� ��
Universidade Estadual de Campinas Faculdade de Engenharia Mecânica
Engenharia de Controle e Automação
��������������� ����������������
����������������� ������������������������������ �������������������
�
�
�� � � � Autor: Raphael de Oliveira Melo 035495
Orientador: Prof. Dr. Luiz Otávio Saraiva Ferreira
� � � � ,ovembro de 2008
� ��
Dedicatória
������������ � ���������� ������ ����������������������������������� �
� ���� ������� ���������� �� �� ������ ����� ���� ��
� ��
�
Resumo
�� !��" �� ������!������ ��Desenvolvimento de um Projetor de Imagens a partir de
um Scanner Oscilante, # ���� ��$ ���� ������������ �� ����%��� �&�#������
������ �� ����#��������'��� ()��*������� ����� �� �����# ���� ���++,��
-� � ������.� �� ()��
�!�����/���� ���������%����0���12��3��� �� �������%��� �� � ���4�
� ��� � � ����� �� ���55+�� �����/�� ��� �� ��� �6����� � ������ ��� ����
�� � ������� ����4 ��0� �������� ���2���������������4 ��� � � �� ������ �
������6�������4������3���� ���������� ����� ���� ()�������� ���/��� ��7����
� ����������� � � � ���� ����� �����8�������� �� �����9�������� �� ���� �
� ����!��9������������ � ���:����������������9��������� ���� �� ��������4 ���
��� � ����� ��� �����!� ���� ������ :� ��� �� ������� �������� � ��� �� ���
� �������� ���������������6������ ���� � ��� ������ ()������()��������� ���
� � � ������ � �� ���6�� ��� ��4�� �� � ��� �� ��� ���6�� ��� � ��� � � � � ��9�()� � �
�� ������� �� ���4� ��� ,�;���� �����!� ��9��� ����������� � ��������� ()� ���
������������ ��� ���� ()������������ ���9�()�������� ���� ������ � ����!�
������� � � ��� ()� �� ������ ��� ����� �� �:� � � ��� ���� � � ��()� ��
������ ���� �� ������ � �� �:�������������������������� �����������������
<=���� ���9�()�������� ��� ����� ���� ������ � ������������ ���������� ()����
������� �������� �� ������ � ��� ����� �� ������ ����� � ������ ()������()�
�� ���6�� ��� � ��� � � � � ��� ���� ��� ������ !� ������� ��� ��������� �� ��� ���
�������� ���<=#�,$>?������ � ���������� ����#��$�������4 � � � �:���� ����
�@���� � ��� �� ���!� ���� � �������� �� ������ ��� ��� � ������ �����++�A4� �� ���
��������� � � � ��9�()� ��� ��� � ��@���� �� ����� � � ��� ��� ���� ��� ���� �� '�
� >�
�6��� ()���� ������������ ������4 ��/�������������/'����,����� ��� ������
����/����� ��������:� ��� ����� � �� ��� �������<=�������������� ����������
������ � ��� ������ ������ � � ���������� ()���������9�������� ���������
� �� ��� ��� ���� � ��� ������� ����� �� � �� �@������
�
< � �� /�� ��B� � ����� ��� ����� ��9���� ��� �� ����� ������� ����� ��� ���� ����
����� ���<=�
� ?�
�
�
�
�����
�
Lista de Figuras� 6�
Lista de Tabelas ,�
�
13 =�����()� � � � � � � � � � 5�
�
23 "���)�C������@��� � � � � � � � � ���
�
33 � ���� �����:��� � � � � � � � ��� �
�
43�"���� �� � � � � � � � � � >?�
�
53�#����)� � � � � � � � � � ?��
�
Apêndice A ?D�
Apêndice B ?,�
Apêndice C ?5�
Apêndice D D+�
�
Apêndice E D?
�
"����3��� �C������@��� � � � � � � � � DD
� D�
���������������
�
$���� ����'��������� ������� ������9��������� ����� � � � �+�
$���� ��������� ������ ����� ���9�()������ ����� � � � ���
$���� ����E ������ ����� � ���� ���� ()��������� � � � ���
$���� �>��1� ��������C �6 �=�:��� ������������ ���0�'"1A' 2�� �>�
$���� �?��=���� ()������� ��:��� ���������� ������������� ����� � �?�
$���� �D��1� �������������� ������ �����0! =E�="'��$�""�="'2�� �F�
$���� �F��!����7�����������()������( ������������� �� ��� �� � �,�
$���� �,��"����� ����� ���������������� � � � � �5�
$���� �5������������/���%������scanner������������ � � �5�
$���� ��+��#��������@���� � � ���� (G����������/����� ���<=#�,$>?�� ���
$���� ����&�#���������������)��H'������4 �����'#+,+,�� � � �>�
$���� �������������()����� ���� � �����4 ()��������� �����������������D�
$���� �����#�������� � ������()�������6����� ���� ���������������� �D�
$���� ��>��#�������� � ������()�������6����� ���������������������)�� �F�
$���� ��?��1� ���������/���������4 ��� � � � � � �,�
$���� ��D��A ��I ���� � ���/���������� ����� ���� � � ���
$���� ��F��1�� ����� �� ���� ��I ��������� ������� �������6��������
��� ����� � � � � � � � � � ���
$���� ��,���@���� ������ ��� � � ������ ()������� ������������ � �>�
$���� ��5���@���� ������ ��� � � ������ ()������� ������9�()�� � �?�
$���� ��+��1��J3��� ���� ��� ������������������ � ����6����9����� �F�
$���� �����A ��I ���� � ����6����9���������� ���� � � � �5�
� �
� F�
$���� �����#���� ���������� ��� ��� � ������ ���������8��� >+�
$���� ������� �� � �������������� �������������� ���������� � >��
$���� ��>���� �� � ������@���������� ������������ � � � >��
$���� ��?��A ��I ���� � �����������scanner���� ���� � � � >>�
$���� ��D��<��� � ����1������K�� � ����� ()������������� ��������������� ()�
��� ������ � � � � � � � � � >D�
$���� ��F��.�@����� ���()� ���� ��� ����� ()��� � � � >F�
$���� ��,��.�@����� ���()� ���� ��� ����� ()���� � � � >F�
$���� ��5��.�@����� ���()� ���� ��� ����� ()������4������� ��� >,�
$���� ��+��C �� � ���������6����9�������������6������� � � >5�
$���� �����1� ���������� ��������6)������6������ ����� � � ?+�
$���� �����=� ����������6���������������6����9������� � � ?��
� ,�
��������������
�
�
�
�
- ��� ����<������ ������ ���� ������ ���� ()���� �����0���4�2� � �5�
- ��� ����<������ ������%��� ���� �������������� � � � �5�
- ��� ����< �%���������������scanner���������� � � � �+�
- ��� �>��"�� ()����������� ������9�� ����� ��������� �������4 ()� �,�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� 5�
�
Capítulo 1
������ ���
!� �9����� ����� �� � ��� :� � ������������� ��� ��� ���� � ��� �� ���
� � ������������/����� ���<=#�,$>?���� ������ ������������ � ���������
��������9��������� ����������6������ ���� �� ��������scanner ��� ������ � ��
��� ���������()������� ��:��� ���
� -� � /�������� �� � ������ ���� ()����������� ��6�������� � � ���� ()����
������� ���� ����
� !� ������� �� �������� �� ������������� :� � scanner ��� ����� ����
��� ���� ������ �������� ()� ���� ������ ��������� � ��� ����)���:���� �
���� ������6��� ()��!����� �:����������������6�����laser���������� � � �
��9�()������ ��������� ��������� ���� � ��������6����9��������������6��� � �
��� ������ ()������()���scanner���� � ��������6��������!����6�/��9�������
����6�/�����)����������������������� ��������9�� ��������� ���� ���!�
����� ������ � ��� ��/���� ������ ���� ��� � � �� �� ��� �� ������ ()� ��� ��()��
������ ��� �� ������ �� �������� �� ������� ���� )� �����4 �� ���� ���� � ���
�������� � � 9�� �� �����J3��� ��� ��������������� ()������������� � � ��������
���6�/��9������ ���(G�������������� ���6���� ��� ���� ������9�� � ���!�
����/����� ��� ��������� �� ���� � �� �� � ���� �� � ��()� �� scanner� � � � �
��� ����� ������ � ���� � ���� ���� #�� � �� ��� �� � ��:/���� � ()�� �
����/����� ��� ��� � � ���6�� ��9����� ��� laser� ��� ��(G�� ��:/������� ��
��9�� ��� ��� ��� �������9 � ������ ���� ���!��� ����()��������� � �����
���� ����� ���:� � ������ ()������� �������������� ������������9��9�����:�
� �+�
����� �� � ��������� ��� ��� ()� �� scanner�� � � ������ � ��9�()� ��� �� ����
��@������ ���� ���
� '�������:� ������ � � � ��������� � ������ �������� � ��� ��4 ����������
'����� �������������������������6��������� (G���
�
�
�
�
$���� ����'��������� ������� ������9��������� �����
� ���
$���� ��������� ������ ����� ���9�()������ �����
�
�
� � � � � ������ ()� � � ���� ()� ��� ��4 � �� :� ���� � � ���()� � � ������� �
���� � �� � � � ���� �� ()������� ��!�����:���� � � ����()���������:��� �
����� ()� ��� ���� 0 �� �:� �� �� �� ������ � �� ��������� �� ���� �2��
���������������������� ���� ���
� '� ������ )� ������ � � � ������� � ������ � � � � � � � � ���()� ��
���� ������9�()������ �����
� ���
1.1 Seleção da tecnologia para o desenvolvimento
3 1���� ���� �� ��
� � ����/����� ���<=#�,$>?��� � ����� ������
� � #�������H'��'#+,+,�� � ���� ()����� �������������
� /�1� �������� �����������()����� �6 ���:��� �
1� ����� ��� � �6 � ��:��� �� ��� ����� ����� ���������� ��� � ������� ��
<���� ��4� !�@��� 1 � �� � $������ �� �� �� ��� ��������� ��� ��� ()�
�@6�� � ��� ��L� ���%���� ���� � ���� 0! =E�="'�� $�""�="'2�� ��
����J3��� � � ��� �� ��� ��6�� � ������ 5F�?A4�� ���� �
�6�������� ��������
� /���������1������1���� �!���� ���
$����������������������������9�� ���������%��� �
��� ��6�� � ��������������������
/�$��6��<����
<�9�������� ���=�'-"!M=#������������� ������ ()����?E����
/�$��6��<�9�����
�� <����� �� ������>�?E����� �6��������� 9�����������
�
1������ � � � ������� � � � � �������� �� � � � ���()�� :� �� ��4 � � �� �
����� � �������@��� �� � ���� ��� ����� ����� (G�� � ������� �� ������� �� ����� ��
���������������scanner���� �����
� ���
�
�
�
�
�
�
Capítulo 2
!�����"�������#$����
�� !� � ����� ��� ���� ��� ����()� )���� ���� ��� ������ � �����G���
���� �������� ()�����������@� �� � � ��� ���( �����4�� ������ ������ ()�
������ �������� �� � ��� � ��:����� '� ��� ()� �� ���� � ��� ��� ���� ���
���%��� ����������� �� ��� ��������������� ()������������:��6 � �������� �
��� ()���������� �������������� ������ ����� ��8������
$���� ����E ������ ����� � ���� ���� ()���������
�
�
*� �� � �������� � ����� ���� � :� � � �6 � ��:��� �� ���� �������� � ������ � �
�������������������������6������ �:������������� �� �9����%��������
������ ���� ���� ()����������������() � ��:��� ��'�������)� ������ � �
����� � �� � � ��� ��4 ()�������� � ����
� �>�
2.1 O Modelo de ������� Ressonante Apresentado por Montagu.
0�'"1A' 2� ������ � �������� �������� ���� ��� � ����� ��� ���� ���
� �6 ���:��� ����� ��4 �����N��N����� ����������� ������ �� ���������
�
$���� �>��1� ��������C �6 �=�:��� ������������ ���0�'"1A' 2�
�
�
� !������������� �� ���������������������� ��� �� �� ������()���
�� �� � ��:����@����� ��� ����� ���� �� ��� ��!���������� ��:����:������
����� ����� ���� �� ()��������@���9�� ����� �����9 ��� � � ��� ������������
�� � ���� � ��� ������ � � � ������ ���� ���� )� ���� � �� �� ������������ �
������ � ��:���� � � ������� ()� �� ������� < � � ������ ��� ���/�� ��� ��)�
���� �����.
� �?�
$���� �?��=���� ()������� ��:��� ���������� ������������� �����
�
�
� '� ���� � ��� �� ()� ��� � ��� � ��� ����� �� �� �������� � ��:����� ����
� �������4��� ���������� ����� ���� �� ��� �0 ������ ��42��'������ ()��������� �
������������ ���� ��:�������� ��������� ��� ���( �� ����� ���� �� ��� �����
��� ���� ����������������� ()���� �� ������()������4���� ���� ()����������
�
Equações do Modelo
'� ���� ���� �� ��� ���� ������ �� :� � ��:�� ������ � � ���
0�'"1A' 2��
�
!�����������4�������� ���� ��:����:�� �����
�
LR
uA�IBlrT = �
�
������:� ������ ����� ���� ��:��� ����O����������������������� ��:�����'�:� �
@�� �� ��()��� ���� �����O�����=�:� � ���������� ���������� ����� ���� �� ()��C�
:��� �������)����� ������� ��:������������� ����� ���� �� ()����:��� ��� �
���� � ��� �� ()�� � :� � ���������� �� � ����� �� ��������� ��:���� �� �:� ��
�O���������������"�:� �����3��� �� ����� ���� ()��
�
� �D�
� '� ���)� ��� � � � � ���� � ��� ������ � � � ������ ��� ����� � ���������� �� �
��������B��� ������� � ��� ������ ��:������� ����� ���� �� ()������� �
���������� ���������� ����� ���� �� ��� ���� � ��� ��� ��� � � �������� ������
������� ()����������'����������)� ������ � � ��������
�
wtwL
AI�u
dt
d�BLrE ��
�
+=θ
�
�
� < � � �� ������ � ������ ���� � ����� � ���������� ��� ��� � � ��� �����
� ��:����������������� �� �� �� ���� ��� �� ��I ����
�
� '���� ()����%��� ������� �:�� � ����
�
�
�
�dt
dJ
dt
dDKsT
θθθ ++=
�
�
����P�:� ���� ��������� �� �� �� ����:�� �������������N�:� ���:��� ������� ��
�
��� ���� �����/�� ����� �������������� ������ ��������%���������� �
������ ()� ��� �����������:���� �������� � ��
�
2.2 O Modelo de Scanner Ressonante ���� ���� (OLIVEIRA, FERREIRA)
�
� *�� ����� duplo#rotor� ��� � ����� :� ������ �� ��� 0! =E�="'��
$�""�="'2��-� � /�������������� ���� ��������4����������� ����+�?����!�
��������������� ��:��������6��� ()������������� ����� �������� ��������'�
�������( �:� ������( ��������������������������� ����������� ��� ����� ��!�
��������������������� �� ��� ��:����������� ����� ������ �� �@����� �� �
��( � ��� ������� ��:��� �� �� �� � �������� ���� �� �:� ��� �� � � �� � ���6������
������ /�������������� ��� ��:���6 ���������������������@� ������6)���
���6�� �� ���6�� ��� lasers��
� �F�
�
�
�
�
�
$���� �D��1� �������������� ������ �����0! =E�="'��$�""�="'2��
�
�
� '� ��� ()� ��� ���� ���� ��:���� ��� ����:� ���� ���� >� ��)� ���� �������
����������� ��)������ ������ � � � ���� ������� �� ��� ��!�� ���
� ��:���� ��� ���� ���4 � �� ���� ������� � ���� �� *� � ���� � ��� ����()��
����� � ������������ �������� ���scanner���������� ���� ��:����������� ��
�������O�������������������4 ����������� ����� ��'��������:� ������ � � � �@����
�� ��� ��� ������7������������� �� �������� ()������������������
� �,�
�
$���� �F��!����7�����������()������( ������������� �� ��� ��
�
�
� !��O���������������������� ��� ���� ��:��������������� ������������������
��� � ���� � ��� ����()�� '� � �� ()� ����� � ��� � ��:���� ����4� �� � �������� � �
���� ��������'������ ()���� �������������� ���� ��:������� ��������)�
���� ����������4�������@��������( ���������� �� ��� ���������������������
����� ������� � �� �� :� �� ������� � � � � ���� �� ������ �� �:� � � � �� � ��� 9��()��
- ��� � ���� � � ���� � ��� � ���� �� ������ ��)� ��6� �� ������� � �� scanner�
�� �:����� �� �� �����6��������� �� �� ����9��()��������� ������ � ������ � � �
������
� �
� �5�
�
$���� �,��"����� ����� ����������������
�
Modelagem do sistema
'� ���� ���� �� ���� � :� �6���� ������ ����� ���� � � � � ���
������������� � � ���� ()� �� ���� �� ���� ���� ��� ��� ���� � ��� � ����� ���
������ ��� ���� ������� � ��� ()� �� ���� ��� ������� ��� ���%��� �� �� 9@�
�������� �� � ������ ��������� ()� ��� ������� ��� ��������� ��� ��� ()�� !�
����� ������ �� �� ����� ���� ��������%��� � � � � � ���� � ��� 0! =E�="'��
$�""�="'2��
�
�
$���� �5������������/���%������scanner�����������
� �+�
� '�������:� ������ � � ����()������ ����3��� �� ������6)� ���� ����������
��������scanner�������()�� ����)���:���� ���� ������ ()�� ����� ��������()��
� � � �� ����� ���������� � ��� ��
�
( )( ) E+sD+s²C+sB+sAJR�
AkB=
sv
sθ
m2ae
aθ3
e ⋅⋅⋅⋅
−�>
�
�� �
�
�
!���B�
induçãodebobinanaespirasdenúmero
armaduradearesistênci
teconsmagnéticocampoB
armaduraeespelhoentrerigidezk
estruturaeespelhoentrerigidezk
estruturaearmaduraentrerigidezk
espelhorotorsobrentoamortecimef
armadurarotorsobrentoamortecimef
espelhorotordoinérciaJ
armadurarotordoinérciaJ
kkk=E
fk+fk=D
kJ+ff+kJ=C
Jf+Jf=B
JJ=A
armaduradeárea=A
θ2
θ1
1
m2
m1
θ3θ2θ1
θ2θ1
θ2m21θ2m1
m12m21
m2m1
a
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
−⋅
⋅⋅
⋅⋅⋅
⋅⋅
⋅
M�
"
� ��
�
�
�
��
�
θ
��
�
� #�� � �����)� �� ��� �� ����� �������@���� � ������� �� � �����
��� ����� ��)� ������ �� �� ���� �� ���:��� �����4 ��� � � � �� ��4 ()���
�� � ���� �������� ��������� (G�������8��� �9@���� �� � ��
� ���
Capítulo 3
%���������%&�����
�
#������ ��� �� ��� � ������ ��������� � ������������� �� ���� �
��� �� �� � � � � ������� �� ��9���� ��� �� ���� :� � � �� ��� �� � ���()� ���
������� ��M����� ��������)� ������ ���������������B�
� /�����/����� ���<=#�,$>?���
� /�#����������� �/'� �8�����'#+,+,��
� /�����������/�������������
� /�Scanner���� ��������������
� /�1���� �!���� ����
� /�1���� ����<�9�()����=� �����
� /�������� ����#���������'������������ �� ()�����8���
� /�#���������'���������<=��������J3��� ������� ()���� ������
��
3.1 O micro3controlador PIC18F452
!� ����/����� ��� <=#�,$>?�� :� ��� ���� ��� �� ���� "=1#�� ��� ���
���������� ����� ��� clock� ��� �:� >+�A4�� �:�� ��� �� � � � � ���8�� � ���
���� � ��<���>+�������������� ��� ����������������� ����������� � �
���� � ��� �� ����� ���'�� �� ���� ����� ��������������������4 ��������� ������
����� ���� #� ��� 8��� � �� ��� ���� � �##�,�� � �� 9��� ������ ��� � �������� ���
� ���
������������� �< 'C�� � ��:�� ���������4 �� ��� � ����� � � ���� ����� ����
����� ��� ���� �� � :���� ��� �������� � ������� ���(G�� ��� �� ��� ��� ���� �)�
����� ������ ��� ������ ()� � ���(G�� � ���@��� � �����6 �� �����/�� �
� �%�������� 9������ ��������� � ������ ����������� �������������(G�����
� ����� ��� ��� � ��� ������ �� �����/����� � � � ����� ()�� *�� ���� � �
������� ��� ��� ��� ����� ��� ��� ��� ��� �������� � � � � ������� ()� � �
������� ()�����I ������������
� '� ������ :� ������ �� � �������� � �� � � � � ���� (G�� ����� ����/
����� ���� ����������������������� ()����clock� �����<��� � ()� In#Circuit��� � �
��������� � ���� � ()� �� <=#�,$>?�� 9@� ��� ��� �������� ��� ���� ()�� !� ��������
������ /�� ��������� ��� ���datasheet� 0�=#"!#A=<2��'� ��� � ��� � �� � ������ �
� � ������������� ����� ���� ����� �� � ����J3��� ������ )�� ������� �����
clock�� � ������/����� ����!�������������������D��� �:������ �� �����8����
������� � ()�������/����� �����=#����� ���� ����� ������ �� ������� ��
������ �����������/����� ����
�$���� ��+��#��������@���� � � ���� (G����������/����� ���<=#�,$>?��
� ���
� '����� ����� �� �� �� ��4 �� � � � � ��� �� ������ �������� ���� ����/
����� ���������)������4 ������������������� �� � �������� ������)� �
������4 ()� �� �:� �� ������ -=��"�� �� � �����4 ()� ��� ��������(G�� ��� ��I ���
�6���� ��
� *��������� � ��������� ���������� �������������������� �����
�����������<=#�,$>?���:� ���������()������������������������������������������
�6����� ������ � �6���()� �� ���� � � ������� �� �� ���� ��� � � � �� � ���� � ���
��������()�� ����� ��� � ���� ���� �� ��� �� � � �6���()� ��� � ���� �� < � � �
� ��� ()���������������� /����� ���������������� �����"C+���<!"-C���
<=#�,$>?���������������� �� � ��������(G���6���� ��$������ � � �@������� ����()�
� � � ��������� ��� ������ ������ ��� �����()� ��� � ���� �� ���6�� ��� � ��� ����
�������!����� � ��������� ����#�� � ������� ����##�,�:� ������ ����
'�3������C�������� � ����
*�� ���:���� �� �����"C?���<!"-C���<=#��'������� �� �� ������
���6�������4������������ ���������()��6���� �:� ��� � ����� ������ ��� ���4����
� !� Timers� 0�� ������4 ���2� )� ������ ��������� �� ����/
����� ���� � ��� ������� �������� � � � ���� � ��� ��� ���� ��� ������ *��
���� � � � � � ��� �� � ������ ��� ��� � � ��� ���� ��� ����� ��� � -=��"�� ���
����������� #�� � �%����� ��� ��� � ()�� �����4�/�� �� � ���()� ��� Q��� RS�
��� ����� ��������� �������� ����##�,��
� !� ���� � � ��� ����� ���� #� � � � ����� ��� �##�,� :� ������ �� ��
�3������#�������� � ��� � �
� =�����/�� ���� ����������� �����Q��� RS�����?�6��+����K�������� � ��!�
Q���� ���S� ��-������ ��� 9�� �� � � � ,����� � ��� �� � ��� ���� ���� � ������ � ���
�?6�+H,�� � ���� ����� � ��6�� � ������ �� �O���� ���� $�4/�� �� � ��� � ()� ��
� ������-�"� ����� ���� �� �8���� ���������������� ������ ����!�� ���� ���
���� ����� � ����� � Q-�"� � T� � ��S� ���� ���� � ��� �+�� ��� � ��� �� � � ��� ���
-�"� �:���������������� ����
�
� �>�
3.2 O conversor digital3analógico DAC0808
!������������� �/ � �8�����'#+,+,�:���������������� �/ � �8�������,�
����� '� ���� ()� � � � ��� �� :� � ��� ()� � � ���)� ��� �6��� ()� �� scanner�
��� ����� � ������ ��� ��� ���� ����� ����� �� ����� ���� <=#�,$>?��� < � � �
���� ()�������������� /������������� �� �,�������<!"-����<=#�,$>?��
0�=#"!#A=<2�� !� �������� ������ �� � ������ ������ /�� ��� ��� � � �����
0M'-=!M' 2�� 1� � ��� � ��� � �� �� 4� � ��:�� � ��� ()� ���� �������� ���
������ ������
�
U�?D
+
��,
�
D>
�
��
�
�D
>
,
?
>
D
�
FV
�>
AAAAAAAA
R
RVccVo
PI�O
OPAMP +++++++⋅
= −
�
!����';�)������ ��� �� ��������� ���'������/��� ��� Q�S� ����� ���������
�8���� ������ ���Q+S� ���������������8����� �6�
�
� ��$���� ����&�#���������������)��H'������4 �����'#+,+,��
� �?�
� !����������� ��������� ������� � � ��� ()� ��� ��� �� �� ���� ��� ����
�6������<=#�,$>?���
� !���������������� ()�������� ����� ������()������ �� ��� ����>�� ����
���������������� ����� ��� ����� �����W������������� ���� ����� ������ ��
��� �� ���� ��� ����� '� ��������� :� � �� � � ��� � ���� ()� ��� ��� � ��� ���
��������� ()�� �� � ����J3��� �:� ���� � � �� �:�� �� �� ()����� (���� �����������
����������������� ���!����� � ��������� ����#�� � ������� ����##�,��� �
����� �����������:� ������ ����'�3������'�������� � ���
!��� ������ ����� �������������������?E����� ��6���)��@6�� ����+� �
?E��
� '�� ��@����Q����S������ ��� ��������� �������������������������������
�� ��� $�� � �� �� ���� � �%������ �� �������/�� �� � �����)� ��� ��6�� � ������
+�FA4��� � ��� �����J3��� �� �� �6 ����++A4��
� '� � ��@���� Q ��S� ����� � �� �� � � ��� ��� ��������� ()� � � �� � ���� �� � �
� ��� ��'������)�� � ���������:�� � ���� ������)����'#�����:�� ��6�� � ������
?E�H��??�X�+�+�E��
� !� �� �� ��� �� � ��� ���� �� �� �:� ��� ��� P��� ���@���� �������� ��� �
����� ��ational Instruments���� E=1���
� �D�
�
3.3 O fotodiodo Duplo
!�������������������������4 ��������� ��� ������������� ����� (G��
���� ��� ��� ��������������� ��������������� �������������� � �������
�������� ��� ������'������������ /����������@���������������������� ��
�6�������� ��������
�
�$���� �������������()����� ���� � �����4 ()��������� ����������������
�
� #�� � ������ � � �����4 ��� ��� �� ��4 � � � �������� ��� ���� � � � �
�����()����� ���������������������� ������ �� ���3��� ��
�
�$���� �����#�������� � ������()�������6����� ���� ����������������
� �F�
�
� 1���� � �������� �������� ���������������� � ������B�
�
� =�X��0 2�
� E�X�=�6�"�
� V = R x f(L)
�
� !� � ��� ��� "� ��� �������� �� �6�������� �������� ��� ��� � ��������
��6�� � �������E�� ������( �������6������ �������E����E����������� �� �����
���� ���� �6�� � �3��� ������ ����������� ���������� ����� ���4�� �������
��4�������������!�� ��������� �����"�X�D,K�����
� < � � ���������� ()�������� ����������/����� ������������4 �������������
������� ��� ���)�� � � � �� �� � �����%��� � �� �������� �� ������/����� ����!�
�� ��:������ ��������������� ������� ����� � ������ ����<=#��
�
$���� ��>��#�������� � ������()�������6����� ���������������������)��
�
�
� �,�
3.4 O ������� Ressonante Duplo3Rotor
�
� !�scanner������� ��� � � � ���� ()�:����scanner����������� ������ ���
��� 0! =E�="'�� $�""�="'2�� M�� � ������ ()�� )� ������ �� � � �%�����
���%������������()���scanner� ����� ��� � � � ���� ()��!� ����������� ��� �
����J3��� � � ��� �� ��� ��� ()� ��� ���� ��� D>A4�� ��:�� � � ��� �����
�6�������� ������������� ��6�� � ������5F�?A4���
�
�
$���� ��?��1� ���������/���������4 ��
� �5�
Propriedade Valor Unidade
����� ��� � ,,++�� VK�H��U�
�8�������Y���� ��+���� V.< U�
#�������������<��� +��>��
�8�������#���� � >��6�+�+�
#�������� ������������������������������6�+/?���V����U�
Dimensões - � ���-� �� � � V���U�D56>5�
������ � � � V���U��+6�+�
'�� ��� � � � V���U��>6���
#���������� �� �� ������ ��� V��U�?�
���� �� �� �� ������()��� V��U�+�������� ������� �� � V��U�+�?�
�ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ�
Parâmetros Mecânicos
=�:��� ��������� �� � VP���U�?�,F6�+/,�
=�:��� �� �'�� ��� �� � VP���U����,6�+/5�
"�����4����� ��� �� �� ������ �� VM�H� �U����+6�+/��
"�����4����� ��� �� �� �� ��� �� VM�H� �U�F��D6�+/D�
ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ�
Performance Parameters
$���J3��� ���������� ����VA4U�D>�>�
$���J3��� ���������� ����VA4U�D?�?�
$ �������� ��� ������������ ���B��++���$ �������� ��� ������������ ���B�?+�
�
� '� ������ )� ������ �� � � �%����� �� � ���� �� ��� � ���� ()� �� �
� �%��������%������� ����������4 ���
�
- ��� ����<������ ������ ���� ������ ���� ()���� �����0���4�2�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
- ��� ����<������ ������%��� ���� ��������������
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
���� � �%����� �)� )� ���������� � � � ���� ���� ������ � �� scanner��
���� ����@�� � � �������� ()� �6�������� �� �� ��� �� � �%����� ������������ !�
�O����������� �� ����� ��������()�0M�2������� ��� � � �� ���� ()���scanner�:�
5+��!�� ���� ��:������� ������� �������� ����� ������0C�2�������������
� �6����������. ������������������� ������+�+?-��'�����()�� �����3��� ����
�� ��� � 0" 2� ��� ���� � �� �:�� � ������ ()�� ����� ���� ����()������ � ���)�
��:���� ���� ��������E���� �����()�� ����������������� ���� �� �� ������?�'������
� ���� ��� �� � �� � ����3��� � ��� �,�D� ���� < � � � � ���� ��� ������������
� �+�
Valores remanescentes
MO����������� ��������()� V�U5+�
# ���� ��:������� ���� � V-U+�+?�"���3��� ���� �� ��� � � V��U��,�D�
'����������� � � VM�H� �U�+�++��
ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ�
������ 0$�""�="'2�� � � ��� ��� �+/�� M�H� �� :� 4@����� ������� ���� �� ���
�6����3��� � ���������
�
- ��� ����< �%���������������scanner����������
�
�
�
�
�
#���������������� ��� ��� � ������ ������������0! =E�="'��
$�""�="'2� �� ��� � ���� �������� �� �6�������� �������� ���� �� �� ��� (G��
� ���@��� � ������ � �� � ����)��������@��� ���������� /�� ���� ()���������� ��
����������scanner��������)��
�
Vaxxdt
dx
dt
dx
dt
dx
dt
dx >D,
�
�D
�
���
>
>�D �++F���+>��>�+>�����+��+��D�+5�?�� −−−−−− =−+++ θ
θθθθ
�
� ���
3.5�O Sistema Observador
�
!� ������������� �� ���� � ���� ��� :� ��� �6���� � �����%��� � � � � �
���� ()� �� ��9���� ��� �� ����� -� � /�� �� ���� � ��� ��������� ()� �� �� ��
��� �� ���� �������� ��/���� ������ �� ������ ��� � ���� � ��� ������� ���
� ������������ �������()��� ��������������� ()���scanner �� ������ ����
���� ���9��������� ������� ���()����� � �� � � ���9�()��������< � ��
��� �������������� � ���/�� ��� ���� � ����� � ���� � � � � �� ����4 �� �
�����������������9����
/�'������6)������6��������������scanner����������� 9��8�� ����� �����
���()��� ����������� � �@����� �� ������� �� ������6)��� ���6������� �����
���� �������������� ����/�����)����������� ��� 9��8�� ��6 � ���������� ��
0! =E�="'�� $�""�="'2�� '�� ��� ��� (G�� ��� ������ � ��������� ��� � ���� ��
������� ���/�� ����� ��� ���� �� � �� 9��8�� � � � ��9�()� �� ���6�� ���� �
������������()���������
/�'���� �:�� ����������� ���� �� � ��������@��� ��6��� ()��������J3��� �
��� ���� �scanner������ �� �5F�?A4�� �����J3��� �� ��� ��������� �����@���� �
��� �:�� � ��� �� ()� ��� �8��� ���� � ����J3��� � ��� ��� ()� ���� � �� �� ��� �
������
#������9@���� ������ ������ ���������������������� ������ �����
����/�������������� ��4 ������� ��� ������������� � � ������()��������� ���
��� ���� � ������������� ��� � ������� � ���)�� � ���6�� ��� � ��� �� � ��9�� ��
����� �������������/�������� ���� �� �������� ������� ����������������������
���� ��/���� :� �� �� !� ���6�� ����� ���� �������4 � � ������ ���� �� �
����J3��� � ��� ��� ()� ��� ��6�� � ������ 5F�?A4�� ����J3��� � � ��� �� �� � �����
��� �������� ���� �� �������/���� ������������� ���� ����� �����J3��� ��
��9���/������6������� ����������������������� � ��/������ ��/�����'�
������������� ����� �� ���������������D,K���� ���� ��� �������
#�� �� � ��� � (G��� �8� ����� �� ���� ��� �� ���� /�� � ��� � ��I ���
���� ��� � � � ���� ()����� ��:� ������ �� ��������
�
� ���
�
$���� ��D��A ��I ���� � ���/���������� ����� ����
�
���� � ��I ��� :� ��������� �� � � � ��� � ��/����� !� ������ ���
�� ��4 ()� �� ��/���� :� ��� ������ ���� ���� � �������� � � � � ���6�� �����
��� ��� �5F�?A4�:�� �6 ��*��������� / �� �:������4 ��� � ������� �� ����������
������ ����� �����������8�:������� ������� ��� ��@����������()�� �� ������
���6�������������������*������ ���� ������� ()�� � ���� ������� ���
��� ��� �� $�?�� :������4 ��� � � ����� �� ������� ��� ���)�� �� �8� ��� � �� ��
������� ���� ��4 ������ �����C#?>,�������9�������� ����� ����� ��������+���
?E�� � � � ����� ��� ��������� �� ���� � ������ ���� ����/����� ���� #�� �
������� ()� ������ � ��� �����6�������� ���������/�������� ����� �� �
� � ������/����� ���� �� �+E��1�������6������ ��� �� �?E��
#�� � ��� ��� ��� ��� ���������� � ��I ��� ����� ������� � �������� � � :�
� �� �� ����� ���� ��I ������ ���������6��������'�������:� ������ �����
�� �� � ����� ����� ������� �������� ��I ��������� ����� �������� ��
�6�������� ��������
�
� ���
�
$���� ��F��1�� ����� �� ���� ��I ��������� ������� �������6�������
��� �����
�
'� ����()� ������� � � � ��������� �� �� �� ����� ��� ���� � �� �:� �� �����
�� ������� ������ � ���� �� �� ��� �� � ��������� :� ����� ������ ������� �� � ����
���������������� � �6��
�
2�020
2020
wtwAdt
dptv
wtAsentp
==
=
�
� � ���X�+B�
��
��
�
2+0
→
→
⋅=
=
=
tw
dA
wAt
d
wAv
fotodiodo
fotodiodos
�
� �>�
!���B�
'�X� ���������� �������
I�X�����J3��� � ���� �������� ()�0��� ���2�
�������X����%��� ��������������0��� ���2�
��� ��X�������� �������������������������
�
/�!�����������������������3��� �� ��� 9��8�� ����� �������6������������
������ ������� ��4 ������������� ��6�� �� ()�������������� ���� � �� ��4 ()�
�� ���� � ��� ������� ��� ���������� ���� ���� ����� ���� 9@� �� ���� ����� � �
����������
< � �� �� � ���������� �� ��� ������/�� � �� ���� ��I ����� ��/
���� � ���� "C>� �� "C?� �� ����/����� ���� #�������/�� � ��� ()� ���
��������()��6���� �� � ��� ������ ���� ()������ ������� ���������������������
����������/�� ��@���� ������ �������� � ��������
�
�
$���� ��,���@���� ������ ��� � � ������ ()������� ������������
�
� �?�
"� ��4 � � �����()���� ����������� �� ��4 ()������� ������������ ���� �
���()��� ���� ����� ���:� ��6�� �� ()�� ���()��� ���6��������!��9�����
��� � � ��� � :� � ������ ()� �� ���� � ��9���� ��� �� ���� ��� � ���� �� ���� �
���� ���� '��@���� � ��� �� �� �������()� ��� ���������� � � � � ��� ��������()�
�6���� ������� �( ������ ����<!"-C�������/����� ���� �8� �� ������
���6������ ��/��������� ������ ����� ��������� �� 9��8�� � ���� ������ ����������
������������� ����()����� ���� ��� ���������� �� ���()������6������ ������
������� ���
#������ �������� �� �� ������ ����� �� � ���� � � � ���6�� ����� ��9�� �� ���
�����'����� � ����6������������������������� ������� ��������� ( � ���D�� � �
� � �� ��� ������3��� �����9 �����/�������
< � ���������� �� �� ������)�� � ���� ��� �������� ������ ���������
����������� �������6����@������������>++�� �����'���� �������� �����J3��� �
��� ��� ()� ��� 5F�?A4�� � ����� ������ �� � ����)� �� ��� � :� �?�D��� � � :� �
������4 ()� � � ��� ���� �� ���� ���� '� ������ :� ������ � � � �@���� � ���
�� �������� ������� ������ ������ ���9��������� �����
�
�
$���� ��5���@���� ������ ��� � � ������ ()������� ������9�()��
� �D�
�
=�� �������� ��� � ���� � ��� ������� �� � � � >++� ���� ��� ����� ���
������� ���� ��� �� ��� � ������4 ()� ������� ��86�� � ��� >++�� �� � �@���� � ���
�� �� �������@� ��� �� �� � �� ���� � ��� ����()� ��� ���������� ����� ��� ���� 9@� ��
����� �������������
#������� ����� �����������������86���� �:���������������
������ ���9��������� �����
� �F�
3.6 O Sistema de Projeção de Imagens
�
!��9����������� ���9��������� ����:������ �� ��@���� ������ ����
���� ����� ������� ������ �����6�� �� ()��������������� ������������� ���
������ �6 �� ��� ��� ����� �� ���6�� ��9������ �� ��� ��9�� �� � �� ����
���9 � ��������� �� ���4����,6������������ ��������������� � ��
� =���� ������� :� ������ � � � ��J3��� � ��� ��� ����� �� ��� ����
��� ��������� ( ������ � ����6����9�����
�
�$���� ��+��1��J3��� ���� ��� ������������������ � ����6����9�����
�
'�������4 ()�� ��@���� ������ �������� �����������9@����������� /��
���+��� ������ ����>++�� � ������������������� ���� ���#��� �6����� � ���()�
� ���@��� � ��/����:� ������ � ��� �� ��� � ����������� ��� ���� � ����� ����
��9�� �� �� ������4 ()� ������������� ������ �� � ����� ���� ���9 �� ��� �������
�� ( ������������������ ������� � �� 9��8�� ������6��:����� ���#������
���� ��� �������4 (G����� ��� �������� ��� ����� ����������� ���������6��
����� ��� �� ������3��� ��=������� ��� 9��8�� ����� ��:�� ������ ��� ���� ����
��� ��� �� ������3��� ��
� �,�
- ��� �>��"�� ()����������� ������9�� ����� ��������� �������4 ()��
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
'����� �()���*� ���1 0
2 4
3 8
4 12
5 16
6 20
7 24
8 29
9 33
10 38
11 43
12 48
13 54
14 60
15 68
16 77
17 100
18 204
19 208
20 212
21 216
22 220
23 224
24 229
25 233
26 238
27 243
28 248
29 254
30 260
31 268
32 277
33 300
� �5�
� !����� ���9����:��� �����,� ���6����9������!��� ����� ��� ��������
� � � ���6�� :� ������� �� ���� ����/����� ���� � �� �� ���������4 � � � �� ���
������� �� ,� ���6�� �� ,� ���� �� <!"-#� �� ����/����� ���� ��� � ��� �� �
��������� ()�����I ��������9�()������ ����� �� /������������������ ��
������������������� � ��!������Q���S������� �������4 ()����������� �� � ����
��������������� ������������ ��� � ������ � ����������Q� ��S������������ � �
��()������O�������,����������������� � ��� ��������)����� � ������,�
���6����9������<���6������ ���()�?��������Q���S������ ����D��� ���()�?�
�������Q� ��S������ ������=�������� ���������������� ������9�� ��:�����������
��������4 ()��D��������������O��������6����9������������ ��� ������������
����������O��������������� �++++++�+������� ����@����
� !� � ��I ��� �� ���� � ��9���� ������ � �� ������ �� �8���� ��� ��3��� �
� � � ������� ����� ����� �� �������/����� ��� ������������������ � � ��� ���
� ��� ��9������ *�� ����� � ��� ���� �� :� � ��:/�� ��4 ()� �� � ���� ���� ���� �
�3��� � � � ��� � �������� �� ��� ������ � ��� � O���� �� �������� ���� ����
�� �� ������
�
�
$���� �����A ��I ���� � ����6����9���������� ����
� >+�
3.7 O Controle de Amplitude por Alocação de Pólos
�
< � � � � �� � �� � � ���� (G�� ��� ��� ���� � ��� scanner� ��� ����� :� ���
�6���� � �����%��� � ���� ����� ����� � �� � ��������� ��� ���� �� �������� ��
������ ���� ���� � ��� � �%����� )� � � ���� ������� � ������:����� ���
������ � � �� (G�� ��� ������ ��� �� <�� ���� � � � � � ����� � ��� ������ ����� ��
���� ��:�����@���� � ����� ���� ()���� ����� ��� � ������������ ����� �� �:�
���������������� ����������
1������ 0!.'-'2�� ��� ����� ��� ������� �� ���� ��� � �� � � �
����� ����8���������������� ������ ����� ������� �� ����� � ��'�������:�
������ �� � ����� �� ����� ����� ��� �8�� �� �:� ��� ��� ����� ���
������� ���
�
�$���� �����#���� ���������� ��� ��� � ������ ���������8���
�
�
� <���� �� � ������������ ����scanner� ��� ����� ���� ()������������
�������� ()����� ���� �������� ���������8����������� �����������
���9 ��������86�������6� �� ���@������� �� � ��� ��� ��� � � �4�0!.'-'2��
< � � ���� ���� /�� �� �� �� ���� ������� ���� � � ��� �� ����� ��� ������� ��
0P�2�� �� �������� �� ��8���� ���� ���86��� ���6� �� ���@���� �� �� ���
�� � ��� ()� � �� � ��������� ��:/�������� � �� !� �� �� � � � ������ ����� � �� �
��� �:�� ������������
� >��
�
�$���� ������� �� � �������������� �������������� ����������
� �� ��:���� �����������:�� � �� � � ����� ()������� ��������������:��
�)� :� ����@���� � ��9���� ��� �� ����� � � � � � � �����6�� ��� ��� ��� ()� �
������ ���������� ������� ������� � ����/����� ��� �� � ���� � ���� ���
�����4 ���
� >��
3.8 O Controle de Amplitude PI com Freqüência de Oscilação Constante
-� � /�� � � ������� � ��� ������� ������ ������ ���� � � � ��9���� ���
�� ����� �� ��� � �����4 ()� � ��� �� �� ������ ����� ��� �� ��������� ��
����/����� ��������4 ���
� '���� � ����� � �� ������ (G�� )� �� � � � � � � ������������� ��
�������� � ��������������� ()��
� /�!����������������������� ����� �@������@������9���� ��������� ��
������� ������� ���� �������������� ��8�������:��������������������9���
��������������� �����������
� /�� ���� �@������@��������������� ������ (G���������������� ��� ��
��������� �� ����/����� ���� � ������� � � ��������� � ��:�� ��@� �����
������� ����������9 ������������@�������������������� ���������6�������
������ � ��� ��/����� ���� �:��� :� ���������� � � � ������� � ������ ��� � �
���� ()��
#�� 9@� ��� �� �� � ������ ���������� � ���� � ���� ���� � �� ��4 ()� ��
���������� ���������:����������� ���� �8� �����()�� � ����������'�8����� ��� �
��� ��������� ()� ��� ��� ������� �� ���� !M/!$$�� �� ��� ��� ������� ��� ������
������ ��� �����/�� � �� � �����()� ��� ������� <=�� ��� � �%����� �������� ��
������� �������'��������� ()������� �%������������ ���()�����������
������ ��������� ��� ������� �� ����4 ()� ��� ������ ����� ��� ��� '� ������ :�
������ ������� �� � ������ ���������� ����������� ������������I ����
� >��
�
�
$���� ��>���� �� � ������@���������� ������������
�
� !� ������� �� � ���� � ��������� ��� ��� �� �� ��� �� � �� �� � � ��� �� ����
����/����� ��������������H'���������J3��� ���6 ����5F�?A4������� �������?E��
�� � ��� ()� ���� ���� � ������4 ()� �� ���� � ���� ���� �� �9 �� �� (� ���
�?�D���'� �������������� �� �����+� ���>E�����������+���������������� � ������
� � �����)� �� ������� 0+�+�E� ���2�� !� ���� � ���� ��� ����� � ����� ���
� ���������� � ��/����� ����� ������ ������� �� �� ���������� ��� � � ���
����������:/����������� ���� �������������� �������P�X+���?��P�X+�++��?���
-X+�+���'� �� �������� ���:� � ������������� ������6��� ()���
!��� ����� �� �����������H'��)�������3��� ������������ � ��6��� ���
scanner�� '�:�� ���� � ��9�()� ����� � ��� ��� �� �� ��� �� � �� �� � � �� � ����� �)�
������� � � � �� ����� ��� �� ����� E� ��� ������ �� � ������ ���� :�
������������ ��I ���� � ������ ������������ ������ �� ��������
�
� >>�
�
$���� ��?��A ��I ���� � �����������scanner���� ����
�
� !��� �����������������������H'�� �������������� /� �6 ������ �
��������� � ��7��� � �� �� �� ��� �� � �� �� � � )� ���� � �� �� � �� �� ����� ��
����� � � � ����8���� ������� ���� � � �� �� ������� ��� ��� ��3��� � ��,F?��
���� �������� ������ �� ������ �:� �+[� ��� ��3��� �� �� �� �� � ��� ���� ��� ���
� ��� ����������� �� ������3��� ���scanner��M � �� ��� ������� ��������3��� ���
� � ���� � � �� � ����� )� ����� �� � � ������ ����������� ��� +���$�� ����
� � ������ )� � �� � � � ����� �� � ����� ����������� �� �������� ��� ��3��� �� '�
�3��� ������� � ������ ��� � �� ��� ����4 ()���� ����� ��I ���� � ���� ()����
������
� >?�
�
�
�
�
�
�
Capítulo 4
���������
� ���� � ������ ������ � � ����� �� ��@���� �� ��8���� ����� � ��� �� �����
�� � ���� #����� � � ������ ()� �� ����� �� � � ���� ()� �� ������� ���
���������� ���� � �����I ���� � ������ � ������ ()�� ������()�����9�������
�� �����
�
4.1 Simulação de Controle de Amplitude
� -���� ����)� � ��� �:�� � ��� ������� ��� ��������� ��� �� ()� ��� �8���
� � � �� �����()� �� scanner� ��� ���� �����4 �� �� �� � ����� ����� ���@��� ��
���/���� ��4 �� ����� ()����:��� �������4 ������I ���MatLab��
� < � ��� � ���� ()�������4 /����� toolbox�� � ������@������MatLab�� � �����
������� �@������Simulink��
� '� ������ :� ������ �� � ����� ��� �� �� Simulink� � � � � � ���� ()� ��
�������� � ��������������� ()������������ ��4 ���
�
� >D�
�$���� ��D��<��� � ����1������K�� � ����� ()������������� ��������������� ()�
��� ������
�
� Bloco ������ #���� ��� ������� �� ��� � ��� � ��@����� ��9� � ��� ������� �� :�
����� ����������� ������ ����������
�
� Bloco ��������������������������� #���� ������� �� ������� ������P����
E �������� ���� ���B�P��X�+�++���P��X�+�++���P��X�+��
#�� ���� �������� � � ������� ������� �� ��� ��� ��������� ��
����� ����
�
Bloco �������������� $��()������ ����3��� ��������� ���scanner���������
�
�
!���/���� �Q����()����'��������S��������� ������������@6���� ���
� ������6)� ���� ����� ������������ �������� ������������������� ����������
Q<����.���� ��S��'��������( ������� ��������� ��� ��� ��6�� ��� � ���������
������ ()��������� ���������������'� ��������������� ()����9 � �:������� �
������Q'������������9 � S���������� ���<=��������Q#������'���@�������
. ��S��� ��4 � � �� ()����8��� �� ��������� ���P�������������scanner��
�9���� ��� � ������������9 � ��
��
�
� >F�
� '�������)� ������ �������� ��� ����� ()��
�
Simulação 1: '������������9 � � 9�� � ����+��� ��
�
�$���� ��F��.�@����� ���()� ���� ��� ����� ()���
�
�
Simulação 2: '������������9 � � 9�� � ����+�F� ��
�
�$���� ��,��.�@����� ���()� ���� ��� ����� ()����
�
� >,�
�$���� ��5��.�@����� ���()� ���� ��� ����� ()������4������� ���
�
�
4.2 Construção do Projetor de Imagens
#�� ���������� ()����������� ��������� � ������ ��4�/�� ���� ����
����9��������� �������������6����9�������� ��4 ����� �� ���4������9�()�
��� �6��� ��6���� '� ��� ����� ����� ������� �� ��4 � � ��� �� � �� � � ����� � � � � �
��� ����������8���������7���������� ������ � ��� ��� � �������������������'�
��� ���� ��� �� ��4 � � ���� �� � � �� � � ����� � � � � � �6��������� 8������
�������� ��������� (G�� ������ � � ��������
�
/ MO���������6���B��6�����6���
/ '�������������� ������9�()B���D����
���� � � ���� ������� ��� ���������� ���� ���� � �� �@6��� �++��
��� ����� ��� � ���� ������ ������� ����������� ��
����������������� � � ��� ��
/ "���()��������J3��� � ��++A4B���?A4�
���� � � ���� -����� �����4 �� � � � � ��� ()� � � ������4 ()� ��
���� ����� ����������������
/ '������ ()������� B�\?E��\�?E��/�?E��.M���
� >5�
/ $��6�� ����� �)� ������ � ������ ��� �� ����� ��� �%�� � �
���������������� ����������$���J3��� ���86�� �� ������� ()���
� ������
/ -��������� ����4 ()�� � ��������B�?���������6�������� ��������
�
!� ��I ��� ������� ��������� �� �� ����/����� ��� <=#�,$>?�� :�
������ ���� �3��������������� � �������� ��I ������������� ��� ��� � ����
�������� ������:� ������ ���� �3���������'�������)� ������ � � �� ����� �
��� �����
�
�
$���� ��+��C �� � ���������6����9�������������6�������
� ?+�
�
$���� �����1� ���������� ��������6)������6������ ����
� ?��
�
�
�
�
�
�
�
�
$���� �����=� ����������6���������������6����9������
�
�
�
� ?��
�
�
�
�
�
�
�
Capítulo 5
+���������
�
$�� ���������� ��� ���� � ��� ��9�()� ��� �� ���� ��� �6��� ��6���� ���
������ �6���)� � � � ,6��� ��6���� �����4 ��� scanners� ��� ���� ��� ������ ��
�������������� ���� ���������������� ������ ���� ���6�� � ����'� �� ����
��9�� � � ������ � �>��� ��� ���������� ��� � � ����� �������� � ������ � �
5F�?A4��*����4�/���������/����� ���<=#�,$>?���� ������������������ ���
� � � � ���� ()����� �������+�A4��������J3��� �������K��< � � ��� ������ ()����
��()������6�� ��������9�� ��������4�/�����������������
!� ������������� �� ��9���� ��� �� ���� ������� � ������ ��� ��� ��
scanner� ��� ���� � � � ���� ���� ��� ���� ()�� !� scanner�����/�� � 4 ���������
��@��������� �������� ()���� ��������� ()��� ���������������J3��� ������� ()�
�� �6��� ()� ���� ��� ��� ���� � ���� �� ����/�� ���@���� ���� ���� �� �� ���
�6��� ()�������������� ��7��� ����������� ������ ������ (G���� �����6�
��� �� ()������/�� � ��:�� � � ���� ������ � � � � ����� � �� ���� ��� ��� �����
�� ��4 �� �:����������������������� � ���� ()��
� '����� ()������������� ������������� � ����������� �������� �
��� �� ()�����8��� � ����������� ��������� �������������� ����� � ���������
� �%����� ��� ��������� ��� �������� ��� ���� � ���� �� ������� ������
����� ��� �� �:�� �� �������� ���� ���� ��� �����4 ��� � <=#�,$>?��� < � �
�� � ��� ������� :� ������� � � � ���� ()� ��� � ������� � ��� ������� � � �
����� ���� �%����������������������������� ����������
� ?��
� !� ������� ��� ��������� ���� �� ������ ������ �������� �� � �����
��� ����� ���� ������� �� ������������ � ������ ����� �� �@������ � � � �
�����(G�� �� ���� ��� �����4 ��� �� � �����3��� � ��� ����� ������� ������ ��
�3��� ����������� ��������� ����������������
� !�����/����� ��� <=#�,$>?������/�� ���������� �� ���� ��4� ������� �
������ ���������� ��:�� �������� ���� � �������� ��� ��� ���� ������
����������� ����(G��������������� �������������9�()������ �����-���
�@������ �� ��4 �� ��� � �� �� ���� �������� ����� � �� ��� � �� (G�� � �
������ ��� ��� �� ���� �� ��� ���� � ���� �� � ��������� ()� ��� �@����� ���
� ��@���� ����� ���� �������/�� ����@���� � � � ���� ����/����� ���� � � � �
������ ��� �� ������4 (G�� ������� � � � ���� ()�� #�� � �9����� ��� ����� ��
� �%����� ��� ��������� ����� ��� ��� �� � ��� ������ ����)� ������� ��
���� ����� ���������� � � � ���� ()�����$<.'����1<������6����������
�� ��� �������J3��� �������K�������� ������'�����J3��� �������K������4 � �
� � ���� ()��������+�A4��������/��������������� � � � ���� ()��
� !� ��/���� ����� �����4 �� ����/�� ����������� !� ������������� ��
� ��I ��� � � � �� � ����� �� �� �� ��� �� ���� ��/���� ����/�� � � ����
�������� � � � � �������� ��� ��� ��� ()� � ��������� �����7���� �����4 ���
<����� � ���� (G�� ��� ��� � ���� ��� � �� ���� (G�� ������� ��� � ��
�������������9��������� �����!����� ����� �������/��� � �����������
� ��:�� �� ������ ()� ��������� ������ �� �����6�� ��� �� ������������� ��� ���
������ ���� �������� �6 � ������ � ����J3��� � ������ � ��� �%�� � �� < � � �� � ���
�������:�������� ������������������������� � �� � ����� �� ������ ��������� ��
������ ��������� �:����� �� �9����%��������������4��� � �����3��� ���� ��4�
������������������������������� ��
� '� ��9�()� ��� �� ����� �� ���� ��4� ������� �� ���� � �� � ��� � �� ��
��� ���������� ��������/��� � ���� ��� �8�� �� �� �� ������������� �
� ������� �6������'�� ������ �� ���:/�� ��4 ()�����/������@�� �� ��� �
�� �� ���� � ������ � � ��� �� �� � ����� � � ��� ���� � �������������� ������ ��
�� �����J3��� ������ �� ������
� !�����������������,����6����9��������������������� ��������� ������
��� �� �9����%���� ������ ���� ����� �� � � �� ���� ���� �� ���� ��������� ���
9���� ���� � � ����()� �� ���6��� ������ �� �� � �������� ���� � ��������� ()�
��������� ��� � ��� ���6��� < � � �� � ��� ������� � ������������� ��� ���
� ?>�
���� ����%����� � �������� �� �� ��� ���� ������������������������ ���:�
������� � �������� ���������� 9����������� ���6 ()��
������� ���� ���������� � ������������������� �������������������
������������ ���� ()�������� ����� � �/��� � ���� ��� �8��������� �����
������ �� (� � � � ������������� ��� ��9����� ��� �� ���� �� ���� ��� � ���
�����)������� � ���� ()������� � ����� �� �������6���������6������
�@���� � ��� ������ ���� �@��� �� ���� ��� � ����@��� ���� ��� �O���� ��� ����
��9�� �� ��� ���6�� �� ��� ������� ����� � �� ��� ���
� ??�
�
� ?D�
Apêndice A
Programa em linguagem C para compilador MCC18, para a geração
de um sinal senoidal na saída de um conversor D/A acoplado ao
PORTD do PIC18F452.
�
#include <p18f452.h> #include <delays.h> #include <math.h> #include <float.h> #include <timers.h> #include <portb.h> #pragma config OSC = HS, OSCS=ON #pragma config WDT = OFF #pragma config LVP = OFF const int senoide[4] = {0,63,110,127}; int saida; long int tempo = 133; int sentido=0; int posicao=0; char semiciclo=0; long int contador = 0; int amp = 90; void main (void) { TRISD = 0; TRISB=0b00011000; PORTB=0x00; while (1) { if(semiciclo==0) PORTD=127+senoide[posição]*amp/120; else PORTD=127Dsenoide[posição]*amp/120; while (contador<=tempo) { contador++; } contador = 0; if(sentido==0) { if(posição==3)
{
� ?F�
sentido = 0x01; posição = posiçãoD0x01; } else posicao = posicao + 0x01; } else { if(posição==0) { semiciclo=!semiciclo; sentido = 0x00; posição = posição + 0x01; } else posição = posição – 0x01; } }
}
�
� ?,�
Apêndice B
Programa em linguagem C para compilador MCC18, para a detecção
de interrupções externas do PIC18F452.
#include <p18f452.h> #include <delays.h> #include <math.h> #include <float.h> #include <timers.h> #include <portb.h> #pragma config OSC = HS, OSCS=ON #pragma config WDT = OFF #pragma config LVP = OFF void high_isr (void); #pragma code high_vector=0x08 void interrupt(void) { _asm GOTO high_isr _endasm } #pragma code void main (void) { TRISD = 0; TRISB=0b00011000; PORTB=0x00; OpenRB0INT(RISING_EDGE_INT); INTCONbits.GIE = 1; INTCON=INTCON||0b00010000; while (1) { PORTBbits.RB5 = 0; } } #pragma interrupt high_isr void high_isr (void) { INTCON = INTCON & 0b11111101; PORTBbits.RB5 = 1; Delay1KTCYx(100); PORTBbits.RB5 = 0; Delay1KTCYx(100); PORTBbits.RB5 = 1; Delay1KTCYx(100);
}
� ?5�
�
�
�
Apêndice C
Programa em linguagem C para compilador MCC18, para a
utilização do TIMER1 do PIC18F452.
�
�
#include <p18f452.h> #include <delays.h> #include <math.h> #include <float.h> #include <timers.h> #include <portb.h> #pragma config OSC = HS, OSCS=ON #pragma config WDT = OFF #pragma config LVP = OFF void main (void) { TRISD = 0; TRISB=0b00011000; PORTB=0x00; OpenTimer1 (0b01110000); TMR1H=0; TMR1L=0; T1CONbits.TMR1ON = 1; Delay10TCYx(25); T1CONbits.TMR1ON = 0; if(TMR1L>30) PORTBbits.RB5=1; }
� D+�
��
Apêndice D
Programa em linguagem C para compilador MCC18 completo da
aplicação implementado em PIC18F452
������������ �������� ������������������������������������������� �������������� �������������!����������������������������������!������������������"�����������!���������#$%�&�'$(�#$%$&#)������!���������*�+�&�#,,������!���������-./�&�#,,��������0)0%0#�1�������23425�2���������%#)+2)�#�������������6�����������&�0)0%0#6������������&�16������������&�716������!��&16�����������&16������������&16�������!������&16��������������&�16������!��&�816�������9&16�������:�&�16��������������!�;!����6��������������!�;��<����&��116��������������������� ���������6� � � � � � �������������������������������������&16������������&16��������;�������&716� � � ���������������������������������;���&16�� � � �������������������� ����������&16�����������=>>?&@1(�( (��(�7(�1(��(�8(>>(> (�>(� (��(71(7 (AA(�11(�( (��(�7(�1(��(�8(>>(> (�>(� (��(71(7 (AA(�11B6�
� D��
��������=>>?&@�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�(�B6�� � � � � � � ���� ������� �� ����� �
C��������;����DC���E6�������!����������;C����&1:1 ��C������������DC���E�@�;��!�3#+#�����;����;����!�B������!���������C����!����DC���E�@��� +50$��&�16�� +50$F&1"����11116����������������� ������������ ��� +50$%&16����� �� /#5+F"����5F>�&��6�� �� /#5+F"����5F��&�16�� #��+�!���D1"1�1�1111E6�� #��+�!�>�D1"111�1111E6�� +G5�'�&�16�� +G5�-�&�16�� +G5>'�&�16�� +G5>-�&�16�� �����&16�� ��� �H+%I:D�11E6��� 0)+%#)�&�1"1111�1116�� ��� �H+%I:D�11E6��� 0)+%#)"����30J'&�6��� +G5>-&16�� +G5>'&16�� +>%#)"����+G5>#)�&��6�� �� K���D�E�� @�� � K���D+G5>-&��E6���� ���������� ����������������� � ��D�����&&�E������������������������������ � @�� � � +G5>-&16�� � � +G5>'&16������� ����� �� � � +>%#)"����+G5>#)�&��6�� � � �!��&L�6������ ������ ���������� � ��� �� � � �����&16�� � � �����&16�� � B�� � ����������������!�������������� � @�� � � +G5>-&16�� � � +G5>'&16�� � � +>%#)"����+G5>#)�&��6����������������������� � � �
� D��
� � � ��D�������&&��11E�������� ������������ ����� � � @� � � � ������������������������� � � � ��D������&&1E�� � � � @� �� � � � ����/#5+��&���A�M�������6�� � � � ����������&�6�� � � � B�� � � � ���� � � � @������ � � � /#5+��&���A�L�������6������ � � � ������&16������ � � B�� � � � �������&�16�� � � B�� � � �������&��������M��6�� � � �� � ��� � � �!��&�!��M�6� � ������������������� ����� � �� � � ���D�!��&&������=�����?E�� � � @�� � � � /#5+%&����=�����?6�� � � � ������&������M�6�� � � B�� � � ���� � � � /#5+%&16�� � � ��D�!��&&�88E�� � � �!��&L�6� � � �� � B�� � � �� B��B�������!���������������;������������ �������� ���� ����C��������;����DC���E�������������������������������@��� �K����D�����E�� @��� � ���D0)0%0#EN� ��"�����������
� � @�� � ���D/#5+F"����5F�&&��OO�/#5+F"����5F�&&1�E�� � @�� � � �����&%#)+2)�#6� ��������������������������#�� � � +�%#)"����+G5�#)�&��6������������������� ���������� � � � � � � � ������������������ � B�� � B"��P6��� � ���D%#)+2)�#EN����"���������������� � @�� � ���D/#5+F"����5F�&&1�OO�/#5+F"����5F�&&1�E�� � @� � � � � ��������������������������� � � +�%#)"����+G5�#)�&�16��� � � �����&0)0%0#6��� � � �!�;!�����&�+G5�-6����������$����������� �������� � � ��D+G5�'Q&1E� � � ������������������
� D��
� � � �����!�;!�����&����6�� � � �� � � ��D�!�;��<�����!�;!����E����������� ���������������� � � @� � � � � � � ��������������� � � ����&��!�;��<����L��!�;!����6������ � � �����;����&��6������ � B������ � �������� � @������ � � ����&��!�;!�����L��!�;��<���6������ � � �����;����&�L�6������ � B�� � � �� � � �������������&������>6�� ����������������� ���� ��� � � ��������&����������������6� ���%��� � � �� � � ��D�����;���&&�E�� � � ������:�&���:L�������6�� � � ���� � � ������:�&���:M�������6�� � � ������ � � ��D��:��1E�� � � @������ � � ��D���;���������1E������ � � �������;��������&����;��������M��6������ � � ��:�&�16������ ����B������ ������D��:L�1E������ ����@���������� ������D���;��������1E���������� �����������;��������&����;��������L��6���������� ������:�&�16���������� B���������� ���������� ��D�����;���&&�E���������� �����������&����;��������L�������������6���������� ������������ �����������&����;��������M�������������6���������� ���������� ��D���������1E���������� �����������&���16���������� �����D������1E���������� �����������&�16��������� ���������� ����� �� � � +G5�'�&�16�� � � +G5�-�&�16� � ����� ����� ���������&����� � � �����&�6� � �������������������������� � � +G5>-&�>16�� � B�� � ���� � @�� � � +�%#)"����+G5�#)�&�16��������������������������� � � �����&0)0%0#6�� � � +G5�'�&�16� � � ����� ������������� ���������� � � +G5�-�&�16� � � ������������������#����������
� � � ���D/#5+F"����5F�&&��OO�/#5+F"����5F�&&1�E�� � � @�� � � � �����&%#)+2)�#6�
� D>�
� � � � +�%#)"����+G5�#)�&��6�� � � B�� � B�� �� � B"��P6��� B��� 0)+%#)�&�0)+%#)�O�1"�������16�� �� ���B��
� � � �
�
� D?�
Apêndice E
Hardware completo para projetor de imagens
� DD�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
����������������� ��������
�
0$�""�="'���!�A �#P�2�� ��+��1��$������ �� ���1��������K���Q'�������
�������� ��� ��� �� ��������� ����S��Sensors and Actuators # A��E��F���M���
0! =E�="'2� �#����!������ ��<��"��C �� ���� ��!��1��$������ � ���=���8���Q'������1��
����� ������������/������������� ��� ������/�4������ ���� ����S�
0�'"1A' 2�.��� �� ����Q ���C� ��1� �����S��� ����/��KK�����5,?��
0�=#"!#A=<2�<=#�,;;��� � �����������������++D��
0M'-=!M' 2��'#+,+,�&�,������H'����������� � ������M ��� ��1�����������
0!.'-'2�P��!� � ��Q������ �� ����#�����������S��<��������A ����>]����()�
0.�"�2�N�����.�����Q���%��� ���� ���� �S��-������++��
0[=P=<��='2�III�I�K����� �������
0! =E�="'��$�""�="'2� ��4�#�����!������ �� ��4�!��1��$������ ��Q'�<� � ��
��������� ����1�4��"�� ���1� ������������'��� �����R�������� �������
=�������S��=1!-��++,��
�