mais prática e robusta.

Tendo isto pronto vamos montar tudo no seu devido lugar, o resultado final é este:

Em baixo um vídeo com uma pequena demonstração do sistema a funcionar em modo auto ao ritmo da música:

1º Projecto Arduino - Controlo de aquecedor via WEB

Objectivo: como cá em Vila Real é muito frio... e tendo em conta que chego a casa encontro sempre o meu quarto completamente gelado pensei cá pra mim... humm.. isto era giro era ligar o aquecedor remotamente do meu trabalho umas horas antes e assim encontrar o meu quarto já bem quentinho =)

Foi então que pensei que isto seria mais interessante ainda era se este sistema também me permitisse visualizar a temperatura ambiente do meu quarto em tempo real... não vá eu estar a ligar o aquecedor e às tantas.. nem era preciso.

então mãos à obra.....

Material necessário:

Hardware

- 1 Arduino Uno

Será usado tanto neste como nos próximos projectos como a unidade de processamento de todo o sistema, obviamente.

- 1 Ethernet Shield para o Arduino

Esta é uma das "milhentas" shields que existem para o arduino, não é mais que um módulo baseado no chip Ethernet Wiznet W5100 providenciando uma network (IP) stack capaz de utilizar TCP e UDP, Blá, Blá, Blá, Blá, wiskas saketas... basicamente permite ligar o arduino a uma rede com ou sem Internet.


- 1 Router com ligação à Internet

- 1 Relé (12V por exemplo)


-1 Díodo 2N4004

- 1 Transístor 2N2222


- 1 Sensor de Temperatura (DS18B20 por exemplo)


- 2 resistência 2.2k e 4.7k

- 1 LED (sinalização de ON/OFF)



E pronto.. para já temos tudo.

Montagem:

1. Montar estes circuitos:



2. Arduino + Ethernet Shield

Nota: O cabo de rede proveniente da saída RJ45 vai conectar numa porta do Router, o cabo USB que aparece na figura apenas serve para descarregar o código do PC para o arduino, pois a alimentação do sistema terá que ser feita com recurso a um transformador de 12V.

Software

Tendo em conta o tamanho do código desenvolvido é possível fazer o download deste aqui.

Agora é só descarregar este código para o arduino, depois configurar o Router de maneira a que este responda a pacotes vindo de fora da rede privada ou seja vindos da WEB, para tal é só abrir a porta 80 deste e atribui-la ao endereço IP privado neste caso é o 192.168.1.65 e pluff já tá.. :=)

A interface mostrada é a seguinte:

Como é óbvio tive que esconder o endereço pois não me dá jeito que a malta me ande a ligar e desligar o aquecimento sem mais nem menos.. lool

Se preferirem utilizem um redirecionador de sites para utilizarem um nome mais sugestivo no endereço em vez de ter que colocar o IP.

Construção da PCB (placa de circuito impresso):

Isto é tudo muito bonito mas o que dava jeito era ter numa única placa todos os componentes prontos a ligar ao arduino, para tal e de forma a tornar o sistema mais prático construí uma PCB.

1º - Projectar as pistas do circuito

Para isto utilizei o Software PCB Artist


2º Imprimir isto numa impressora a laser num papel ligeiramente mais grosso que o normal.


3º Em seguida cortar uma PCB virgem à medida certa e com ajuda de um ferro de engomar estampar o circuito nela... até acertarem com o tempo certo para estampagem preparem se para realizar um número considerável de tentativas :)

Mal acertem esse tempo coloquem a placa em água fria uns minutos e suavemente retirem o papel que ficou agarrado a ela, caso esteja a correr tudo bem a tinta e o papel da impressão vão ficar colados à PCB só e apenas nos sítios onde existem pistas.
O aspecto é este:


Eventualmente será necessário dar uns retoques nas pistas com uma caneta de feltro de preferência preta.

4º Vamos agora preparar um solução de acido clorídrico a 33% de pureza + Água Oxigenada de 30 Volumes obrigatoriamente, 1/2 de cada. colocamos lá a placa e agitamos suavemente até o cobre em excesso corroer (esta é a parte perigosa e tal , cuidadinho com os olhos, nariz e mãos... aquilo queima mesmo e dá uma moka medonha..:))

5º Furar a PBC com uma broca de 1mm e soldar os respectivos componentes. O aspecto final
é este:


6º Agora é só ligar os terminais aos respectivos conectores do arduino e tá pronto a funcionar..

Principal limitação: Se possuírem uma ligação à net pelo telefone o IP não será fixo, ou seja.. basta que reiniciem o Router por algum motivo e ficam sem acesso ao sistema do exterior.. :(

Uma ligação à net por cabo resolve este problema pois o IP será sempre o mesmo, ainda que se reinicie o Router.

De referir que neste caso eu ligo um aquecedor... mas podia muito bem ligar uma ventoinha, um microondas, um forno, uma luz... (uma luz???) uma luz não porque isso seria estúpido, ninguém liga a luz do quarto sem estar lá.... loool