Nesse artigo, o quarto da Série (*), vamos ver como o BASIC Stamp® pode ser utilizado em sistemas de aquisição de dados. Muitas vezes nos deparamos com situações em que temos de adquirir dados para fazer uma análise posterior.
Essas situações podem variar desde o controle de produção de um produto, a quantidade de veículos que passam em uma rua, a variação de temperatura de um processo industrial ou de um ambiente, quantas vezes e em que hora um alarme disparou.
A intenção deste artigo é de mostrar uma aplicação prática e bem simples do BASIC Stamp®, o leitor poderá usar esse circuito e a ideia aqui apresentada e adapta-los a sua necessidade, ao final do artigo sugerimos algumas ideias de adaptações.
Como exemplo vamos citar a aquisição de dados da produção de um torno revólver (ver fig.1).
Os dados para aquisição serão:
Contador de peças,
Hora da produção da peça,
Inicialização de nova contagem.
Com esses dados poderemos fazer um levantamento de como um operador do Torno Revolver que produz um tipo de peça durante um certo período e verificar como é o seu comportamento, por exemplo se produz melhor de manhã ou após o al- moço, etc. Mas porque levantar esses dados? Nos dias de hoje a produtividade é fundamental para o sucesso de uma empresa em um mercado cada vez mais disputado. Com esses dados“ pode-se balancear a produção, fazer projeções para produções futuras, levantamento de custos de mão de obra, fazer premiações por produtividade, etc.
Para fazer a aquisição usaremos um sistema com o BASIC Stamp® que faz a contagem das peças e envia esse dado através da serial para um PC que armazenará o dado em um arquivo do PC junto com a hora do evento. Então a montagem final do sistema ficará como na fig.2, o fluxo dos dados é mostrado na fig. 3.
Funcionamento do Sistema.
O funcionamento é bem simplificado, cada vez que é terminada uma peça, no movimento da base de ferramenta é acionado o sensor A (que é uma chave do tipo microswitch ver fig. 4) o BASIC Stamp® soma um ao contador de peças e envia esse dado para o PC que grava o valor do contador e a hora do evento em um arquivo DATA.LOG no disco rígido.
A chave SW1 quando pressionada zera o contador, acende o LED 1 e envia uma mensagem para o PC de que o contador foi inicializado. O LED 1 fica aceso até o final da primeira peça.
Circuito do BASIC Stamp®
Observe na fig. 5 que o esquema é muito simples e de fácil montagem.
O circuito é alimentado com uma bateria de +9 V, o sensor de quando acionado envia uma tensão de +9V para o pino de VO 3 através do resistor R2 que limita a corrente para não danificar o BASIC Stamp®. O mesmo acontece com o resistor R1 que limita a corrente na comunicação
Serial com o PC, como vimos no artigo do Mini Terminal essa interface é uma alternativa de baixo custo para pequenas distâncias e se o leitor desejar se comunicar em distâncias maiores deve considerar o uso de conversores para tensões RS-232 como, por exemplo o MAX232.
O cabo serial.
Na fig. 5 podemos observar as conexões do cabo serial, as linhas em pontilhado são para desabilitar o handshake por hardware.
Construção do Circuito:
Utilizamos o CARRIER BOARD que tem todas as conexões para o BASIC Stamp® BS1-IC e uma área de protótipo onde montaremos os componentes do circuito. A montagem final pode ser observada na fig.6. Com isso verificamos como o CARRIER BOARD pode ser útil na montagem de protótipos, mas se o leitor desejar pode montar esse mesmo circuito em uma placa especifica para essa montagem.
Funcionamento do Programa do BASIC Stamp®
A novidade nesse programa é o uso da instrução BUTTON; ela verifica o estado lógico do pino de VO 9 executa um desvio dependendo de como a instrução foi programada. Abaixo temos a sintaxe da instrução:
BUTTON pin, downstate, delay, rate, bytevariable, target state, address
Debounce, auto-repeat, e desvio se a chave estiver em “target state”.
Pin é uma variável/constant (0-7) que especifica que pino de l/O está sendo usado.
Downstate é uma variável/constante (0 or 1) que específica que estado lógico deve ser lido para & chave pressionada
Delay é uma variável/constante (0-255) que especifica qual o tempo que a chave deve ser pressionada para entrar em modo auto repeat. Sendo que quando estiver setado para 0 (zero) a instrução BUTTON não faz debounce e auto repeat, se estive setado para 255 faz debounce e não executa auto repeat.
Rate uma variável/constante (0-255) que especifica a velocidade do modo auto repeat em função dos ciclos da rotina BUTTON
Bytevariable é uma variável de trabalho.
Targetstate é uma variável/constante (0 or 1) que especifica que estado lógico (0 = não pressionada, 1 = pressionada) a chave deve estar para que aconteça o desvio.
Address é uma label que especifica onde será o desvio atendendo a condição de Targetstate.
O restante do programa é bem simples, dependendo do sensor ou da chave SW, estiver ativa, executa uma tarefa e envia dados pela serial, e volta para ler as entradas novamente.
Funcionamento do programa QBASIC:
Espera receber dados do BASIC Stamp pela serial COM1 e escreve junto com a hora na tela e no arquivo DATA.LOG no diretório C:\
O teste conjunto:
Para facilitar o teste do Conjunto o leitor poderá fazê-lo sem que o sensor esteja conectado ao Torno Revolver.
Alimente o BASIC Stamp® e carregue o programa LOG.BAS.
Desligue a alimentação do BASIC Stamp® e conecte o cabo serial entre o BASIC Stamp® e o PC.
Carregue e execute o programa DATALOG.BAS em QBASIC no PC.
Alimente o BASIC Stamp®.
Acione o Sensor (microswitch) e verifique que o Led 1 apagará e no vídeo do PC aparecerá:
Contador = 1 HH:MM:SS
Onde HH:MM:SS é a hora setada no relógio do PC.
Acione o Sensor novamente e o contador será incrementado de 1 e ficará:
Contador : 2 HH:MM:SS
Acione & chave SW1 e 0 Led 1 acenderá, o contador será resetado e no vídeo do PC aparecerá:
Contador zerado HH:MM:SS
Acione o Sensor (microswitch) e verifique que 0 Led 1 apaga e no
vídeo do PC aparecerá
Contador = 1 HH:MM:SS
Agora saia do Programa em QBASIC pressionado Ctrl-Break e saia do QBASIC.
Tecle “ CDX “ e “type
DATA.LOG “ e verifique que no arquivo ficou gravado:
Contador : 1 HH:MM:SS
Contador : 2 HH:MM:SS
Contador zerado HH:MM:SS
Contador : 1 HH:MM:SS
BBS
Os arquivos acima estão disponíveis na BBS PLANET (tel. 011 217-2062) na biblioteca de arquivos do fórum do BASIC Stamp®.
Análise dos dados arquivados:
Para analisar os dados do arquivo DATA.LOG o leitor poderá fazer um programa em DBASE, ou mesmo em QBASIC, ou em qualquer outra linguagem. O leitor poderá extrair os dados estatísticos que achar mais conveniente, como por exemplo: tempo de produção, tempo médio de fabricação, quantidade de peças, etc.
Sugestões para adaptações:
Com alterações no software d BASIC Stamp© e do QBASIC e modificações no circuito, o leitor poderá fazer outros tipos de sistemas de aquisição de dados, como exemplo podemos citar:
Contador de veículos em uma rua:
Usar o mesmo conceito do circuito e programas, deve-se mudar apenas o tipo de sensor, sugerimos o uso de circuito com laço indutivo ou com fotocélula (fig.7).
Aquisição de dados de um alarme:
Usar o mesmo conceito do circuito e programas, deve-se mudar apenas o tipo de sensor que em vez de uma chave usar os contatos auxiliares de um relê que é acionado quando o alarme é disparado
Aquisição de temperatura de um processo industrial:
Nesse caso deve-se fazer adaptações no software do BASIC Stamp® e no sensor, que nesse caso pode ser um termistor. A leitura do termistor é feita utilizando a instrução POT
Conclusão final
Como podemos observar, usando o BASIC Stamp® e pouquíssimos componentes, conseguimos fazer uma aplicação relativamente sofisticada em um espaço de tempo curto.
Isso demonstra como o BASIC Stamp® pode ser uma ferramenta extremamente poderosa para solucionar problemas rapidamente.
Suporte Técnico:
O suporte técnico do BASIC Stamp® no Brasil é prestado pela GENERAL SOFT e pode ser obtido de duas maneiras:
BBS:
Na BBS Planet (tel. 011 217-2062) existe um fórum de discussões do BASIC Stamp® e uma Biblioteca de arquivos que são atualizados regularmente. No fórum pode-se endereçar mensagem de dúvidas para o Usuário “GENERAL” que é o responsável pelo suporte técnico do BASIC Stamp® ou endereçar para todos os usuários do Fórum, os quais poderão lhe auxiliar em dúvidas, experiências e informações. Vale salientar também que esse fórum está aberto a todas as discussões e ideias relacionadas a eletrônica.
Para conectar-se a BBS Planet, basta ter um microcomputador (pode ser um XT inclusive), um modem (pode ser um de 2400 bps inclusive) e uma linha telefônica. Tendo isso é só ligar para a BBS Planet usando um programa emulador de terminal ou o próprio acessório Terminal do Windows. Se o leitor tiver alguma dúvida escreva para GENERAL SOFT.
