Trabalho 1 - Fse

Sobre o projeto:

Enunciado aqui

Introdução

Este trabalho tem por objetivo a implementação de um sistema (que simula) o controle de um forno para soldagem de placas de circuito impresso (PCBs). No trabalho, o aluno deverá desenvolver o software que efetua o controle de temperatura do forno utilizando dois atuadores para este controle: um resistor de potência de 15 Watts utilizado para aumentar a temperatura e uma ventoinha que puxa o ar externo (temperatura ambiente) para reduzir a temperatura do sistema. Os comandos do usuário do sistema para definir a temperatura desejada serão controlados de três maneiras:

• Através de um Potenciômetro externo;
• Através de entrada de teclado no terminal;
• Seguindo uma curva de temperatura pré-definida em arquivo de configuração Arquivo da Curva.

O controle da temperatura será realizado através da estratégia PID onde deverão estar disponíveis para o usuário o ajuste dos parâmetros Kp, Ki e Kd nas configurações do sistema (Via terminal).

Componentes

O sistema como um todo é composto por:

• Ambiente fechado controlado com o resistor de potência e ventoinha;
• 01 Sensor DS18B20 (1-Wire) para a medição da temperatura interna (TI) do sistema;
• 01 Sensor BME280 (I2C) para a medição da temperatura externa (TE);
• 01 módulo Display LCD 16x2 com circuito I2C integrado (Controlador HD44780);
• 01 Conversor lógico bidirecional (3.3V / 5V);
• 01 Driver de potência para acionamento de duas cargas;
• 01 ESP32;
• 01 Potenciômetro (Para definir a temperatura de referência TR);
• 01 Switch (Para definir a estratégia de controle);
• 01 Raspberry Pi 4;

Como executar

Compilação

Para compilar, na raiz do projeto, utilize o seguinte comando:

make

Executar

make run

Como utilizar

1. Selecione um dos modos:

• Terminal

  • Solicita uma temperatura de referência e a mantém até a finalização da aplicação ou uma mudança de modo via comandos de usuários.

• Potênciometro

  • A temperatura de referência será guiada pelo potenciômetro acoplado ao sistema.

• Curva de temperatura (Reflow)

  • A temperatura de referência será guiada pelo arquivo csv na raiz do projeto.

2. Defina os valores para o cálculo do PID:

• Kp
• Ki
• Kd

3. Mudança de modo após inicialização:

Caso deseje mudar o modo será necessário enviar comandos de usuário via dashboard

4. Finalizar o app:

Para finalizar o app, solicite o comando de desligar via dashboard ou pressione ctrl+c no terminal.

Obs:

• A todo momento a aplicação cria logs no terminal e salva informações, em um csv ("logs.csv"), das temperaturas (interna, externa, de referência, referência solicitada pelo usuário, potência de acionamento da ventoinha e do resistor e o valor calculado do PID).
• Temperatura interna, externa, de referência e modo do programa são atualizados constantemente no LCD.

Experimentos

Potenciômetro:

Dados dos gráficos abaixo aqui.

Curva de temperatura (Reflow):

Dados dos gráficos abaixo aqui.