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{SOLUCIONADO} [AGRADECIMENTOS]Medir altura de um elevador em metros.
Olá Galera,
Um amigo por quem tenho grande estima, trouxe para falar comigo um amigo de faculdade dele que tá concluindo curso e tá pra fazer TCC.
O TCC dele é medir a altura em que um elevador se encontra do chão em metros.
Inicialmente achei a proposta muito facil, bastaria colocar sensores nos andares e cada vez que o elevador pasasse por eles, daria o andar e por conseguinte a altura.
Mas ai veio o balde de água fria, a proposta é medir o deslocamente do elevador, indicando em um visor, metro a metro quando o elevador se desloca subindo ou descendo, logo, em um predio real, teria que ter sensor pra caramba pra indicar metro a metro.
Proposta B, colocar um sensor ultrasonico pra medir a distancia do chão até o elevador e dar o resultado, BALDE DE ÁGUA FRIA 2.0 - o sensor ultrasonico do arduino só mede até 4 metros, dai numa maquete daria perfeito, mas o trabalho dele é em um elevador real, e ai o sensor ultrasonico foi descartado.
Proposta C, colocar um sensor de pulsor na roldada do cabo do elevador, ele contaria numero de voltas e a gente transformaria em metros. BALDE DE ÁGUA FRIA 3.0- O pessoal da segurança do predio não nos deixou ter acesso.
Proposta D, Parti então para o sensor BMP085 que possui a função altimetro(mandei vir no inicio do ano uma porrada de trekinho pra o arduino da china e tinha esse sensor pra aprender a usa no meio da minha bagunça). montei um altimetro. BALDE DE ÁGUA FRIA 4.0- o resultado foi sofrível, ele oscila pra caramba, fiz até a estabilização com leitura de média, mas mesmo assim ele oscila demais, até com ele parado ele fica indicando que o elevador tá subindo e descendo, resultado , não deu! e acabaram minhas ideias !!!
Resumindo, tô precisando da ajuda de vocês, tomei o desafio como pessoal, e tô querendo ajudar o carinha de verdade.
O lance é medir a altura em que o elevador esta em relação ao chão, a precisão não precisa ser algo absurdo, algo como uns 3 a 5 cm ( eu disse centimetro e não milimetros ok) daria de bom tamanho.
Então galera, podem me ajudar ?
Respostas a este tópico
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Permalink Responder até Weider Duarte em
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Sim tentei imhugo, não surtiu muito efeito, ele continha oscilando feito maluco, fiz exatamente como dito, peguei uma esponja escura, medi pra ver se era condutiva, dai cortei um pedaço e tasquei cola quente ao redor do sensor. e preguei a esponja sobre ele.
O resultado foi desanimador.
Amanhã vou tentar duas coisas, a primeira é colocar toda a placa do sensor entre duas espumas pra ver o que acontece.
Na segunda coisa, vou tentar criar um filtro de leitura, tipo, ler 50 vezes e dividir por 50, caso ainda oscile criarei um segundo filtro onde colocarei distancias de 25cm(padrão do sensor conforme datasheet) dai tipo, ele faz tipo 50 leituras, e ai eu vejo se ela tá mais proxima do valor acima ou abaixo, o que der mais das 50 é mostrado, tipo mais ou menos assim digamos que ele esteja a a 1,15m de altura do chão, dai como 0,15 é mais proximo de 1,25 do que de 1,00 ele somaria 1 a uma variavel que representasse o numero 1,25 dai depois de ler 50 vezes se ele tiver mais numeros proximos a 1,25 ele mostrará esse resultado.
Bem, não sei se vai dar muito certo, mas tenho que continuar tentando.
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Permalink Responder até imhugo em
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essa oscilação do barômetro é frustrante demais... eu não tenho esse sensor pra testar aqui no arduino, mas encomendei um essa semana...
mandei vir um GY-80 (que é uma plaquinha contendo giro, acelerometro e barômetro) e também comprei um BMP180. Daqui a 2 meses se deus quiser chegam e começo meus testes. Fiquei curioso pra aprender a mexer nesse sensor
sobre seus filtros, é uma idéia bacana, mas precisaria ir mais adiante no tratamento dos dados. Vamos supor que dentre as 50 leituras obtidas, com o sensor a 1,15m (real), 40% das leituras resulte em 1,25m e 60% resulte em 1,00. Esse seu filtro, irá te indicar que o sensor está a 1m de altura, o que é "muito errado". Deveria indicar 1,25m, que é "menos errado". Como lidar com isso?
Então o que eu quero te sugerir com "ir mais adiante no tratamento dos dados" é que vc anote numa planilha numa coluna a leitura observada e em outra coluna a leitura esperada. Com esses dados, vc conseguirá através do excel por exemplo, montar um gráfico e sua respectiva equação. Torça para que a melhor equação que represente o gráfico obtido seja linear, porque isso irá facilitar demais sua vida.
Vc saberá qual tipo de equação é melhor a partir do R quadrado. O maior R quadrado indicará que aquela equação é a melhor.
Veja um exemplo basicão daquilo que eu estou falando nas duas imagens abaixo. Isso faz parte dos conhecimentos de estatística experimental, delineamento de experimentos, etc, dados em alguns cursos superiores. Não sei qual seu grau de conhecimento em relação a esse assunto de estatística (tratamento de dados, montagem de curva de calibração), mas acredito que o caminho para tratar os dados altamente oscilantes seja por aí. É importante também saber que ao dar um tratamento estatístico aos dados, o valor resultante JAMAIS irá concidir com o valor real. O objetivo é chegar o mais próximo possível do real. E é isso que o R quadrado indica. Quanto mais próximo de 1, ou seja 100%, mais próximo ao real a equação te levará. No meu exemplo, veja que o R quadrado chegou a 99,09%, indicando que a equação não é perfeita, mas "quase perfeita".
Explicando: suponha que durante o processo de calibração, vc obtivesse os dados acima, bem como a equação exibida no gráfico. Quando o sensor já estivesse em uso na prática, a leitura do sensor deverá ser "corrigida" de acordo com a equação obtida durante o processo de calibração. Por exemplo, se o sensor lesse altura de 2,87m, esse valor vc usaria no lugar da variável x da equação. A altura corrigida (isto é, y) seria 2,77m. Em outras palavras: mesmo que o sensor lesse 2,87m, vc exibiria no LCD o valor 2,77m
E, por fim, esse tratamento estatístico precisa ser validado com o R quadrado. Se o R quadrado estiver muito baixo, longe do 1, vc precisa primeiro testar outras equações (logaritmica, polinomial de 2 ordem ou mais, potência, exponencial). Se o R quadrado foi baixo em qualquer uma das equações testadas, tudo isso não prestará, aí vc parte pra outra idéia.
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Permalink Responder até Daniel (OráculoX) em
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Hehe... "entrar escondido à noite" me lembrou dos filmes "Missão Impossível". kkk
T++ ^^
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Ao Imhugo,
Cara, realmente pra lidar com esse sensor, o jeito é estatistica mesmo, porem, andei pensando em algo hoje, um sistema de calibração do sensor cada vez que ele chegasse no terreo e no ultimo andar.
A ideia seria colocar alem do altimetro, dois sensores ultrasonicos, um no fundo do poço e outro no topo, a finalidade deles seria tão somente medir dentro da escala deles em quantos metros o elevador realmente se encontra e com base nisso fazer uma aferição automatica.
Parece meio louco, mas acho que mais louco seria o bicho chegar no terreo e o altimetro dizer que ele tá a 10 metros, dai o lance seria fazer uma comunicação sem fio atraves de modulos nrf24l01 que ajudariam o altimetro a ter noção de que altura realmente ele esta, e como o altimetro utiliza-se de uma variavel de grandeza para alcançar o real resultado de altura essa combinação ajudaria nos resultados.
Ao Tuan Gomes,
Amigo, o proposito da discussão é encontra um meio de medir metro a metro o deslocamente de um elevador, simplesmente colocar sensores hall ou seja qual outro for seria algo irreal, pois em prédios muito altos a coisa seria fora da realidade.
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Imagine que cada parada do elevador num determinado andar possui sua altitude conhecida. Assim sendo, o andar 3 possui altitude de 9,1m por exemplo, o andar 7 é 21,5m, não necessariamente altitude redonda, mas obrigatoriamente conhecida.
A minha idéia é que somente precisamos saber o deslocamento vertical ocorrido entre um andar e outro. Tipo 20cm acima do andar 5, por ex. Assim, para saber a altitude da cabine, basta pegar a altitude daquele andar 5 que ja conhecemos e adicionar os 20cm de deslocamento que houve.
Agora precisamos de idéias de como medir esse deslocamento entre um andar e outro.Eu pensei em enfileirar sensores ldr dotados daquele aparato que o almir citou (refletores) vertivalmente do lado de fora da cabine, de cima até em baixo. Precisa só ver se tem espaço pra instalar. Esse refletor serviria apenas pra garantir que o laser chegue ao ldr, mesmo que a cabine esteja inclinada devido ao peso das pessoas.
Ja na parede do poço, disporíamos sei lá, 3 lasers apontando pra parede oposta, de forma que quando a cabine interrompesse o feixe, fatalmente atingiria algum(s) ldr. Dependendo de qual ou quais ldr forem atingidos, o arduino saberia dizer qual o deslocamento ocorrido.
Vejam, se forem realmente 3 lasers, seriam 3 lasers a cada andar, sempre afixados fielmente a mesma distáncia do andar, um na altura do piso de um andar, outro na altura do piso superior e um terceiro no meio dos dois.
Vamos imaginar a dinâmica de funcionamento da cabine subindo de um andar até outro. Quando o carro começar a subir o laser inferior vai atingir o primeiro ldr superior da cabine, e saberemos qual o deslocamento ocorrido. E esse mesmo laser inferior irá atingir os ldr sequencialmente pra baixo até que a cabine seja atingida também pelo segundo laser, que é o laser intermediário. De repente o laser inferior deixa de atingir a cabine e entáo o laser superior é quem começa a atingir os ldr do topo da cabine. De repente o laser do meio para de atingir a cabine e entáo so o laser superior fica atingindo, ate o momento em que o carro chega ao andar superior.
Perceba que o deslocamento é calculado conforme o ldr atingido, e também conforme a sequencia de estímulos ocorrida. Por sinal, essa sequéncia também será usada pra saber se o elevador está subindo ou descendo.
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Weider, se puder mostre como ligou os fios e o barômetro BMP085 ao arduino, bem como o sketch usado (aquele que te mostra resultados oscilantes).
Ainda não consegui me conformar com o fato do tal sensor apresentar resultados tão erráticos. Dê exemplos para nós do resultado exibido com o sensor a 1m de altura e também a 1,5m e 2m.
Penso aqui comigo: se ele é tão ruim e não confiável, qual a utilidade dele?
Será que ele foi conectado corretamente?será que ele não está danificado?
Como eu já citei, encomendei uns sensores barométricos essa semana, mas a previsão é chegarem só daqui a 2 meses. Mas talvez alguém aqui já tenha em mãos pra ajudar nos testes e/ou relatar o mesmo padrão de leituras erradas.
Ainda penso que essa solução do barômetro seja a mais adequada, principalmente pelo fato de ser a menos invasiva no que se refere a instalação, assim como é a menos "ENGESSADA", isto é, ela é a que apresenta a mais facil portabilidade para ser usada em diversas aplicações. Qualquer outra solução alternativa precisa instalar componentes no fundo do poço, nas paredes do poço, na casa de máquinas, no lado externo da cabine, enfim é froids instalar e fazer manutençáo. Se fosse instalar e esquecer, ainda até vai, mas e se começar a necessitar substituir componentes? Como justificar parar um equipamento tão usado como elevador para dar manutençao em componentes instalados no poço que servem apenas pra esse "LUXO" (exibir altura em que a cabine se encontra)?
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Galera chegamos a umçãa solução, e não poderia deixar de agradecer a todos, afinal todos aqui foram meio "pais" da solução.
Obrigado sincero em nome do meu amigo, Bernardo que enfim pode encontrar um meio eficiente de executar seu TCC.
Obrigado tambem em meu nome, visto que esse tópico só reforça o que sempre digo, que a parte mais incrível, do mundo arduino são vocës, é essa ajuda mutua que damos uns aos outros.
Bem, como não poderia deixar faltar, tá aqui a solução:
O INICIO DA SOLUÇÃO:
Foi com a mudança de prédio, visto que no predio da propria universidade todos foram proibidos de acesso a sala de maquinas, dai dificultava muito a coisa, o trabalho foi então testado no predio onde o proprio pessoal mora e seguirá aguardando orientações da universidade para a implantacão em outro prédio.
O METODO UTILIZADO:
O principio foi baseado nesse video https://www.youtube.com/watch?v=intftlpvSFY , ou seja, foi colocado algumas fitas brancas no rolo do guincho do elevador na sala de maquinas, dai como o proprio material é escuro as fitas brancas causam o contraste para o uso do principio visto no video.
A IMPLEMENTAÇÃO:
Foi criado 4 kits que se comunicam sem fio usando os modulos nRF24l01, o kit 1 fica na casa de maquinas pegando o resultado dos pulsos do guincho e fazendo a conversão, o kit 2 fica no elevador com um display nokia 5110, o kit 3 fica no fundo do poço com um sensor ultrasonico pra ter certeza que o elevador chegou lá e calibrar o sistema caso haja alguma falha, ou seja, quando o modulo 1 disser que o elevador esta a 2m do chão nesse kit terá que estar acusando isso tambem, senão quando o elevador parar no final do poço o que ira equivaler a zero metros, um aviso de calibração será emitodo pra o modulo 1 pra ele se ajustar, o mesmo é feito com o modulo 4 que fica no ultimo andar do predio.
A METODOLOGIA:
O sistema não é de absoluta precisão, visto que quando o elevador esta no terreo com o cabo todo desenrolado da bobina, cada volta para fazer subir ou descer o elevador libera um tamanho menor de cabo do que quando o elevador esta no topo do prédio com todo o rolo cheio, dai uma volta sobre o proprio eixo da bobina libera mais cabo do que em baixo.
Dai a solução é assim: Mede-se normalmente o tamanho real do poço do elevador, dai conta-se quantos pulsos digitais são acionados pelo tacometro e faz-se a divisão, sabendo-se assim a média de quantos centimetros cada pulso significa e faz-se a multiplicação.
O resultado então é enviado via radio do kit 1 para o kit 2 que tem o display e mostra o resultado a quem esta dentro do elevador, na verdade a unica função do kit 2 É só mostrar o resultado mesmo, ele não possui nenhum elemento matematico nele, recebe tudo do kit 1 o qual é calibrado pelos kits 2 e 3.
PROBLEMAS AINDA EM ESTUDO:
A questão de definir se o elevador esta subindo ou descendo esta sendo estudada nesse momentol, visto que se o elevador chegar até em baixo ou ate em cima os sensores lá dão conta de mostrar a direção, mas se ele fica subindo e descendo no meio do caminho ai teremos que ver como fazemos.
Bem, tá ai a solução.
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Permalink Responder até Pedroso em
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Legal Weider,
mas uma pergunta, sem querer polemizar,
se agora tem acesso a casa de máquina, não seria mais fácil colocar o encoder tocando o cabo pouco abaixo da roldana?
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Meu amigo Pedroso,
Como você participou bastante, meu muito obrigado em especial.
Bem, colocar um encoder mecânico, baseado em roldana e peça física pode até ser uma boa ideia, mas se você analisar o que foi montado é exatamente o mesmo encoder só que sem contato físico, apenas atraves de luz.
Ou seja, se você analisar o tacometro digital laser, é um encoder sem contato físico a base de emissão e captação de luz, como estamos falando de uma caixa de pouco acesso, as unicas variáveis afetaveis para falhas seriam as faixas brancas que poderiam sujar, mas em uma caixa fechada isso dificilmente irá ocorrer, já com um encoder rotativo que depende de uma roudana tendo contato físico as chances de falhas mecanicas são grandes.
mas valeu o alerta.
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Olá Weider.
Parabéns pelo avançado no projeto. ^^
Pensando no último problema do projeto, que é determinar a direção no "meio do caminho", lembrei de algo onde pode-se manter a mesma idéia da fita no rolo, bastando apenas acrescentar mais um sensor que já será usado para ler a fita branca, além de levar em conta o que muitos já disseram sobre o encoder de mouse.
Vendo a figura à seguir será possível entender:
Do ponto de vista das faixas, e vendo a figura do lado esquerdo, bastaria colocar mais um sensor na perpendicular do movimento da faixa. Assim, obtemos o mesmo sinal que existe na saída do encoder do mouse. Sendo possível detectar a sua direção.
Segue a saída dos sensores:
Pela figura percebe-se que pelo quadrante que inicia o pulso destes sensores, será possível saber se ele está subindo ou descendo. Mantendo a montagem anterior.
Espero ter ajudado. ^^
T++.
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Daniel,
Super Obrigado amigo, realmente não havia pensado nisso, sua solução foi otima, vou estar passando pra o pessoal pra eles tocarem o barco.
Agora que eles estão em fase de execução eu me afastei um pouco do projeto, visto que o que me foi pedido foi justamente no que vocês me ajudaram, agora a montagem é com eles.
Fora que tenho que fazer uma apresentação em 3D para um projeto, visto que alem de eletrônica eu projeto usando o Google Sketchup.
Vou com certeza passar sua solução pra eles.
Obrigado mesmo.
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Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em
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Vejam esse sensor ( parece usar um código de barra) :
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