Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDADE POTIGUAR ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO
SISTEMA DE MONITORAMENTO DE TEMPERATURA
ATRAVÉS DA REDE ELÉTRICA
Alann Karllo Gomes Xavier Marinho
Daniel Câmara Gadê de Vasconcelos
NATAL / RN
JANEIRO DE 2007
ALANN KARLLO GOMES XAVIER MARINHO
DANIEL CÂMARA GADÊ DE VASCONCELOS
SISTEMA DE MONITORAMENTO DE TEMPERATURA
ATRAVÉS DA REDE ELÉTRICA
.
Exame de qualificação submetido à direção do curso de
Engenharia de Computação da Universidade Potiguar
como parte dos requisitos necessários para a obtenção da
graduação em Engenharia de Computação.
ORIENTADOR: Prof. Glaucus Brelaz
NATAL / RN
JANEIRO DE 2007
3
“Não podemos construir uma máquina do tempo para mudar o passado porque
se o passado fosse mudado não construiríamos uma máquina do tempo.”
“Todos nós temos máquinas do tempo. As que nos levam ao passado são nossas
lembranças, e as que nos fazem ir em frente são os nossos sonhos.”
Herbert George Wells – “A Máquina do Tempo”
4
AGRADECIMENTOS
Primeiramente a Deus, o maior de todos os engenheiros, pela infinita bondade e
misericórdia, que cada dia nos proporciona vitórias como esta.
Agradecemos aos nossos pais e nossas namoradas que acham estranho ir para a
faculdade durante os fins de semana mesmo tendo ido durante toda a semana.
Ao Prof. Dr. Antonio Luiz Pereira de Siqueira Campos por ter iniciado este projeto
com a gente e nos ter dado a base para que nós a executamos.
Ao Prof. Glaucus Brelaz por nos ter acolhido durante o segundo semestre, nos ter
orientado e ter dado novas idéias que incrementaram o projeto mesmo com vários grupos para
orientar.
Aos nossos amigos e colegas de turma pelo companheirismo e pela convivência
durante as madrugadas, fins de semana e nas, infelizmente, raras viagens e “farras”.
A Carlos Evandro que nos disponibilizou o material de sua monografia e que nos foi muito útil.
Ao Google, por tornar nossa vida mais fácil, com a sua busca eficiente.
E a todos que de uma forma ou outra contribuíram para o sucesso deste projeto.
5
SUMÁRIO SUMÁRIO 5
LISTA DE FIGURAS 7
LISTA DE TABELAS 9
LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIATURAS 10
RESUMO 11
ABSTRACT 12
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO 13
CAPÍTULO 2 - A REDE ELÉTRICA 15
2.1 A REDE ELÉTRICA COMO CANAL DE COMUNICAÇÕES 15
2.2 DISTÚRBIOS CARACTERÍSTICOS DA REDE ELÉTRICA 18
2.2.1 Impedância 19
2.2.2 Atenuação 20
2.2.3 Ruídos 20
2.2.4 Outros Distúrbios na Rede Elétrica 22
CAPÍTULO 3 - MODULAÇÃO 25
3.1 MODULAÇÃO DE ONDA CONTÍNUA ANALÓGICA 25
3.1.1 Modulação de Onda Contínua por Amplitude (AM) 26
3.1.2 Modulação de Onda Contínua por Ângulo 26
3.2 MODULAÇÃO DE ONDA CONTÍNUA DIGITAL 27
3.2.1 Modulação em Amplitude por Chaveamento (ASK) 27
3.2.2 Modulação em Freqüência por Chaveamento (FSK) 27
3.2.3 Modulação em Fase por Chaveamento (PSK) 28
3.3 MODULADOR E DEMODULADOR FSK 29
3.3.1 Modulador FSK 29
3.3.2 Demodulador FSK 30
3.3.2.1 Phase-Locked Loop (PLL) 31
3.4 LEGISLAÇÃO E REGULAMENTAÇÕES 32
CAPÍTULO 4 - TEMPERATURA 34
4.1 DEFINIÇÃO 34
4.2 MEDIÇÃO DA TEMPERATURA 34
6
4.2.1 Instrumentos de Medição 34
4.2.1.1 Termistores 35
4.2.1.2 Termopares 36
4.2.1.3 Pirômetros 36
4.2.1.4 Sensores semicondutores 37
4.2.1.5 Circuitos integrados 37
CAPÍTULO 5 - MICROCONTROLADOR PIC16F877A 41
5.1 CONVERSOR A/D 42
5.2 COMUNICAÇÃO SERIAL I2C NO PIC16F877A 43
5.2.1 O I2C 43
5.2.2 Barramento I2C 43
5.2.3 Transmissão dos Dados 44
5.3 COMUNICAÇÃO SERIAL RS-232 NO PIC16F877A 46
5.3.1 Módulo USART 46
5.3.2 Protocolo de Comunicação Serial RS-232 47
5.3.3 Driver RS-232 47
CAPÍTULO 6 - INTERFACE DE ACOPLAMENTO 49
6.1 DRIVER DE SAÍDA (AMPLIFICADOR DE POTÊNCIA) 49
6.2 REDE DE ACOPLAMENTO 50
CAPÍTULO 7 - IMPLEMENTAÇÕES, TESTES E RESULTADOS 52
7.1 CIRCUITO COM TRANSMISSÃO ANALÓGICA DE MALHA ABERTA 52
7.2 CIRCUITO COM TRANSMISSÃO DIGITAL UTILIZANDO I2C 54
7.3 CIRCUITO COM TRANSMISSÃO DIGITAL UTILIZANDO O CONVERSOR
A/D 60
CAPÍTULO 8 - CONCLUSÃO 64
BIBLIOGRAFIA 66
ANEXO A - CIRCUITO TRANSMISSOR / RECEPTOR 69
ANEXO B - IMAGENS DOS TESTES 71
ANEXO C - PROGRAMA DO PIC16F877A 73
7
LISTA DE FIGURAS
Figura 1.1 - Diagrama de blocos do projeto 14
Figura 2.1 - Rede Telefônica 16
Figura 2.2 - Rede Wireless 16
Figura 2.3 - Rede Ethernet 17
Figura 2.4 - Rede Elétrica 18
Figura 2.5 - Freqüência (MHz) – Impedância de redes elétricas na Europa, por Malack
e Engstrom 20
Figura 2.6 - Espectro do ruído 22
Figura 3.1 - Modulação de Onda Contínua do tipo analógica 26
Figura 3.2 - Modulação de Onda Contínua do tipo digital 29
Figura 3.3 - Circuito para modulação FSK usando o XR-2206 30
Figura 3.4 - Diagrama de blocos do XR-2211 30
Figura 3.5 - Diagrama de blocos de um PLL básico 30
Figura 3.6 - Representação da faixa ocupada por um sinal 32
Figura 3.7 - Faixa de sincronismo de um sinal 32
Figura 4.1 - Variação do resistor dos termistores com relação à temperatura 36
Figura 4.2 - Vários tipos de termistores 36
Figura 4.3 - Variação temperatura x resistência elétrica 37
Figura 4.4 - Gráfico variação temperatura x erro de medição do LM35 38
Figura 4.5 - LM35 38
Figura 4.6 - Esquema interno do LM35 39
Figura 4.7 - Montagem para medições de temperatura entre -55ºC e 150ºC 39
Figura 4.8 - Montagem para medições de temperatura entre 2ºC e 150ºC 40
Figura 4.9 - Erro de medição (em ºC) do TMP101 x variação de temperatura (ºC) 40
Figura 5.1 - Representação da arquitetura de Von Neumann e de Harvard 41
Figura 5.2 - Diagrama de um barramento I2C 44
Figura 5.3 - Esquema de uma transmissão do protocolo I2C 45
Figura 5.4 - Níveis lógicos aleatórios presentes da transmissão de 8bits de dados 47
Figura 5.5 - Circuito de operação típico do MAX232 48
Figura 6.1 - Interface de Acoplamento 49
8
Figura 6.2 - Circuito do amplificador classe AB 50
Figura 6.3 - Rede de Acoplamento Fase-Neutro 51
Figura 7.1 - Circuito com transmissão analógica de malha aberta 52
Figura 7.2 - Teste do sensor 53
Figura 7.3 - Esquema do circuito de condicionamento e do VCO 54
Figura 7.4 - Circuito com transmissão digital utilizando I2C 55
Figura 7.5 - Diagrama de blocos do programa do PIC16F877A para o sensor TMP101 56
Figura 7.6 - Estrutura do transmissor FSK 57
Figura 7.7 - Configuração dos componentes passivos do demodulador 58
Figura 7.8 - Circuito com transmissão digital utilizando o conversor A/D 60
Figura 7.9 - Organização dos registradores do conversor A/D do PIC16F877A 61
Figura 7.10 - Organograma básico do programa do PIC16F877A usado neste projeto 63
Figura A.1 - Circuito do transmissor 69
Figura A.2 - Circuito do receptor 70
Figura B.1 - Sensor de Temperatura 71
Figura B.2 - Saída do sensor mostrado no osciloscópio em escala 0.2 V/Div 71
Figura B.3 - Onda da saída do sinal da freqüência F2 modulador XR-2206 com
aproximadamente 98kHz 72
Figura B.4 - Onda da saída do sinal da freqüência F1 modulador XR-2206 com
aproximadamente 102kHz 72
9
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1 - Anomalias mais comuns provenientes da rede elétrica, suas causas e efeitos 22
Tabela 3.1 - Alocação de freqüências para redes de baixa tensão residencial 33
Tabela 5.1 – Níveis de tensão fornecidos pelo PIC16F877A e pelo padrão RS-232 48
Tabela 6.1 - Características dos amplificadores com configuração coletor comum 49
Tabela 7.1 – Valores de conversão da temperatura 61
10
LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIATURAS
A - Unidade de medida elétrica em Ampéres.
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas.
ASK - Amplitude Shift Keying.
A/D - Analógico / Digital.
bps - Bits por segundo.
C - Capacitância.
CEBus - Consumer Eletronics Bus
CENELEC - Comité Européen de Normalisation Electrotechnique.
CI - Circuito Integrado.
dB - deciBel, Unidade adimensional de ganho ou atenuação.
Fc ou F0 - Freqüência Central.
FSK - Frequency Shift Keying.
H - Unidade de indutância, Henry.
Hz - Unidade de freqüência, Hertz, um ciclo por segundo.
I2C - Inter-Integrated Circuit.
IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers.
L - Indutância.
LAN - Local Area Network.
MSSP - Master Synchronous Serial Port
PC - Personal Computer.
PLC - Power Line Communications.
PLL - Phase Locked Loop.
PSK - Phase Shift Keying.
s - Unidade de medida de tempo em segundos.
SDA - Serial Data Line.
SCL - Serial Clock Line.
USART - Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter
V - Unidade de tensão, Volt.
VCO - Voltage Controller Oscillator.
W - Unidade de medida elétrica em Watts.
11
RESUMO
Este projeto tem a como objetivo a elaboração um sistema de monitoração remota de
temperatura de ambientes com transmissão dos dados através da rede elétrica. O trabalho
discorre toda a parte teórica necessária para a compreensão do mesmo, além de demonstrar a
montagem do circuito, testes realizados e os resultados obtidos.
Palavras chaves: Transmissão de Dados Via Rede Elétrica, PLC, Medição de Temperatura,
Modulação.
12
ABSTRACT
This project has as objective the elaboration a system of remote temperature
monitoration of environments with transmission of the data through the power lines. The
work discourses the whole necessary theoretical part for the it’s understanding, as well as
demonstrating the circuit’s assembly, accomplished tests and the obtained results.
Keys Words: Power Line Communications, PLC, Measurement of Temperature, Modulation.
13
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO
A monitoração da temperatura é algo importante nos dias de hoje. Nas indústrias e no
comércio, ela é aplicada em salas de fabricação de componentes eletrônicos, em frigoríficos,
hospitais, escritórios, etc. Ela também é empregada nas residências visando melhorar o
conforto dos moradores. Este controle não é tratado apenas como um quesito de conforto ou
exigência técnica em locais com temperatura controlada, mas serve também para otimizar o
funcionamento de condicionadores e aquecedores de ar visando economizar energia e
diminuir os custos.
O problema desta monitoração é que ele normalmente necessita de uma infra-estrutura
própria para ser instalado, como, por exemplo, o cabeamento. Por isso, o projeto de um prédio
tem que ser pensado visando à instalação dos sensores de temperatura, o que eleva o seu
custo.
Este projeto visa superar este problema utilizando a rede elétrica para a transmissão
dos dados dos sensores de temperatura. Com a transmissão dos dados via rede elétrica,
também conhecia como Power Line Communications (PLC), pode-se instalar um sistema de
monitoração de temperatura dependendo apenas da existência de uma tomada ligada à rede
elétrica, coisa comum em todos os estabelecimentos atuais. Ela também permite uma
integração com outros equipamentos elétricos visando automatizar determinados processos,
como por exemplo, o ar-condicionado.
A idéia de se transmitir sinais por linhas de potência remonta aos anos trinta.
Entretanto, nunca foi considerado um meio de comunicação viável devido à baixa velocidade,
baixa funcionalidade, alto custo de desenvolvimento e ao excesso de ruído no meio. A
transmissão dos sinais pela rede elétrica, só foi possível com o avanço das técnicas de
modulação e multiplexação, permitindo transmitir sinais diferentes sobre um mesmo meio
físico. Hoje essa técnica de transmissão de dados está em franco desenvolvimento e seu uso
está se difundindo rapidamente.
14
Figura 1.1 – Diagrama de blocos do projeto.
No Capítulo 2 será estudada a rede elétrica. Serão descritas suas características, seus
problemas e os requisitos para que haja uma transmissão de dados por ela. Também serão
discutidos os tipos de modulações e suas características
No Capítulo 3 é a vez da temperatura ser debatida. Suas características, instrumentos
e métodos usados para fazer a sua medição.
No Capítulo 4 será estudado o protocolo I2C para transferência de dados serial entre
dispositivos.
As implementações deste trabalho, bem como os testes e seus resultados serão
apresentadas no Capítulo 5.
As conclusões e futuras implementações que podem ser feitas para melhorar o
projeto e dar continuidade serão apresentadas no Capítulo 6.
15
CAPÍTULO 2
A REDE ELÉTRICA
2.1 A REDE ELÉTRICA COMO CANAL DE COMUNICAÇÕES
O uso da rede elétrica como meio de comunicação de dados nasceu a partir da
constatação que os imóveis tinham mais tomadas elétricas do que linha telefônicas fixas. Isto
quer dizer que é muito mais fácil se ter um ponto de acesso aos dados utilizando a rede
elétrica (que já está consolidada e amplamente difundida) do que utilizar qualquer outro meio
de transmissão de dados. Nas Figuras 2.1 a 2.4 apresentamos as formas mais comuns de
transmissão de dados em ambientes residenciais com seus prós e seus contras, além de
ilustrações mostrando um exemplo de infra-estrutura básica para cada tipo de transmissão de
dados:
a) Comunicação por Linha Telefônica:
- Prós: Alto desempenho (Ex.: conexão de internet via ADSL);
Infra-estrutura já existente.
- Contras: Poucas tomadas disponíveis.
Na Figura 2.1 temos uma exemplificação da estrutura de cabeamento da rede
telefônica em uma residência.
16
Figura 2.1 – Rede Telefônica [2].
b) Comunicação por Radio Frequência (Wireless):
- Prós: Alto desempenho;
Ferramenta bastante flexível;
Fácil instalação.
- Contras: Tecnologia bastante cara;
Necessita de grandes espaços livres para se obter um bom desempenho;
Sujeita a interferências e à saturação do espectro.
Na Figura 2.2 temos uma exemplificação da estrutura de uma rede wireless em uma
residência.
Figura 2.2 - Rede Wireless [2].
17
c) Comunicação por esquemas tradicionais de cabeamento:
- Prós: Cabos de transmissão são de baixo custo e alto desempenho;
- Contras: necessita fazer um estudo prévio das instalações elétricas do prédio ou da
residência para permitir a instalação destes cabos isolada dos cabos de energia, o
que encarece a construção do imóvel.
Na Figura 2.3 temos uma exemplificação da estrutura de cabeamento da rede Ethernet
em uma residência. Observe a quantidade exígua de pontos de acesso.
Figura 2.3 - Rede Ethernet [2].
d) Comunicação pela rede elétrica (PLC):
- Prós: Infra-estrutura já existente e bastante ampla;
Fácil instalação;
A tomada funciona para duplo propósito (fornecer energia e transmitir dados)
- Contras: Tecnologia ainda em fase de crescimento e aprimoramento;
Necessidade de bom isolamento;
Características elétricas variam de acordo com a carga da rede;
Possui baixa impedância.
Na Figura 2.4 temos uma exemplificação da estrutura de cabeamento da rede elétrica
em uma residência. Observe que os pontos de acesso à rede são mais numerosos que os meios
de comunicação anteriormente citados.
18
Figura 2.4 - Rede Elétrica [2].
2.2 DISTÚRBIOS CARACTERÍSTICOS DA REDE ELÉTRICA
A natureza dinâmica com que as cargas são inseridas e removidas da rede e as
interferências de diferentes naturezas fazem deste ambiente o mais hostil, para a transmissão
de sinais. Mesmo a simples conexão entre duas tomadas de energia elétrica em uma mesma
instalação apresenta uma função de transferência bastante complicada devido principalmente
à falta de casamento entre as impedâncias das cargas nas terminações da rede. Desta forma, as
respostas em amplitude e fase variam numa faixa bem extensa com a freqüência. Em algumas
freqüências o sinal transmitido pode chegar ao receptor com poucas perdas, enquanto em
outras freqüências o sinal pode ser recebido com um nível de potência inferior daquele
apresentado pelo ruído, sendo completamente corrompido pelo canal [1].
Típicas fontes de ruído presente na rede elétrica são: motores com escovas, fontes
chaveadas, reatores de iluminação, dentre outras. Estes equipamentos introduzem
componentes de alta freqüência na rede. Constituindo outra forma de inserção de ruído, as
emissões irradiadas são aquelas provenientes de emissoras de rádio em geral. O impacto
destas diferentes fontes de interferência no sistema é que durante a transmissão dos dados, o
número de erros pode ser considerável, necessitando alguma forma de correção [1].
A rede elétrica é um meio de transmissão bastante provido por ruídos e interferências,
e a atenuação do sinal é razoavelmente alta, o que faz dele um ambiente muito desafiador para
19
resultados confiáveis. Sistemas de comunicações que usam a rede elétrica dependem do
ambiente, ou seja, os parâmetros de comunicação se alteram de acordo com as cargas ligadas
nela intermitentemente.
Isso quer dizer que a qualidade da energia elétrica não pode ser completamente
controlada pelas concessionárias, uma vez que os aparelhos eletrônicos são suscetíveis a
distúrbios decorrentes de fenômenos naturais (como descargas atmosféricas, por exemplo) e
aqueles inerentes da própria operação do sistema, como curtos-circuitos causados por defeitos
de equipamentos, vandalismo, queimadas debaixo das linhas de transmissão, etc.
A transmissão de dados via PLC não interfere em nenhum eletrodoméstico, pois as
freqüências utilizadas por ela não são usadas por nenhum outro aparelho eletrônico.
Entretanto, outros equipamentos podem causar interferências em uma rede PLC, como
motores de escova utilizados em furadeiras e liquidificadores, por exemplo, e os dimmers de
luz.
2.2.1 Impedância
A Impedância Z (ohms) indica a oposição total que um circuito oferece ao fluxo de
corrente alternada, ou qualquer outra corrente variável em uma freqüência e pode ser obtida
calculando a relação entre o valor eficaz da diferença de potencial (U) e o valor eficaz da
corrente resultante (i) de um circuito.
Z = U / i (2.1)
O chaveamento aleatório de equipamentos eletroeletrônicos pode causar uma mudança
substancial na impedância da rede elétrica, fazendo com que esta varie durante períodos
diferentes. Em MALACK e ENGSTROM [3] mostraram que a impedância é determinada
basicamente por dois parâmetros: as cargas conectadas à rede elétrica e a impedância do
transformador de distribuição. São fatores como estes que dificultam a comunicação pela rede
elétrica [4].
20
Figura 2.5 - Freqüência (MHz) – Impedância de Redes Elétricas na Europa, por Malack e Engstrom [4].
2.2.2 Atenuação
A atenuação de um sinal em qualquer meio de comunicação reflete em sua amplitude,
isto é, a atenuação é a diminuição da amplitude de um sinal ao longo do meio de transmissão.
Na rede elétrica não é diferente, no entanto esta atenuação varia em função de diversas
freqüências.
De acordo com HOOIJEN [5], as características de uma atenuação no ambiente de
baixa tensão podem ser alteradas da seguinte forma:
a) Um sinal de mesma freqüência e mesma amplitude tem diferentes graus de
atenuação, quando transmitido instantes diferentes;
b) A atenuação aumenta com a freqüência.
2.2.3 Ruídos
Em redes de alta tensão, o ruído do canal pode ser devido a relâmpagos, a operações
de disjuntores de circuito e aos transientes produzidos dentro de uma estação de força. Nas
redes de média tensão, especialmente o liga-desliga dos bancos de capacitores usados para a
correção de fator de potência, pode causar picos elevados de ruído. Na rede notoriamente
ruidosa de baixa tensão, os causadores de ruídos são os vários dispositivos residenciais
conectados à rede [1].
Mínimo
21
No entanto, nunca houve a preocupação com interferências de alta freqüência em
redes de distribuição de energia, pois os sistemas operam em 60Hz. Deste modo, os cabos não
têm nenhum tipo de proteção contra ruídos como uma malha metálica (blindado) ou sequer
são trançados [4].
A rede de baixa tensão é um ambiente bastante ruidoso e os piores causadores destes
ruídos são os vários dispositivos residenciais e equipamentos de escritórios conectados a rede
elétrica. VINES [6] classifica os ruídos em baixa tensão da seguinte forma [4]:
a) Ruídos que têm componentes sincronizadas na freqüência do sistema de potência:
Os tiristores geram ruídos sincronizados com o sinal de 60Hz da rede elétrica, que
aparecem como um harmônico do sinal de 60Hz. Estes componentes são comuns em
controladores de iluminação.
b) Ruído com espectro suave:
A mais importante fonte de ruído de espectro suave são os motores universais, isto é,
pequenos motores com enrolamento, que podem ser encontrados em inúmeros
eletrodomésticos residenciais (uma furadeira, por exemplo). Estes eletrodomésticos
são geralmente usados por um curto período de tempo.
c) Ruído impulsivo de evento único:
Este é causado principalmente por chaveamentos, tais como os termostatos e pode ser
modelado como impulsos.
d) Ruído Não-Sincronizado:
Este é um ruído de pulso periódico que ocorre com uma freqüência não múltipla da
rede de tensão. A maior fonte de ruído tipo D é a televisão.
A Figura 2.7 mostra o espectro de tensão de algumas fontes de ruídos citadas acima.
22
Figura 2.6 - Espectro do ruído [7].
2.2.4 Outros Distúrbios na Rede Elétrica
Tabela 2.1 - Anomalias mais comuns provenientes da rede elétrica, suas causas e efeitos [8]:
Anomalia O que é Causas Efeitos
Alteração da
Freqüência
É quando a freqüência
da rede sofre uma
variação. Normalmente,
seu valor é de 60Hz e é
para esta freqüência que
máquinas e equipamentos
foram projetados.
Esta anomalia é muito
mais comum em redes
alimentadas por
geradores a diesel ou
gasolina. É provocada
pelas variações de
potência da carga e o
tempo de resposta do
gerador.
Quando há uma grande
alteração da freqüência,
os efeitos variam desde
um simples mal
funcionamento até a um
superaquecimento e
consequentemente, a
queima de motores e
equipamentos elétricos
em geral.
RUÍDO DE FUNDO
RUÍDO DE FURADEIRA
RUÍDO DE TEMPORIZADORES DE LUZ
RUÍDO DE COMPUTADOR (FONTE CHAVEADA)
23
Distorção Harmônica
É quando a rede elétrica
sofre uma alteração da
forma de onda.
São inúmeras as causas
desta anomalia, porém as
mais comuns são, fontes
chaveadas e motores
elétricos, ou então redes
alimentadas por
geradores de má
qualidade ou com
manutenção inadequada.
Mal funcionamento de
equipamentos que
possuam fontes lineares
ou motores. Os
computadores suportam
um maior nível de
distorção harmônica,
enfrentando assim,
menores transtornos,
Sobretensão de Rede
É um dos tipos de
anomalias mais comuns e
é caracterizada pelo
aumento da tensão eficaz
da rede elétrica.
Subtensão de Rede
A subtensão é
caracterizada pela
diminição da tensão
eficaz na rede elétrica por
um período de tempo
relativamente longo.
Provocada pela
variação da demanda
(aumento do consumo
num espaço de tempo
muito pequeno) em uma
rede subdimencionada.
[9]
Pode causar redução na
performance,
desligamento, mau
funcionamento e até
queima de equipamentos
eletrônicos. Em
computadores, os efeitos
podem variar,
provocando desde um
travamento, perda de
dados, até a queima da
fonte de alimentação.
Brownout
O brownout é
caracterizado pela
drástica diminuição da
tensão eficaz da rede
elétrica por um período
de tempo relativamente
longo.
Problemas no
fornecimento da
concessionária ou redes
elétricas sobrecarregadas.
Provável inoperância da
carga com possível
queima de equipamentos.
Surtos de Tensão
O surto de tensão,
também conhecido como
spike é caracterizado pelo
drástico aumento da
tensão instantânea da
rede elétrica (picos de
tensão).
Normalmente causado
por descargas
atmosféricas.
Pode provocar a
queima de placas de
computadores e de rede,
HD, fontes de
alimentação, hubs, fiação
de rede, telefones,
modems, etc.
24
Afundamento de
Tensão - SAG
O SAG é caracterizado
pela redução
momentânea do valor
eficaz da tensão da rede
elétrica.
Geralmente são
causados por curto-
circuito na rede elétrica e
chaveamento de
equipamentos que
demandam altas
quantidades de energia.
Mal funcionamento da
carga (travamento,
“reset” de computadores,
etc.).
25
CAPÍTULO 3
MODULAÇÃO
O desenvolvimento da tecnologia PLC só foi possível com o avanço das técnicas de
modulação, isto porque a modulação consiste no processo de transformar um sinal em uma
forma adequada para transmissão através de um determinado meio físico (canal) e assim,
torná-lo menos susceptível a ruídos e a erros, fazendo com que o sinal no módulo receptor
seja igual ou aproximado ao sinal original. Isto quer dizer que a modulação é a alteração
sistemática de uma onda portadora de acordo com a mensagem (sinal modulante), e que pode
incluir também uma codificação [13].
A maioria dos sinais, da forma como são fornecidos pelo transdutor, não podem ser
enviados diretamente através dos canais de transmissão. Consequentemente, uma onda
portadora cujas propriedades são mais convenientes aos meios de transmissão é modificada
para representar a mensagem a ser enviada. O receptor recria a mensagem original a partir do
sinal recebido através do canal (processo de demodulação). Entretanto, a presença de ruído e a
distorção no sinal recebido impossibilitam a recriação exata da mensagem original. A
degradação do sinal no sistema como um todo é influenciada pelo tipo de modulação usado,
sendo algumas técnicas mais sensíveis a ruídos e distorções que outras [10] e [11].
A modulação pode ser classificada em: modulação de onda contínua e modulação por
pulsos. Neste projeto iremos nos deter apenas na modulação de onda contínua, que, por sua
vez, se divide em analógica e digital. No nosso projeto usaremos a modulação digital por se
ter um melhor controle nos possíveis erros causados pela interferência das anomalias
presentes na rede elétrica (citadas anteriormente).
3.1 MODULAÇÃO DE ONDA CONTÍNUA ANALÓGICA
A modulação de onda contínua do tipo analógica usa uma onda portadora senoidal
para transmitir informação. Os tipos mais comuns desta modulação são a modulação por
amplitude (AM) e a modulação por ângulo.
26
3.1.1 Modulação de Onda Contínua por Amplitude (AM)
Nesse tipo de modulação a amplitude da onda portadora é variada de acordo com o
sinal a ser transmitido. A vantagem da modulação em amplitude é a sua simplicidade.
Entretanto, suas desvantagens são:
a) Desperdício de potência: a onda portadora usada é independente da informação e é
transmitida junto com o sinal gastando mais potência;
b) Desperdício de banda: as bandas laterais superior e inferior do espectro da onda
modulada são simétricas em relação à freqüência da onda portadora [10].
3.1.2 Modulação de Onda Contínua por Ângulo
Nesse tipo de modulação o ângulo da onda portadora é variado de acordo com o sinal
a ser transmitido. Os dois métodos mais comuns desse tipo de modulação são: modulação em
fase (Phase Modulation PM) e modulação em freqüência (Frequency Modulation FM) [10].
A modulação em fase consiste em variar linearmente o ângulo do sinal modulado,
enquanto a modulação em freqüência varia, conforme o nome diz, a freqüência do sinal
modulado. Um sinal FM pode ser obtido de um sinal PM e vice-versa. Portanto, todas as
propriedades de um sinal FM podem ser deduzidas das propriedades de um sinal PM. A
Figura 3.1 faz um comparativo do resultado das modulações de onda contínua do tipo
analógica descritas.
Figura 3.1 – Modulação de Onda Contínua do tipo analógica [12].
27
3.2 MODULAÇÃO DE ONDA CONTÍNUA DIGITAL
Também é denominada modulação discreta ou codificada. É utilizada em casos em
que se está interessado em transmitir uma forma de onda ou mensagem que representam um
conjunto de valores discretos.
No caso da comunicação binária, as mensagens são transmitidas por dois símbolos
apenas. Um dos símbolos representado por um pulso S(t) correspondendo ao valor binário "1"
e o outro pela ausência do pulso (nenhum sinal) representando o dígito binário "0" [10]. Por
isto é que este tipo de modulação é o mais indicado para transmissões via rede elétrica.
Do mesmo modo que há diversas técnicas de modulação para sinais analógicos, as
informações digitais também podem ser colocadas sobre uma portadora de diferentes modos.
As técnicas de modulação para sinais digitais mais utilizadas atualmente são: Modulação em
Amplitude por Chaveamento (ASK), Modulação em Freqüência por Chaveamento (FSK) e
Modulação em Fase por Chaveamento (PSK).
3.2.1 Modulação em Amplitude por Chaveamento (ASK)
ASK (Amplitude Shift-Keying) é a técnica de modulação mais simples entre as
utilizadas para modular sinais discretos (digitais). Consiste na alteração da amplitude da onda
portadora em função do sinal digital a ser transmitido. A amplitude da portadora é comutada
entre dois valores, normalmente ligado e desligado. A onda resultante consiste então em
pulsos que representam o sinal binário "1" e espaços representando o dígito binário "0". [10]
Esta técnica é equivalente à modulação AM para sinais contínuos com um sinal
modulante na forma de um pulso retangular. O preço desta simplicidade é a excessiva largura
de faixa da transmissão. A técnica de modulação ASK também representa perda de potência
relativa à onda portadora e é utilizada em transmissões onde o ruído é baixo e quando há
necessidade da construção de um sistema de baixo custo.
3.2.2 Modulação em Freqüência por Chaveamento (FSK)
O processo de modulação FSK (Frequency Shift-Keying), consiste em variar a
freqüência da onda portadora em função do sinal modulante, no presente caso, o sinal digital a
ser transmitido. Este tipo de modulação pode ser considerado equivalente à modulação em
28
FM para sinais analógicos. Ela é utilizada em modem de baixa velocidade, transmissões via
rádio, etc.
A amplitude da onda portadora modulada é mantida constante durante todo o processo
da modulação. Quando ocorrer a presença de um nível lógico "1" no sinal digital, a freqüência
da portadora é modificada para poder ser depois compreendida no processo de demodulação.
A freqüência resultante transmitida será a freqüência da onda portadora fp acrescida de uma
freqüência de desvio fd. Matematicamente a onda resultante modulada será:
fr = fp + fd (2.2)
Se registrada a ocorrência de um nível lógico "0" no sinal digital, a freqüência
resultante aplicada será a freqüência da onda portadora diminuída da freqüência de desvio:
fr = fp – fd (2.3)
3.2.3 Modulação em Fase por Chaveamento (PSK)
A técnica de modulação conhecida por PSK (Phase Shift-Keying) é o processo pelo
qual se altera a fase da onda portadora em função do sinal digital a ser transmitido. Quando
ocorrer uma transição de nível lógico do sinal digital a ser transmitido (sinal modulante),
haverá uma mudança de 180 graus na fase da onda portadora com relação ao ângulo anterior.
A transição observada pode ser tanto de nível lógico "0" para "1" como de nível lógico "1"
para "0" [11].
Para este tipo de modulação deve se usar a detecção síncrona , já que esta tem como
base o conhecimento preciso a respeito da fase da onda portadora recebida, bem como da sua
freqüência. Esta técnica de modulação devido ao fato mencionado envolve circuitos de
recepção (demodulação) mais sofisticados, em compensação oferece melhor desempenho que
as técnicas ASK e FSK É utilizada em transmissões de alta velocidade como em rádios
digitais e modems de média velocidade. Abaixo é mostrado um gráfico comparativo entre os
tipos de Modulação de Onda Contínua do tipo digital citados anteriormente.
Figura 3.2 faz um comparativo do resultado das modulações de onda contínua do tipo
digital descritas.
29
Figura 3.2 – Modulação de Onda Contínua do tipo digital [12].
3.3 MODULADOR E DEMODULADOR FSK
3.3.1 Modulador FSK
O sinal de saída do sensor precisa ser modulado para que seja enviado pela rede
elétrica. Como a sua saída corresponde apenas a uma tensão DC, precisamos de circuito para
modular esta tensão. Como vimos anteriormente, a melhor modulação para transmissões pela
rede elétrica é a modulação FSK. Para isto usaremos o XR-2206 da Exar Corporation. Este
CI tem uma excelente qualidade no sinal e boa estabilidade para sinais FSK. Ele trabalha com
freqüências entre 0.01Hz e 1MHz e é ideal para dispositivos de comunicações. A Figura 5.8
mostra a configuração do XR-2206 para ser usado como modulador FSK. O capacitor C e os
resistores R1 e R2 são quem definem as freqüências de saída dos níveis alto e baixo do
modulador respectivamente. A Figura 3.3 mostra o circuito indicado para fazer a modulação
FSK no XR-2206:
30
Figura 3.3 – Circuito para modulação FSK usando o XR-2206 [19].
3.3.2 Demodulador FSK
A demodulação FSK é feita pelo XR-2211 também da Exar Corporation. Ele é um
PLL especializado na demodulação FSK e captura sinais entre 0.01Hz e 300kHz. A Figura 3.4
mostra o diagrama de blocos do XR-2211 e especifica, em vermelho, a organização de seu
PLL, e a Figura 3.5 mostram a configuração básica de um PLL:
Figura 3.4 – Diagrama de blocos do XR-2211 [35]. Figura 3.5 – Diagrama de blocos de um PLL básico [36].
31
3.3.2.1 Phase-Locked Loop (PLL)
O PLL é um dispositivo muito usado em telecomunicação e outros campos, com as
mais diversas finalidades, como recuperação de portadora em PSK e QAM, recuperação de
relógio (sincronismo) em transmissões digitais, demodulação de sinais FM ou FSK e muitas
outras. Ele funciona basicamente da seguinte maneira [36]:
• O Detector de Fase gera uma tensão de saída Vd com uma componente
contínua Vc que representa a diferença de fase entre o sinal de entrada Ve e o
sinal do VCO Vv. Será a partir desta diferença que o XR-2211 irá reconstruir
os valores binários a partir de uma referência interna.
• Junto com o sinal Vc, a tensão de saída Vd do Detector de Fase, gera também
um sinal com o dobro da freqüência dos sinais (2fv) e a soma das fases. Para
remover estas componentes, utiliza-se um Filtro Passa Baixa na saída do
Detector de Fase.
• O VCO gera um sinal cuja freqüência Fv depende da tensão de controle Vc
criada no Detector de Fase.
• Na ausência de sinal de entrada Ve, a tensão Vc é zero e o VCO oscila na
freqüência central fo.
Com sinal de entrada Ve, e freqüência fe dentro da faixa de captura ou aquisição Fa,
aparece uma tensão Vd na saída do Detector de Fase, tal que a freqüência do VCO seja
alterada até ser igual à freqüência do sinal de entrada, porém mantendo um erro ou diferença
de fase constante e tal que gere um Vc que sustente esta nova freqüência do VCO. Nesta
condição estável, o PLL está sincronizado ou travado, à custa de uma diferença de fase dphi
entre Ve e Vv, (donde o nome de Elo Travado em Fase), mantendo a freqüência fv do VCO
exatamente igual a freqüência fe do sinal de entrada. Se fe variar dentro da faixa de
sincronismo Fs, a freqüência do VCO acompanha fe [36]. Nas Figuras 3.6 e 3.7 podemos
observar como funciona o travamento dos sinais no PLL:
32
Figura 3.6 – Representação da faixa ocupada por um sinal. Figura 3.7 – Faixa de sincronismo de um sinal [36].
De acordo com a Figura 3.7, para o PLL poder sincronizar-se (travar) a partir da
condição não travada, é preciso que fe esteja acima de f1 ou abaixo de f3, ou seja, dentro da
faixa de aquisição Fa = f3 - f1. E uma vez sincronizado, o PLL se mantém sincronizado desde
que fe não passe acima de f2 e nem abaixo de f4, ou seja, fe não saia da faixa de sincronismo
Fs = f2 - f4 [36].
3.4 LEGISLAÇÃO E REGULAMENTAÇÕES
Quando se explora uma tecnologia nova é necessário considerar conseqüências da
aplicação, e a transmissão de dados via rede elétrica pode, entre outras coisas, interferir com
as mídias de telecomunicação já existentes de rádio e com eletrodomésticos [13].
Além disso, questões de segurança como radiação eletromagnética, robustez elétrica e
contra incêndio, privacidade e direitos do consumidor precisam ser definidas. A
regulamentação de transmissões via rede elétrica tem como principal requisito evitar conflitos
com a comunidade de radio-transmissão e suas normas, e para isso as freqüências que
produtos PLC podem utilizar são restritas a certas faixas, assim como a amplitude de sinal e
tipo de modulação[13].
A situação do PLC no Brasil, quanto à regulamentação e certificação, ainda é
incipiente, não existindo até o momento nada específico que discipline as atividades dos
fabricantes e fornecedores de equipamentos com relação à fabricação, certificação e
homologação de equipamentos baseados na tecnologia PLC. Como ainda não se
regulamentou a tecnologia PLC, os testes estão sendo realizados sob a outorga de permissões
para execução de serviços especiais para fins científicos ou experimentais, embasados
portanto na Resolução nº 024, de 22 de setembro de 1966, “NTC 22 – Serviço Especial para
Fins Científicos ou Experimentais” [4].
Banda do Sinal
33
Um padrão de baixa freqüência nomeado por CENELEC 50065-1 foi estabelecido
pelo ETSI (European Telecommunications Standards Institute) da Comunidade Européia e
revisado em 1999 para comunicações em redes elétricas de baixa tensão. A alocação das
freqüências é mostrada na Tabela 3.1 [4].
Tabela 3.1 – Alocação de freqüências para redes de baixa tensão residencial, visão Européia.
O FCC (Federal Communications Commision), órgão regulamentador de
telecomunicações americano (EUA), padronizou a sua faixa de espectro entre 9kHz e 30MHz.
Entretanto, atualmente este restringiu a operação de sistemas PLC na faixa de 535 a 1705kHz,
de forma a evitar interferências diretas em outros sistemas que usam esta faixa [4]. Qualquer
aplicação que atenda às normas da CENELEC estará automaticamente cumprindo as normas
americanas (FCC), japonesas (MTP) e canadenses, que são menos rígidas [13].
34
CAPÍTULO 4
TEMPERATURA
4.1 DEFINIÇÃO
A temperatura é a transferência da energia térmica, ou calor, entre sistemas. Quando
dois sistemas estão na mesma temperatura, eles estão em equilíbrio térmico e não há
transferência de calor. Quando existe uma diferença de temperatura, o calor será transferido
do sistema de temperatura maior para o sistema de temperatura menor até atingir um novo
equilíbrio térmico. Esta transferência de calor pode acontecer por condução, convecção ou
radiação. As propriedades precisas da temperatura são estudadas em termodinâmica. mas tem
também um papel importante em muitos campos da ciência, entre outros a física, a química e
a biologia.
4.2 MEDIÇÃO DA TEMPERATURA
A temperatura é uma das grandezas físicas mais medidas, sejam no dia-a-dia das
pessoas ou em processos industriais. Muitos métodos foram desenvolvidos para medir as
temperaturas. Muitos deles são baseados sobre o efeito da temperatura sobre matérias.
4.2.1 Instrumentos de Medição
Um dos dispositivos mais utilizados para medir a temperatura é o termômetro de
vidro. Consiste em um tubo de vidro contendo mercúrio ou outro líquido. O aumento da
temperatura provoca a expansão do líquido, e a temperatura pode ser determinada medindo o
volume do líquido. Tais termômetros normalmente são calibrados e assim podem mostrar a
temperatura simplesmente observando o nível do líquido no interior da coluna de vidro. Outro
tipo de termômetro que não é muito prático, mas é importante de ponto de visto teórico é o
termômetro de gás [28]. Outros instrumentos de medição da temperatura são:
35
• Termistores
• Termopares
• Pirômetros
• Sensores Semicondutores
• Circuitos Integrados
4.2.1.1 Termistores
Termistores são resistores sensíveis à temperatura. Os elementos resistivos são óxidos
de metais como manganês, níquel, cobalto, cobre, ferro, titânio. Existem duas variedades
básicas de termistores:
• NTC (do inglês Negative Temperature Coefficient) - resistores cujo coeficiente de
variação de sua resistência com a temperatura é negativo, ou seja, a resistência diminui
com o aumento da temperatura [29].
• PTC (do inglês Positive Temperature Coefficient) - resistores cujo coeficiente de
variação de sua resistência com a temperatura é positivo, ou seja, a resistência
aumenta com o aumento da temperatura [29].
Uma das muitas aplicações do termistor é o controle de temperatura de motores
industriais. A desvantagem deste meio de medição é que o termistor não gera uma saída de
tensão linear com a temperatura, exigindo um circuito de revelação do sinal complexo. A
Figura 4.1 exemplifica a tensão de saída de um termistor PTC qualquer mostrando a sua saída
não linear e a Figura 4.2 mostra os diversos formatos de encapsulamentos que um termistor
pode ter.
36
Figura 4.1 - Variação da resistência dos termistores com relação à temperatura [14].
Figura 4.2 - Vários tipos de termistores [14] e [15].
4.2.1.2 Termopares
Os termopares são dispositivos eletronicos com larga aplicação para medição de
temperatura. São baratos, podem medir uma vasta gama de temperaturas e podem ser
substituídos sem introduzir erros relevantes. A sua maior limitação é a exatidão, uma vez que
erros inferiores a 1ºC são difíceis de obter. Quando ligamos um conjunto de termospares em
série damos o nome de termopilha. Um exemplo da aplicação de termopares e termopilhas
pode ser a medição de temperaturas em linhas de gás [30].
4.2.1.3 Pirômetros
Um pirômetro (também denominado de pirómetro óptico) é um dispositivo que mede
temperatura sem o contato com o corpo ou com o meio do qual se pretende conhecer a
temperatura. Geralmente este aparelho é aplicado em materiais que medem temperaturas
superiores a 600ºC. Uma utilização típica é a medição da temperatura de metais
incandescentes em fundições.
37
4.2.1.4 Sensores semicondutores
Parâmetros elétricos dos semicondutores variam com a temperatura. E, por isso, eles
podem ser usados como sensores térmicos. Um simples diodo de silício diretamente
polarizado é provavelmente o mais barato sensor de temperatura que pode existir. Diversos
fabricantes desenvolveram diodos específicos para a função [16]. A curva da Figura 3.3
exemplifica a curva de variação Temperatura x Resistência de um diodo utilizado como
sensor:
Figura 4.3 - Variação Temperatura x Resistência elétrica [16].
Entretanto, sempre há necessidade de circuitos auxiliares para compensar falta de
linearidade e para levar o sinal para níveis de operação do circuito de controle.
4.2.1.5 Circuitos integrados
Para isso, vários fabricantes produzem o conjunto sensor junto com circuitos auxiliares
em forma de circuito integrado. Existem tipos analógicos com saída de tensão ou saída de
corrente e os de saída digital para uso com microcontroladores. Experimentamos neste
trabalho o LM35 da National Semiconductor e o TMP101 da Texas Semiconductor
4.2.1.5.1 LM35
O LM35 da National Semiconductor é um circuito integrado que varia
proporcionalmente a tensão de saída com a variação de temperatura medida em graus Celsius
com uma exatidão de até ±1.0 ºC. Não é necessário um circuito extra para fazer a conversão
de outros formatos de medidas (como Kelvin ou Fahrenheit, por exemplo) e nem para
linearizar a saida do sensor.
38
Figura 4.4 – Gráfico da variação temperatura x erro de medição do LM35 [17].
O LM35CA, usado nas experiências, opera com uma tensão de entrada (Vin) entre 4V
e 30V medindo temperaturas entre -40 até 110 ºC e possui um invólucro de plástico. As
medições de temperatura feitas pelo sensor são provenientes de seus contatos. Visto que a
temperatura da superfície e a do ambiente está próxima, este método de medição não traz
problema de precisão significativo.
Figura 4.5 - LM35 [18].
Este circuito integrado possui em seu interior uma configuração semelhante à descrita na
Figura 4.6:
ER
RO
DE
ME
DIÇ
ÃO
(ºC
)
TEMPERATURA (ºC)
39
Figura 4.6 - Esquema interno do LM35 [17].
Observando o esquema acima, podemos notar que a saída (Vout) do CI varia 10 mV a
cada variação de temperatura em ºC. Isso pode ser calculado usando a formula:
Vout (mV) = 10mV x T
Onde:
Vout = Tensão de saída do LM35
T = Temperatura em º C
Esta regra é obedecida quando temos a seguinte ligação elétrica do LM35, descrita em
seu datasheet, que está representada na Figura 4.7:
Figura 4.7 - Montagem para medições de temperatura entre -55ºC e 150ºC [17].
Para ligações elétricas mais simples, o range de medição de temperatura é diminuído,
mas essa alteração não traz prejuízos ao uso prático do sensor, principalmente na região do
Nordeste do Brasil. Assim as ligações elétricas do sensor ficariam mais simples, como mostra
a Figura 4.8:
40
Figura 4.8 - Montagem para medições de temperatura entre 2ºC e 150ºC [17].
Com essa alteração, o calculo da tensão de saída do sensor sofre uma pequena
mudança conforme descrito abaixo:
Vout (mV) = 10mV x T
Onde:
Vout = Tensão de saída do LM35
T = Temperatura em º C
4.2.1.5.2 TMP101
O TMP101 da Texas Semiconductor é um sensor de temperatura que possui como
principal diferencial a saída dos dados de forma serial utilizando o protocolo I2C
(abordaremos este protocolo no Capítulo 5.2.1). Deste modo, ele descarta a utilização de um
conversor A/D em transmissões digitais e este protocolo permite uma fácil programação em
um microcontrolador. Este sensor tem precisão de ± 2ºC e é capaz de medir temperaturas
entre -55ºC e +125ºC e possui uma saída especial para casos de emergência, como disparar
um alarme automaticamente a uma determinada temperatura, tudo definido via programação.
A figura 4.9 mostra um gráfico com o erro de medição do sensor com a variação de
temperatura.
Figura 4.9 – Erro de medição (em ºC) do TMP101 x variação de temperatura (ºC) [39].
Temperatura (ºC)
Err
o (
ºC)
41
CAPÍTULO 5
MICROCONTROLADOR PIC16F877A
O microcontrolador PIC16F877A da Microchip Technology Inc foi escolhido para ser
usado neste projeto por ser o microcontrolador que tínhamos mais facilidade em adquirir com
uma arquitetura RISC com conversor A/D, interface I2C e compatível com comunicação
USART, funções utilizadas por este projeto.
A arquitetura deste microcontrolador de 40 pinos se destaca dos outros
microcontroladores por ser do tipo Harvard, isto é, a memória do programa é separada da
memória dos dados propiciando uma maior velocidade, visto que os dados são acessados
usando barramentos diferentes. Diferente da arquitetura de Von-Neuman que possui apenas
um local de armazenamento da memória do programa e dos dados. A Figura 5.1 ilustra estas
arquiteturas:
Figura 5.1 – Representação da arquitetura de Von Neumann e de Harvard respectivamente.
Outras características do microcontrolador PIC16F877A são:
• Freqüência de operação (clock) até 20MHz;
• Memória flash para o programa de 8Kbytes;
• Memória dos dados com 368 bytes de capacidade;
• Capacidade para 15 interrupções;
• 4 portas de I/O (entrada / saída);
42
• 3 timers;
• 2 módulos PWM;
• Capacidade de comunicação serial utilizando o MSSP (protocolo I2C e ISP) e
USART (protocolo RS-232);
• Capacidade de comunicação paralela (PSP);
• Conversor A/D de 10bits com 8 canais de entrada;
• 2 comparadores analógicos;
• E um conjunto de apenas 35 instruções.
Como utilizamos apenas o conversor A/D e a comunicação serial via protocolo I2C e
protocolo RS-232, detalharemos o funcionamento destes a seguir.
5.1 CONVERSOR A/D
O PIC16F877A possui um conversor A/D com oito canais selecionáveis de entrada de
tensão, e uma resolução de 10bits. A técnica de conversão utilizada pelo PIC16F877A é
conhecida como aproximação sucessiva, que tem a vantagem de efetuar uma conversão
rapidamente, independente do número de bits de resolução [34].
Para se fazer a conversão antes precisou definir o número de passos (ou partes) em que
o nível de tensão será dividido. Quanto maior o número de passos melhor a fidelidade do sinal
[34]. Para se definir o número de passos, definiram-se os dois valores de referência, um
máximo (Vref+) e um mínimo (Vref-). Estes valores representam a faixa de tensão que o
conversor A/D pode receber em sua entrada e a diferença entre estes dois valores irá definir a
tensão correspondente a cada passo. Por exemplo, se utilizarmos o conversor de 10bits e
definirmos que Vref+ = 5V e Vref- = 0V, a faixa de tensão a ser convertida será de 5V e teremos
que dividir estes 5V por 1024 que é o número de partes de um conversor de 10bits (210),
ficando 5 / 1024 = 0,005. Quer dizer que a sensibilidade deste conversor, neste caso, é de
5mV, que é o valor de tensão correspondente a cada passo.
43
5.2 COMUNICAÇÃO SERIAL I2C NO PIC16F877A
Em 1999, a Microchip introduziu o módulo MSSP nos modelos PIC16F87X [34]. Foi
este módulo que possibilitou a comunicação serial síncrona deste microcontrolador,
possibilitando a implementação por hardware no protocolo I2C. Antes disso, este protocolo
era implementado por software, a partir de uma técnica chamada de bit-bang. O módulo
MSSP do PIC16F877A tem suporte para endereçamento de 7bits e de 10bits, além de poder
operar com um clock numa transmissão I2C de no máximo 1MHz.
5.2.1 O I2C
O protocolo serial síncrono I2C foi criado pela Philips na década de 80 com o objetivo
de interconectar seus novos dispositivos eletrônicos. Sua principal finalidade é permitir a
comunicação entre dispositivos onboard, ou seja, dispositivos que estão instalados na mesma
placa de circuito impresso, mas nada impede a comunicação via barramento I2C entre
dispositivos instalados em placas diferentes desde que estejam próximas fisicamente. Para
uma comunicação a longa distância será necessária a utilização de um circuito integrado I2C
Bus Extender (Extensor de Barramento I2C), como o 82B715 fabricado pela Philips [34].
Ao longo do tempo o barramento I2C foi sofrendo atualizações de modo que os
primeiros CI’s fabricados com a interface I2C integrada podia transmitir e/ou receber dados a
uma velocidade máxima de 100kb/s (Standad-mode). Mais tarde a taxa de transferência
máxima foi ampliada para 400kb/s (fast-mode), e posteriormente para 3,4mb/s (high-mode)
[34].
5.2.2 Barramento I2C
Este protocolo tem um baixo nível de complexidade por ser composto fisicamente de
apenas dois fios: um cabo de transferência dos dados (SDA) e um cabo de clock (SCL) para o
sincronismo da transmissão. Por ter uma estrutura tão simples, este sistema tem um baixo
custo de implementação.
No barramento I2C os elementos envolvidos na comunicação são denominados de
Master (Mestre) e Slave (Escravo). O dispositivo mestre é sempre responsável pela geração
do sinal de clock. Sendo assim, a forma mais elementar de implementar um barramento I2C é
44
configurar um dos dispositivos como mestre e os demais como escravos, como mostra a
Figura 5.2:
Figura 5.2 – Diagrama de um barramento I2C.
De forma geral, o papel de um dispositivo mestre é desempenhado por um
microcontrolador, enquanto os dispositivos escravos são periféricos como memória RAM,
driver de LCD, sensores, conversores A/D, etc. Os microcontroladores também podem ser
configurados para funcionar como dispositivo escravo. Embora um dispositivo mestre gere o
sinal de clock, ele pode tanto transmitir como receber dados dos dispositivos escravos, por
isso, um dispositivo conectado a um barramento I2C pode ser identificado em uma
transmissão como um dispositivo mestre-transmissor, mestre-receptor, escravo-receptor ou
escravo-transmissor [34].
5.2.3 Transmissão dos Dados
Uma das principais características do barramento I2C é o fato de o endereçamento ser
feito via software e é definido pelo dispositivo mestre, que coloca inicialmente na linha SDA
o endereço do dispositivo escravo com o qual quer se comunicar. Normalmente o tamanho do
endereço de um dispositivo é de 7bits, mas dependendo da quantidade de dispositivos
presentes no circuito, podemos usar um endereçamento de 10 bits.
A informação que trafega na linha SDA flui sempre em grupos de 8bits. Desta forma,
se o endereçamento for de 7bits, o mestre dará início à comunicação enviando 1byte pela
45
linha SDA, sendo os 7bits primeiros o endereço do dispositivo escravo e o oitavo bit, o bit
R/W, que define se a comunicação será de leitura (R/W = 1) ou de escrita (R/W = 0) [34].
As linhas SDA e SLC são bidirecionais e devem se manter conectadas à linha de
alimentação VDD por meio de resistores de pull-ups para que, no momento em que o
barramento estiver ocioso, o sinal em qualquer uma das linhas esteja em nível lógico alto.
Deste modo, uma comunicação terá início quando ocorrer uma transição negativa na linha
SDA. Após a condição de START, o barramento deve ser considerado ocupado, pois uma
transmissão de dados está em andamento [34].
Após a condição de START o sinal de clock é enviado pelo dispositivo mestre. A
partir deste momento, os bits vão sendo colocados de forma serial na linha SDA a partir do bit
mais significativo, devendo o bit da vez assumir o nível lógico correto enquanto o sinal de
clock estiver em nível baixo. O receptor deve ler os bits enquanto o sinal de clock estiver em
nível lógico alto, período em que o bit presente na linha SDA deve se manter
obrigatoriamente estável. Na Figura 5.3 temos o esquema de uma transmissão do protocolo
I2C:
Figura 5.3 - Esquema de uma transmissão do protocolo I2C.
Depois que o dispositivo mestre envia byte de endereçamento, os bytes seguintes são
os dados propriamente ditos, não havendo limites para a quantidade de dados a serem
transmitidos.
Ao final de cada byte transmitido, o receptor tem que enviar um pulso de ACK
(acknowledge), conhecido como pulso de conhecimento. Isto é realizado fazendo a linha DAS
assumir nível lógico baixo. O pulso ACK indica para o transmissor que um byte foi
transmitido com sucesso. Caso o receptor não receba o byte corretamente, ele enviará para o
transmissor um sinal de NACK indicando um erro na transmissão. Neste caso, o dispositivo
46
mestre finaliza a transmissão com uma condição de STOP e depois inicia uma nova
transmissão. Quando o dispositivo mestre quiser encerrar a transmissão, ele gerará um pulso
NACK e, assim, gerando uma condição de STOP.
5.3 COMUNICAÇÃO SERIAL RS-232 NO PIC16F877A
É muito comum hoje em dia o interfaceamento de um circuito microcontrolado com
um computador pessoal (PC). A porta serial é a forma mais popular de implementar uma
comunicação entre um microcontrolador e o PC. Alguns microcontroladores, inclusive o
PIC16F877A, possuem um módulo periférico que implementa o protocolo USART (protocolo
de comunicação síncrona e assíncrona universal), permitindo, desta forma, a comunicação
deste com o PC [34]. Este protocolo é a forma utilizada pelo PIC16F877A para enviar dados
compatíveis com o protocolo RS-232.
5.3.1 Módulo USART
O módulo USART pode ser configurado para funcionar no modo full-duplex
assíncrono (transmissão e recebimento de dados simultâneos) e no modo half-duplex (apenas
uma comunicação é feita por vez). Nós utilizamos o modo full-duplex assíncrono porque não
haverá o compartilhamento do clock na transmissão, podendo ainda ser iniciada a qualquer
momento, apenas o transmissor e o receptor precisam ter o mesmo baud rate.
Quando vamos implementar uma configuração USART, é preciso configurar alguns
parâmetros, entre eles o número de bits, inclusão ou não do bit de paridade e o mais
importante, a taxa de transferência utilizada na transmissão. O baud rate define o período do
bit, também chamado de intervalo de sinalização. O período do bit é o tempo que o bit
permanecerá na linha de transmissão. O baud rate é a quantidade de bits que pode ser
transmitida por segundo (bps). Existem alguns valores-padrão para de baud rate que são
utilizados na maioria das aplicações, os quais são dados em bps: 110, 300, 1200, 2400, 4800,
9600, 38400, 57600 e 115200 [34].
47
5.3.2 Protocolo de Comunicação Serial RS-232
No protocolo de comunicação serial RS-232, caracteres são enviados um a um como
um conjunto de bits. A codificação mais comumente usada é o "start-stop assíncrono" que usa
um bit de inicio, oito bits de dados, possivelmente um bit de paridade, e um ou dois bits de
parada. O padrão RS-232, que também pode ser chamado EIA-232 após recentes atualizações,
define os níveis elétricos correspondentes aos níveis lógicos um e zero, a velocidade de
transmissão padrão e os tipos de conectores, tanto na comunicação síncrona como na
comunicação assíncrona. Na Figura 5.4 está representada a lógica presente na transmissão de
8bits do protocolo RS-232.
Figura 5.4 – Níveis lógicos aleatórios presentes da transmissão de 8bits de dados.
Observe que quando o meio de transmissão estiver ocioso, ele mantém nível lógico
alto, para se iniciar uma transmissão é necessário apenas o envio de um bit com nível lógico
zero (Start Bit) antes dos 8bits, e para parar a transmissão é necessário o envio de um ou dois
bits com níveis lógicos altos após os 8bits, e isso se repete para cada byte enviado.
5.3.3 Driver RS-232
Mas somente o USART não é suficiente para que o microcontrolador possa se
comunicar com o PC, visto que o padrão de comunicação físico usado pelo PC na
comunicação serial não é o mesmo dos PICs. Várias empresas fabricam um circuito integrado
que permite um microcontrolador, que na maioria dos casos utiliza a lógica TTL na
representação dos níveis lógicos 0 e 1, interfacear com o padrão RS-232. O que este CI faz na
verdade é converter os níveis de tensão correspondentes aos níveis de tensão correspondentes
à lógica TTL no padrão RS-232 e vice-versa. A Tabela 5.1 apresenta os níveis de tensão
48
correspondentes aos níveis lógicos 0 e 1 que trafegam no padrão RS-232 e os níveis lógicos
correspondentes fornecidos pelo PIC16F877A para um VDD = 5V [34].
Tabela 5.1 – Níveis de tensão fornecidos pelo PIC16F877A e pelo padrão RS-232, respectivamente [34].
Nível Lógico PIC16F877A Padrão RS-232
0 ≤ 0,6V +5V a +15V
1 ≥ 5V – 0,6V -5V a -15V
Um dos dispositivos mais usados nesta operação é o CI MAX232 da Texas
Instruments O interfaceamento dele é fácil, necessitando de apenas de quatro capacitores de
1µF conectados externamente a alguns de seus pinos. Ele possui dois canais de conversão
TTL em RS-232 em cada sentido do fluxo, totalizando quatro canais no total [34]. A Figura
5.5 mostra a configuração padrão de instalação do MAX232 de acordo com o seu datasheet
[37].
Figura 5.5 – Circuito de operação típico do MAX232 [37].
Como usamos apenas a transferência de dados entre o PIC e o PC, utilizamos apenas
um canal de conversão TTL / CMOS para RS-232, e as entradas dos canais de controle (DSR,
RTS e CTS) são ligadas entre si (pinos 6, 7 e 8, respectivamente), já que o PIC16F877A não
tem suporte para estes canais. Mais detalhes sobre este circuito no Anexo B.
Entrada CMOS / TTL
Saída CMOS / TTL
Saída RS-232
Entrada RS-232
+12V
-12V
49
CAPÍTULO 6
INTERFACE DE ACOPLAMENTO
A Interface de Acoplamento é composta de um Driver de Saída, que nada mais é do
que um amplificador de potência, e uma Rede de Acoplamento que é basicamente um filtro
passam faixa. A Interface de Acoplamento que usamos foi desenvolvida em [4]. A Figura 6.1
mostra uma representação da interface de acoplamento.
Figura 6.1 – Interface de Acoplamento.
6.1 DRIVER DE SAÍDA (AMPLIFICADOR DE POTÊNCIA)
Faz-se necessário o uso deste amplificador, pois o sinal proveniente do modulador é
incapaz de transpor a rede de acoplamento devido à sua baixa impedância, logo o sinal a ser
transmitido é totalmente drenado pela rede. Isto quer dizer que o amplificador de potência
amplifica sinais modulados a um nível de potência que sobreponha o ruído e evite o excesso
de emissão eletromagnética que interfira no sinal. A Tabela 6.1 mostra as principais
características do Amplificador Classe AB.
Tabela 6.1 - Características dos amplificadores com configuração coletor comum [4].
Tabela Característica do Amplificador Classe AB
Impedância de Entrada Alta
Impedância de Saída Baixa
Ganho de Tensão Baixo
Ganho de Corrente Alto
Ganho de Potência Médio
50
O amplificador usado tem uma configuração do tipo AB, onde serão usados dois
transistores de potência juntos com diodos para amplificar o sinal a ser transmitido, como
mostra a Figura 6.2.
Figura 6.2 - Circuito do amplificador classe AB [4].
Os transistores de potência BD329 e BD330 são utilizados para amplificar o sinal, o
BD329 opera no semiciclo positivo, enquanto que o BD330 no semiciclo negativo. Os diodos
D1 e D2 são utilizados para controlar a temperatura desses transistores, ou seja, proporcionam
uma estabilização térmica da corrente quiescente no estágio de saída. O estágio de saída de
um amplificador Classe AB dissipa uma potência abaixo das condições quiescentes. A
dissipação desta potência aumenta a temperatura interna dos TBJ’s (Transistores de Junção
Bipolar). Se este aumento de temperatura não for contido, o disparo térmico leva os TBJ’s à
destruição [4].
6.2 REDE DE ACOPLAMENTO
Para transmissão de informações em sistemas PLC’s, os sinais com freqüências acima
de 60Hz têm que ser acoplados à rede elétrica. A interface de acoplamento tem um importante
papel nestes sistemas, pois além de acoplar o sinal de transmissão ao meio de comunicação,
bloqueiam o sinal de 60Hz proveniente da rede elétrica [9].
O tipo de rede de acoplamento utilizado no projeto é o modo diferencial ou fase-
neutro, no qual este par é usado para injetar o sinal, ou seja, o condutor ativo (fase) é usado
51
como um terminal, e o condutor neutro usado como o outro terminal. A Figura 6.3 ilustra o
esquema elétrico deste tipo de rede de acoplamento.
Figura 6.3 - Rede de Acoplamento Fase-Neutro [4]
Nesta topologia, os dois capacitores C1 e C2, são colocados para o caso de não se
saber qual condutor é o fase, estes bloqueiam a freqüência da rede elétrica (60Hz) e evitam a
saturação do transformador. Um terceiro capacitor (Cs) de sintonização é adicionado à
topologia e, como os capacitores de bloqueio C1 e C2 são maiores que o Cs, conclui-se que
estes capacitores não contribuem para a alteração na sintonização da freqüência de interesse.
O transformador foi projetado com relação e espiras de 1:1. Os diodos servem para proteção
contra sobre-tensão.
52
CAPÍTULO 7
IMPLEMENTAÇÕES, TESTES E RESULTADOS
No decorrer do desenvolvimento deste projeto, foram verificadas algumas
oportunidades de melhorias do mesmo devido a oportunidade de se corrigir algumas
deficiências e devido a alguns problemas de implementação de alguns componentes. Foram
desenvolvidos três esquemas básicos para a construção deste projeto, vamos a eles:
7.1 CIRCUITO COM TRANSMISSÃO ANALÓGICA DE MALHA ABERTA
A Figura 7.1 mostra o nosso primeiro esquema que obtivemos partindo do diagrama
de blocos da Figura 1.1, projetamos um circuito simples para a monitoração remota da
temperatura.
Figura 7.1 – Circuito com transmissão analógica de malha aberta.
O sensor de temperatura usado foi o LM35, pois se pretendia construir o circuito de
forma mais simples possível. A medição realizada para testar o sensor ocorreu utilizando um
termômetro digital da Minipa, modelo MT-401A. A Figura 7.2 mostra um teste feito com o
sensor à temperatura ambiente:
53
Figura 7.2 – Teste do sensor.
Fazendo comparações com o termômetro digital e aplicando a fórmula desenvolvida,
ficou comprovado que ocorreram erros de aproximadamente 1ºC que, segundo o seu
datasheet, está dentro do limite tolerável de erro, como visto no Capítulo 4.2.1.5.1.
Vout (mV) = 10mV x (T + 2) = 10 * (30 + 2) = 10 * 32 = 320mV
Saída do sensor = 314mV
Erro = |Saída do sensor – Saída desejada| = 6mV = 0,6ºC
Na saída do sensor foi usado um amplificador operacional como condicionador do
sinal para fazer os ajustes no sinal do mesmo. Para modular o sinal, foi usado o CI XR-2211
operando como um VCO que criaria uma freqüência dependendo a tensão de entrada
proveniente do circuito de condicionamento e enviaria esta freqüência para a interface de
acoplamento, que foi visto no Capítulo 6, para ser enviada pela rede elétrica. No receptor, a
rede de acoplamento retiraria este sinal da rede elétrica, enviaria ao demodulador que geraria
a tensão de entrada no VCO. Esta tensão esta enviada a um conversor A/D e depois mostrada
em um display de sete segmentos. A Figura 7.3 mostra a configuração do circuito de
condicionamento e do CI XR-2211 usado como um VCO.
54
Figura 7.3 – Esquema do circuito de condicionamento e do VCO.
Este projeto tem dois grandes defeitos: primeiro, como vimos no Capítulo 2, a rede
elétrica é bastante ruidosa e poderia alterar a freqüência do sinal, causando um erro na leitura
do mesmo, segundo, ocorrendo esses erros, nós não podíamos descobri-los facilmente porque
este circuito é d e malha aberta, isto é, não há um controle de erros.
7.2 CIRCUITO COM TRANSMISSÃO DIGITAL UTILIZANDO I2C
Na tentativa de melhor a eficiência e a confiabilidade dos dados transmitidos,
resolvemos transmitir os valores do sensor de forma digital. Após uma pesquisa, utilizamos
um sensor que já estava em nosso poder, o TMP101 da Texas Semiconductor. Por causa disto
colocamos também o microcontrolador PIC16F877A no circuito a fim de converter os dados
transmitidos do sensor do protocolo I2C para o protocolo RS-232. A Figura 7.4 mostra como
ficou este nosso novo circuito.
55
Figura 7.4 – Circuito com transmissão digital utilizando I2C.
O microcontrolador se comunicava com o sensor de temperatura e convertia esses
dados para o protocolo RS-232 no modo assíncrono porque não havia o compartilhamento do
clock entre o microcontrolador e o PC. Foi desenvolvido um algoritmo para que o
microcontrolador efetuasse a captação dos dados no sensor, os convertessem para o protocolo
RS-232 e os transmitisse. A Figura 7.5 mostra o diagrama de blocos do algoritmo
desenvolvido.
56
Figura 7.5 – Diagrama de blocos do programa do PIC16F877A para o sensor TMP101.
Depois do microcontrolador, o sinal era enviado para o transmissor FSK. Este era
responsável por receber os dados provenientes do microcontrolador e passá-los para a rede
elétrica. Ele é composto por um modulador FSK, continuamos usando o XR-2206 porque ele
57
também é capaz de modular em FSK, e uma interface de acoplamento. A Figura 7.6
representa um transmissor FSK.
Figura 7.6 – Estrutura do transmissor FSK.
Configuramos o modulador para trabalhar na faixa entre 85kHz e 102kHz para
facilitar os cálculos do demodulador, que ficaria com a freqüência central em 100kHz. Para
transmitir utilizando essas freqüências, foram necessários alguns cálculos para se descobrir os
valores de C, R1 e R2 de acordo com a fórmula Fn=1/RnC, visto no Capítulo 3.3.1.
( )
11
11
1
1
1
1
1
102 *10
980
fR C
Rf C
RkHz nF
R
=
=
=
≅ Ω
( )
22
22
2
2
1
1
1
98 *10
1020
fR C
Rf C
RkHz nF
R
=
=
=
≅ Ω
(7.1)
Escolhendo o valor do capacitor C como 10nF, calculamos os valores dos resistores R1
e R2. Como são valores muito específicos, usamos trimpots para se chegar a este valor e fazer
o ajuste fino. No Anexo B tem algumas fotos do resultado dos nossos testes com este
modulador.
O Receptor FSK é responsável por receber os dados provenientes da rede elétrica,
tratá-los e enviá-los para o driver de comunicação do protocolo RS-232 com o PC, visto no
Capítulo 5.3.3. Ele é composto por uma Rede de Acoplamento e por um demodulador FSK,
no caso usamos o XR-2211 que foi descrito no Capítulo 3.3.2. E a rede de acoplamento é
idêntica ao do transmissor, ela filtra a faixa da freqüência do sinal transmitido na rede elétrica.
58
A configuração do demodulador FSK consiste no ajuste de alguns componentes
passivos que fazem parte do mesmo. A Figura 7.7 mostra a topologia indicada pelo fabricante
para a configuração dos componentes do demodulador:
Figura 7.7 – Configuração dos componentes passivos do demodulador [35].
O XR-2211 foi projetado inicialmente com o resistor R0 = 10kΩ, que está obedecendo
a faixa de valores indicados pelo fabricante (entre 10KΩ e 100KΩ). Depois foi calculada a
freqüência central f0 pela Equação (7.2):
210 FFf = , lembrando que F1 = 102kHz e F2 = 98kHz. (7.2)
Foi encontrado o valor de 99,97kHz, ele será o valor da freqüência central do
demodulador, e agora podemos encontrar o valor de C0 com a Equação (7.3):
000
1
fRC = (7.3)
Depois de achado o valor de C0 = 1nF, calculamos o valor do resistor R1 pela Equação
(7.4). Ele vai definir a banda do sinal a ser demodulado.
221
001 ff
fRR
−= (7.4)
59
Foi encontrado o valor de R1 = 500kΩ e foi usado um resistor de 470kΩ, resistor
comercial mais próximo. Calcula-se então o valor do capacitor C1 pela Fórmula (7.5). Ele vai
calcular a constante de tempo do Detector de Fase. O fabricante recomenda um ζ = 0.5.
21
01
1250
ςR
CC = (7.5)
Encontrado o valor de C1 = 10pF, foi calculado o valor dos resistores RF e RB. O
fabricante recomenda um valor de Rf = 5R1 e Rb = 5Rf, onde foi obtido Rf = 2,35MΩ e Rb =
11MΩ. Após efetuados estes cálculos, pode-se calcular o Rsum que é dado pela Equação (7.6).
(7.6)
Depois de calculado o valor de Rsum = 2,15MΩ e utilizando a Equação (7.7),
calculamos CF, adotando um Baund Rate = 1200.
(7.7)
Efetuando o calculo acima descrito, pode-se encontrar um valor para CF = 0,12µF. O
fabricante recomenda um RD = 470kΩ para a maioria das aplicações, assim o CD pode ser
calculado usando a seguinte Fórmula (7.8), onde CD é medido em µF e ∆f em Hz. CD é o filtro
do detector de travamento e ∆f é a largura de banda do projeto.
(7.8)
Após os cálculos efetuados, achamos um CD = 4nF. Agora temos definidos todos os
componentes que são usados no demodulador XR-2211.
No caso deste circuito o grande problema que nós enfrentamos foi em relação ao
encapsulamento do nosso sensor TMP101. Ele utiliza o encapsulamento SOT23, o que torna
60
muito difícil a sua implantação física para pessoas sem experiência e sem equipamentos
adequados para isto. A solução encontrada foi voltar a utilizar o sensor de temperatura LM35.
7.3 CIRCUITO COM TRANSMISSÃO DIGITAL UTILIZANDO O CONVERSOR A/D
A Figura 7.8 mostra que o circuito é praticamente idêntico ao anterior, a mudança que
ocorreu foi a troca do sensor de temperatura TMP101, que tem saída serial mas um
encapsulamento de difícil implementação, por um LM35, de fácil implementação, porém de
saída analógica.
Figura 7.8 – Circuito com transmissão digital utilizando o conversor A/D.
Para poder utilizar este sensor e gerar um sinal digital, é necessário o uso de um
conversor A/D. Como vimos no Capítulo 5.1, o microcontrolador PIC16F877A também
possui um conversor interno, o que mantém a maior parte do projeto como estava.
Para configurá-lo utilizaramos 1200bps como valor de baud rate devido à menor
ocorrência de erros e de não haver necessidade de uma alta velocidade de transmissão. Para
configurar o baud rate no PIC16F877A precisamos definir um valor para o registrador
SPBRG que controla o período da transmissão dos 8bits. Este valor pode ser encontrado
tabelado ou calculado a partir da sua freqüência de oscilação (clock) no datasheet [38] do
microcontrolador.
61
Para utilizar a conversão de 10bits, o PIC16F877A utiliza dois bytes para acomodar o
resultado, mas isto dificulta o envio e o controle das informações pela rede elétrica, por isto
utilizaremos apenas os 8bits mais significativos da conversão para fazer o envio. Esta
modificação redução na resolução do conversor não irá causar problemas porque esta
resolução é suficiente para precisão do sensor de temperatura. A Figura 7.9 mostra como é
feita a divisão dos registradores do conversor A/D, no ADRESH ficam os bytes mais
significativos e no ADRESL ficam os bytes menos significativos. Em vermelho, a indicação
do registrador que utilizaremos no modo de conversão justificado à esquerda.
Figura 7.9 – Organização dos registradores do conversor A/D do PIC16F877A.
No nosso caso, queremos medir a temperatura entre 2ºC e 125ºC, utilizando apenas
8bits do conversor. Definindo Vref+ = 1280mV e Vref- = 0V ficamos com 1280 / 256 = 5mV.
Isto quer dizer que a temperatura será medida de 0,5ºC em 0,5ºC que valem 5mV. Deste
modo, os valores das temperaturas ficaram de acordo com a Tabela 7.1.
Tabela 7.1 – Valores de conversão da temperatura.
Dado transmitido
Valor decimal
Valor da temperatura medida pelo sensor
Temperatura medida
0 0 2 0 1 1 2,5 0,5 10 2 3 1 11 3 3,5 1,5 100 4 4 2 101 5 4,5 2,5 110 6 5 3 111 7 5,5 3,5 1000 8 6 4 1001 9 6,5 4,5
62
1010 10 7 5 1011 11 7,5 5,5 1100 12 8 6 1101 13 8,5 6,5 1110 14 9 7 1111 15 9,5 7,5
10000 16 10 8 10001 17 10,5 8,5
11111110 254 129 127 11111111 255 127,5 125,5
Esta tabela pode ser obtida a partir da resolução da Fórmula (7.9).
22
TransmitidoTemperatura
= −
(7.9)
A Figura 7.10 mostra o diagrama de blocos do algoritmo usado no microcontrolador.
O programa completo pode ser encontrado no Anexo C.
63
Figura 7.10 – Organograma básico do programa do PIC16F877A usado neste projeto.
O restante do projeto continua idêntico ao visto no Capítulo 7.2. O circuito completo
encontra-se no Anexo A e o controle dos valores que chegam ao computador, bem como os
cálculos da conversão dos dados provenientes do conversor A/D.
64
CAPÍTULO 8
CONCLUSÃO
Através do levantamento bibliográfico realizado, foram obtidos conceitos
fundamentais para o entendimento e a análise deste projeto. Foi desenvolvido um projeto para
a monitoração de temperatura através da rede elétrica, método este, que visava ao usuário
final, uma maior facilidade para instalar sistemas de medição de temperatura.
Concluímos com este trabalho que este método de transmissão de dados é de difícil
implementação e ele trabalha apenas em imóveis com o sistema de energia monofásica,
necessitando um estudo sobre a topologia da rede elétrica do imóvel para se poder fazer a
instalação do sistema de monitoramento para se fazer a instalação em redes trifásicas.
Contudo, este sistema de monitoramento de temperatura é muito conveniente, prático, barato
e viável.
Este projeto foi inicialmente desenvolvido para ser transmitido pela rede elétrica
utilizando a modulação FM (analógica) sem o uso de protocolos ou de qualquer controle de
erros. Com o progresso foram feitas modificações visando melhorar a confiabilidades dos
dados transmitidos e de agregar mais conhecimento sobre transmissão de dados digitais.
Assim, foram feitos vários estudos e pesquisas sobre a transmissão dos dados pela rede
elétrica e concluímos que a modulação por chaveamento de freqüência (FSK) se comporta de
forma mais estável num meio tão ruidoso quanto a rede elétrica do em outros tipos de
modulação, como as modulações analógicas, ou mesmo as modulações digitais, como a PSK.
Assim foram projetados os circuitos do modulador e do demodulador FSK.
Também foi adicionada a comunicação RS-232 se mostrou bastante útil, pois
consegue organizar e codificar a mensagem a ser enviada pelo microcontrolador até o
computador de forma simples e eficiente.
Apesar de não usarmos, o protocolo I2C é uma ferramenta bastante útil e este estudo
que foi feito poderá ser usado para projetos futuros ou até para melhorias neste.
Devido a motivos de força maior, não foi possível implementar totalmente este
projeto. Alguns dos problemas foram: a falta de componentes nas lojas locais, sendo
necessário o pedido a distribuidores em São Paulo/SP e até a importação destes componentes;
Troca de orientador; Adequação e melhorias do projeto, passando de uma comunicação
65
estritamente analógica, para uma completamente digital; Desconhecimento na programação
do PIC forçando ao estudo do mesmo o que nos deu maior conhecimento sobre os
microcontroladores; Houve dificuldade em se transferir os programas para o PIC devido a
uma incompatibilidade do software de programação com o gravador, sendo necessária a
compra de um gravador para o mesmo; Tivemos dificuldades em se calibrar corretamente o
demodulador e as redes de acoplamento e problemas com o encapsulamento do sensor de
temperatura TMP101 que nos forçou a abandonar o uso do protocolo I2C. Gostaria de
salientar também a falta de tempo que tivemos, com todos estes problemas, para tratar os
dados provenientes do microcontrolador no computador, ficando esta etapa, para
desenvolvimentos futuros.
Apesar de tudo isso, o trabalho foi válido pela “bagagem” de conhecimento e de
experiência que nós obtivemos ao tentar desenvolve-lo.
Gostaria de registrar também que este trabalho procurou, apesar da especificidade do
tema proposto, contextualizar da forma mais ampla possível os objetos de estudo envolvidos
no sistema PLC e poder contribuir para o avanço da tecnologia PLC no Rio Grande do Norte
e no Brasil.
66
BIBLIOGRAFIA
[1] NETO, P. C.; BENTO, R. L. Transmissão de Dados Através da Rede Elétrica.
2003. Monografia (Graduação em Engenharia de Computação) – Departamento de
Engenharia e Ciências Exatas, Universidade Potiguar, Natal.
[2] How Power-line Networking Works. Disponível em:
http://www.howstuffworks.com/power-network.htm/printable > Acesso em: Maio 2006
[3] MALACK, J. A., ENGSTROM, J.R., RF Impedance of US and European Power
Lines. IEEE Transactions on Electromagnetic Compability, Vol. 18, nº 1. 1976.
[4] MONTENEGRO, R. H. M. Implementação de um Modem Half-Duplex para
Transmissão de Dados Através da Rede Elétrica. 2004. Monografia (Graduação em
Engenharia de Computação) – Departamento de Engenharia e Ciências Exatas, Universidade
Potiguar, Natal.
[5] HOOIJEN O. G., A Channel Model for the Residential Power Circuit used as a
Digital Communications Medium. IEEE Transaction on Electromagnetic Compability,
1998, EMC-40(4):333-336p.
[6] VINES et al. Noise on Residential Power Distribution Circuits. IEEE Transactions
on Electromagnetic Compability, vol. EMC-26, nº 4, Nov. 1984, pg. 161-168.
[7] FERREIRA, H. C., GROVÉ, H. M., HOOIJEN, O., HAN VINCK, A. J., Power Line
Communications: An Overview. Department of Electrical and Electronic Engineering, Rand
Afrikaans University, África do Sul, 2006.
[8] SMS - Guia de Problemas Provenientes da Rede Elétrica. Disponível em:
http://www.sms.com.br/sitenovo/dicas4.aspx > Acesso em Maio 2006
[9] FERNANDES, C. E. M., LIMA, W. C., Implementação de um Sistema de
Comunicação PLC Ponto-a-ponto para Monitoramento de Consumo Elétrico. 2005.
Monografia (Graduação em Engenharia de Computação) – Departamento de Engenharia e
Ciências Exatas, Universidade Potiguar, Natal.
[10] VARGAS, A. A.; PEREIRA, C. E.; LAGES, W. F.; CARRO, L. Comunicação de
Dados através da Rede Elétrica. 2003. Relatório de Pesquisa CEEE/2003 nº9920525,
UFRGS – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.
[11] Modulação - Repositório de Documentos Técnicos do Grupo de Redes – UFRGS.
Disponível em: http://penta2.ufrgs.br/Alvaro/modu.html > Acesso em Maio 2006
67
[12] SILVA, L. M., Modulação Analógica de Onda Contínua. Teoria das
Telecomunicações – ENE – UnB, 2004.
[13] MARQUES, G. A. G., Transmissão de Dados Via Rede Elétrica. 2004. UFSC,
Florianópolis.
[14] Temperature Sensor - The Thermistor. Disponível em:
http://www.facstaff.bucknell.edu/mastascu/eLessonsHTML/Sensors/TempR.html > Acesso
em Abril 2006.
[15] Termistores – NTC. Disponível em: eletrica.ufpr.br/edu/ie00/transd/brenno/index.html
> Acesso em Abril 2006
[16] Medidas de Temperatura I. Disponível em: http://www.mspc.eng.br/fldetc/tpr1.asp
> Acesso em Abril 2006
[17] Datasheet do componente LM35 Precision Centigrade Temperature Sensors, 2000.
[18] Temperature Sensor - The LM35. Disponível em:
http://www.facstaff.bucknell.edu/mastascu/eLessonsHTML/Sensors/TempLM35.html.
Acesso em: Abril 2006.
[19] Datasheet do componente XR-2206 Monolithic Function Generator, 1997.
[20] Introdução a Amplificadores Operacionais. Disponível em:
http://www.ifi.unicamp.br/~kleinke/f540/e_amp1.htm. Acesso em: Abril 2006.
[21] MENDONÇA JÚNIOR, J. Desenvolvimento de Interfaces Microcontroladas para
Aplicação em Automação Residencial. 2004. Monografia (Graduação em Engenharia de
Computação) – Departamento de Engenharia e Ciências Exatas, Universidade Potiguar, Natal.
[22] LIN, Y., LATCHMAN , H. A., LEE, M.Y., A Power Line Communication Network
Infrastructure For Smart Home . IEEE Wireless Communications No 1070-9916/02.
University of Florida, 2002.
[23] SILVA, L. M., Modulação Angular. 2005. Teoria das Telecomunicações – ENE –
UnB, Brasília.
[24] Alguém Aí Tem Um Transformador Para Emprestar? Telecurso 2000 – Aula 46.
[25] Impedância. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Impedância > Acesso em:
Maio 2006
[26] PLC (Power Line Communications). Disponível em:
http://pt.wikipedia.org/wiki/PLC > Acesso em: Maio 2006
68
[27] HAAG, R., OLIVEIRA, L. M., VEIT, E. A., Coleta Automática e Interpretada de
Dados em um Laboratório Didático de Termologia. 2003. Instituto de Física – UFRGS,
Porto Alegre.
[28] Temperatura. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Temperatura > Acesso em
Abril 2006
[29] Termístor. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Termistor > Acesso em Abril
2006.
[30] Termopar. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Termopar > Acesso em Abril
2006.
[31] Pirômetro. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Pirômetro > Acesso em Abril
2006.
[32] Sensor de Temperatura - Técnicas de Medição de Temperatura. Disponível em:
http://vinicius.brasil.vilabol.uol.com.br/eletronica/Sensortemp/SENSORTEMP.htm. Acesso
em Abril 2006.
[33] Voltage-Controlled Oscillator. Disponível em: http://en.wikipedia.org/wiki/Voltage-
controlled_oscillator. Acesso em Junho 2006.
[34] ZANCO, W. S., Microcontroladores PIC: Técnicas de Software e Hardware para
Projetos de Circuitos Eletrônicos Com Base no PIC16F877A. São Paulo: Érica, 2006.
[35] Datasheet do componente XR-2211 FSK Demodulator / Tone Decoder, 1997.
[36] PLL : Phase-Locked Loop ou Elo Travado em Fase. Disponível em:
http://paginas.terra.com.br/lazer/py4zbz/teoria/pll.htm. Acesso em Janeiro 2006.
[37] Datasheet do componente MAX232 – Dual EIA-232 Drivers / Receivers, 2004.
[38] Datasheet do componente PIC16F877, 2003.
[39] Datasheet do componente TMP101, 2003
69
ANEXO A
CIRCUITO TRANSMISSOR / RECEPTOR
Figura A.1 – Circuito do transmissor.
70
Figura A.2 – Circuito do receptor.
71
ANEXO B
IMAGENS DOS TESTES
Figura B.1 – Sensor de Temperatura.
Figura B.2 - Saída do sensor mostrado no osciloscópio em escala 0.2 V/Div.
72
Figura B.3 - Onda da saída do sinal da freqüência F2 modulador XR-2206 com aproximadamente 98kHz.
Figura B.4 - Onda da saída do sinal da freqüência F1 modulador XR-2206 com aproximadamente 102kHz.
Todas as medidas feitas no osciloscópio foram obtidas com 2µs/div.
73
ANEXO C
PROGRAMA DO PIC16F877A
Este programa foi baseado no programa de Wagner da Silva Zanco em [34] com
adaptações para este projeto.
;************************************************** *************************************************** ***********
; ARQUIVOS DE DEFINICOES
;************************************************** *************************************************** ***********
#INCLUDE <P16F877A.INC> ;ARQUIVO PADRAO MICROCHIP PARA PIC16F877A
;************************************************** *************************************************** ***********
; BITS DE CONFIGURACAO
;************************************************** *************************************************** ***********
__CONFIG
_CP_OFF&_WRT_OFF&_DEBUG_OFF&_CPD_OFF&_LVP_OFF&_WDT_OFF&_BODEN_ON&_PWRTE_ON&_XT_OSC
;************************************************** *************************************************** ***********
;_CP_OFF ==> MEMORIA DE PROGRAMA DESPROTEGIDA CONTRA LEITURA
;_WRT_OFF ==> SEM PERMISSAO PARA ESCREVER NA MEMORIA DE PROGRAMA
;_DEBUG_OFF ==> DEBUG DESATIVADO
;_CPD_OFF ==> MEMORIA EEPROM PROTEGIDA CONTRA LEITURA
;_LVP_OFF ==> PROGRAMACAO EM BAIXA TENSAO DESABILITADA
;_WDT_OFF ==> WDT DESATIVADO
;_BODEN_ON ==> BROWN-OUT ATIVADO
;_PWRTE_ON ==> POWER-ON RESET ATIVADO
;_XT_OSC ==> OSCILADOR A CRISTAL (4MHz)
;************************************************** *************************************************** ***********
; PAGINACAO DA MEMORIA
;************************************************** *************************************************** ***********
;COMANDOS PARA ALTERACAO DE PAGINA DE MEMORIA
BANK0 MACRO ;MACRO PARA SELECIONAR BANCO 0
BCF STATUS,RP0
BCF STATUS,RP1
ENDM
BANK1 MACRO ;MACRO PARA SELECIONAR BANCO 1
BSF STATUS,RP0
BCF STATUS,RP1
ENDM
;************************************************** *************************************************** ***********
; CONSTANTES
;************************************************** *************************************************** ***********
;CONSTANTES UTILIZADAS PELO SISTEMA
INIC_TMR0 EQU .6 ;INICIALIZA TMR0
CONTA EQU .125 ;INICIALIZA COUNT
#DEFINE UM_SEG FLAGS,0
74
;************************************************** *************************************************** ***********
; VARIAVEIS
;************************************************** *************************************************** ***********
;VARIAVEIS UTILIZADAS PELO SISTEMA
FLAGS EQU H'40'
COUNT EQU H'41'
DADO EQU H'46'
COUNT_T EQU H'5B'
COUNT1 EQU H'42'
;************************************************** *************************************************** ***********
; VETOR DE RESET
;************************************************** *************************************************** ***********
ORG 0x00 ;ENDERECO INICIAL DE PROCESSAMENTO
GOTO INICIO
;************************************************** *************************************************** ***********
; INTERRUPCAO
;************************************************** *************************************************** ***********
;AS INTERRUPCOES NAO SERAO UTILIZADAS
ORG 0x04 ;ENDERECO INICAL DA INTERRUPCAO
RETFIE ;RETORNA AO PROGRAMA PRINCIPAL
;************************************************** *************************************************** ***********
; INICIO
;************************************************** *************************************************** ***********
INICIO
BANK1 ;ALTERA PARA BANCO1
MOVLW B'00001101' ;DEFINE RA2, RA1 e RA0 COMO ENTRADA E DEMAIS PINOS COMO SAIDA
MOVWF TRISA
MOVLW B'00000000' ;DEFINE RB6:RB0 COMO SAIDA E RB7 COMO ENTRADA
MOVWF TRISB ; || ||
MOVLW B'00000000' ;DEFINE O PORTC COMO SAIDA
MOVWF TRISC ; || ||
MOVLW B'00000000' ;DEFINE O PORTD COMO SAIDA
MOVWF TRISD ; || ||
MOVLW B'00000000' ;DEFINE O PORTE COMO SAIDA
MOVWF TRISE ; || ||
MOVLW B'00000100' ;TMRO OPERANDO COMO TEMPORIZADOR
MOVWF OPTION_REG ;PRESCALER 1:32 NO TMRO
;PULL_UPS HABILIADOS, DEMAIS BITS IRRELEVANTES
MOVLW B'00000000' ;CHAVE GERAL DE INTERRUPCAO DESLIGADA
MOVWF INTCON ;DEMAIS BITS IRRELEVANTES
BANK0 ;RETORNA PARA O BANCO 0
;************************************************** *************************************************** ***********
; INICIALIZACAO DAS VARIAVEIS
;************************************************** *************************************************** ***********
75
CLRF PORTA ;LIMPA PORTA
CLRF PORTB ;LIMPA PORTB
CLRF PORTC ;LIMPA PORTC
CLRF PORTD ;LIMPA PORTD
CLRF PORTE ;LIMPA PORTE
CLRF FLAGS ;LIMPA FLAGS
MOVLW CONTA
MOVWF COUNT_T ;INICIALIZA COUNT_T COM 25
MOVLW INIC_TMR0
MOVWF TMR0 ;INICIALIZA TMR0 COM 6
CLRF DADO ;LIMPA REG
;************************************************** *************************************************** ***********
;ESTA SUB-ROTINA CONFIGURA E ATIVA O CONVERSOR A/D
;************************************************** *************************************************** ***********
ATIVA_CONVERSOR_AD
BANK1 ;ATIVA BANCO 1
MOVLW B'00001111'
MOVWF ADCON1 ;JUSTIFICADO A ESQUERDA <7>
;ADRESH <9:2>, ADRESL <1:0>
;RA0/AN0 COMO ENTRADA ANANLOGICA <3:0>
;RE2:RE0 CONFIGURADO COMO I/O
;VREF+ = RA3/AN3 (+1,024V)
;VREF- = RA2/AN2 VSS (0V)
BANK0 ;ATIVA BANCO0
MOVLW B'01000001'
MOVWF ADCON0 ;FREQUENCIA = FOSC/8 <7:6>
;CANAL 0 SELECIONADO <5:3>
;MODULO A/D LIGADO <0>
;************************************************** *************************************************** ***********
;ESTA SUB-ROTINA CONFIGURA OS PARAMETROS DA TRANSMISSAO
;************************************************** *************************************************** ***********
TX_1200
BANK1 ;ATIVA BANCO 1
MOVLW .51
MOVWF SPBRG ;BAUD RATE = 1200 bps A 4MHZ
BCF TXSTA,TX9 ;NÃO HAVERÁ BIT DE PARIDADE
BCF TXSTA,SYNC ;ATIVA COMUNICACAO ASSINCRONA
BANK0 ;ATIVA BANCO 0
BSF RCSTA,SPEN ;HABILITA PORTA SERIAL
BSF RCSTA,CREN ;HABILITA RECEPCAO
;************************************************** *************************************************** ***********
;ESTA SUB-ROTINA LIMPA O BUFFER DE RECEPCAO DA USART (70h - 7Fh)
;************************************************** *************************************************** ***********
APAGA_BUFFER_RX
MOVLW .16
76
MOVWF COUNT1 ;COUNT1 = 16
MOVLW 0x70
MOVWF FSR ;FSR APONTA PARA O ENDERECO 70h (END. INICIAL DO BUFFER)
MOVLW 0x30
STORE_02
MOVWF INDF ;END APONTADO POR FSR RECEBE VALOR
DECFSZ COUNT1,F ;DECREMNENTA COUNT1. COUNT1=0?
GOTO INCFSR_02 ;NAO, DESVIA
GOTO PRINCIPAL ;SIM, DESVIA
INCFSR_02
INCF FSR,F ;INCREMENTA FSR. APONTA PARA A PROXIMA POSICAO DO BUFFER
GOTO STORE_02 ;DESVIA
;************************************************** *************************************************** ***********
;ROTINA PRINCIPAL DO PROGRAMA
;************************************************** *************************************************** ***********
PRINCIPAL
CALL CONVERSAO_AD ;CHAMA A SUB-ROTINA. FAZ CONVERSAO A/D
CALL TRANSMITE ;CHAMA A SUB-ROTINA. TRANSMITE VIA RS-232
CALL TIMER_8mSEG ;CHAMA A SUB-ROTINA. AGUARDA 8 MILISSEGUNDOS
GOTO PRINCIPAL ;DESVIA. FAZER LOOP
;************************************************** *************************************************** ***********
;ESTA SUB-ROTINA EFETUA A CONVERSAO A/D E ARMAZENA O BYTE OBTIDO NA CONVERSAO NO REGS DADO
;************************************************** *************************************************** ***********
CONVERSAO_AD
BTFSS UM_SEG ;PASSOU 1 SEGUNDO?
BSF ADCON0,GO ;SIM, INICIA CONVERSAO
BTFSC ADCON0,GO ;CONVERSAO TERMINADA?
GOTO $-1 ;NAO, AGUARDA TERMINAR CONVERSAO
MOVF ADRESH,W ;SIM, W <== ADRESH
MOVWF DADO
BCF UM_SEG ;APAGA FLAG
RETURN ;RETORNA
;************************************************** *************************************************** ***********
;ESTA SUB-ROTINA TRANSMITE DADOS PARA O PC VIA RS-232.
;************************************************** *************************************************** ***********
TRANSMITE
BANK1 ; ALTERA P/ BANCO 1 DA RAM
BSF TXSTA,TXEN ;ATIVA COMUNICACAO
BANK0 ;ALTERA P/ BANCO 0 DA RAM
MOVWF TXREG ; SALVA WORK EM TXREG (INICIA TX)
BANK1 ; ALTERA P/ BANCO 1 DA RAM
BTFSS TXSTA,TRMT ; O BUFFER DE TX ESTÁ VAZIO ?
GOTO $-1 ; NÃO - AGUARDA ESVAZIAR
BANK0 ;ALTERA P/ BANCO 0 DA RAM
RETURN
77
;************************************************** *************************************************** ***********
;ESTA SUB-ROTINA EFETUA CONTAGEM DO TEMPO
;************************************************** *************************************************** ***********
TIMER_8mSEG
BTFSS INTCON,T0IF TIMER 0 ESTOUROU?
GOTO $-1 ;NAO, ESPERA ESTOURAR
BCF INTCON,T0IF ;SIM, APAGA FLAGS T0IF
MOVLW INIC_TMR0 ;INICIALIZA TIMER 0 COM 6
MOVWF TMR0
DECFSZ COUNT_T,F ;PASSOU 1S?
RETURN ;NAO, RETORNA
MOVLW CONTA ;SIM, INICIALIZA COUNT_T COM 125
MOVWF COUNT_T
BSF UM_SEG ;SETA FLAG UM_SEG
RETURN ;RETORNA
;************************************************** *************************************************** **********
END ;FIM DO PROGRAMA
;************************************************** *************************************************** **********
![[FINAL] MONOGRAFIA - DANIEL BRANDT - OS CRITÉRIOS DE SUCESSO EM PROJETOS DE SOFTWARE WEB EM EMPRESAS START-UPS BRASILEIRAS](https://img.dokumen.tips/doc/110x75/55d17382bb61eb0c198b47f0/final-monografia-daniel-brandt-os-criterios-de-sucesso-em-projetos-de.jpg)
