Por que escolhemos o Arduíno?

Nosso projeto anterior era um circuito eletrônico movido por uma placa fotovoltaica, porém queríamos inovar, e aprimorar nossos conhecimentos de programação/automação de projetos, então decidimos criar esse protótipo,que é um robô capaz de medir temperaturas em lugares inacessíveis, com uma longa discussão decidimos que a melhor maneira de cria-lo seria aproveitando os recursos disponíveis nas placas Arduíno, nada melhor do que unir o útil ao agradável.

Alguma das vantagens é :

A facilidade em medir temperaturas em locais de difícil acesso;
Facilidade de programação;
Bom custo X benefício para iniciantes;

Curiosidades sobre o Arduíno.

Quando um projeto envolve eletrônica seja ela analógica ou digital, em que é preciso automatizar algo ou torná-lo inteligente, nós precisamos utilizar microcontroladores, esses componentes são como o processador do nosso computador, porém não precisam de memória RAM externa e nem armazenamento para o programa, um microcontrolador já possui internamente memória para o programa, memória RAM para os dados, e uma unidade de processamento, porém obviamente possuem um desempenho muito inferior a um processador, até porque o seu propósito é outro. Hoje em dia os microcontroladores mais utilizados em projetos particulares de pessoas (não empresa) são os PIC da Microchip e os Atmega da ATMEL, e a pesar de muitas pessoas acharem que o Arduino é um microcontrolador, ele não é, o Arduino é apenas uma plataforma de desenvolvimento que utiliza os microcontroladores da ATEMEL (atmega).

Para que um microcontrolador execute uma tarefa como por exemplo fazer uma leitura analógica, ativar um transistor que ativa um relê e acende uma lâmpada ou se comunicar com algum módulo ou dispositivo, é preciso que você programe-o, para isso, você pode utilizar linguagens de programação como Assembly, C, C++ e em alguns casos até mesmo Visual Basic, claro que a mais completa e recomendável é a linguagem C

IDE

Uma das vantagens do Arduíno é que sua IDE é multi-plataforma, ou seja, pode ser instalada no Windows, Linux e MAC OS X e por ser uma IDE dedicada ao Arduíno, ela possui nativamente diversos exemplos de código e opções como por exemplo passar o bootloader do Arduíno para um microcontrolador Atmega novo.

HARDWARE

Hoje em dia existem várias versões de placas Arduíno, cada uma utiliza um microcontrolador Atmega diferente, no caso do Arduíno Uno que é o Arduíno que utilizaremos no projeto, mas existem diversos, como por exemplo, o Arduíno Mega, Arduíno Leonardo, entre outros.

Energia fotovoltaica: Este tipo de energia visa a conversão da energia solar em energia elétrica através de células fotovoltaicas. As células fotovoltaicas mais conhecidas e utilizadas são feitas de silício por possuir características intermediárias entre um condutor e um isolante. Assim, cada célula possui duas camadas de silício. A mais fina é carregada negativamente, quando atingida pelos raios solares tem seus elétrons transferidos para a camada mais grossa, que fica carregada positivamente. Apesar de mais tradicional, a célula de silício é mais cara. No entanto, existem alternativas mais baratas que são capazes de gerar cerca de 4 volts, as chamadas DSC.

Vantagens e desvantagens da energia solar

Vantagens

·         A energia solar não polui durante seu uso. A poluição decorrente da fabricação dos equipamentos necessários para a construção dos painéis solares é totalmente controlável utilizando as formas de controles existentes atualmente.

·         As centrais necessitam de manutenção mínima.

·         Os painéis solares são a cada dia mais potentes ao mesmo tempo que seu custo vem decaindo. Isso torna cada vez mais a energia solar uma solução economicamente viável.

·         A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso, pois sua instalação em pequena escala não obriga a enormes investimentos em linhas de transmissão.

·         Em países tropicais, como o Brasil, a utilização da energia solar é viável em praticamente todo o território, e, em locais longe dos centros de produção energética, sua utilização ajuda a diminuir a demanda energética nestes e consequentemente a perda de energia que ocorreria na transmissão.

Desvantagens

·         Um painel solar consome uma quantidade enorme de energia para ser fabricado. A energia para a fabricação de um painel solar pode ser maior do que a energia gerada por ele.

·         Os preços são muito elevados em relação aos outros meios de energia.

·         Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação atmosférica (chuvas, neve), além de que durante a noite não existe produção alguma, o que obriga a que existam meios de armazenamento da energia produzida durante o dia em locais onde os painéis solares não estejam ligados à rede de transmissão de energia.

·         Locais em latitudes médias e altas (Ex: Finlândia, Islândia, Nova Zelândia e Sul da Argentina e Chile) sofrem quedas bruscas de produção durante os meses de inverno devido à menor disponibilidade diária de energia solar. Locais com frequente cobertura de nuvens (Curitiba, Londres), tendem a ter variações diárias de produção de acordo com o grau de nebulosidade.

·         As formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes quando comparadas por exemplo aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), a energia hidroelétrica (água) e a biomassa (bagaço da cana ou bagaço da laranja.

CURIOSIDADE - Aquecedor Solar de Baixo Custo

O ASBC surgiu em 1992 a partir da iniciativa do engenheiro elétrico Augustin T. Woelz e o técnico em mecânica e química José Ângelo Contini, com apoio de um especialista em energia solar térmica tradicional (metal), recém-chegado de Portugal, o técnico em mecânica Pedro L. Anselmo. O primeiro protótipo do ASBC foi apresentado durante a Eco/92, no estande nacional do Sebrae, sob o mote proposto “Um aquecedor Solar em cada lar”.

Após os primeiros anos de pesquisa para o aperfeiçoamento do ASBC, a Sociedade do Sol iniciou o projeto de P&D (pesquisa e desenvolvimento) e vem investindo no desenvolvimento de uma família de tecnologias sociais e ecológicas com os mesmos princípios do ASBC: soluções voltadas residências e edifícios que levam em conta os conceitos de universalidade, cuidado ambiental, programa educacional, baixo custo e eficiência tecnológica.

Dessa forma, as soluções criadas pela SoSol garantem substancial redução da demanda de energia elétrica resultando em aumento de renda das famílias que se utilizam do ASBC, economia relevante para as instituições e consequente melhoria da entrega de energia para o sistema elétrico nacional, além de diversos benefícios sociais e ambientais.

No projeto estaremos construindo uma casa alimentada por placas fotovoltaicas para seu funcionamento e armazenamento emergencial de energia, e utilizando um moinho de vento para simular um apoio emergencial se necessária energia extra pra o funcionamento dos LEDS. Tendo como base alguns fluxogramas, tais como:

   Além do painel fotovoltaico o sistema é geralmente composto por:

- bateria: onde a energia é armazenada para uso posterior quando não há luz solar;

- um controlador de carga: de forma a controlar a "entrada" e "saída" de energia das baterias; - 

- inversor de corrente: uma vez que os painéis produzem Corrente Contínua, e a maior parte dos eletrodomésticos consomem Corrente Alterna;

 - sistema de apoio: quando a energia solar disponível é insuficiente. (Se criado em escala real o conceito de apoio é necessário, no caso criaremos um sistema eólico para representa-lo)

O conceito de energia eólica é muito simples e pode ser facilmente esclarecido neste mapa conceitual

Em nosso projeto utilizaremos a energia eólica apenas em último caso, se o apoio de energia for realmente necessário. O projeto baseia-se na ideia de casa sustentável, onde não se utilizam poluentes e aquecedores ambientais, não acarretando danos ao meio-ambiente.

Descrição básica em inglês

 In the project we will be building a house powered by photovoltaic panels for its operation and emergency storage of energy, and using a windmill to simulate emergency support if needed extra energy to the operation of LEDs

In our project will use wind power only in the latter case, if the power assistance is really necessary. The project is based on the idea of ​​sustainable home, where not using environmental pollutants and heaters, causing no damage to the environment.

Nesse projeto estamos pensando em fazer uma casa que além de utilizar a energia proveniente das hidroelétricas usará também diversas formas de energias renováveis, uma delas é a energia solar, no qual usaremos a energia gerada pelas placas solares para alimentar as luzes, nesse caso serão os leds, e os eletrodomésticos da casa. A água do chuveiro será obtida pelas chuvas, no qual cairão em um reservatório e serão armazenadas e posteriormente seu aquecimento será feito por dutos de retenção de calor, esquentando assim a água, posteriormente esse água continuará canalizada e irá até um moinho, onde com sua força girará uma espécie de turbina gerando assim mais energia, que será armazenada em baterias, no qual poderá ser utilizada durante a noite.