65ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

CONTROLE INTELIGENTE DE SISTEMAS DE ILUMINAÇÃO RESIDENCIAL UTILIZANDO A PLATAFORMA DE HARDWARE LIVRE ARDUINO

Felipe Giovanni Moura Araujo - Faculdade de Engenharia Elétrica/ITEC/UFPA Noemy Pereira de Souza - Faculdade de Engenharia Elétrica/ITEC/UFPA Juan Ferreira Vidal - Faculdade de Engenharia Elétrica/ITEC/UFPA Gabriela Heloiza Lima Farinha - Faculdade de Engenharia Elétrica/ITEC/UFPA Duaymy Bruno Rodrigues Góes - Faculdade de Engenharia Elétrica/ITEC/UFPA Maria Emília de Lima Tostes - Profa. Dra./Orientadora – Faculdade de Engenharia Elétrica/ITEC/UFPA

INTRODUÇÃO:

Atualmente, uma das grandes preocupações relacionadas à energia elétrica é o seu consumo, pois o mesmo vem se tornando cada vez mais desordenado ocasionando um alto grau de desperdício, tanto em ambientes residenciais quanto em ambientes empresariais. Uma das áreas que mais vem crescendo na Engenharia Elétrica é a automação residencial e a eficiência energética, pois estudam formas de utilização consciente da energia, atenuando o seu desperdício. Neste trabalho foi proposto um sistema de controle de iluminação residencial, focado no baixo desperdício de energia e em sua utilização adequada, pois o mesmo focará na eficiência energética do local.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Criar um sistema de iluminação residencial controlado por um hardware capaz de monitorar o ambiente e proporcionar ao mesmo, quando solicitado pelo usuário, a iluminação adequada, evitando o desperdício de energia e contribuindo para a eficiência energética local.

MÉTODOS:

Para o controle foi utilizada uma plataforma de prototipagem eletrônica de hardware livre (Arduino), projetada com um microcontrolador de placa única, um ambiente de programação fornecido pelo fabricante da plataforma instalado em computador com configurações adequadas, a linguagem utilizada foi a linguagem essencial C/C++. Durante um período foi estudado um sistema de iluminação residencial de um cômodo, sistema este comum (contendo um Interruptor, alimentação, e lâmpada fluorescente), observando o consumo de energia, os tipos de ligações e o comportamento dos componentes. Após esta etapa, o mesmo foi reproduzido com LEDs, sensor de luminosidade (LDR 5mm), chave momentânea (pushbutton), protoboard 840 e fios jumpers, as mesmas características foram analisadas e implantadas as alterações necessárias para a criação do sistema de iluminação residencial automatizado. No ambiente de programação, foi criado um código que configura as entradas e saídas da plataforma de prototipagem, verifica se o interruptor foi pressionado, lê o sensor de luminosidade e decodifica o resultado mandando o LED acender com intensidade proporcional a necessidade do ambiente.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Após a criação, compilação e gravação do código no microcontrolador da plataforma de prototipagem, o sistema de iluminação residencial criado no laboratório foi ligado à plataforma e se apresentou estável, obedecendo a todos os controles programados. A placa possui uma excelente resposta, e em nenhum momento se mostrou ineficiente, a sua implementação é de baixo custo, e não há a necessidade de grandes mudanças nas instalações residenciais para inserção da mesma. O sistema automatizado se mostrou eficiente, consumiu o mínimo de energia e tornou a eficiência energética local o máximo possível, por exemplo, em um ambiente com 40% de iluminação natural o sistema acionou os LEDs com a intensidade necessária (60%) para o conforto do usuário, já no sistema comum a lâmpada ligou com intensidade máxima (100%) e consumiu mais energia que o sistema automatizado, desperdiçando-a e tornando a eficiência energética local baixa. Comprovou-se também que a vida útil das lâmpadas aumentaria, já que não haverá desperdício de energia, e só será utilizado o consumo necessário para o conforto do usuário no ambiente.

CONCLUSÕES:

Este trabalho se mostrou eficiente, e atingiu todos os objetivos propostos, por possuir meios práticos e de fácil utilização, proporcionando ao usuário economia e contribuindo para a matriz energética local, além de abrir uma gama de opções e futuras implementações, contribuindo e aperfeiçoando os sistemas de automação residenciais.

Palavras-chave: Eficiência Energética, Automação residencial, Prototipagem eletrônica.