PROJETO GABINETE INTELIGENTE  
 

CONTEUDO

Este projeto tem como finalidade proporcionar aplicações práticas dos conhecimentos, relacionados à programação em Arduino, adquiridos pelos alunos durante o primeiro semestre do Curso de Informática, tendo também como intuito, expandir o horizonte imaginativo dos alunos, contribuindo com a possibilidade de melhorar dispositivos e equipamentos já existentes, e até mesmo a criação de outros, que podem fazer ou não parte do universo da computação. O projeto consiste na aplicação das ideias listadas abaixo, objetivando melhorar um gabinete de computador, tornando-o mais interativo, acessível e com maiores funcionalidades, além de mais prático, para o usuário. MONITORAMENTO DA TEMPERATURA INTERNA E EXTERNA DO GABINETE: O monitoramento da temperatura externa ao gabinete controlará a quantidade de ar que deverá ser inserida no interior deste, e o monitoramento da temperatura interna do gabinete deverá ajustar o quanto de ar quente deverá sair deste, para que a temperatura interna esteja sempre em 21 graus Celsius. Este processo usará inteligentemente as ventoinhas adicionais ao gabinete. DISPOSITIVO PARA LIGAR OU DESLIGAR O COMPUTADOR POR MEIO DE ACESSO REMOTO PELA INTERNET: Este dispositivo irá informar o status do computador e possibilitará, através de um controle de usuário e senha, desligar ou ligar o computador remotamente. CONTROLE DO CONSUMO DE ENERGIA COM USO DE MONITORAMENTO EM LCD: O controle do consumo servirá para determinar em quais momentos o computador está consumindo mais energia disponibilizando a visualização destes valores através de um display de LCD instalado em uma baia frontal do gabinete. MONITORAMENTO DE DADOS ATRAVÉS DE ACESSO REMOTO PELA INTERNET: Os dados monitorados de temperatura, umidade, consumo de energia e status atual deverão poder serem visualizados pela internet em um site privativo.

Palavras-chave: Programação. Computação. Automação. Arduíno. Acesso remoto.

 

ABSTRACT

The purpose of this project is to provide practical applications of knowledge related to Arduino programming, acquired by students during the first semester of the Computer Science course, also aiming at expanding the students' imaginative horizon, contributing to the possibility of improving devices, and even the creation of others, which may or may not be part of the computing universe. The project consists of applying the ideas listed below, trying to achieve a computer case, making it more interactive, accessible and with more functionality, and more practical for the user. MONITORING THE INTERNAL AND EXTERNAL TEMPERATURE OF THE CABINET: Monitoring the external temperature of the cabinet will control the amount of air that must be inserted inside the cabinet, and monitoring the internal temperature of the cabinet should adjust how much hot air should come out  to keep internal temperature at 21 degrees Celsius. This process will intelligently use the additional fans to the enclosure. DEVICE TO TURN ON OR OFF THE COMPUTER THROUGH INTERNET REMOTE ACCESS: This device will inform the status of the computer and will, through a user control and password, turn the computer off or on remotely. ENERGY CONSUMPTION CONTROL WITH LCD MONITOR USE: The control of the consumption will determine in which moments the computer is consuming more energy by making the visualization of these values ​​through a LCD display installed in a front cabinet bay. DATA MONITORING THROUGH INTERNET REMOTE ACCESS: Monitored data on temperature, humidity, power consumption and current status should be able to be viewed on the internet on a private site.

Key-words: Programming. Computation. Automation. Arduino. Remote access.

 

INTRODUÇÃO

A ideia base do projeto surgiu quando se foi identificada uma maior necessidade de refrigeração no interior do gabinete, justamente pelo fato de haver muitas aplicações que consomem altas demandas de processamento dos componentes físicos do computador e geram maiores quantidades de calor emitido, pelo fato de necessitarem de mais energia para realizar as tarefas demandadas. Além disso também foram observadas complicações decorrentes do excesso de humidade dentro do interior do gabinete, sendo essas complicações facilmente resolvidas pela retirada de todo excesso através de um mecanismo simples e de pouco consumo energético.
Partindo destas situações acima descritas projetou-se a ideia de criar um gabinete que contasse com um sistema automatizado de ventilação afim de evitar desgaste de componentes físicos do computador que tiver o gabinete instalado, além de otimizar o tempo gasto com manutenção.

 

JUSTIFICATIVA

Nota-se que desde o início da produção de microcomputadores, eles tiveram uma ascensão muito elevada em relação ao espaço de onde são utilizados, podendo serem observados nos mais diversos lugares, desde uma empresa multinacional até uma simples residência, justamente por terem as mais diferentes utilidades. Mas mesmo com seu crescimento numérico, parece que não há tanto interesse na manutenção dos mesmos e, sendo assim, existe uma grande necessidade de que, cada vez mais, estes dispositivos sejam capazes de realizar processos preventivos automatizados, afim de reduzir o maior número possível de complicações que se possa vir a ter com os mesmos.
Juntamente com o crescimento das unidades de microcomputadores no cenário empresarial e doméstico, começaram a aparecem várias plataformas e softwares responsáveis  por satisfazer as necessidades de cada usuário, tendo-se como exemplo programas responsáveis por edição de imagens, vídeos e músicas, programação de sistemas e softwares, desenvolvimento de jogos, sendo a maioria destes exemplos responsáveis por grandes quantidades de processamento que, consequentemente, desprendem mais calor, requerendo maior necessidade de resfriamento dos componentes físicos de suas máquinas afim de evitar quaisquer problema relacionado à superaquecimento, e para evitar esse superaquecimento são usadas, geralmente, ventoinhas e/ou peças de metal.
Partindo então do princípio de que há a possibilidade da realização de alguma ou múltiplas tarefas acima citadas, já que a sua maioria está ao alcance de usuários comuns, será necessário o suprimento da refrigeração vital para que não ocorram complicações com os componentes físicos da máquina, tampouco com o trabalho que será realizado.
Diante de todas estas complicações, justifica-se a realização deste projeto.

 

 OBJETIVO GERAL

 Automatizar medidas preventivas de manutenção e acesso a informações de temperatura, umidade, consumo de energia e status atual dos computadores com o dispositivo instalado.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

  • Facilitar acesso, remoto ou não, a informações relacionadas ao computador em que o dispositivo está instalado.
  • Mostrar ao usuário final informações úteis relacionadas ao computador com o dispositivo instalado.
  • Evitar que hajam problemas relacionados ao superaquecimento e excesso de umidade no computador com o dispositivo instalado.
  • Facilitar o uso do computador, possibilitando ao usuário iniciá-lo por acesso remoto

 

 REFERENCIAL TEÓRICO 

O arrefecimento de um computador comum funciona através de um sistema que permita ao ar, ser direcionado conforme o movimento das ventoinhas acionadas a partir de um gatilho automático (SMOOT; SPECTOR, 1987).
O design básico de um computador compreende um gabinete, um componente eletrônico posicionado no interior do chassi, e uma ventoinha para resfriamento, que compreende um suporte do motor que permanece fixada ao chassi e um cubo disposto no interior do gabinete. A ventoinha conta com um motor acoplado no interior de um invólucro do motor, formado pelo suporte do motor e o cubo, além de uma certa quantidade de pás. O cubo está rotativamente acoplado ao motor de tal modo que as pás geram um fluxo de ar em torno do invólucro do motor. O sistema compreende um resfriador de motor que comporta o fluxo de ar através do compartimento do motor, onde o caminho do fluxo tem uma primeira e uma segunda abertura, sendo a segunda abertura disposta dentro de uma área de pressão, forçando-a a desenvolver uma pressão diferencial entre as primeiras e segundas aberturas e gerar um fluxo de ar através do compartimento do motor (VINSON et al., 2010).

 

METODOLOGIA

Este projeto será realizado por alunos do curso de técnico em informática turma 4 do período noturno, orientados pelo professor. Os alunos trabalharão desenvolvendo um protótipo inicialmente, aplicando os conhecimentos adquiridos nas disciplinas e com oficinas especiais, ministradas pelo orientador.
O protótipo será desenvolvido primeiramente em um programa de simulação de circuitos eletrônicos onde será possível testar os componentes separadamente com a intenção de ajustar os sensores aos outros componentes da placa principal.
Assim que o projeto estiver ajustado e funcionando no simulador, será implementado em um gabinete de computador real, usando componentes e placas reais, consequentemente nesta etapa os alunos não poderão falhar na montagem do projeto.
Uma das funções relatadas neste projeto é o monitoramento da temperatura e umidade interna do computador e a visualização destes dados através de um display de LCD instalado na parte frontal do gabinete, esta temperatura será monitorada por uma sensor modelo DHT11 mostrado na figura 1. Suas características técnicas estão mostradas na figura 2.

Figura 1 – Sensor DHT11

Figura 2 – Características técnicas do sensor DHT11


Este sensor será controlado por uma placa de Arduino devidamente programado para isso, que enviará os dados depois de processados para um display de LCD, mostrado na figura 3, modelo 20x4.

Figura 3 – Display LCD 20x4

A temperatura interna será monitorada e controlada para que se mantenha sempre no valor de 21ºC, temperatura ideal para o melhor funcionamento de computadores de médio porte. O sensor fará o monitoramento enviando dados para a placa Arduino que ajustará o funcionamento de uma ventoinha interna, conforme mostrado na figura 4.

Figura 4 – Ventoinha interna

Alterando a velocidade ou o giro das hélices desta ventoinha será possível retirar o ar quente do interior do gabinete ou inserir ar frio no gabinete.

 

CRONOGRAMA DE ATIVIDADES

  • Descrever o período de execução, por fases e ações, especificando o responsável;
  • Definir o calendário sempre com uma margem de segurança, respeitando a capacidade física, organizacional e financeira da organização;
  • Desenvolver um quadro sintético e de fácil visualização para facilitar a compreensão das etapas do projeto.

Objetivo específico

O que

Como

Onde

Quem

 

Descrever o objetivo específico

 

Descrever o que será feito (ações) para atingir o objetivo

 

Descrever como essas ações serão realizadas

 

Citar o lugar onde serão realizadas as atividades

 

Mencionar o nome dos responsáveis para cada uma das ações

Inserir o número de linhas necessárias conforme o número de objetivos específicos

 

 

 

 

 

CUSTOS

  • Detalhar os custos e gastos do projeto, mantendo coerência com todas as etapas, com maior ou menor detalhamento, segundo as exigências do agente financiador;
  • Fazer o orçamento com valores realistas, segundo sua realidade operacional, sem superestimar nem subestimar, segundo pesquisa de mercado;
  • Especificar as necessidades materiais e de recursos humanos;
  • Organizar as planilhas de custos e apresentar a memória de cálculo, se solicitado pelo agente financiador.

RESULTADOS

O computador apresentou resultados positivos com os implementos que foram adicionados neste projeto se tornando um equipamento mais eficaz, interativo e econômico, visto que foi possível administrar o consumo de energia elétrica gasta por ele.
A visualização das informações na tela do LCD instalada na tampa frontal do gabinete possibilitou ao usuário acompanhar os valores de temperatura, umidade, consumo de energia, entre outros, interagindo quando necessário no perfeito funcionamento do computador.
O acesso ao computador pela internet possibilitou que o usuário tenha flexibilidade para interagir com seu equipamento mesmo que esteja longe dele, com a possibilidade de ligar, acessar e desligar seu equipamento, também de receber informações de consumo, temperatura e tempo de funcionamento via página web.
O melhor resultado obtido foi com o aprendizado e experiência adquirida por nossos alunos do curso técnico de informática, todos se empenharam em resolver os problemas propostos e aprender como implementar as soluções de forma prática e funcional.
Verificamos que os alunos assimilaram bastante os conhecimentos quando tiveram a possibilidade de aplica-los em trabalhos reais, com a utilização dos equipamentos e do laboratório disponibilizado para este projeto, este resultado para o professor orientador é o esperado, que de forma muito positiva, proporciona a sensação de realização, de satisfação, que proporciona novos projetos.

 

CONCLUSÃO

Deve contemplar o que foi efetivamente aprendido com o projeto, dúvidas remanescentes, inquietações, dificuldades, projeções futuras.

 

REFERENCIAS

SMOOT, E.; SPECTOR, G. System cooler for a computer. 1987. Disponível em: https://www.google.com/patents/US4643245

VINSON, W. D. et al. Computer system with motor cooler.  2010. Disponível em: https://www.google.com/patents/US7660110

 

 

Santa Cruz do Sul, 15 de Outubro de 2017.

Dejair Priebe Ferreira da Silva