Projeto do Subsistema de Eletrônica
Bill of materials (BOM)
| Nome | Quantidade | Preço unitário | Preço conjunto |
|---|---|---|---|
| CONECTOR BORNE KRE- 2T (PASSO 5MM) | 1 | 0,89 | 0,89 |
| Resistor 100 ohms 1/4 W | 3 | 0,05 | 0,15 |
| Resistor 10k ohms 1/4W | 6 | 0,05 | 0,30 |
| Resistor 330 ohms 1/4W | 4 | 0,05 | 0,20 |
| LED vermelho 5 mm | 6 | 1,89 | 11,34 |
| LED azul 5 mm | 1 | 1,89 | 1,89 |
| Transistor BC548BU | 3 | 0,16 | 0,48 |
| Mosfet IRF540N | 3 | 6,25 | 18,75 |
| Módulo Sensor de Reflexão IR c/ Fotodiodo | 1 | 10,90 | 10,90 |
| Módulo Sensor Ultrassônico: HC-SR04 | 1 | 15,80 | 15,80 |
| Mini Bomba D'água P/ Arduino 5V a 12V DC | 3 | 20,70 | 62,10 |
| Módulo Abaixador Tensão 5V DC-DC (AMS1117) | 1 | 4,35 | 4,35 |
| ESP32 | 1 | 44,00 | 44,00 |
| Fonte de alimentação 220V para 5V | 1 | 52,80 | 52,80 |
| FONTE 12VDC 110/220V 1,5A C/PLUG P4 | 1 | 22,90 | 22,90 |
| Preço TOTAL | ---------------- | -------------------- | 246,85 |
Sistema de Controle das bombas
O sistema de controle das bombas será reponsável por ativar e desativar as bombas de acordo com o requerido pelo usuário, ele é composto pelos seguintes componentes:
1. ESP32
A ESP32 é uma placa de desenvolvimento de hardware aberto que será o principal controlador do sistema. Ela será utilizada para gerenciar a ativação das bombas elétricas e controlar os sensores. Possui comunicação Wi-Fi, memória suficiente e bibliotecas já existentes, essenciais para a execução do projeto.
2. Componentes de Controle das Bombas
Esse conjunto controlará quando as bombas serão ativadas e por quanto tempo. Funciona por meio de um PWM, vindo da ESP32, que alimenta fototransistores optoacopladores, que, juntamente com MOSFETs, chaveiam a corrente para as bombas.
3. Bomba de Pressão Elétrica
A bomba pressuriza o líquido, permitindo que ele chegue ao recipiente final. A vazão será calculada para estimar a quantidade de líquido transferida.
O esquemático desse sistema é apresentado no esquemático abaixo.
Sistema de sensores
O sistema de sensores é encarregado de certificar que a drink machine pode operar sem que ocorra algo fora do esperado.
1. Sensor de Nível
O sensor de nível detecta a presença de líquido em posições específicas. Ele será usado para interromper a vazão caso o volume ultrapasse um limite crítico. Será construído com resistores, transistores e LEDs, conectados à ESP32 e à fonte de alimentação.
2. Sensor infra Vermelho e ultrassônico
O sensor de infravermelho é utilizado em conjunto com o sensor ultrassônico para verificar que há um copo na posição adequada para receber o líquido.
O esquemático do sistema de sensores é apresentado no esquemático abaixo.
Sistema de alimentação
É responsável por alimentar os outros dois sistemas como é possível verificar nos esquemáticos acima, e é composto pelo seguinte componente:
1. Fonte de Alimentação
A fonte de alimentação fornecerá energia para todos os componentes do sistema. Foi dimensionada para atender às necessidades de corrente e tensão de todos os dispositivos. Os teste iniciais foram feitos com a fonte de 5V e a implementação final será feita com a fonte de 12V. Ambas apresentadas nas imagens abaixo.
2. Módulo Abaixador de tensão
O módulo abaixador de tensão será utilizado para abaixar a tensão de 12V para 5V para que a ESP seja alimentada de forma adequada, bem como os sensores citados anteriormente.
Protótipo montado
Abaixo é apresentado o circuito protótipo descrito nos esquemáticos anteriores montado. Os fios "soltos" são os fios que são utilizados para a medição do nível do recipiente. os LEDs vermelhos indicam se o nível está adequado e o LED azul indica se o copo está na posição correta.
Tabela de Versionamento
| Versão | Data | Descrição | Responsável |
|---|---|---|---|
| 1.0 | 13/11/2024 | Criação do arquivo | Luiz |
| 1.1 | 23/11/2024 | Últimas alterações antes do pc1 | Luiz |
| 1.2 | 12/01/2025 | Últimas alterações antes do pc2 | Luiz |
| 1.3 | 12/01/2025 | Revisão das últimas alterações antes do pc2 | João Marcos |