O céu não é o limite

“De onde viemos? Aonde vamos? Viajemos e compreendamos nosso destino (…) Na era dos computadores, temos mais idéias e sonhos. Agora estamos diante do desafio do amanhã. Com o aumento do conhecimento e da tecnologia, nós mudamos nossas vidas e nossos mundos.
Dos confins do espaço às profundezas do mar, nós construímos numa vasta rede eletrônica (…)”

Pierre Badin, teórico

segunda-feira, 10 de janeiro de 2011

Sketch do Arduino para o Ecolux

E aí gente, tranquilos?

Foi trabalhosos fazer esse código, e no fim ainda tive um problema com o delay, mas agora está tudo resolvido:

Segue então a sketch do Arduino para o Ecolux: (com comentários)

long fotoPeriodo = 8; // tempo de iluminação diária das plantas dado em horas (ALTERAR SOMENTE ESSA VARIÁVEL!!)
long fotoPeriodoMs = 0; // declaração da variável que armazena o foto período em milissegundos
int vermelho1 = 9; // primeira coluna de 5 leds vermelhos deverá ser plugada no pino 9
int azul = 10; // coluna de 5 leds azuis deverá ser plugada no pino 10
int vermelho2 = 11; // segunda coluna de 5 leds vermelhos deverá ser plugada no pino 11
int intensidade = 0; /* Informar valores entre 0 e 255 para controlar intensidade dos LEDs.
SE FOR USAR INTENSIDADE, DESABILITAR
(COMO COMENTÁRIO) AS PARTES 1,3,5 E HABILITAR AS PARTES 2,4,6. */


void setup ()

{
pinMode(vermelho1, OUTPUT); // pino 9 declarado como saída
pinMode(azul, OUTPUT); // pino 10 declarado como saída
pinMode(vermelho2, OUTPUT); // pino 11 declarado como saída
fotoPeriodoMs = fotoPeriodo * 3600000; // cálculo do fotoPeriodo em milissegundos
}

void loop()
{
digitalWrite(vermelho1, HIGH); // acende a primeira coluna de leds vermelhos (PARTE 1)
//analogWrite(vermelho1, intensidade); // Para uso de intensidade (PARTE 2)
digitalWrite(azul, HIGH); // acende a coluna de leds azuis (PARTE 3)
//analogWrite(azul, intensidade); // Para uso de intensidade (PARTE 4)
digitalWrite(vermelho2, HIGH); // acende a segunda coluna de leds vermelhos (PARTE 5)
//analogWrite(vermelho2, intensidade); // Para uso de intensidade (PARTE 6)
delay(fotoPeriodo * 3600000); // espera o período de iluminação
digitalWrite(vermelho1, LOW); // apaga a primeira coluna de leds vermelhos
digitalWrite(azul, LOW); // apaga a primeira coluna de leds vermelhos
digitalWrite(vermelho2, LOW); // apaga a primeira coluna de leds vermelhos
delay(86400000 - fotoPeriodoMs); // espera o período sem iluminação

}


PS: Considerar comentários de uma linha mesmo no caso em que passarem para outra linha (isso aconteceu devido à formatação do blog)


É isso! No próximo post mostrarei fotos de um protótipo em funcionamento, e se funcionar, farei um vídeo e colocarei no youtube.

Até mais!

terça-feira, 4 de janeiro de 2011

Circuito de Controle dos LEDs





E ae gente, tranquilos?

Hoje falarei sobre o circuito de controle dos LEDs.

Fiz um esquema bem básico, apenas com o Arduino (que será a plataforma de computador físico para o desenvolvimento desse experimento) e a protoboard para controle dos LEDs. A placa conta com 3 transistores, que serão acionados pelo Arduino. Creio eu que será possível dimerizar os LEDs pelos transistores, por isso conectei as portas de PWM do arduino ao gate de cada transistor.

Usarei o Arduino devido à facilidade em programar e conectar os componentes.

Neste experimento, seria necessário a implementação de um termômetro digital para verificar se a quantidade de graus-dia é viável para a realização do experimento. Porém, neste primeiro momento não o usuarei.

Segue a imagem do esquema na protoboard. (O programa usado para este esboço foi o Fritzing, e pode ser baixado gratuitamente aqui : http://fritzing.org/download/ )

Esboço na Protoboard

Só algumas considerações:

  • No esboço, usei a mesma quantidade de LEDs a ser usada no projeto final: 10 vermelhos e 5 azuis, exatamente na sequência (1 fileira de LEDs vermelhos, 1 fileira de LEDs azuis e por fim, 1 fileira de LEDs vermelhos)
  • Não puxei a energia (pinos 5V e GND) direto da placa Arduino pois como a corrente total será da ordem de 300mA para garantir o brilho máximo, o Arduino a limitaria em no máximo 40mA, prejudicando o fim do projeto. Nesse caso, usei um conjunto de duas pilhas em série para fornecer 3V. Porém, usando reguladores de tensão e/ou resistores, podemos usar até fontes externas. No experimento real, usarei uma fonte de computador ATX (pino de +5V e GND)
  • Veja que os pinos que acionam os transistores são os 9,10 e 11 da placa Arduino. Fiz isso porque quero testar o recurso PWM para dimerizar os LEDs.
Segue agora o esquemático elétrico :


Esquemático elétrico
Pronto. Observando o esquemático elétrico fica mais fácil caso alguém queira reproduzir o circuito.

No próximo post falarei sobre a programação simplificada deste experimento usando o Arduino.

Até mais!


segunda-feira, 3 de janeiro de 2011

Esboço da Caixa

Segue abaixo um esboço da caixa:

(clique na imagem para ampliar)

O desenho está bastante simplificado. Nele não consta a espessura das paredes da caixa, nem como serão afixados as placas de lâmpadas LED na parte superior.

A que eu irei mandar fabricar terá 50cm de largura, 40cm de altura e 20 cm de profundidade. Provavelmente a tampa deslizará como aqueles estojos de lápis de cor de madeira. A espessura da caixa terá cerca de 0,6cm - 1cm.

Como se consistirá de apenas um modelo, um protótipo por assim dizer, prenderei as placas de LED na caixa usando arames. Colocarei também tampas dos dois lados da caixa para que se despreze a necessidade de usar ventoinhas neste primeiro momento.

Poderei usar acrílico em vez de madeira, dependendo do custo/benefício. Talvez seja até melhor, visto que é transparente e não mofa. Porém no caso do acrílico, terei de indicar os furos para passagem de arame, facilitando minha vida.

Hoje conversei com um Engenheiro Agrônomo aqui do trabalho e ele me informou sobre várias variáveis a se considerar no experimento. Irei citar algumas delas:

Graus-dia da planta: Variação de temperatura requerida pela planta no decorrer do dia. É medida considerando a diferença entre a máxima e a mínima temperatura do ambiente. A variável "graus-dia" do feijão é 10º.

Fotoperíodo: Quantidade de horas exposição à iluminação que a planta deve receber diariamente. Para o feijão, este valor é de 8 a 10 horas. Algumas flores européias tem fotoperíodo superior à 12 horas (fotoperíodo médio no Brasil).

Substrato: Algumas plantas, como a soja, necessitam de um substrato (terra + fertilizante) para crescerem.

No próximo post falarei sobre o circuito elétrico para alimentar os LEDs. Conversando com o engenheiro agrônomo, vi que não é necessário o uso de ventoinha. Basta que as plantas sejam bem arejadas. (Por isso a necessidade de deixar as duas tampas abertas para facilitar a circulação de ar.)

quarta-feira, 20 de outubro de 2010

Ecoluv terá de virar Ecolux

E ae gente, estou aqui no Conpeex, não poderia estar em lugar melhor lugar para brainstormar no momento, devido ao fato de ser um lugar de troca de experiências e conhecimento de forma natural. Vou aproveitar que o stand do NEJ está vazio e fazer um post sobre o Ecolux.

Bom, após um instrutivo brainstorm com o Júnio, constatamos que as plantas não podem ser supridas por luz UV, devido à taxa de absorção da faixa de comprimento de onda do espectro que corresponde à luz UV ser muito baixa.

Vejamos os seguintes gráficos:


Eles demonstram que o espectro de onda eletromagnética mais absorvido pelas plantas de forma geral se encontram na faixa das cores azul e vermelho (Clorofila 'a' e Clorofila 'b'). Já a luz UV beneficia apenas as plantas que possuem clorofila 'a'.

Vejamos essa imagem de um sistema desenvolvido pela Philips:

Fazendo um "benchmarking" aqui quanto à esse modelo de criação de plantas desenvolvido pela Philips, vemos que a melhor maneira de abranger os mais variados tipos de plantas é usar LEDs azuis e vermelhos. Pegando ainda outra idéia deste modelo (cujo link pesquisado na íntegra é : http://www.fayerwayer.com.br/2009/06/philips-cria-leds-para-vegetais/) vemos que é mais interessante usar barras de LED intercaladas, isto é, uma barra de LED azul 'cercada' por duas barras de LED vermelhos. O ideal seria mudar também o encapsulamento do projeto inicial e fazer nada mais que uma caixa, bem espaçosa, para colocar várias mudas de plantas e fazer com que a incidência dos LEDs sobre elas seja otimizada.

Podemos usar um circuito microcontrolado para gerenciar as ventoinhas e 'dimerizar' os LEDs. Inicialmente vamos usar apenas 3 barras de LEDs, 1 com LEDs azuis e duas com LEDs vermelhos. Usaremos LED de alto brilho, cuja corrente drenada é da ordem de 20mA. com 3 barras de 5 LEDs cada, teremos um consumo de corrente máximo de 300mA.

No próximo post eu postarei o esboço da caixa, baseado no modelo da Philips.

Keep brainstorming!


{
Links usados nessa pesquisa:

terça-feira, 12 de outubro de 2010

1 dia = 1000 anos?

Auahuiahihaiuhai

No post anterior eu disse que postaria "amanhã" sobre os LEDs. Pois bem, aqui estou eu postando 11 dias depois..xD

Bom, então, antes tarde do que nunca, vamos falar sobre os LEDs do projeto.

Visando obter o melhor custo x benefício, no sentido de comprar LEDs UV baratos e ao mesmo tempo bastante eficientes, decidi dar uma olhada no ebay, e olhe o que eu achei:

http://cgi.ebay.com/100-pcs-5mm-UV-LED-Ultra-Bright-200-pcs-Free-Resistor-/220680915514?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item33619b8a3a

100 LEDs UV a 5$. Não, não é fraude. Às vezes aparecem promoções boas como essas. Compensa aproveitar. Nesse preço, cada LED sai por menos de 10 centavos de real. Aqui em Goiânia, você pagaria acima de 50 centavos de real tranquilamente.

Pois bem, como vamos usar cerca de 16 a 32 LED, vamos gastar pouco mais de 3 reais no esquema. Baratíssimo!!

Keep Brainstorming!

sexta-feira, 1 de outubro de 2010

Ventilador/Exaustor do Ecoluv

Bom, estou com o propósito de postar diariamente, pra manter o hábito de documentar tudo que eu penso ou faço, além de incluir sempre uma coisa nova dos projetos, oferecendo uma novidade ou implementação a cada dia. Quando não conseguir fazer isso, vai uma curiosidade relacionada à tecnologia mesmo, como fiz ontem.

Hoje pretendo voltar para o projeto do Ecoluv. Lembrando que tudo que será discutido em torno dele, é apenas relacionado a um projeto, e a um possível protótipo a médio/longo prazo. Ou seja, o design pode mudar, as 'specs' podem mudar, pois não há nada definido, e tudo tem de ser testado à exaustão até chegar em um produto final aceitável. Justamente por essa razão, 'brainstormem' à vontade! Sintam-se livres pra comentar qualquer coisa sobre o projeto.

Talvez você que está chegando pela primeira vez ao blog possa pensar: "Não sou da área de engenharia, então não tenho nada a contribuir". Muito pelo contrário. Imagine que como engenheiro, eu desenvolva um carro. Não serão só engenheiros que usarão o carro. Então, é preciso de feedback massivo, por parte dos consumidores para que os engenheiros possam fazer o melhor carro possível, levando em consideração as necessidades e expectativas da maioria das pessoas que irão fazer uso do carro.

Aqui não é diferente. Todo comentário é válido. E vai contribuir bastante para o andamento dos projetos e do blog, justamente porque a ideia aqui é brainstormar mesmo. Quanto mais, melhor.

Certo. Hoje eu vou mostrar apenas uma idéia do recipiente para as plantas e do sistema de ventilação e exaustor.

Recipiente:


A quantidade de LEDs pode variar. Aqui a intenção é apenas demonstrar o recipiente.

Podem ser 4 filas de 8 ou 4 LEDs, o importante é que tenha alguma forma de controlar a luminosidade dos mesmos, usando uma saída PWM pra isso.

Sobre o recipiente:

-Deve conter espaço para a inserção de terra e da semente.
-Deve ter um espaço para inserir a mangueira de fornecimento de água
-Deve ter espaço para o posicionamento dos LEDs e fios que possam passar entre eles
-Deve ter um mecanismo de encaixe na boca do recipiente, para acomplamento da tampa contendo a ventoinha.
-É bom que tenha as paredes cobertas de material refletor, para garantir uma boa distribuição da luz UV proveniente dos LEDs
-Deve ser de material resistente, para que não rache fácil (uma rachadura permitiria o vazamento não controlado de resíduos orgânicos e água.

Observação: Pensar num mecanismo de saída para água em excesso no fundo do recipiente(Talvez fazer como em vasos de terra: furar e colocar um "pires" em baixo)

Sobre o dispositivo de Ventilação/Exaustão:



O tamanho do condutor de fluidos não está definido. Devem ser calculadas as medidas ótimas para maximizar eficiência. Eu não sei como faz isso. Brainstormem à vontade.


Sobre o ventilador/exaustor:

-É necessário um fan com uma potência relativamente boa. Não é medido em potência, mas em outra unidade que relaciona transporte de fluidos. É isso mesmo. O fan deve ser bom nessa variável.
-As redes/filtros são necessário para que não entre insetos, poeira, e outros resíduos prejudiciais no local em que a planta ficará. (Poeira e fuligem são péssimos para ventoinhas!)
-Sobre a ventoinha, eu encomendei a seguinte, apenas para efeito de testes:

http://cgi.ebay.com/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=180551752714&ssPageName=STRK:MEWNX:IT

Eu o escolhi pelo custo, e pela tensão nominal e corrente consumida. 16 LEDs consumirão 320mA, e esse cooler consome 100mA. É uma quantidade pequena de consumo para um projeto pequeno. Isso permite que ele seja al
imentado por uma ou mais baterias de 2,4Ah, que são relativamente baratas.

Além disso, ele possui dimensões interessantes para o tamanho do recipiente, podendo ser perfeitamente adaptado à tampa e à uma mangueira eficiente.

Funcionamento:

O cooler girará em um sentido para "empurar" oxigênio para o recipiente durante o dia, e girará no sentido oposto para retirar gás carbônico do recipiente durante a noite.

A implementação de código e circuito de controle do motor deste cooler será abordada quando chegar na parte do circuito propriamente dito.

Bom, basicamente é isso sobre o recipiente e o cooler. Amanhã falarei sobre os LEDs.

Keep brainstorming!







Uma pausa para ócio-criativo!

E ae gente, tudo tranquilo?

Hoje fiquei ocupado fazendo trabalho da faculdade até umas 4h da manhã, e não tive tempo para prosseguir com projeto da criação de plantas usando luz UV (chamarei desde hoje de projeto Ecoluv - uma junção de ecológico, luz, e ultravioleta), já pensei em uma idéia para o ventilador/exaustor, só falta transferir da mente para o papel, e do papel para o blog! =D

Então segue abaixo apenas um vídeo de um conceito de celular da NOKIA, "Old, but gold!" para servir ainda mais de inspiração ao seus lapsos de "brainstorm" do dia-a-dia!




Keep Brainstorming!