Instrumentação e aquisição de dados para veículo baja.

Abstract

Neste trabalho tem-se o objetivo de desenvolver e implementar um sistema de instrumentação e telemetria para um veículo do tipo Baja. Para isso, é feita uma análise sobre quais estudos têm prioridade no desenvolvimento do veículo. Em seguida, é feito um estudo sobre sensores automotivos e as grandezas físicas que devem ser medidas para atender a demanda da equipe quanto a fabricação e estudos a serem realizados no carro. Nesta etapa, concluiu-se que devem ser medidas a velocidade do veículo, temperatura da caixa de transmissão, velocidade de rotação do motor, nível de tanque de combustível e tensão da bateria. A seleção de cada sensor foi realizada com base em estudos sobre sensores automotivos e nos requisitos mínimos de cada aplicação. O sistema de instrumentação proposto neste trabalho consiste de duas placas baseadas em microcontroladores da família PIC18F da Microchip: uma para realizar a leitura dos sensores e o acionamento dos atuadores; e a outra para enviar os dados para um programa supervisório. Para isso, são utilizadas as comunicaçõesI2C, entre os microcontroladores de cada placa, e a UART, entre o microcontrolador da segunda placa e um computador. Além disso, utiliza-se um circuito integrado de calendário junto ao barramento I²C para fornecer a hora e data em que as medições foram feitas. Os programas de ambos os microcontroladores foram desenvolvidos em linguagem de programação C. O software supervisório do sistema foi desenvolvido em linguagem de programação C#, por meio do ambiente de desenvolvimento Visual Studio. O supervisório tem a função de exibir os dados obtidos das placas de instrumentação em um computador pessoal, que serve como banco de dados. Além disso, por meio do supervisório é possível visualizar os dados na forma de gráficos, o que pode facilitar a análise das variáveis durante ou após a corrida. O teste preliminar foi realizado por meio de simulação, que permitiu verificar a funcionalidade de cada etapa do sistema, inclusive a comunicação entre as placas de instrumentação com o supervisório. Por fim, foi realizado um teste de laboratório em três etapas. Na primeira verificou-se o correto funcionamento do sistema de instrumentação proposto. Em seguida, foi possível observar a correta comunicação entre sistema de instrumentação e supervisório. Após isso, foi possível observar a correta aquisição dos dados e foi realizada uma análise sobre o comportamento do sistema e suas limitações.