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INTERFACE DE DISPLAY LCD MULTIPLEXADO PARA ELEVADOR ES

Johnatha Mendes Nadur¹, Bruno José Ribeiro², Walten cir Leite Souto ³, Fernando Luis Guarnieri 4

1 2 4 FEAU/UNIVAP, Estrada do Limoeiro 250, Jacareí – SP

3 Sectron Indústria e Comércio Ltda, Praça Cariri 252, S.J. dos Campos – SP 1 johnathamendes@yahoo.com.br, 2 bruno@sectron.com.br,

3waltencir@sectron.com.b,4fernando_guarnieri@yahoo.com.br

Palavras-chave: Display LCD, interface, elevadores. Área de conhecimento: III Engenharias Resumo – Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma placa de interface de display LCD multiplexada para elevadores comerciais e residenciais. Estes são utilizados para indicar ao passageiro o estado do elevador como, seta direcional, pavimento, sobrecarga, e outras informações úteis que não são possíveis utilizando os indicadores de display de sete segmentos e matriz de Leds atualmente utilizados. Todas as informações indicadas pelo display serão pré- estabelecidas pelo usuário. Este projeto será microcontrolado por um PIC16F876A e utilizará de memórias auxiliares 24LC512 para suportar a gravação dos caracteres. Introdução

O sistema de elevador é composto por partes mecânicas e eletroeletrônicas. As partes mecânicas são compostas basicamente pela cabine, contrapeso, guias, cabos de aço, portas de pavimentos e porta de cabine. O sistema eletroeletrônico é composto de um quadro de comando, sensores de posição, indicadores visuais e motores. Atualmente os indicadores são limitados quanto a qualidade e quantidade de informações que podem fornecer, pois são fabricados com displays de sete seguimentos, alfanuméricos, ou matriz de leds.

Os displays de LCD estão ganhando gradativamente os diversos mercados que utiliza da imagem em telas, tanto pela sua ótima resolução quanto pelas dimensões físicas muito compactadas e modernas, sendo aplicável em diversos tipos de produtos como: televisores, celulares, GPS, calculadoras, monitores, letreiros, etc.

No mercado de elevadores, assim como os outros, ainda busca-se uma tecnologia para implementação dos LCDs nos produtos. Em elevadores os displays são utilizados para a indicação visual dos andares e setas direcionais do elevador. O display LCD permite fornecer outras informações úteis ao usuário, como velocidade do elevador, temperatura ambiente, previsão do tempo, horário, logomarcas do fabricante e outras.

No Brasil, algumas empresas de elevadores já comercializam o display de LCD para a indicação visual, no entanto, trata-se de uma tecnologia importada e com um custo relativamente alto e inviável em muitos casos.

Este trabalho tem como objetivo desenvolver a interface necessária para a comunicação do elevador com um display de LCD.

Sistema elevador

O sistema elevador, conforme a Figura 1, é controlado por um quadro de comando que processa os dados fornecidos por sensores de posição colocados estrategicamente ao longo do poço, botões de chamadas, chaves de manutenção, tensores dos cabos, freio de segurança, operador de porta e botoeira de emergência, para que então possa dar o comando para o controle do motor e indicação do estado real do elevador ao usuário via indicadores visuais.

Figura 1 - Sistema Elevador

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O sistema mecânico de um elevador elétrico é composto basicamente de uma cabine de passageiros, contra peso, cabos de aço, guias metálicas e o motor, conforme a Figura 2.

Figura 2 - Sistema mecânico do elevador

Os dados fornecidos pelo quadro de comando aos indicadores podem ser de forma serial ou binária, neste trabalho será utilizada a segunda. Estas infamações são o andar e a seta direcional da viagem, conforme a Figura 3.

Figura 3 - Informações impressas nos indicadores visuais.

Os displays utilizados acima possuem de 7 a 35 pontos luminosos, portanto a impressão de outras informações se torna limitada. Materiais e métodos Display LCD T6963C - conceitos e funcionamento

O LCD Graphics controler chip da Toshiba, Figura 4, possui interface paralela de 8 bits e display selecionável para operar com 32, 40, 64 ou 80 colunas por 2, 4, 6,...28 ou 32 linhas, possui 128 / 240 pontos luminosos para imprimir as informações desejadas, e seu sinal de trabalho é CMOS, e freqüência entre 0,4 a 5,5 MHz (T6963C).

Figura 4 - Diagrama em blocos do sistema T6963C Tabela 1 – Pinagem e função LCD Nome do pino

Entrada/ Saída

Função do pino

Vss - Terra (0V) Vdd - Alimentação (5V) C/D E Seleção do registrador: 1=

comando, 0= dados RD E Seleciona leitura, ativa em “0” WR E Seleciona escrita, ativa em “0” CE E Habilita o Chip, ativa em “0” DB0 E/S Barr. Bi-direcional de dados DB1 E/S Barr. Bi-direcional de dados DB2 E/S Barr. Bi-direcional de dados DB3 E/S Barr. Bi-direcional de dados DB4 E/S Barr. Bi-direcional de dados DB5 E/S Barr. Bi-direcional de dados DB6 E/S Barr. Bi-direcional de dados DB7 E/S Barr. Bi-direcional de dados RES E/S Resset, ativa em “0” FS1 E/S Seleção da fonte MD2 E/S Seleção do modo

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Procedimento de indicação

A indicação do pavimento é transmitida do quadro de comando para o indicador de forma binária, a placa de interface receberá os dados e segundo o diagrama, Figura 5, irá transmitir para o LCD que irá imprimir as informações.

Figura 5 - Diagrama de blocos da placa de interface

O microcontrolador utilizado, PIC16F876A (PIC16F87X), possui dois barramentos de dados bi-direcionais configuráveis e a programação foi desenvolvida em assembly utilizando o software da Microchip, o Mplab. A memória disponível do PIC, memória flash, foi totalmente utilizada para a impressão da moldura apenas, sendo necessário utilizar memórias auxiliares (24LC512) para armazenar os dados suficientes para 32 telas de marcações, sendo possível expandir se necessário. A comunicação da memória com o PIC e o LCD foi realizada de forma multiplexada, que consiste na necessidade do trafego de mais de uma informação pelo mesmo barramento (IDOETA).

Memória 24LC512

A memória utilizada (24LC512) é

do tipo E2PROM serial e possui capacidade de 64K bytes para a gravação dos caracteres, seu funcionamento é mostrado na Figura 6.

Sua utilização é necessária devido à necessidade de mais espaço para a gravação dos bytes que determinam os pontos a serem iluminados no display. Sem a utilização da memória auxiliar foi possível implementar o display LCD para um prédio de apenas quatro pavimentos, enquanto que o produto deve atender as necessidades de mercado, que normalmente é requerido uma capacidade para atender até trinta e dois pavimentos.

Figura 6 - Diagrama de blocos da memória 24LC512 Resultados

A indicação dos pavimentos e setas utilizando o Display LCD tornou-se mais eficiente e agradável visualmente, Figura 7, devido à alta resolução de imagem. Foi possível imprimir a logomarca do fabricante e outras informações úteis ao usuário. O custo total do projeto foi de R$210,00, podendo ser reduzido ao produzir em maior escala, enquanto que outro produto semelhante no mercado exterior (RT-EBIS28M) é importado por € 140,00 pelas empresas de elevadores, o projeto totaliza uma economia de aproximadamente R$ 200,00 por peça.

Figura 7- Indicador de Elevador com LCD

Figura 8 - Montagem da placa

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Conclusão

O desenvolvimento da interface foi de grande importância para o segmento de elevadores, tornando o uso da tecnologia de displays LCD mais acessível em termos econômicos e proporcionando maior conforto e eficácia de informação ao usuário de elevador.

A versatilidade existente nos displays permite que estes sejam utilizados em diversas aplicações, no entanto, ainda é inviável economicamente devido à falta de uma tecnologia nacional que permita a implementação dos displays LCD. Referências Bibliográficas

-SOUZA, David José – Desbravando o PIC 11° ed- Erica SP

-IDOETA, Ivan Valeije; CAPUANO, Francisco Gabriel. - Elementos de Eletrônica Digital. 36. ed. SP: Érica , 2004

-PIC16F87X - MICROSHIP Data sheet 28/40 - Pin 8- Bit CMOS FLASH Microcontrollers, Disponível em http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/74972/MICROCHIP/PIC16F87X.html http:\\ www. Acesso em 11/03/2009. -24LC512 - MICROSHIP CMOS Serial EEPROM, Disponível em http://www.datasheetcatalog.org/datasheet2/7/0t5ls8qi8zac4o9goy4fu7oykg3y.pdf. Acesso em 19/03/2008.

-T6963C - TOSHIBA LCD Graphics Controller Chip, Disponível em http://www.lcdmodule.de/eng/pdf/zubehoer/t6963.pdf Acesso em 16/03/2009 - RT-EBIS28M - Disponível em http://fpelectronica.com/EBIS/RT-EBIS28M640%20Datasheet%20%5B704PT%5D.pdf. Acesso em 18/03/2009