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UNIVERSIDADE DE TAUBATÉ
Marcelo Anastacio Simões
PROPOSTA DE APLICAÇÃO DA COMUNICAÇÃO POR
RADIAÇÃO INFRAVERMELHA EM SISTEMA DE INSPEÇÃO
DA REDE ELÉTRICA DE VEÍCULO AUTOMOTOR
Taubaté - SP
2009
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Marcelo Anastacio Simões
PROPOSTA DE APLICAÇÃO DA COMUNICAÇÃO POR
RADIAÇÃO INFRAVERMELHA EM SISTEMA DE INSPEÇÃO
DA REDE ELÉTRICA DE VEÍCULO AUTOMOTOR
Dissertação apresentada para obtenção do
Título de Mestre pelo Curso de
Pós-Graduação do Departamento de
Engenharia Mecânica da Universidade de
Taubaté.
Área de Concentração: Automação e
Robótica
Orientador: Prof. Dr. José Walter Parquet
Bizarria.
Taubaté - SP
2009
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S593p
Simões, Marcelo Anastacio
Proposta de aplicação da comunicação por radiação
infravermelha em sistema de inspeção da rede elétrica de
veículo automotor./ Marcelo Anastacio Simões. – Taubaté:
Unitau, 2009.
138 f. :il;30 cm.
Dissertação (Mestrado) – Universidade de Taubaté.
Faculdade de Engenharia Mecânica. Curso de Mestrado em
Automação em Engenharia.
Orientador: José Walter Parquet Bizarria.
1. Radiação Infravermelha. 2. Veículo Automotor. 3.
Avaliação de Redes Elétricas. I. Universidade de Taubaté.
Departamento de Engenharia Mecânica. II. Título.
CDD
(21)
621.319
MARCELO ANASTACIO SIMÕES
PROPOSTA DE APLICAÇÃO DA COMUNICAÇÃO POR RADIAÇÃO
INFRAVERMELHA EM SISTEMA DE INSPEÇÃO DA REDE ELÉTRICA DE
VEÍCULO AUTOMOTOR
Dissertação apresentada para obtenção do
Título de Mestre pelo Curso de
Pós-Graduação do Departamento de
Engenharia Mecânica da Universidade de
Taubaté.
Área de Concentração: Automação e
Robótica.
Data: 07 de março de 2009
Resultado: _____________________
BANCA EXAMINADORA
Prof. Dr. José Walter Parquet Bizarria Universidade de Taubaté
Assinatura____________________________
Dr. Eng. Alexandre Garcia Instituto de Aeronáutica e Espaço
Assinatura____________________________
Prof. Dr. Antonio Faria Neto Universidade de Taubaté
Assinatura____________________________
Dedico este trabalho a todos os meus familiares, em particular a minha
esposa Márcia e meus filhos Lucas, Gabriel e Pedro, pela compreensão e pelo apoio
demonstrado durante a minha ausência; em especial ao meu pai Manoel Simões
(em memória) e minha mãe Fátima pela dedicação e o exemplo que nortearam toda
a minha vida.
AGRADECIMENTOS
Ao Professor Dr. José Walter Parquet Bizarria pela orientação, dedicação e
suporte durante a elaboração deste trabalho.
Aos Professores Drs. Francisco Carlos Parquet Bizarria, Luiz Octávio Mattos
Reis e Giorgio Eugenio Oscare Giacaglia, pelo apoio demonstrado no decorrer do
curso de Mestrado.
RESUMO
SIMÕES, M. A. (2009). Proposta de Aplicação da Comunicação por Radiação
Infravermelha em Sistema de Inspeção da Rede Elétrica de Veículo Automotor.
2009. 138p. Dissertação (Mestrado) - Departamento de Engenharia Mecânica,
Universidade de Taubaté, Taubaté.
No atual contexto da indústria automotiva nacional e internacional, como parte do
processo produtivo, no nível da Linha de Produção, são realizadas inspeções para a
verificação da qualidade dos itens utilizados nos produtos destinados ao mercado
consumidor. Dentre esses itens está o sistema elétrico que equipa os veículos
automotores, cujo funcionamento dos circuitos deve ser inspecionado na fase final
de montagem dos veículos, para a verificação do atendimento à conformidade
aplicada ao sistema elétrico em questão. A partir dessa conjuntura desenvolveu-se o
presente trabalho cujo conteúdo aborda proposta conceitual de aplicação da
comunicação por radiação infravermelha em sistema de auxílio à inspeção da rede
elétrica de veículo automotor. Essa abordagem trata de elementos do projeto
conceitual de um sistema específico, cujo modelo de aplicação propõe a utilização
de unidades portáteis destinadas à realização das inspeções, sendo a radiação
infravermelha utilizada para comunicação sem fios, na transferência automática de
dados das inspeções. Os resultados obtidos nos ensaios práticos efetuados com os
protótipos dos elementos do sistema abordado foram satisfatórios, sendo validados
os princípios de funcionamento desses elementos, ratificando os conceitos
propostos, principalmente no que se refere: à aplicação da comunicação por
radiação infravermelha; ao modelo de aplicação do sistema abordado, que utiliza
unidades móveis para a realização das inspeções em questão; ao conceito de
integração de sistemas, que prevê a integração do sistema abordado com os demais
sistemas computacionais tipicamente existentes nas empresas produtoras de
veículos automotores. Os objetivos propostos foram atingidos, sendo no conteúdo
do trabalho apresentados os resultados de pesquisas voltadas para o propósito de
contribuir para a evolução da tecnologia empregada em sistema de auxílio à
inspeção de funcionamento de circuitos elétricos de veículos automotores.
Palavras-chave: Radiação Infravermelha, Avaliação de redes elétricas, Veículo
automotor.
ABSTRACT
SIMÕES, M. A. (2009). Proposal of Application of Communication by Means of
Infrared Radiation in Systems of Inspection of Auto Motor Vehicle. 2009. 138p.
Thesis (Master) - Department of Mechanical Engineering, Universidade de Taubaté,
Taubaté.
Nowadays the national and international automotive industry, at Production Line level
and as part of their productive process, perform inspections to verify the quality of
items employed in products dedicated to the consumer market. Among those items is
the electrical system that equips the auto motor vehicles, which must have its
circuitry operation inspected in the final assembly line, in order to verify if it is
complying with the requirements applied to such electrical system. Starting from such
context it was developed this work whose content treats of conceptual proposal of
application of communication by means of infrared radiation in system of aiding to
inspection of auto motor vehicle electrical network. That approach treats of elements
of conceptual design of a specific system, whose model of application proposes the
utilization of portable units dedicated to the accomplishment of inspections, where the
infrared radiation is employed to the wireless communication, in the automatic data
transfer from inspections. The tests results with the prototypes of elements of the
system aforementioned were accordingly performed. It was validated the principles of
operation of those elements confirming the proposed concepts, mainly concerning to
the application of infrared radiation to the proposed system, that uses portable units
for accomplishment of inspections, described herein, to the concept of system
integration. Such system foresees its integration with computational systems typically
employed by companies that produce auto motor vehicles. The proposed goals were
reached and within the context of that work the results of this research aiming to
contribute to the evolution of the technology used in system of aiding to the
inspection of operation of auto motor vehicles electrical networks.
Keywords: Infrared Radiation, Electrical Networks evaluation, Auto motor vehicle.
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 – Arquitetura do SACE (DE SOUZA, 2007) ..........................................26
Figura 2.2 – Instalação e remoção da Garra AC/DC .............................................28
Figura 2.3 – Exemplo sobre tensão HALL (THOMAZINI, ALBUQUERQUE,
2005) .........................................................................................................................29
Figura 2.4 – Esquema de ligações referente ao PIREVA .....................................35
Figura 2.5 – Fluxograma analítico referente ao PIREVA......................................36
Figura 2.6 – Camadas do modelo OSI ...................................................................42
Figura 2.7 – Arquitetura para integração do SACE ..............................................49
Figura 2.8 - Desenhos do PIC 16F628A nas versões de 18 e 20 terminais
(MICROCHIP, 2007) .................................................................................................54
Figura 2.9 - PIC 16F877A nas versões de 40 e 44 terminais (MICROCHIP,
2007) .........................................................................................................................55
Figura 2.10 - Sinais referentes aos padrões IrDA e EIA 232................................59
Figura 2.11 - Organização do CIVA (ABNT, 2001).................................................61
Figura 3.1 – Arquitetura do SAIFCEVA integrada no SRE e SGP .......................68
Figura 3.2 – Arquitetura da Unidade Móvel de Inspeção (UMI) ...........................69
Figura 3.3 – Arquitetura da Unidade para Concentração de Dados (UCD) ........72
Figura 3.4 – Níveis hierárquicos no PCR...............................................................76
Figura 3.5 – Estrutura da Fila de Dados (FD)........................................................78
Figura 3.6 – Campos referentes à semântica TDI.................................................83
Figura 3.7 – Organização de bits para compor o campo BCC ............................90
Figura 3.8 – Fluxograma analítico referente à transmissão de dados de
inspeções.................................................................................................................97
Figura 3.9 – Fluxograma analítico referente à recepção de dados de
inspeções.................................................................................................................99
Figura 3.10 – Representação de seqüência de FD em exemplo de
comunicação bem sucedida.................................................................................100
Figura 3.11 – Esquemático do SAIFCEVA para inspeção de veículo
automotor...............................................................................................................101
Figura 3.12 – Fluxograma analítico referente ao PIREVAS................................102
Figura 4.1 – Arquitetura dos protótipos de elementos do SAIFCEVA..............104
Figura 4.2 – Imagem do hardware relativo aos elementos do SAIFCEVA........105
Figura 4.3 – Imagem da placa PCI_UMI_01 .........................................................108
Figura 4.4 – Fluxograma analítico do software do protótipo da UMI................110
Figura 4.5 – Fluxograma analítico da sub-rotina “Leitura e Avaliação da
Tensão da Bateria”................................................................................................111
Figura 4.6 – Fluxograma analítico da sub-rotina “Leitura e Avaliação da
Corrente do Circuito”............................................................................................111
Figura 4.7 – Esquema do circuito elétrico da PCI_UMI_01................................112
Figura 4.8 – Imagem da placa PCI_IPI_UMI.........................................................114
Figura 4.9 – Esquema do circuito elétrico da PCI_IPI_UMI................................115
Figura 4.10 – Imagem da placa PCI_IPI_UCD......................................................118
Figura 4.11 – Interface Homem-Máquina do protótipo da UCD.........................119
Figura 4.12 – Códigos de barras referentes aos CIV para ensaios práticos....123
Figura 4.13 – Imagem da IHM do protótipo da UCD para comunicação bem
sucedida.................................................................................................................126
Figura 4.14 – Imagem da IHM do protótipo da UCD com comunicação sem
êxito........................................................................................................................126
Figura 4.15 – Ensaios sem a simulação de não-conformidade.........................129
Figura 4.16 – Imagem da IHM referente aos ensaios sem a simulação de
não-conformidade .................................................................................................130
Figura 4.17 – Imagem da IHM referente aos ensaios com a simulação de
não-conformidades ...............................................................................................132
LISTA DE TABELAS
Tabela 3.1 - Códigos de semântica...........................................................................80
Tabela 3.2 - Intervalos para Códigos de Identificação do Equipamento ...................81
Tabela 3.3 - Conteúdo da FD N1_ITI ........................................................................91
Tabela 3.4 - Conteúdo da FD N2_R_ITI....................................................................91
Tabela 3.5 - Conteúdo da FD N1_QTI ......................................................................92
Tabela 3.6 - Conteúdo da FD N2_R_QTI..................................................................92
Tabela 3.7 - Conteúdo da FD N1_TDI.......................................................................93
Tabela 3.8 - Conteúdo da FD N2_R_TDI ..................................................................94
Tabela 3.9 - Conteúdo da FD N1_FTI .......................................................................94
Tabela 3.10 - Conteúdo da FD N2_R_FTI ................................................................95
Tabela 3.11 - Tipos de erros de comunicação na transmissão de dados de
inspeções ..................................................................................................................96
Tabela 3.12 - Tipos de erros de comunicação na recepção de dados de
inspeções ..................................................................................................................98
Tabela 4.1 – Características dos componentes referentes à PCI_UMI_01.............113
Tabela 4.2 – Características dos componentes referentes à PCI_IPI_UMI ............116
Tabela 4.3 – Definição de parâmetros referentes ao procedimento de avaliação
de corrente ..............................................................................................................122
Tabela 4.4 – Limites de distância para a comunicação IR entre protótipos das
interfaces IPI ...........................................................................................................125
Tabela 4.5 – Dados dos ensaios sem a simulação de não-conformidade ..............129
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
A/D - Analógico/Digital.
ABAC - Associação Brasileira de Automação Comercial.
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas.
AC - Alternating Current, Corrente Alternada.
ASCII- American Standard Code for Information Interchange, Código Padrão
Americano para Troca de Informações.
BAC - Botões de acionamento.
BAD - Bloco de Conversão Analógico-Digital.
BCC - Campo de Verificação da Fila de Dados.
BCO - Bloco de Controle da Unidade Móvel.
BEM - Bloco de Energia da Unidade Móvel.
BMS - Bloco do Mostrador.
bps - bits por segundo.
CC - Corrente Contínua.
CDI - Campo pertencente à Região Variável da Fila de Dados, no qual é
representado o Código da Inspeção referente a um determinado veículo, cujos
dados são transmitidos de forma conjunta na mesma Fila de Dados.
CDT - Campo pertencente à Região Variável da Fila de Dados, no qual é
representado o Código do Teste referente a uma determinada inspeção, cujos dados
são transmitidos de forma conjunta na mesma Fila de Dados.
CLC - Campo pertencente à Região Variável da Fila de Dados, no qual é
representado o código relativo ao valor da leitura de corrente elétrica do circuito
referente ao um tipo de teste, em uma determinada inspeção, cujos dados são
transmitidos de forma conjunta na mesma Fila de Dados.
CLP - Controlador Lógico Programável.
CLV - Campo pertencente à Região Variável da Fila de Dados, no qual é
representado o código relativo ao valor da leitura de tensão elétrica da bateria,
referente ao um tipo de teste, em uma determinada inspeção, cujos dados são
transmitidos de forma conjunta na mesma Fila de Dados.
CIEq - Campo pertencente à Região Variável da Fila de Dados, no qual é
representado o Código de Identificação do Equipamento, utilizado na comunicação.
CIV - Campo pertencente à Região Variável da Fila de Dados, no qual é
representado o Código de Identificação do Veículo, cujos dados da inspeção serão
transmitidos.
CIVA - Código de Identificação de Veículo Automotor.
CH - Computador Hospedeiro.
CNT - Controlador.
CRC - Cyclic Redundancy Check, Verificação de Redundância Cíclica.
DC - Direct Current - Corrente Contínua.
DCE - Data Communication Equipment, Equipamento de Comunicação de Dados.
DTE - Data Terminal Equipment, Equipamento Terminal de Dados.
E/S - Entrada/Saída.
EAN - European Article Numbering Association.
EBCDIC - Extended Binary Coded Decimal Interchange Code, Código Estendido de
Caracteres Decimais Codificados em Binário para o Intercâmbio de Informações.
EEPROM - Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, Memória
Somente para Leitura Programável e Apagável Eletricamente.
EIA 232 - Electronic Industry Association 232, Associação da Indústria Eletrônica
232.
ENS - Entradas.
ERP - Enterprise Resource Planning, Planejamento de Recursos da Empresa.
FD - Fila de Dados.
FLASH – Memória não volátil programável e apagável eletricamente.
FTI - Denominação da semântica referente ao comando de fim de transmissão dos
dados de inspeções.
GDT - Garras de Tensão.
IA - Intel® Architecture, Arquitetura Intel®.
IAN - Internacional Association for Article Numbering.
IDE - Integrated Development Environment, Ambiente Integrado de
Desenvolvimento.
IC
CKT
- Valor Central da Corrente do Circuito.
I
CKT
- Valor de Leitura da Corrente do Circuito.
IHM - Interface Homem-Máquina.
II
CKT
- Limite Inferior do Valor da Corrente do Circuito.
IIP - Identificação Internacional do Produtor.
IPE - Interface para o padrão EIA 232.
IPI - Interface para o Padrão Infravermelho.
IPP - Interface para o Padrão do PCD.
IR - Infrared, Radiação Infravermelha.
IrDA - Infrared Data Association, Associação Dados em Infravermelho.
IrPHY - IrDA Physical Layer, Camada Física IrDA.
IS
CKT
- Limite Superior do Valor da Corrente do Circuito.
ISO - International Standards Organization, Organização Internacional de Padrões.
ITI - Denominação da semântica referente ao comando de início de transmissão dos
dados de inspeções.
LCB - Leitor de Código de Barras.
MCD - Microcomputador.
MES - Manufacturing Execution System, Sistema de Execução da Manufatura.
N1_FTI - Fila de Dados correspondente à semântica do comando de Fim de
Transmissão dos Dados de Inspeções.
N1_ITI - Fila de Dados correspondente à semântica do comando de Início de
Transmissão dos Dados de Inspeções.
N1_QTI - Fila de Dados correspondente à semântica do comando de Informação da
Quantidade de Inspeções a serem Transmitidas.
N1_TDI - Fila de Dados correspondente à semântica do comando de Transmissão
de Dados de Inspeção.
N2_R_FTI - Fila de Dados correspondente à semântica da resposta ao comando de
Fim de Transmissão de Dados de Inspeções.
N2_R_ITI - Fila de Dados correspondente à semântica da resposta ao comando de
Início de Transmissão dos Dados de Inspeções.
N2_R_QTI - Fila de Dados correspondente à semântica da resposta ao comando de
Informação da Quantidade de Inspeções a serem Transmitidas.
N2_R_TDI - Fila de Dados correspondente à semântica da resposta ao comando de
Transmissão de Dados de Inspeção.
N
BAT
- Número de Leituras da Tensão da Bateria do Veículo Automotor.
N
CKT
- Número de Leituras de Corrente do Circuito.
NSI - Campo pertencente à Região Variável da Fila de Dados, no qual é
representado o número de seqüência associado a uma determinada inspeção, cujos
dados são transmitidos de forma conjunta na mesma Fila de Dados.
OP - Operador.
OSI - Open System Interconnection, Interconexão de Sistemas Abertos.
P%
BAT
- Porcentagem de Variação do Valor da Tensão da Bateria do Veículo
Automotor.
P%
CKT
- Porcentagem de Variação do Valor da Corrente do Circuito.
PCD - Protocolo de Comunicação para Centralização de Dados.
PCR - Protocolo de Comunicação por Radiação Infravermelha.
PCRI - Protocolo de Comunicação da Rede Industrial.
PIREVA - Processo de Inspeção da Rede Elétrica de Veículo Automotor.
PIREVAS - Processo de Inspeção da Rede Elétrica de Veículo Automotor Adotado
para o SAIFCEVA.
PSGP - Protocolo de Comunicação do SGP.
PSRE - Protocolo de Comunicação do SRE.
QDI - Campo pertencente à Região Variável da Fila de Dados, no qual é
representada a Quantidade de Inspeções a serem transmitidas numa determinada
comunicação.
QTD - Campo pertencente à Região Fixa da Fila de Dados, no qual é representada a
totalização da Quantidade de Octetos formada pelos campos que compreendem a
semântica (SEMA) e a região variável, da própria Fila de Dados.
QTI - Denominação da semântica referente ao comando de informação da
quantidade de inspeções a serem transmitidas.
QTT - Campo pertencente à Região Variável da Fila de Dados, no qual é
representada a Quantidade de Testes associada a uma determinada inspeção cujos
dados são transmitidos de forma conjunta na mesma Fila de Dados.
R_FTI - Denominação da semântica referente à resposta ao comando de fim de
transmissão dos dados de inspeções.
R_ITI - Denominação da semântica referente à resposta ao comando de início de
transmissão dos dados de inspeções.
R_QTI - Denominação da semântica referente à resposta ao comando de
informação da quantidade de inspeções a serem transmitidas.
R_TDI - Denominação da semântica referente à resposta ao comando de
transmissão de dados de inspeção.
RAM - Random Access Memory, Memória de Acesso Aleatório.
RCSA - Redes de Comunicações dos Sistemas Administrativos.
REE - Rede Elétrica.
RET - Campo pertencente à Região Variável da Fila de Dados, no qual é
representado o Código que Indica o Resultado do Teste referente a uma
determinada inspeção, cujos dados são transmitidos de forma conjunta na mesma
Fila de Dados.
RF - Radiofreqüência.
RI - Rede Industrial.
RISC - Reduced Instruction Set Computer, Computador com conjunto reduzido de
instruções.
ROM - Read Only Memory, Memória Exclusiva de Leitura.
RS 232 - Recommended Standard 232, Padrão Recomendado 232.
RZI - Return to Zero Inverted.
SACE - Sistema de Avaliação de Circuito Elétrico.
SAIFCEVA - Sistema de Auxílio à Inspeção de Funcionamento de Circuitos Elétricos
de Veículo Automotor.
SAS - Saídas.
SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition, Supervisão Controle e Aquisição
de Dados.
SEC - Sensor/Condicionador.
SDV - Seção Descritiva do Veículo.
SEMA - Campo pertencente à Região Fixa da Fila de Dados, no qual é representado
o Código de Semântica da Fila de Dados.
SGP - Sistema Computacional de Gestão da Produção.
SINC - Campo pertencente à Região Fixa da Fila de Dados, no qual é representado
o Código de Sincronismo da Fila de Dados.
SIREVA - Sistema de Inspeção da Rede Elétrica de Veículo Automotor.
SISU - Sistema Supervisório.
SIV - Seção Identificadora do Veículo.
SRC - Sistemas de Redes de Comunicações da Empresa.
SRE - Sistema Computacional de Planejamento e Recursos da Empresa.
SVS - Sinalizações Visuais/Sonoras.
T1
BAT
- Tempo para realização de Medições de Tensão da Bateria do Veículo
Automotor.
T1
CKT
- Tempo para realização de Medições de Corrente do Circuito do Veículo
Automotor.
T
b
- Tempo referente à transmissão de 1 bit, determinado a partir da velocidade de
transmissão.
TCE - Transdutor de Corrente Elétrica.
TCP/IP - Transmission Control Protocol/Internet Protocol.
TDI - Denominação da semântica referente ao comando de transmissão de dados de
inspeção.
T
p
- Tempo de Duração do Pulso de Luz Infravermelha.
TTL - Transistor-Transistor Logic, Lógica Transistor-Transistor.
TUM - Teclado da Unidade Móvel.
UCD - Unidade para Concentração de Dados.
UCP - Unidade Central de Processamento.
UMI - Unidade Móvel de Inspeção.
UPC - Universal Product Code, Código Universal de Produto.
USB - Universal Serial Bus, Barramento Serial Universal.
USART - Universal Synchronous Asynchronous Receiver-Transmitter; Receptor-
Transmissor Universal Síncrono e Assíncrono.
V
BAT
- Leitura da Tensão da Bateria do veículo Automotor.
VC
BAT
- Valor Central da Tensão da Bateria do veículo Automotor.
VDS - Vehicle Descriptor Section, Seção Descritiva do Veículo.
VEA - Veículo Automotor.
VI
BAT
- Limite Inferior do Valor de Tensão da Bateria do Veículo Automotor.
VIN - Vehicle Identification Number, Número de Identificação de Veículo.
VIS - Vehicle Identifier Section, Seção Identificadora do Veículo.
VS
BAT
- Limite Superior do Valor da Tensão da Bateria do Veículo Automotor.
WMI - World Manufacturer Identifier, Identificação Internacional do Produtor.
LISTA DE SÍMBOLOS
ν freqüência.
® Marca registrada.
µ micro.
Ω ohms.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................22
1.1 JUSTIFICATIVA E METODOLOGIA ...................................................................22
1.2 OBJETIVO...........................................................................................................24
1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO............................................................................24
2 PESQUISA BIBLIOGRÁFICA ...............................................................................25
2.1 REFERÊNCIAS SOBRE SISTEMA DE INSPEÇÃO DA REDE ELÉTRICA
DE VEÍCULO AUTOMOTOR ....................................................................................25
2.1.1 Bloco CONTROLADOR (CNT) .......................................................................26
2.1.2 Bloco SENSOR/CONDICIONADOR (SEC).....................................................27
2.1.2.1 Princípio de funcionamento da Garra AC/DC................................................28
2.1.3 Sinal relacionado com tensão.......................................................................30
2.1.4 Bloco SINALIZAÇÕES VISUAIS/SONORAS (SVS).......................................30
2.1.5 Bloco BOTÕES DE ACIONAMENTO (BAC) ..................................................31
2.1.6 Bloco do COMPUTADOR HOSPEDEIRO (CH)..............................................31
2.1.6.1 Interface Homem-Máquina (IHM) ..................................................................33
2.1.7 Processo de Inspeção da Rede Elétrica de Veículo Automotor
(PIREVA) .............................................................................................................35
2.1.7.1 Procedimento de Leitura da Tensão da Bateria do Veículo ..........................37
2.1.7.2 Procedimento de Avaliação da Tensão da Bateria do Veículo......................37
2.1.7.3 Procedimento de Leitura da Corrente do Circuito Sob Teste ........................39
2.1.7.4 Procedimento de Avaliação da Leitura de Corrente do Circuito Sob
Teste .............................................................................................................39
2.2 TÓPICOS SOBRE A INTEGRAÇÃO DE SISTEMAS COMPUTACIONAIS
NA EMPRESA PRODUTORA DE VEÍCULOS AUTOMOTORES.............................41
2.2.1 Protocolo de comunicação de dados...........................................................41
2.2.1.1 Conceito ........................................................................................................41
2.2.1.2 Modelo OSI (Open System Interconnection).................................................42
2.2.2 Aspectos sobre a integração do Sistema de Avaliação de Circuito
Elétrico (SACE) ao sistema computacional da empresa produtora de
veículos automotores .............................................................................................49
2.3 ASPECTOS SOBRE RECURSOS DE MICROCONTROLADORES...................52
2.4 REFERÊNCIAS SOBRE UTILIZAÇÃO DA RADIAÇÃO INFRAVERMELHA
PARA COMUNICAÇÃO DE DADOS.........................................................................57
2.5 CÓDIGO DE IDENTIFICAÇÃO DE VEÍCULO AUTOMOTOR (CIVA).................60
2.5.1 Identificação Internacional do Produtor (IIP) ...............................................61
2.5.2 Seção Descritiva do Veículo (SDV)...............................................................62
2.5.3 Seção de Identificação do Veículo (SIV).......................................................62
2.6 TÓPICOS SOBRE CÓDIGOS DE BARRAS .......................................................64
3 PROJETO CONCEITUAL......................................................................................67
3.1 ARQUITETURA DO SISTEMA PROPOSTO ......................................................67
3.2 UNIDADE MÓVEL DE INSPEÇÃO (UMI) ...........................................................69
3.3 UNIDADE PARA A CONCENTRAÇÃO DE DADOS (UCD)................................72
3.4 INTEGRAÇÃO DO SAIFCEVA AOS SISTEMAS COMPUTACIONAIS DA
EMPRESA PRODUTORA DE VEÍCULOS AUTOMOTORES...................................73
3.5 PROTOCOLO DE COMUNICAÇÃO POR RADIAÇÃO INFRAVERMELHA
(PCR) .............................................................................................................75
3.5.1 Hierarquia para as comunicações ................................................................75
3.5.2 Padrão de comunicação por radiação infravermelha .................................76
3.5.3 Fila de Dados (FD)..........................................................................................78
3.5.3.1 Campo SINC (Sincronismo) ..........................................................................79
3.5.3.2 Campo QTD (Quantidade de octetos)...........................................................79
3.5.3.3 Campo SEMA (Código de semântica)...........................................................79
3.5.3.4 Região Variável (dados referentes à semântica da FD)................................80
3.5.3.5 Campo BCC (Verificação) .............................................................................89
3.5.4 Definição das Filas de Dados (FD)................................................................90
3.5.5 Procedimentos para as comunicações entre a UMI e a UCD .....................95
3.5.5.1 Procedimentos para a transmissão de dados de inspeções .........................96
3.5.5.2 Procedimento para a recepção de dados de inspeções................................98
3.5.5.3 Exemplo de seqüência de Filas de Dados em uma comunicação ..............100
3.6 PROCESSO DE INSPEÇÃO ADOTADO PARA O SAIFCEVA.........................101
4 PROTÓTIPOS E ENSAIOS PRÁTICOS..............................................................104
4.1 PROTÓTIPOS...................................................................................................104
4.1.2 Elementos referentes ao protótipo da Unidade Móvel de Inspeção
(UMI) ...........................................................................................................108
4.1.2.1 Elementos da unidade móvel UMI elaborados para utilização exclusiva
nos ensaios práticos................................................................................................108
4.1.2.2 Equipamentos da unidade móvel UMI encontrados no mercado nacional..117
4.1.3 Elementos referentes ao protótipo da Unidade para Concentração de
Dados (UCD) ..........................................................................................................117
4.1.3.1 Elementos da unidade de concentração UCD elaborados para utilização
exclusiva nos ensaios práticos................................................................................117
4.1.3.2 Microcomputador MCD................................................................................118
4.2 ENSAIOS PRÁTICOS .......................................................................................120
4.2.1 Ensaios de comunicação por radiação infravermelha..............................120
4.2.2 Ensaios de inspeção de circuitos elétricos de veículo automotor ..........127
4.2.2.1 Ensaios sem a simulação de não-conformidade nos circuitos
inspecionados .........................................................................................................128
4.2.2.2 Ensaios com a simulação de não-conformidade nos circuitos
inspecionados .........................................................................................................131
5 CONCLUSÕES ....................................................................................................134
REFERÊNCIAS.......................................................................................................136
22
1 INTRODUÇÃO
Essa seção é dedicada à apresentação das circunstâncias referentes à
temática abordada, do objetivo e da organização do texto.
1.1 JUSTIFICATIVA E METODOLOGIA
No presente contexto de aprimoramento da indústria automotiva nacional e
internacional, observa-se a utilização de tecnologias que envolvem diferentes
sistemas computacionais, dentre os quais, em função da especificidade, existem
aqueles dedicados aos setores de: Linha de Produção (exemplo: SCADA -
Supervisory Control And Data Acquisition), Gestão da Produção (exemplo: MES -
Manufacturing Execution System) e Planejamento de Recursos da Empresa
(exemplo: ERP - Enterprise Resource Planning). Embora distintos, esses sistemas
computacionais devem ser integrados de maneira a garantir o correto funcionamento
da estrutura hierárquica que define uma pirâmide na qual: o nível da base é formado
pelo setor da Linha de Produção, o nível intermediário é formado pelo setor da
Gestão da Produção e o nível do topo é formado pelo setor de Planejamento de
Recursos da Empresa.
Como parte do processo produtivo da citada indústria automotiva, no nível da
Linha de Produção, são realizadas inspeções para a verificação da qualidade dos
itens utilizados nos produtos destinados ao mercado consumidor. Dentre esses itens
está o sistema elétrico que equipa os veículos automotores, cujo funcionamento dos
23
circuitos deve ser inspecionado na fase final de montagem dos veículos, para a
verificação do atendimento à conformidade aplicada ao sistema elétrico em questão.
A partir dessa conjuntura desenvolveu-se o presente trabalho cujo conteúdo
aborda proposta conceitual de aplicação da comunicação por radiação infravermelha
em sistema de auxílio à inspeção da rede elétrica de veículo automotor, sendo nesse
conteúdo propostos conceitos que visam oferecer contribuição para a evolução
desse tipo de sistema. Essa abordagem é realizada por meio do desenvolvimento do
projeto conceitual de um sistema específico voltado para os propósitos deste
trabalho, intitulado “Sistema de Auxílio à Inspeção de Funcionamento de Circuitos
Elétricos de Veículo Automotor” (SAIFCEVA).
O desenvolvimento do SAIFCEVA teve por referência básica elementos de
outro sistema, apresentado na dissertação de mestrado intitulada “Proposta de
Arquitetura para Avaliar Rede Elétrica de Veículo Automotor” (DE SOUZA, 2007).
Entretanto, a concepção apresentada no SAIFCEVA utiliza um diferente modelo de
aplicação que explora a mobilidade de unidades portáteis destinadas à realização
das inspeções, sendo nessas unidades empregada a radiação infravermelha para a
comunicação sem fios, cuja finalidade é a transferência automática de dados das
citadas inspeções. Embora possua essa característica de mobilidade, o SAIFCEVA
dispõe de arquitetura na qual há o conceito de integração com o nível da Gestão da
Produção, que por sua vez estará integrado com o nível do Planejamento de
Recursos da Empresa, estabelecendo a estrutura hierárquica citada anteriormente.
24
1.2 OBJETIVO
O principal objetivo deste trabalho é abordar elementos do projeto conceitual
de um sistema de auxílio à inspeção de funcionamento de circuitos elétricos de
veículos automotores, cujo modelo de aplicação propõe a utilização de unidades
portáteis destinadas à realização das inspeções, sendo a radiação infravermelha
utilizada para a comunicação sem fios, na transferência automática de dados das
inspeções. No contexto desse objetivo, a citada abordagem visa oferecer
contribuição para evolução da tecnologia empregada no tipo de sistema abordado.
1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO
Este trabalho está dividido em cinco seções, sendo esta primeira dedicada à
apresentação: das circunstâncias referentes à temática abordada; do objetivo; da
organização do texto. A segunda seção é dedicada à pesquisa bibliográfica referente
aos elementos pertinentes ao desenvolvimento do trabalho. Na terceira seção, é
abordado o desenvolvimento do projeto conceitual do “Sistema de Auxílio à
Inspeção de Funcionamento de Circuitos Elétricos de Veículo Automotor”
(SAIFCEVA). Na quarta seção, são abordados os ensaios práticos realizados nos
protótipos pertinentes ao SAIFCEVA. A quinta seção é dedicada às conclusões
relativas a este trabalho.
25
2 PESQUISA BIBLIOGRÁFICA
Essa seção é dedicada à pesquisa bibliográfica referente aos elementos
pertinentes ao desenvolvimento do trabalho.
2.1 REFERÊNCIAS SOBRE SISTEMA DE INSPEÇÃO DA REDE ELÉTRICA DE
VEÍCULO AUTOMOTOR
A inspeção da rede elétrica de veículo automotor pertinente a este trabalho é
aquela realizada no nível da linha de produção, na fase final de montagem do
veículo, para a verificação do atendimento à conformidade específica do respectivo
produto. Além de ser realizada nessa fase do processo produtivo, os testes previstos
para a inspeção em questão deverão ser fundamentados no conceito de análise do
consumo de corrente elétrica apresentado em cada circuito do sistema elétrico do
veículo sob verificação, para a determinação do resultado da avaliação.
Um sistema de inspeção com essas características é apresentado na
dissertação de mestrado intitulada “Proposta de Arquitetura para Avaliar Rede
Elétrica de Veículo Automotor” (DE SOUZA, 2007). A propositura do respectivo
sistema é fundamentada em: sistema de supervisão; controlador lógico programável;
sensores e atuadores disponíveis no mercado nacional. A arquitetura desse sistema,
doravante designado por “Sistema de Avaliação de Circuito Elétrico” (SACE), pode
ser observada na Figura 2.1.
26
CONTROLADOR (CNT)
ENTRADAS
(ENS)
SAÍDAS (SAS)
Sinal relacionado com
tensão
COMPUTADOR
HOSPEDEIRO
(
CH
)
SINALIZAÇÕES
VISUAIS/
SONORAS (SVS)
VEÍCULO
AUTOMOTOR (VEA)
REDE
ELÉTRICA
(REE)
SENSOR/
CONDICIONADOR
(SEC)
BOTÕES DE
ACIONAMENTO
(BAC)
OPERADOR (OP)
Sinalização relacionada com corrente
Sinalização de comando
Atuação/sinalizações
Comunicação
Interface
Homem-
Máquina
(IHM)
Figura 2.1 – Arquitetura do SACE (DE SOUZA, 2007)
Utilizando-se a arquitetura ilustrada na Figura 2.1, realiza-se nas subseções
que vão da 2.1.1 até a 2.1.7, a descrição funcional de elementos do SACE,
incluindo-se, nessa descrição, o processo de inspeção da rede elétrica de veículo
automotor, que servirá de referência para este trabalho.
2.1.1 Bloco CONTROLADOR (CNT)
O funcionamento desse bloco é implementado por meio de software,
armazenado em memória não volátil e executado por uma Unidade Central de
Processamento (UCP). A execução desse software deverá permitir a realização dos
testes previstos no processo de inspeção da “REDE ELÉTRICA” (REE) do
“VEÍCULO AUTOMOTOR” (VEA), analisando os sinais elétricos relativos ao bloco de
“ENTRADAS” (ENS), gerando os sinais elétricos relativos ao bloco de “SAÍDAS”
(SAS) e realizando as comunicações com o “COMPUTADOR HOSPEDEIRO” (CH),
cuja “Interface Homem-Máquina” (IHM) é utilizada pelo operador “OPERADOR” (OP)
para comandar o “CONTROLADOR” (CNT) na execução dos procedimentos
definidos para a inspeção.
27
No caso do “Sistema de Avaliação de Circuito Elétrico” (SACE), para realizar
as funções do controlador CNT optou-se pelo uso de um “Controlador Lógico
Programável” (CLP), com capacidade para operar com entradas e saídas, digitais ou
analógicas, as quais são pertencentes aos respectivos blocos de entradas ENS e de
saídas SAS. Para esse CLP, no protótipo do SACE, utilizou-se o modelo Expert,
produzido pela empresa Atos, o qual dispõe de: oito entradas digitais, oito saídas
digitais, duas entradas analógicas e duas saídas analógicas (ATOS, 2004).
2.1.2 Bloco SENSOR/CONDICIONADOR (SEC)
Nesse bloco estão o sensor e o respectivo circuito condicionador de sinais,
que permitem a realização da medição da corrente consumida pelo circuito elétrico
do veículo automotor VEA. Esse bloco apresenta em sua saída, valores de tensão
“DC” (Direct Current - Corrente Contínua, CC) proporcionais à corrente elétrica
medida, sendo esses valores de tensão adequados aos padrões utilizados pelo
controlador CNT na sua respectiva entrada analógica pertencente ao bloco de
entradas ENS (Sinalização relacionada com corrente). O “Conversor
Analógico-Digital” (Conversor A/D), ligado a essa entrada, permite ao controlador
CNT realizar a leitura da corrente elétrica consumida pelo circuito sob inspeção.
No caso do Sistema de Avaliação de Circuito Elétrico (SACE), para realizar as
funções do bloco “SENSOR/CONDICIONADOR” (SEC), optou-se pelo uso de uma
garra de corrente AC/DC, na qual o princípio de funcionamento é fundamentado no
Efeito Hall, que, de forma concernente aos propósitos desse trabalho, é apresentado
na subseção 2.1.2.1, a seguir. Para essa garra, no protótipo do SACE, utilizou-se o
28
modelo CA-600, da marca Minipa, que permite medir correntes elétricas de até
600 A, AC (Alternating Current, Corrente Alternada) ou DC (MINIPA, 1998).
2.1.2.1 Princípio de funcionamento da Garra AC/DC
A Garra AC/DC é um equipamento que se destina à medição de corrente
elétrica AC ou DC, não sendo necessário modificar o circuito no qual está o condutor
a ser utilizado para essa medição. Esse equipamento possui duas garras em forma
de pinça, cujo movimento de abertura e fechamento permitem fazer e desfazer a
instalação, para a realização da medição de corrente elétrica. Para a instalação,
deve-se movimentar a pinça ocasionando sua abertura e fechamento, de forma que,
no final do procedimento, o condutor esteja passando por entre as garras. Para
desfazer essa instalação, deve-se realizar o mesmo movimento citado
anteriormente, porém retirando-se o condutor das garras do equipamento. Na Figura
2.2, é apresentado um esquemático, com as seqüências de instalação e remoção do
equipamento em questão.
Garra AC/DC
Condutor sob medição
Sentido para fazer a instalação
Sentido para desfazer a instalação
Figura 2.2 – Instalação e remoção da Garra AC/DC
29
O sensor dessa Garra AC/DC é fundamentado no efeito HALL, que foi
descoberto por Edwin Herbert Hall (THOMAZINI, ALBUQUERQUE, 2005), em 1879;
porém, no caso dessa aplicação, exploram-se as características desse efeito sobre
material semicondutor. O princípio de funcionamento desse tipo de sensor utiliza a
propriedade de um material semicondutor ser sensibilizado pela influência de campo
magnético, que pode ser oriundo de fonte de corrente contínua ou alternada, sendo,
portanto, aplicável à medição desses dois tipos de corrente elétrica. Essa
sensibilização resulta numa diferença de potencial proporcional ao campo
magnético, conhecida por tensão HALL. Para exemplificar o exposto, apresenta-se,
na Figura 2.3, um circuito elétrico em duas situações: uma sem o campo magnético
provocado pela corrente que circula no condutor sob medição, “Situação (A)”; e outra
com o referido campo magnético, “Situação (B)”.
V = 0
Corrente
elétrica i
Bateria
Placa de material
Semicondutor
Fluxo de corrente
uniformemente
distribuído
V = V
HALL
Corrente
elétrica i
Bateria
Placa de material
Semicondutor
Fluxo de corrente
distorcido
Campo Magnético provocado
pelo condutor sob medição
Situação (A) Situação (B)
Figura 2.3 – Exemplo sobre tensão HALL (THOMAZINI, ALBUQUERQUE, 2005)
Na situação (A), a corrente elétrica “i” circula uniformemente distribuída sobre
a placa de material semicondutor, sendo a tensão V = 0. Na situação (B), o campo
magnético (perpendicular à placa de material semicondutor) oriundo da corrente
elétrica que circula pelo condutor sob medição, provoca distorção no fluxo da
30
corrente elétrica “i”, decorrendo numa tensão V = V
HALL
, que é proporcional a esse
campo (THOMAZINI, ALBUQUERQUE, 2005).
2.1.3 Sinal relacionado com tensão
Esse sinal representa a diferença de potencial existente entre os terminais da
bateria do veículo automotor VEA, sendo utilizado pelo controlador CNT para
verificar se a citada bateria apresenta valor de tensão elétrica dentro dos limites
estabelecidos para permitir a realização da inspeção em questão.
No protótipo do Sistema de Avaliação de Circuito Elétrico (SACE), para
obtenção desse sinal, utilizou-se um par de condutores, com conectores do tipo
“garra”, em seus terminais, sendo esse conjunto denominado “Garras de Tensão”
(GDT). Esse par de condutores serviu para a ligação elétrica entre os terminais da
bateria do veículo automotor VEA e o Controlador Lógico Programável, de forma a
dispor, em uma entrada analógica específica desse último, o sinal de tensão da
bateria do veículo automotor VEA.
2.1.4 Bloco SINALIZAÇÕES VISUAIS/SONORAS (SVS)
Os componentes desse bloco têm por função permitir, ao controlador CNT,
através de um conjunto de saídas digitais específicas (“Atuação/sinalizações”, Figura
2.1), a realização da emissão de sinalizações visuais e/ou sonoras destinadas ao
31
operador OP, referentes ao estado de funcionamento do sistema de avaliação SACE
e às ações a serem executadas no veículo automotor VEA, para execução da
inspeção. No protótipo do SACE, as funções referentes a esse bloco foram
executadas por meio da interface homem-máquina IHM, apresentada na subseção
2.1.6.1.
2.1.5 Bloco BOTÕES DE ACIONAMENTO (BAC)
Os componentes desse bloco têm por função permitir, ao controlador CNT,
através do conjunto de entradas digitais específicas (Sinalização de comando,
Figura 2.1), o recebimento de comandos do operador OP, para ativar ou interromper
a operação do SACE. No protótipo desse sistema, as funções referentes a esse
bloco foram executadas por meio da interface homem-máquina IHM apresentada na
subseção 2.1.6.1.
2.1.6 Bloco do COMPUTADOR HOSPEDEIRO (CH)
O bloco do “COMPUTADOR HOSPEDEIRO” (CH) é destinado a hospedar o
“SISTEMA SUPERVISÓRIO” (SISU) cujo software implementa a interface
homem-máquina, apresentada na subseção 2.1.6.1. O sistema supervisório SISU é
utilizado em ambiente industrial, no qual pode permitir análise e/ou interferência
relativas aos elementos pertencentes às instalações sob sua abrangência. Nas suas
32
operações, o sistema supervisório SISU realiza processamento, transmissão e
recepção de dados, oriundos dos elementos em questão. A recepção e transmissão
de dados é realizada por meio da rede de comunicações que interliga esses
elementos, sendo possível expor as condições operacionais reais das instalações,
bem como interferir na operação dos seus elementos. Tipicamente, a constituição do
sistema supervisório SISU envolve os seguintes tópicos: banco de dados; gráfico de
tendências; alarmes; sistema de comunicação de dados; sistema de edição de
interface homem-máquina; controle de acesso; sistema de segurança operacional e
administrativa; ambiente integrado de desenvolvimento (SIQUEIRA, 2003).
Atualmente, com relação aos equipamentos de mercado que podem ser
utilizados para esse tipo de computador, há aqueles pertencentes a categoria de
microcomputadores pessoais do padrão Arquitetura Intel
®
(Intel
®
Architecture) ou
compatíveis, cujos modelos são flexíveis e escaláveis, permitindo compor diversas
opções de configuração com relação a hardware e software, para melhor adequar
interfaces e os demais elementos exigidos para cada tipo de aplicação. No protótipo
do Sistema de Avaliação de Circuito Elétrico (SACE), as funções referentes a esse
bloco foram executadas por um computador pessoal do tipo notebook, marca Acer
®
,
com processador Intel
®
Celeron, clock de 1.6 GHz, 256 MB (Megabyte) de memória
RAM (Random Access Memory, Memória de Acesso Aleatório) e sistema
operacional Microsoft
®
Windows
®
XP Home Edition (MICROSOFT, 2008). Nesse
computador, para as comunicações com o Controlador Lógico Programável,
instalou-se uma porta serial EIA 232 (DE SOUSA, 1999), Electronic Industry
Association 232 (Associação da Indústria Eletrônica 232), que foi conectada à
interface de rede de comunicações na qual está o Controlador Lógico Programável.
33
O sistema supervisório SISU, utilizado no protótipo do sistema de avaliação
SACE, foi fundamentado no software de supervisão Elipse SCADA (ELIPSE, 2007).
Esse software permitiu o desenvolvimento e a implementação da interface
homem-máquina do SACE.
2.1.6.1 Interface Homem-Máquina (IHM)
A Interface Homem-Máquina (IHM) do Sistema de Avaliação de Circuito
Elétrico (SACE) é utilizada pelo operador OP para a realização de testes e a
correspondente supervisão, previstos no processo de inspeção da rede elétrica RRE
do veículo automotor VEA. Por meio dessa interface o operador OP pode:
• Carregar os parâmetros previstos para a realização da inspeção.
• Modificar os parâmetros previstos para a realização da inspeção.
• Comandar a aquisição dos dados da leitura de corrente elétrica
consumida pelo circuito sob inspeção.
• Visualizar o resultado do teste referente ao circuito sob inspeção.
• Armazenar os dados referentes aos testes realizados nos circuitos
inspecionados.
Operacionalmente, a implementação de interface homem-máquina requer os
seguintes recursos:
• Exibição de sinalizações visuais.
• Emissão de sinalizações sonoras.
• Conjunto de entradas por acionamento táctil.
34
• Interface para a realização de comunicações com o bloco do
controlador CNT.
• Memória não volátil para armazenamento de dados.
• Controle de acesso.
• Sistema de segurança.
No caso do protótipo do sistema de avaliação SACE, o software que
implementa a interface homem-máquina foi desenvolvido no ambiente Elipse
SCADA, para ser executado sobre o sistema operacional Microsoft
®
Windows
®
XP
Home Edition, sendo a respectiva interface constituída por várias janelas do padrão
permitido pelo citado sistema operacional. Essa interface realiza comunicação com o
Controlador Lógico Programável, para a recepção e transmissão de dados, dispondo
de recursos que permitem ao Operador:
• Efetuar o acesso (login) ao Sistema Supervisório.
• Definir parâmetros para os valores de consumo de corrente elétrica
dos circuitos a serem inspecionados.
• Realizar os testes referentes à inspeção dos circuitos elétricos do
veículo selecionado.
• Realizar a supervisão e análise dos valores: das correntes elétricas
consumidas pelos veículos inspecionados; das tensões do sistema de
suprimento de energia elétrica dos veículos inspecionados. Para essa
supervisão e análise, a interface homem-máquina realiza a exibição
dos dados das inspeções realizadas e o respectivo armazenamento
de dados em memória não volátil (disco rígido).
35
2.1.7 Processo de Inspeção da Rede Elétrica de Veículo Automotor (PIREVA)
Para o “Processo de Inspeção da Rede Elétrica de Veículo Automotor”
(PIREVA), a ser utilizado como referência para este trabalho, deve-se considerar o
esquema de ligações apresentado na Figura 2.4.
CIRCUITOS
EL
TRICOS
VEÍCULO AUTOMOTOR (VEA)
BATERIA
+
−
SISTEMA DE AVALIAÇÃO
DE CIRCUITOS
ELÉTRICOS
(SACE)
REDE ELÉTRICA DA
CONCESSIONÁRIA
V
BAT
I
CKT
Garra AC/DC
Garras
de Tensão
Figura 2.4 – Esquema de ligações referente ao PIREVA
Os procedimentos, referentes ao PIREVA, são representados pelo fluxograma
analítico contido na Figura 2.5.
Nas subseções 2.1.7.1 e 2.1.7.2, são, respectivamente, apresentados os
detalhamentos sobre o “Procedimento de Leitura da Tensão da Bateria do Veículo” e
o “Procedimento de Avaliação da Tensão da Bateria do Veículo”, citados no
fluxograma da Figura 2.5. Nas subseções 2.1.7.3 e 2.1.7.4, são, respectivamente,
apresentados os detalhamentos sobre o “Procedimento de Leitura da Corrente do
Circuito Sob Teste” e o “Procedimento de Avaliação da Leitura de Corrente do
Circuito sob Teste”, citados no fluxograma da Figura 2.5.
36
Procedimento
de Avaliação da Leitura de Corrente do Circuito Sob Teste
teve como resultado
APROVADO ?
SIM
NÃO
IHM apresenta resultado e dados dos testes.
SACE armazena resultado e dados dos testes em memória não volátil.
1
Continuar a inspeção ?
NÃO
SIM
Foram
testados todos os circuitos
da Inspeção ?
SIM
NÃO
SACE seleciona próximo circuito a ser testado.
2
Operador coloca a chave de ignição do veículo na posição desligada.
Operado retira a Garra AC/DC do condutor ligado ao terminal negativo da bateria do veículo.
Operador retira a Garra de Tensão dos terminais da bateria do veículo.
Inspecionar
outro veículo da mesma marca
e modelo ?
3
SIM
NÃO
FIM
Inspecionar
veículo de diferente marca
e modelo ?
1
NÃO
4
Repetir o teste ?
2
SIM
NÃO
IHM instrui o operador sobre as ações a serem efetuadas no veículo para retorná-lo às mesmas condições anteriores a realização do teste.
SIM
SACE realiza Procedimento de Leitura da Corrente do Circuito Sob Teste.
SACE realiza Procedimento de Avaliação da Leitura de Corrente do Circuito Sob Teste.
5
IHM informa para o operador o circuito a ser testado.
IHM instrui o operador sobre as ações a serem efetuadas no veículo para realização do teste.
Operador aciona botão de avaliação do circuito.
SACE realiza Procedimento de Leitura da Tensão da Bateria do Veículo.
SACE realiza Procedimento de Avaliação da Tensão da Bateria do Veículo.
2
Procedimento
de Avaliação da Tensão da Bateria
do Veículo teve como resultado
APROVADA ?
SACE define resultado do teste de circuito como NÃO REALIZADO.
5
NÃO
SIM
Operador coloca a chave de ignição do veículo na posição desligada.
Operador instala Garra AC/DC no condutor ligado ao terminal negativo da bateria do veículo.
Operador instala Garra de Tensão nos terminais da bateria do veículo.
Operador coloca a chave de ignição do veículo na posição ligada.
SACE seleciona o
p
rimeiro circuito a ser testado.
Por meio da IHM o operador seleciona a marca e o modelo do veículo.
SACE carre
g
a os
p
arâmetros dos circuitos elétricos a serem ins
p
ecionados.
3
4
INÍCIO
SACE define resultado do teste de circuito como REPROVADO. SACE define resultado do teste de circuito como APROVADO.
Figura 2.5 – Fluxograma analítico referente ao PIREVA
37
2.1.7.1 Procedimento de Leitura da Tensão da Bateria do Veículo
Nesse processo, para o procedimento de leitura da tensão da bateria do
veículo, “V
BAT
” (sinal referente às Garras de Tensão), deve-se respeitar o que segue:
• Para esse procedimento deverão ser realizadas “N
BAT
” leituras de
tensão, uniformemente distribuídas em medições realizadas num
tempo “T1
BAT
”.
• As leituras de tensão deverão ser realizadas no regime permanente de
funcionamento do circuito sob teste.
• Os valores para “N
BAT
” e “T1
BAT
” devem ser previamente definidos para
cada circuito a ser testado, em função das características da marca e
modelo do veículo a ser inspecionado, de forma que os valores
atribuídos para essas variáveis atendam às finalidades do processo de
inspeção PIREVA.
2.1.7.2 Procedimento de Avaliação da Tensão da Bateria do Veículo
Para o procedimento de avaliação da tensão da bateria do veículo, deve-se
respeitar o que segue:
• Os limites de tensão serão definidos a partir de um valor central
“VC
BAT
”, sendo subtraído e somado a esse valor central uma
porcentagem da sua magnitude, “P%
BAT
”. O limite inferior será:
38
VI
BAT
= VC
BAT
- [VC
BAT
• (P%
BAT
/100)]. O limite superior será:
VS
BAT
= VC
BAT
+ [VC
BAT
• (P%
BAT
/100)].
• Os valores para “VC
BAT
” e “P%
BAT
” devem ser previamente definidos
para cada circuito a ser testado, em função das características da
marca e modelo do veículo a ser inspecionado, de forma que os
valores atribuídos para essas variáveis atendam às finalidades do
processo de inspeção PIREVA.
• Nenhum dos valores de tensão referentes às “N
BAT
“ leituras poderão
ser menores que o limite inferior “VI
BAT
“ ou maiores que o limite
superior “VS
BAT
“, ou seja, deverão estar entre os limites definidos por:
VC
BAT
± [VC
BAT
• (P%
BAT
/100)], inclusive.
• Caso todos os valores de tensão referentes às “N
BAT
“ leituras estejam
dentro dos limites definidos por VC
BAT
± [VC
BAT
• (P%
BAT
/100)],
(inclusive), o procedimento de teste da tensão da bateria do veículo
terá como resultado “APROVADA”. Caso um ou mais valores de
tensão referentes às “N
BAT
“ leituras estejam fora dos limites definidos
por VC
BAT
± [VC
BAT
• (P%
BAT
/100)] (inclusive), o procedimento de teste
da tensão da bateria do veículo terá como resultado “REPROVADA”.
• No caso do resultado do teste da tensão da bateria do veículo ter como
resultado “APROVADA”, o valor definido para a leitura da tensão
“V
BAT
”, será a média aritmética dos valores correspondentes às “N
BAT
“
leituras.
• No caso do resultado do teste da tensão da bateria do veículo ter como
resultado “REPROVADA”, o valor definido para a leitura da tensão
39
“V
BAT
”, será aquele referente ao menor valor de tensão existente dentre
as “N
BAT
“ leituras.
2.1.7.3 Procedimento de Leitura da Corrente do Circuito Sob Teste
Nesse processo, para o procedimento de leitura da corrente do circuito sob
teste, “I
CKT
” (sinal referente à Garra AC/DC), deve-se respeitar o que segue:
• Para esse procedimento deverão ser realizadas “N
CKT
” leituras de
corrente, uniformemente distribuídas em medições realizadas num
tempo “T1
CKT
”.
• As leituras de corrente deverão ser realizadas no regime permanente
de funcionamento do circuito sob teste.
• Os valores para “N
CKT
” e “T1
CKT
” devem ser previamente definidos
para cada circuito a ser testado, em função das características da
marca e modelo do veículo a ser inspecionado, de forma que os
valores atribuídos para essas variáveis atendam às finalidades do
processo de inspeção PIREVA.
2.1.7.4 Procedimento de Avaliação da Leitura de Corrente do Circuito Sob Teste
Para o procedimento de avaliação da leitura de corrente do circuito sob teste,
deve-se respeitar o que segue:
40
• Os limites de corrente serão definidos a partir de um valor central
“IC
CKT
”, sendo subtraído e somado a esse valor central uma
porcentagem da sua magnitude, “P%
CKT
”. O limite inferior será:
II
CKT
= IC
CKT
- [IC
CKT
• (P%
CKT
/100)]. O limite superior será:
IS
CKT
= IC
CKT
+ [IC
CKT
• (P%
CKT
/100)].
• Os valores para “IC
CKT
” e “P%
CKT
” devem ser previamente definidos
para cada circuito a ser testado, em função das características da
marca e modelo do veículo a ser inspecionado, de forma que os
valores atribuídos para essas variáveis atendam às finalidades do
processo de inspeção PIREVA.
• Nenhum dos valores de corrente referentes às “N
CKT
“ leituras poderão
ser menores que o limite inferior “II
CKT
“ ou maiores que o limite superior
“IS
CKT
“, ou seja, deverão estar entre os limites definidos por:
IC
CKT
± [IC
CKT
• (P%
CKT
/100)], inclusive.
• Caso todos os valores de corrente referentes às “N
CKT
“ leituras estejam
dentro dos limites definidos por IC
CKT
± [IC
CKT
• (P%
CKT
/100)]
(inclusive), o procedimento de avaliação do circuito sob teste terá como
resultado “APROVADO”. Caso um ou mais valores de corrente
referentes às “N
CKT
“ leituras estejam fora dos limites definidos por
IC
CKT
± [IC
CKT
• (P%
CKT
/100)] (inclusive), o procedimento de avaliação
do circuito sob teste terá como resultado “REPROVADO”.
• No caso do procedimento de avaliação do circuito sob teste ter como
resultado “APROVADO”, o valor definido para a leitura da corrente
“I
CKT
”, será a média aritmética dos valores correspondentes às “N
CKT
“
leituras.
41
• No caso do procedimento de avaliação do circuito sob teste ter como
resultado “REPROVADO”, o valor definido para a leitura da corrente
“I
CKT
”, será aquele referente ao menor valor de corrente existente
dentre as “N
CKT
“ leituras.
2.2 TÓPICOS SOBRE A INTEGRAÇÃO DE SISTEMAS COMPUTACIONAIS NA
EMPRESA PRODUTORA DE VEÍCULOS AUTOMOTORES
2.2.1 Protocolo de comunicação de dados
2.2.1.1 Conceito
O protocolo de comunicação de dados pode ser abordado como um conjunto
de regras destinadas a controlar a comunicação de dados entre equipamentos
conectados entre si. Esse conjunto de regras pode definir os meios de comunicação,
o formato dos dados e os procedimentos a serem seguidos, para que seja possível
realizar a citada comunicação de dados, quer nas situações em que haja apenas um
par de equipamentos, quer naquelas em que hajam muitos desses equipamentos
interligados em rede (DE SOUSA, 1999).
42
2.2.1.2 Modelo OSI (Open System Interconnection)
A ISO (International Standards Organization, Organização Internacional de
Padrões), entre as décadas de 70 e 80, começou a desenvolver padrões voltados
para o estabelecimento de uma referência a ser utilizada para a comunicação de
dados entre equipamentos de diferentes fabricantes, cuja abrangência da
interconexão permita o compartilhamento dos serviços disponíveis nos respectivos
sistemas de comunicações. Nessa conjuntura, foi então proposto, pela ISO, um
modelo para interconexão de sistemas abertos, designado por OSI (Open System
Interconnection, Interconexão de Sistemas Abertos). Os padrões referentes a esse
modelo foram largamente e internacionalmente adotados por fabricantes de
equipamentos, os quais estão presentes em sistemas de comunicações utilizados
por diversos tipos de empresas distribuídas pelo globo terrestre. Esse modelo é
composto por sete camadas, conforme apresentado na Figura 2.6 (DE SOUSA,
1999; TITTEL, 2003; TORRES, 2001).
Camada 5 - SESSÃO
Camada 6 - APRESENTAÇÃO
Camada 7 - APLICAÇÃO
Camada 4 - TRANSPORTE
Camada 3 - REDE
Camada 2 - ENLACE
Camada 1 - FÍSICA
Figura 2.6 – Camadas do modelo OSI
Do ponto de vista do conceito funcional, o processo de transmissão de dados
inicia-se pela Camada 7 (que está sob a camada referente ao programa de
aplicação que fará uso da comunicação), passando pelas demais até chegar à
Camada 1, sendo por meio dessa última, enviados, para o respectivo destino, os bits
43
necessários para a transmissão em questão. No destino, o processo de recepção
ocorre de forma inversa ao de transmissão, ou seja, inicia-se pela Camada 1 e
termina na Camada 7.
Nesse contexto, para realizar a transmissão de um conjunto de dados, cada
camada recebe as informações da camada adjacentemente superior, acrescenta as
informações necessárias às suas funções e envia o todo para a camada
adjacentemente inferior. Para realizar a recepção ocorre a situação inversa a da
transmissão, ou seja, cada camada, a partir da segunda, recebe as informações da
camada adjacentemente inferior, retira as informações pertinentes às suas funções
(que foram acrescentadas para a transmissão) e envia o restante para a camada
adjacentemente superior.
Tendo em vista os propósitos deste trabalho, apresenta-se nas subseções
que vão da 2.2.1.2.1 até a 2.2.1.2.7, descrição de características funcionais das
camadas do modelo OSI (DE SOUSA, 1999; TITTEL, 2003; TORRES, 2001).
2.2.1.2.1 Camada 7 - Aplicação
É a camada que dispõe das interfaces utilizadas pelos programas de
aplicação para acessar os serviços disponíveis pelos sistemas de comunicação, nas
realizações das tarefas afins, servindo aos propósitos de interligação entre esses
programas e o protocolo de comunicação.
44
2.2.1.2.2 Camada 6 - Apresentação
No processo de transmissão de dados, a Camada 6 recebe as informações
da Camada 7 (Aplicação) e realiza a codificação dos dados a serem enviados para a
Camada 5 (Sessão). No processo de recepção de dados, a Camada 6 recebe as
informações da Camada 5 e realiza a decodificação dos dados a serem enviados
para a Camada 7. Essa codificação está relacionada ao padrão a ser utilizado para a
representação dos dados como, por exemplo, se será ASCII (American Standard
Code For Information Interchange, Código Padrão Americano para Troca de
Informações) ou outro como EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange
Code, Código Estendido de Caracteres Decimais Codificados em Binário para o
Intercâmbio de Informações). Entretanto, além dessa codificação/decodificação
referente ao padrão para representação dos dados, estão previstas para essa
camada, conversões referentes à compressão de dados e criptografia.
2.2.1.2.3 Camada 5 - Sessão
Esta camada permite que duas aplicações, em equipamentos distintos,
estabeleçam uma sessão de comunicação por meio de uma conexão lógica entre
essas aplicações, sendo definidos os parâmetros para a realização das
transmissões de dados, dos quais destacam-se os seguintes: controle de
direcionamento da comunicação; agrupamento de mensagens; marcação das
mensagens. Referente a esses parâmetros, foi observado que a marcação das
45
mensagens deve ser realizada de tal maneira que na ocorrência de uma falha nos
meios de comunicação, as aplicações reiniciem a partir da última marcação
recebida, não sendo necessária uma nova transmissão dos dados recebidos
anteriormente à citada falha.
2.2.1.2.4 Camada 4 - Transporte
No processo de transmissão de dados, a Camada 4 é destinada a receber o
conjunto de dados enviados pela Camada 5 (Sessão) e dividi-los em pacotes
(conjunto de Bytes) que serão enviados para a Camada 3 (Rede). No processo de
recepção de dados, esta camada é destinada a receber os pacotes oriundos da
Camada 3 e reconstruir o conjunto de dados a serem enviados para a Camada 5.
Nesses processos, destacam-se as seguintes funções executadas pela
Camada 4: controle de fluxo entre as correspondentes unidades lógicas envolvidas
na comunicação, que deverá permitir a correta montagem do conjunto de dados a
ser enviado para Camada 5, a partir da organização dos pacotes recebidos fora da
seqüência original de transmissão; garantia, dentro da forma de verificação prevista,
da integridade dos conjuntos de dados que são reconstruídos nessa camada e cujo
conteúdo transita entre as correspondentes unidades lógicas envolvidas na
comunicação.
46
2.2.1.2.5 Camada 3 - Rede
Esta camada manipula os pacotes citados na Camada 4 (Transporte),
realizando: no caso do processo de transmissão, o recebimento da Camada 4 e as
preparações para envio à Camada 2 (Enlace); no caso do processo de recepção, o
recebimento da Camada 2 e as preparações para envio à Camada 4. Nesse
contexto, destacam-se as seguintes funções referentes à Camada 3:
• O endereçamento dos pacotes, realizando a conversão de endereços
lógicos em endereços físicos, de maneira que esses consigam chegar
corretamente ao destino.
• O “roteamento” dos pacotes, determinando a rota que esses irão seguir
para atingir o destino especificado, sendo esse “roteamento”
fundamentado em fatores como condições de tráfego da rede e
prioridades.
• A garantia de que somente serão aceitos os pacotes recebidos sem
erros, sendo verificadas as integridades dos dados, por meio do
algoritmo de verificação de erros especificado.
• O controle de fluxo dos pacotes, realizando a respectiva verificação de
contagem que permite determinar se ocorreu o recebimento de todos
os pacotes referentes a um determinado conjunto de dados.
• As preparações necessárias para as transferências dos pacotes entre
as camadas 4 e 2.
47
2.2.1.2.6 Camada 2 - Enlace
No processo de transmissão de dados, esta camada (que também é
conhecida pela nomenclatura “Link”) é destinada a receber os pacotes enviados pela
Camada 3 (Rede) e dividi-los em quadros (conjuntos de bits), sendo seus conteúdos
enviados para a Camada 1 (Física), cuja interface permitirá o acesso aos meios de
comunicação que realizarão o respectivo transporte, até o destino especificado. No
processo de recepção de dados, a Camada 2 é destinada a receber os bits oriundos
da Camada 1, organizá-los em quadros e reconstruir os pacotes que serão enviados
para a Camada de 3.
Relativamente aos citados processos, essa camada trata de elementos
referentes aos canais de comunicação estabelecidos entre as aplicações, que
interligam os equipamentos nos quais essas aplicações são executadas. Nesse
contexto, no que tange os canais de comunicação, destacam-se as seguintes
funções referentes à Camada 2: controle de fluxo; estabelecimento do enlace;
detecção e correção de erros.
2.2.1.2.7 Camada 1 - Física
Na Camada 1 (Física), são determinadas as características elétricas e
mecânicas das interfaces e dos meios de comunicação referentes ao protocolo, que
permitirão, a partir da aplicação, os transportes dos bits que compõem os quadros. O
equipamento, no qual a aplicação é executada, deverá possuir a interface cuja
48
conexão deverá possibilitar o estabelecimento do enlace, citado na Camada 2
(Enlace). Nessa interface, é realizada a conversão dos estados dos bits em sinais
compatíveis com o meio de comunicação utilizado pela interface (exemplos: tensões
elétricas, pulsos de luz, sinalização de radiofreqüência - RF), e vice-versa;
permitindo, assim, os respectivos envios e recepções dos bits envolvidos na
comunicação, a partir de variáveis existentes nos elementos de software relativos à
aplicação.
Para exemplificar características elétricas e mecânicas definidas na camada
física, citam-se as seguintes:
• Tipo de conector a ser utilizado, incluindo-se seu desenho, dimensões
e organização dos terminais.
• Definição da nomenclatura dos terminais existentes no conector.
• Definição das funções e dos sinais referentes aos terminais existentes
no conector.
• Definição de esquemas elétricos dos cabos cujos condutores irão
compor a conexão elétrica entre equipamentos nos quais são
executadas as aplicações (designados por DTE - Data Terminal
Equipment, Equipamento Terminal de Dados) e outros (exemplo:
MODEM, HUB etc.), que serão utilizados para as comunicações
(designados por DCE - Data Communication Equipment, Equipamento
de Comunicação de Dados).
• Definição de sinais para o estabelecimento de conexão entre DTE e
DCE.
• Métodos de transmissão.
49
2.2.2 Aspectos sobre a integração do Sistema de Avaliação de Circuito Elétrico
(SACE) ao sistema computacional da empresa produtora de veículos
automotores
A integração ao sistema computacional da empresa produtora de veículos
automotores, de um sistema de inspeção da rede elétrica de veículo automotor com
as características do Sistema de Avaliação de Circuito Elétrico (SACE), pode ser
realizada a partir da arquitetura apresenta na Figura 2.7.
Protocolo de
Comunicação da
Rede Industrial (PCRI
)
Sistema de Avaliação de Circuitos Elétricos (SACE)
Veículos na fase
final da linha
de produção
Leitura de
Corrente
Elétrica
Computador
Hospedeiro (CH)
IHM
Controlador
(CNT)
Rede
Industrial
(RI)
Redes de
Comunicações
dos Sistemas
Administrativos
(RCSA)
Protocolo de
Comunicação
do SRE (PSRE)
Sistema
Computacional
de Gestão da
Produção (SGP)
S
istema Computacional
de Planejamento
de Recursos da
Empresa (SRE)
Protocolo de
Comunicação
do SGP (PSGP)
Linha de Produção de Veículos Automotores
Garras de
Tensão (GDT)
Sensor/
Condicionador
(SEC)
Leitura de
Tensão da
Bateria
Figura 2.7 – Arquitetura para integração do SACE
Nessa arquitetura: a interface homem-máquina (IHM) se comunica com o
“Controlador” (CNT), por meio da “Rede Industrial” (RI); o “Sistema de Avaliação de
Circuito Elétrico” (SACE) se integra ao “Sistema Computacional de Gestão da
Produção” (SGP), por meio da interconexão da rede industrial RI com as “Redes de
Comunicações dos Sistemas Administrativos” (RCSA), sendo por meio dessa
interconexão, enviadas as informações referentes às inspeções dos circuitos
50
elétricos dos veículos automotores produzidos; o sistema computacional de gestão
da produção SGP se integra ao “Sistema Computacional de Planejamento e
Recursos da Empresa” (SRE), por meio das redes de comunicações dos sistemas
administrativos RCSA.
A rede industrial RI pode ser classificada como uma rede de comunicação em
campo, conhecida por Fieldbus. Esse tipo de rede, que pode ser determinística, é
voltado para sistemas industriais utilizados no setor produtivo (automação e
controle), sendo instalada no âmbito da linha de produção para a realização das
comunicações entre os elementos pertencentes a esses sistemas. As comunicações
entre esses elementos são realizadas por meio dos procedimentos definidos no
respectivo protocolo de comunicação, que no caso da arquitetura apresentada na
Figura 2.7 é representado pelo “Protocolo de Comunicação da Rede Industrial”
(PCRI).
Referente a exemplos de protocolos para a rede industrial RI (B&B
ELECTRONICS, 1997; FREEMAN, 1998; NATIONAL, 1986; HILSCHER, 2007),
observaram-se, na literatura pesquisada, os seguintes: Modbus; InterBus;
PROFIBUS; DeviceNet.
As redes de comunicações dos sistemas administrativos RCSA, podem ser
constituídas somente por redes locais (aplicadas para interconexão de sistemas
geograficamente próximos, exemplo: no mesmo prédio), ou então de uma
configuração híbrida que combina redes locais com redes de longa distância
(aplicadas para interconexão de sistemas geograficamente distantes, exemplo: em
cidades de distintos países). Esses tipos de redes, que normalmente são
probabilísticas, têm direcionamento voltado para aplicações em sistemas
empresariais e de pessoas físicas, sendo, no caso das aplicações empresariais,
51
empregadas em sistemas administrativos, financeiros e comerciais. As
comunicações entre os elementos pertencentes a esses sistemas são realizadas por
meio dos procedimentos definidos nos respectivos protocolos de comunicação, que,
no caso da arquitetura apresentada na Figura 2.7, são representados pelo
“Protocolo de Comunicação do Sistema Computacional de Planejamento e Recursos
da Empresa” (PSRE) e pelo “Protocolo de Comunicação do Sistema Computacional
de Gestão da Produção” (PSGP).
Quanto a exemplos de padrões para as redes de comunicações dos sistemas
administrativos RCSA, observaram-se, na literatura pesquisada, os seguintes: no
caso da rede local, o padrão Ethernet que utiliza protocolo TCP/IP - Transmission
Control Protocol/Internet Protocol (DE SOUSA, 1999; TITTEL, 2003); no caso da
rede de longa distância, a Internet com protocolo TCP/IP.
Para a interligação da rede industrial RI, com as redes de comunicações dos
sistemas administrativos RCSA, observou-se a utilização de um tipo de equipamento
conhecido por Gateway. Esse tipo de equipamento é utilizado nos casos de
incompatibilidades entre os protocolos de comunicação envolvidos na citada
interligação, permitindo a tradução entre esses protocolos por meio de hardware
e/ou software, de forma a possibilitar que os dados dos equipamentos de uma rede
possam ser transmitidos para os equipamentos da outra rede (DE SOUSA, 1999;
TITTEL, 2003).
52
2.3 ASPECTOS SOBRE RECURSOS DE MICROCONTROLADORES
Do ponto de vista conceitual, o microcontrolador pode ser compreendido
como um componente eletrônico programável que reúne no mesmo circuito
integrado microprocessador e circuitos periféricos, cuja associação permite uma
grande quantidade de funções aplicáveis nas mais diversas áreas, dentre as quais
estão aquelas referentes a processos e controle. Dentre os elementos tipicamente
disponíveis em microcontroladores citam-se os seguintes: memória RAM (Random
Access Memory, Memória de Acesso Aleatório); memória ROM (Read Only Memory,
Memória Exclusiva de Leitura); circuitos para gerar o sinal de “Clock” utilizado pela
Unidade Central de Processamento (UCP); circuitos de entrada e saída (E/S) para
interligação com componentes externos; temporizadores; contadores; sistema de
interrupções; unidades para comunicação de dados; memórias não voláteis
programáveis e apagáveis eletricamente; conversor analógico-digital (DE SOUZA,
LAVINIA, 2003; ZANCO, 2005).
Em decorrência dessas características e da grande variedade de funções
disponíveis nos diversos modelos de microcontroladores existentes no mercado,
esses podem ser utilizados no desenvolvimento de sistemas de auxílio à inspeção
de funcionamento de circuitos elétricos de veículos automotores, permitindo explorar
seus recursos no desenvolvimento de equipamentos que irão compor esses
sistemas.
Dentre os microcontroladores disponíveis no mercado, há aqueles cujos
modelos pertencem à família PIC, fabricada pela Microchip (MICROCHIP, 2007).
Tendo em vista as finalidades referentes a este trabalho, abordam-se, nesta
subseção, as principais características dos modelos PIC 16F628A e 16F877A. Esses
53
modelos possuem arquitetura Harvard e conjunto de instruções classificadas como
RISC (Reduced Instruction Set Computer, Computador com conjunto reduzido de
instruções). Diferentemente da arquitetura de Von-Neumann, que dispõe de apenas
um barramento por onde trafegam dados e instruções, a arquitetura Harvard dispõe
de dois barramentos, sendo um para dados e outro para instruções (DE SOUZA,
LAVINIA, 2003; ZANCO, 2005).
Nos microcontroladores da família PIC, pesquisados, o barramento de dados
é de 8 bits e o de instruções pode variar de acordo com o modelo, podendo ser de
12, 14 ou 16 bits. No caso dos modelos 16F628A e 17F877A, o barramento de
instruções é de 14 bits (MICROCHIP, 2007).
Dentre as características do microcontrolador PIC 16F628A, destacam-se as
seguintes (MICROCHIP, 2007):
• Conjunto de instruções formado por 35 códigos de operação.
• Instruções de único ciclo para busca e execução, exceto para os
desvios de programas que podem possuir dois ciclos.
• Memória ROM do tipo FLASH, não volátil, para armazenamento do
programa, com 2048 palavras de 14 bits; memória RAM, volátil, para
armazenamento de dados, com 224 palavras de 8 bits; memória
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,
Memória Somente para Leitura Programável e Apagável
Eletricamente), não volátil, para armazenamento de dados, com 128
palavras de 8 bits.
• Capacidade de interrupção.
• Modos de endereçamento direto, indireto e relativo.
• 16 terminais de Entrada e Saída (E/S).
54
• 3 blocos para as funções de contador (Counter) ou temporizador
(Timer).
• USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver-Transmitter;
Receptor-Transmissor Universal Síncrono e Assíncrono) para
operações de comunicações em modos síncrono ou assíncrono.
Na Figura 2.8, são apresentados desenhos do microcontrolador PIC
16F628A, nas versões de 18 e 20 terminais. A descrição detalhada das funções dos
terminais, bem como as demais informações técnicas sobre esse microcontrolador,
podem ser obtidas no respectivo Data Sheet (folheto de dados), disponível na
página da empresa Microchip na Internet, cujo endereço é
“http://www.microchip.com”.
Figura 2.8 - Desenhos do PIC 16F628A nas versões de 18 e 20 terminais (MICROCHIP, 2007)
Dentre as características do microcontrolador PIC 16F877A, destacam-se as
seguintes (MICROCHIP, 2007):
• Conjunto de instruções formado por 35 códigos de operação.
• Instruções de único ciclo para busca e execução, exceto para os
desvios de programas que podem possuir dois ciclos.
• Memória ROM do tipo FLASH, não volátil, para armazenamento do
programa, com 8192 palavras de 14 bits; memória RAM, volátil, para
armazenamento de dados, com 368 palavras de 8 bits; memória
55
EEPROM, não volátil, para armazenamento de dados, com 256
palavras de 8 bits.
• Capacidade de interrupção.
• Modos de endereçamento direto, indireto e relativo.
• 33 terminais de Entrada e Saída (E/S).
• 3 blocos para as funções de contador (Counter) ou temporizador
(Timer).
• USART para operações de comunicações em modos síncrono ou
assíncrono.
• 8 Canais para conversão Analógico-Digital, de 10 bits.
Na Figura 2.9, são apresentados desenhos do microcontrolador PIC
16F877A, nas versões de 40 e 44 terminais. A descrição detalhada das funções dos
terminais, bem como as demais informações técnicas sobre esse microcontrolador,
podem ser obtidas no respectivo Data Sheet, disponível na página da empresa
Microchip na Internet, cujo endereço é “http://www.microchip.com”.
Figura 2.9 - PIC 16F877A nas versões de 40 e 44 terminais (MICROCHIP, 2007)
56
Relativamente às linguagens de programação para os microcontroladores em
questão, citam-se as linguagens “Assembly” e “C”. A empresa Microchip fornece um
IDE (Integrated Development Environment, Ambiente Integrado de Desenvolvimento)
designado por “MPLab” (MICROCHIP, 2007), o qual dispõe de editor para programa
fonte, compilador, simulador e gravador. Esse IDE pode ser executado sobre
diferentes versões do sistema operacional Microsoft
®
Windows
®
(98, ME, 2000 e
XP), em computadores pessoais do padrão IA ou compatíveis.
Para integração nessa estrutura de desenvolvimento, há, no mercado,
diferentes fabricantes cujos equipamentos conhecidos por “Gravador” permitem o
armazenamento do programa executável na memória ROM do microcontrolador
(processo conhecido por gravação do microcontrolador), sendo citada, a título de
exemplo, a empresa LabTools (LABTOOLS, 2007), que fornece o produto ICD2BR.
Normalmente, o Gravador é conectado ao computador que hospeda o IDE pela
porta USB (Universal Serial Bus, Barramento Serial Universal), que é utilizada para
receber e enviar dados referentes ao processo de gravação do microcontrolador. Os
microcontroladores em questão permitem dois modos de gravação. Um realiza a
gravação do microcontrolador fora do circuito de aplicação, sendo o componente
conectado a um soquete específico (que normalmente faz parte dos acessórios do
gravador) cujo circuito será ligado ao gravador para a realização do processo de
gravação. No outro, conhecido por gravação “in-circuit”, o microcontrolador é
gravado no próprio circuito de aplicação, sendo esse circuito ligado ao gravador para
a realização do processo de gravação, ou seja, não há necessidade de retirar o
componente do circuito de aplicação (DE SOUZA, LAVINIA, 2003; ZANCO, 2005).
57
2.4 REFERÊNCIAS SOBRE UTILIZAÇÃO DA RADIAÇÃO INFRAVERMELHA PARA
COMUNICAÇÃO DE DADOS
A radiação infravermelha, conhecida por Infrared (IR), está contida no
espectro eletromagnético entre a região de luz visível e as microondas, ou seja,
compreende freqüências (ν), cujos valores estão entre 429 THz e 300 GHz. A
radiação infravermelha (IR) está em região do espectro eletromagnético relacionado
com a luz invisível, sendo que, atualmente, há, no mercado, uma grande quantidade
de componentes optoeletrônicos, aparelhos e equipamentos, que utilizam esse tipo
de luz para transmitir/receber comandos ou realizar comunicação de dados, de
forma remota e sem fios. Essas utilizações estão concentradas em duas categorias
referentes ao espectro da IR (WILLIANS, 2003), conforme apresentado a seguir:
• Near Infrared: radiação próxima do espectro visível, cujo comprimento
de onda (λ) situa-se entre 700 nm e 1300 nm. A IR cujos comprimentos
de onda pertencem a essa categoria é bastante empregada em
comunicação de dados envolvendo aparelhos e equipamentos, como:
computadores pessoais, coletores de dados, instrumentos de medição,
agendas eletrônicas, relógios, calculadoras etc.
• Mid Infrared: radiação cujo comprimento de onda situa-se entre
1300 nm e 3000 nm. A IR cujos comprimentos de onda pertencem a
essa categoria é bastante empregada em controles remotos, no envio
de comandos para: televisores, equipamentos de som, equipamentos
de vídeo etc.
58
A IrDA (Infrared Data Association, Associação Dados em Infravermelho) é
uma organização independente que desenvolve padrões para a comunicação de
dados utilizando a radiação infravermelha (IrDA, 2007). Dentre esses padrões há um
referente à IrPHY (IrDA Physical Layer, Camada Física IrDA), que se aplica à
camada 1 (Física) do modelo OSI e permite a comunicação serial de dados,
operando de forma semelhante ao padrão EIA 232 (Electronic Industry Association
232, Associação da Indústria Eletrônica 232). O padrão EIA 232 corresponde a atual
versão do RS 232 (Recommended Standard 232, Padrão Recomendado 232), que
ocorre na camada física de muitos protocolos (DE SOUSA, 1999; FREEMAN, 1998).
Esse padrão da IrDA permite comunicação bidirecional do tipo half-duplex,
sendo que sua semelhança com o EIA 232 está na forma do quadro de bits.
Entretanto, no caso do padrão IrDA, sinais ópticos oriundos de modulação RZI,
Return to Zero Inverted (VISHAY, 2007), substituem sinais de tensão referentes ao
EIA 232. Esses sinais ópticos são obtidos por meio de uma interface para o padrão
infravermelho, que realiza a conversão de sinais eletrônicos em sinais ópticos e
vice-versa, sendo que: para a transmissão de um bit em estado lógico zero, há a
emissão de luz; para a transmissão de um bit em estado lógico um, não há a
emissão de luz.
Na Figura 2.10, é apresentada ilustração de formas de ondas (níveis de
tensão TTL - Transistor-Transistor Logic, Lógica Transistor-Transistor), referentes à
transmissão e recepção do octeto (conjunto de 8 bits que compõem um Byte)
10101010
2
, para as quais se deve considerar que os pulsos de tensão são aplicados
na entrada da interface IR do transmissor, sendo esses convertidos em sinais
ópticos que irão se propagar até o receptor, cuja interface IR os converterá para
pulsos de tensão, dispondo-os na sua saída.
59
TEMPO
0V
TEMPO
0V
BIT DE
PARTIDA
BIT 0
( 0 )
BIT 1
( 1 )
BIT 2
( 0 )
BIT 3
( 1 )
BIT 4
( 0 )
BIT 5
( 1 )
BIT 6
( 0 )
BIT 7
( 1 )
TENSÃO
TEMPO
0V
Tp
5V
Tp
5V
PULSOS NA ENTRADA
DA INTERFACE IR
DO TRANSMISSOR
SINAL EIA 232
PULSOS NA SAÍDA
DA INTERFACE IR
DO RECEPTOR
BIT DE
PARADA
Tb Tb
Tb Tb Tb
Tb Tb Tb Tb Tb
Tp ...Tempo de duração do pulso de luz IR.
Tb ... Tempo referente à transmissão de 1 bit, determinado a partir da velocidade de transmissão.
Figura 2.10 - Sinais referentes aos padrões IrDA e EIA 232
Na figura em questão, é possível observar que a seqüência para transporte
de dados é compatível com o padrão EIA 232, sendo essa: 1 bit de partida (start bit);
8 bits de dados; 1 bit de parada (stop bit). Relativamente ao tempo de duração do
pulso de luz IR (Tp), o padrão IrDA estabelece, para valores nominais, que esse
deverá ser a fração de 3/16 do tempo referente à transmissão de 1 bit (Tb), obtido a
partir da velocidade de transmissão (normalmente expressa em bps - bits por
segundo). Define-se também, que Tp deverá estar centralizado com relação à Tb.
Pertinente a esse contexto, o padrão IrDA indica algumas velocidades de
transmissão a serem adotadas para as comunicações, sendo estabelecidos, para
essas, os limites da variação de Tp, conforme apresentado na Tabela 2.1.
60
Tabela 2.1 - Velocidades indicadas para transmissão IR e limites para Tp
Tp -Tempo de duração do pulso IR (μs)
Velocidade (bps)
Tb -Tempo referente à
transmissão de 1 bit (μs)
Mínimo Nominal Máximo
2400 416,67 1,41 78,13 88,55
9600 104,17 1,41 19,53 22,13
19200 52,08 1,41 9,77 11,07
38400 26,04 1,41 4,88 5,96
57600 17,36 1,41 3,26 4,34
115200 8,68 1,41 1,63 2,23
A IrDA indica que a emissão de IR deverá respeitar o limite de um cone, com
ângulo de abertura de 30º (simétrico em relação à linha de centro cuja reta liga o
transmissor ao receptor, estando o transmissor no vértice do cone), devendo ser
garantidas intensidades de IR que permitam comunicação com distâncias entre 0 cm
e 100 cm.
2.5 CÓDIGO DE IDENTIFICAÇÃO DE VEÍCULO AUTOMOTOR (CIVA)
No Brasil, a identificação de veículo automotor é estabelecida pela norma
NBR 6066 (ABNT, 2001), que define uma estrutura para o código de identificação a
ser utilizado pelas empresas produtoras, em todo o território nacional. Esse “Código
de Identificação de Veículo Automotor” (CIVA), que consta no certificado de
propriedade (campo “CHASSI”) e está marcado em baixo-relevo no chassi do
veículo, possui relação de compatibilidade com o sistema internacional de
identificação de veículos automotores designado por VIN (Vehicle Identification
Number, Número de Identificação do Veículo). Assim como o VIN, o CIVA é
composto por dezessete caracteres estruturados em três seções, cujas designações
correspondem às seguintes nomenclaturas: “Identificação Internacional do Produtor”
61
(IIP); “Seção Descritiva do Veículo” (SDV); “Seção Identificadora do Veículo” (SIV).
Essas seções são relacionadas às seções do VIN, respectivamente, designadas por:
World Manufacturer Identifier (WMI); Vehicle Descriptor Section (VDS); Vehicle
Identifier Section (VIS). Na Figura 2.11, é apresentada a organização do CIVA.
Código de Identificação do Veículo Automotor (CIVA)
CARACTERES CONCATENADOS
→
Posição do caractere
1ª 2 ª 3 ª 4 ª 5 ª 6 ª 7 ª 8 ª 9 ª 10 ª 11 ª 12 ª 13 ª 14 ª 15 ª 16 ª 17 ª
Tipo do caractere
(N => Numérico; A => Alfanumérico)
A A A A A A A A A A A
A A
N N N N
Seções do código IIP SDV SIV
Figura 2.11 - Organização do CIVA (ABNT, 2001)
Nas subseções a seguir são realizadas descrições das seções do CIVA
(seções do código), sendo utilizados, para essas descrições, os elementos
apresentados na Figura 2.11. Entretanto, de maneira geral, no que tange os tipos de
caracteres utilizados no CIVA, somente são aceitos: os números arábicos
pertencentes ao seguinte conjunto, {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; as letras maiúsculas
pertencentes ao seguinte conjunto, {A, B, C, D, E, F, G, H, J, K, L, M, N, P, R, S, T,
U, V, W, X, Y, Z} (ABNT, 2001).
2.5.1 Identificação Internacional do Produtor (IIP)
Conforme se observa na Figura 2.11, a seção “Identificação Internacional do
Produtor” (IIP) é composta por três caracteres alfanuméricos, compreendidos pelas
posições que vão da 1ª até a 3ª, sendo a definição de utilização dessas posições
descrita nos itens a seguir:
62
• 1ª posição: Identifica a área geográfica (continente) que contém o país
de origem do veículo.
• 2ª posição: Identifica o país de origem do veículo, dentro da área
geográfica (continente) discriminada por meio da 1ª posição.
• 3ª posição: Identifica a empresa produtora do veículo, dentro do país
discriminado por meio da 2ª posição.
2.5.2 Seção Descritiva do Veículo (SDV)
Conforme se observa na Figura 2.11, a “Seção Descritiva do Veículo” (SDV) é
composta por seis caracteres alfanuméricos, compreendidos pelas posições que vão
da 4ª até a 9ª. A semântica relacionada com essa seção diz respeito aos atributos
descritivos do veículo, sendo a combinação dos caracteres e o respectivo
significado, de livre arbítrio das empresas produtoras. Entretanto, deve-se destacar
que: todas as posições devem possuir um dos caracteres alfanuméricos aceitáveis
para o código de identificação de veículo automotor CIVA; na América do Norte a 9ª
posição é utilizada para dígito verificador.
2.5.3 Seção de Identificação do Veículo (SIV)
Conforme se observa na Figura 2.11, a “Seção de Identificação do Veículo”
(SIV) é composta por oito caracteres, compreendidos pelas posições que vão da 10ª
63
até a 17ª. A semântica relacionada com essa seção diz respeito à identificação do
veículo em particular, sendo a definição de utilização dessas posições descrita nos
itens a seguir:
• 10ª posição: é utilizada para identificação do ano de produção (ano de
fabricação) ou ano de modelo do veículo. Os caracteres a serem
utilizados para essa posição e os respectivos anos aos quais
correspondem são apresentados na Tabela 2.2, a seguir. Conforme se
pode observar na tabela em questão, os caracteres se repetem a cada
30 anos, estabelecendo ambigüidades referentes aos conteúdos dessa
posição.
• 11ª posição: é utilizada para identificação do local onde o veículo foi
produzido (fabricação ou montagem), sendo a combinação dos
caracteres e o respectivo significado, de livre arbítrio das empresas
produtoras. Entretanto, esse campo deve possuir um dos caracteres
alfanuméricos aceitáveis para o código de identificação de veículo
automotor CIVA.
• Da 12ª até a 17ª posição (inclusive): são posições utilizadas para
assegurar a individualização do veículo dentre os produzidos do
mesmo tipo, sendo que o respectivo conteúdo deverá seguir uma
ordem seqüencial de produção. Dentro desse contexto, a combinação
dos caracteres e o respectivo significado são de livre arbítrio das
empresas produtoras, enfatizando-se que todas as posições devem
possuir um caractere, do respectivo tipo a ela associado, dentre
aqueles aceitáveis, para o código de identificação de veículo automotor
CIVA.
64
Tabela 2.2 - Conteúdo referente à 10ª posição do CIVA
Ano Caractere Ano Caractere Ano Caractere
1971 1
1972 2
1973 3
1974 4
1975 5
1976 6
1977 7
1978 8
1979 9
1980 A
1981 B
1982 C
1983 D
1984 E
1985 F
1986 G
1987 H
1988 J
1989 K
1990 L
1991 M
1992 N
1993 P
1994 R
1995 S
1996 T
1997 V
1998 W
1999 X
2000 Y
2001 1
2002 2
2003 3
2004 4
2005 5
2006 6
2007 7
2008 8
2009 9
2010 A
2011 B
2012 C
2013 D
2014 E
2015 F
2016 G
2017 H
2018 J
2019 K
2020 L
2021 M
2022 N
2023 P
2024 R
2025 S
2026 T
2027 V
2028 W
2029 X
2030 Y
2.6 TÓPICOS SOBRE CÓDIGOS DE BARRAS
Do ponto de vista conceitual, o código de barras permite representar
caracteres alfanuméricos por meio de barras impressas em uma superfície
adequada, de tal forma que equipamentos optoeletrônicos específicos (conhecidos
por “Leitores Ópticos de Código de Barras”) possam realizar a leitura dessa
superfície e interpretar esses códigos, para dispor os respectivos caracteres num
sistema computacional, de forma automática (DA SILVA, 1989).
Para essa representação, são associados números binários para cada
caractere, sendo os estados lógicos de cada dígito binário representados por barras,
que podem variar em largura (exemplo: barras estreitas representando o estado
“zero” e barras largas o estado lógico “um”) ou refletividade (barras refletivas
representando o estado lógico “zero” e barras não refletivas representando o estado
lógico “um”). Há uma variedade de padrões para representação em código de
65
barras, os quais foram desenvolvidos com os objetivos principais de evitar erros
humanos de digitação de dados e agilizar a entrada de dados em sistemas
computacionais (DA SILVA, 1989).
Dentre esses padrões, há os que são voltados para automação comercial, em
que a forma e o conteúdo das informações representadas no código de barras são
controlados por entidades específicas. Essas entidades garantem aos seus
associados um padrão no qual seja possível discriminar e identificar cada produto de
cada associado, ou seja, a estrutura do conteúdo representado pelo código de
barras permite individualizar cada produto, de forma a permitir a sua identificação
nos diversos setores ligados a produção, logística e comércio (DA SILVA, 1989).
Referentemente a esses padrões podem ser citados os seguintes:
• Código UPC (Universal Product Code): esse padrão é adotado nos
Estados Unidos da América, sendo formado por 12 (doze) caracteres
numéricos.
• Código EAN (European Article Numbering Association): esse padrão foi
criado com a finalidade de ser internacional, havendo a filiação de
vários países à EAN, de tal forma que sua razão social foi modificada
para Internacional Association for Article Numbering (IAN). O Brasil, por
meio da Associação Brasileira de Automação Comercial (ABAC),
filiou-se à IAN, sendo atribuído o número 789 para representá-lo no
campo referente ao país (prefixo de todos os códigos de produtos
brasileiros). Quanto à estrutura do padrão citam-se os seguintes tipos:
EAN-13, que possui 13 (treze) caracteres numéricos; EAN-8, que
possui 8 (oito) caracteres numéricos.
66
Para aplicações de propósito geral (desvinculadas de associações como a
UPC e a IAN), que podem requerer diferentes e particulares estruturas para os
conteúdos representados em códigos de barras, há padrões nos quais a quantidade
de caracteres pode ser variada, sendo esses caracteres somente numéricos ou
alfanuméricos. Referentemente a exemplos desses padrões, podem ser citados o
Código 39 (alfanumérico) e o Código 25 (numérico). Desses padrões, destaca-se o
primeiro, devido ao grande número de aplicações nos diversos segmentos de
mercado (exemplos: industrial, hospitalar, educacional, lazer, logística etc.).
O Código 39 permite representar 44 (quarenta e quatro) tipos de caracteres
sendo: 10 (dez) algarismos arábicos {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}, 26 (vinte e seis)
letras {A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z}, 1
(um) espaço e 7 (sete) símbolos {⎯, •, ∗, $, /, +, %}. Dentre os símbolos destaca-se
o “∗” (asterisco), que é utilizado para marcar o início e o fim de um conjunto de
caracteres, permitindo a leitura optoeletrônica bidirecional do respectivo código de
barras (DA SILVA, 1989).
67
3 PROJETO CONCEITUAL
Nessa seção é abordado o desenvolvimento do projeto conceitual do
“Sistema de Auxílio à Inspeção de Funcionamento de Circuitos Elétricos de Veículo
Automotor” (SAIFCEVA).
3.1 ARQUITETURA DO SISTEMA PROPOSTO
Na Figura 3.1 é apresentada a ilustração da arquitetura do “Sistema de
Auxílio à Inspeção de Funcionamento de Circuitos Elétricos de Veículo Automotor”
(SAIFCEVA), cujo projeto conceitual propõe a utilização de unidades portáteis
destinadas à realização das inspeções das redes elétricas de veículos automotores,
sendo a radiação infravermelha utilizada para comunicação sem fios, na
transferência automática de dados dessas inspeções.
68
Protocolo de Comunicação
por Radiação
Infravermelha (PCR)
Sistema de
Redes de
Comunicações
da Empresa
(SRC)
Protocolo de
Comunicação para
Centralização de
Dados (PCD)
Sistema Computacional
de Planejamento
de Recursos da
Empresa (SRE)
Sistema de Auxílio à Inspeção de Funcionamento de
Circuitos Elétricos de Veículos Automotores (SAIFCEVA)
Unidade para
Concentração de
Dados (UCD)
Unidade Móvel de
Inspeção (UMI)
Unidade Móvel de
Inspeção (UMI)
Sistema Computacional
de Gestão
da Produção
(SGP)
Protocolo de
Comunicação
do SRE
(PSRE)
Protocolo de
Comunicação
do SGP (PSGP)
Linha de Produção de Veículos Automotores
Veículos no
final da linha
de produção
Veículo
Automotor (VEA)
Rede
Elétrica
(REE)
Operador
(OP)
Veículo
Automotor (VEA)
Rede
Elétrica
(REE)
Operador
(OP)
Leitura de
Tensão da Bateria
Leitura do
Código de Barras
Leitura de
Corrente Elétrica
Leitura de
Tensão da Bateria
Leitura do
Código de Barras
Leitura de
Corrente Elétrica
Figura 3.1 – Arquitetura do SAIFCEVA integrada no SRE e SGP
Na Figura 3.1, os elementos pertencentes ao Sistema de Auxílio à Inspeção
de Funcionamento de Circuitos Elétricos de Veículo Automotor (SAIFCEVA) são
aqueles circunscritos pela linha tracejada, sendo possível observar a organização
dos dois tipos de equipamentos envolvidos, sendo esses: “Unidade Móvel de
Inspeção” (UMI) e a “Unidade para a Concentração de Dados” (UCD). Além desses
equipamentos, também pertence ao SAIFCEVA, o “Protocolo de Comunicação por
Radiação Infravermelha” (PCR), que será utilizado para as transferências dos dados
das inspeções entre a UMI e a UCD.
O SAIFCEVA é um projeto conceitual voltado para a realização do tipo de
inspeção descrito na subseção 2.1 anterior, sendo que, nas subseções que vão da
3.2 até a 3.6, é realizada abordagem de seus elementos. Nessa abordagem, são
citados os elementos expostos na Figura 3.1, haja vista que seu conteúdo envolve a
descrição de aspectos funcionais, operacionais e de integração de sistemas.
69
3.2 UNIDADE MÓVEL DE INSPEÇÃO (UMI)
A “Unidade Móvel de Inspeção” (UMI) é portátil e dedicada à realização da
inspeção de funcionamento dos circuitos elétricos que equipam o veículo automotor,
sendo essa inspeção efetuada por meio de testes. Para descrever essa unidade,
será utilizada a arquitetura apresentada na Figura 3.2.
Bloco de Controle
da Unidade Móvel
(BCO)
Bloco do Mostrador
(BMS)
Transdutor de
Corrente Elétrica
(
TCE
)
Interface Para
o Padrão
Infravermelho (IPI)
Interface Para
o Padrão
EIA 232 (IPE)
Bloco de
Energia da
Unidade
Móvel
(BEM)
Unidade Móvel de Inspeção (UMI)
Teclado da
Unidade Móvel
(TUM)
Leitor de Código
de Barras
(LCB)
Bloco de Conversão
Analógico-Digital
(BAD)
Garras de
Tensão (GDT)
Figura 3.2 – Arquitetura da Unidade Móvel de Inspeção (UMI)
O funcionamento dessa unidade é implementado por meio de software,
armazenado em memória não volátil e executado por uma Unidade Central de
Processamento (UCP) existente no “Bloco de Controle da Unidade Móvel” (BCO). A
execução desse software deverá permitir a realização dos testes previstos no
processo de inspeção da “Rede Elétrica” (REE), sendo atribuição da unidade móvel
de inspeção UMI:
• A identificação do veículo, por meio dos dados referentes à leitura do
código de barras cuja etiqueta deverá estar fixada no “Veículo
Automotor” (VEA). A leitura desse código de barras é proporcionada
pelo “Leitor de Código de Barras” (LCB), cujos respectivos caracteres
referentes à leitura são enviados para a unidade móvel de inspeção
70
UMI através da “Interface para o Padrão EIA 232” (IPE), que está
conectada ao bloco de controle BCO.
• A análise dos sinais relativos ao “Bloco de Conversão
Analógico-Digital” (BAD), os quais são oriundos dos seguintes
elementos: “Garras de Tensão” (GDT) e “Transdutor de Corrente
Elétrica” (TCE). Os sinais referentes às garras de tensão GDT são
utilizados para analisar a tensão da bateria do veículo automotor VEA.
Os sinais referentes ao transdutor de corrente elétrica TCE são
utilizados para analisar a corrente elétrica do circuito sob inspeção.
• A implementação dos procedimentos do “Protocolo de Comunicação
por Radiação Infravermelha” (PCR), para a transmissão dos dados das
inspeções para a unidade de concentração de dados UCD, utilizando a
“Interface para o Padrão Infravermelho” (IPI).
• A utilização do “Bloco do Mostrador” (BMS) para instruir o “Operador”
(OP), por meio de mensagens escritas, sobre as etapas a serem
executas para a realização da inspeção.
• A leitura e a análise do “Teclado da Unidade Móvel” (TUM), para
processamento dos comandos do operador OP, digitados, durante a
realização da inspeção.
A unidade móvel de inspeção UMI, por meio do “Bloco de Energia da Unidade
Móvel” (BEM), provê a energia elétrica utilizada para o seu funcionamento (energia
oriunda de baterias próprias) ou carregamento das suas baterias (energia oriunda da
rede elétrica da concessionária).
71
Relativamente ao padrão de código de barras a ser utilizado para a etiqueta
de identificação do veículo, é proposto o “Código 39” (citado na subseção 2.6). No
contexto do Sistema de Auxílio à Inspeção de Funcionamento de Circuitos Elétricos
de Veículo Automotor (SAIFCEVA), esse padrão de código de barras será utilizado
para armazenar a codificação que identificará o veículo, cujo conteúdo deverá conter
o Código de Identificação de Veiculo Automotor CIVA (descrito na subseção 2.5).
Para realizar as funções da unidade móvel de inspeção UMI, podem ser
utilizados: equipamentos específicos fundamentados em microcontrolador,
desenvolvidos especialmente para exercer as funções da UMI; microcomputadores
portáteis de mão, conhecidos por Handheld (ALVES, 2002), devendo esses dispor
dos recursos necessários para exercer as funções da UMI.
Para realizar as funções do leitor de código de barras LCB, deverá ser
utilizado um leitor de códigos de barras portátil, sendo que esse deverá: permitir a
leitura do padrão referente ao Código 39 e a transmissão dos respectivos dados por
meio do padrão EIA 232, referente à interface IPE da unidade móvel UMI.
Para realizar as funções do transdutor de corrente elétrica TCE, deverá ser
utilizada uma “Garra de Corrente AC/DC”, do tipo descrito na subseção 2.1.2. O
bloco de conversão analógico-digital BAD deverá possuir entrada adequada aos
sinais gerados na saída do transdutor de corrente elétrica TCE, de forma a permitir a
leitura da corrente elétrica do circuito sob inspeção.
Para as garras de tensão GDT, deverá ser utilizado um par de condutores
com conectores do tipo “garra” em seus terminais, do mesmo padrão descrito na
subseção 2.1.3. Esse par de condutores deverá servir para a ligação elétrica entre
os terminais da bateria do veiculo automotor VEA e a unidade móvel de inspeção
72
UMI, de forma a dispor em uma entrada analógica específica, do bloco de conversão
analógico-digital BAD, o sinal de tensão da bateria do veiculo automotor VEA.
3.3 UNIDADE PARA A CONCENTRAÇÃO DE DADOS (UCD)
A unidade para a concentração de dados UCD é destinada à concentração
dos dados dos testes das inspeções, recebidos das unidades móveis de inspeção
UMI, sendo também utilizada para a transferência desses dados para o sistema
computacional de gestão da produção SGP. Para descrever essa unidade será
utilizada a arquitetura apresentada na Figura 3.3.
Interface para
o Padrão
Infravermelho (IPI)
Unidade para Concentração de Dados (UCD)
Microcomputador
(MCD)
Interface para
o Padrão
do PCD (IPP)
Figura 3.3 – Arquitetura da Unidade para Concentração de Dados (UCD)
O funcionamento dessa unidade é implementado por meio de software,
armazenado em memória não volátil e executado por uma Unidade Central de
Processamento (UCP), pertencente ao “Microcomputador” (MCD).
A concentração de dados é realizada a partir da implementação do protocolo
de comunicação por radiação infravermelha PCR, que permite transferir dados de
qualquer unidade móvel de inspeção UMI para qualquer unidade de concentração
de dados UCD, utilizando-se a radiação infravermelha para a realização de
comunicação de dados, sem fios. Os dados obtidos das unidades móveis de
73
inspeção UMI deverão ser armazenados na unidade para a concentração de dados
UCD, para posteriormente serem transferidos para o sistema computacional de
gestão da produção SGP.
Para a realização das funções da unidade para a concentração de dados
UCD, o microcomputador MCD deverá dispor tanto da interface para o padrão
infravermelho IPI compatível com o padrão adotado para o protocolo de
comunicação por radiação infravermelha PCR; quanto da “Interface para o padrão
do PCD” (IPP) compatível com o padrão adotado pelo “Protocolo de Comunicação
para Centralização de Dados” (PCD).
Com relação aos equipamentos que podem ser utilizados para a unidade de
concentração de dados UCD, há aqueles pertencentes à categoria de
microcomputadores pessoais do padrão Intel® Architecture (IA) ou compatível, cujos
modelos são flexíveis e escaláveis, permitindo compor diversas opções de
configuração com relação a hardware e software, para melhor adequar interfaces e
os demais elementos exigidos para cada tipo de aplicação.
3.4 INTEGRAÇÃO DO SAIFCEVA AOS SISTEMAS COMPUTACIONAIS DA
EMPRESA PRODUTORA DE VEÍCULOS AUTOMOTORES
Essa integração, que envolve tanto o sistema computacional de planejamento
de recursos da empresa SRE, quanto o sistema computacional de gestão da
produção SGP, é realizada de forma análoga a do Sistema de Avaliação de Circuito
Elétrico (SACE), cuja apresentação é realizada na subseção 2.2.2 (Figura 2.7).
Entretanto, no caso do Sistema de Auxílio à Inspeção de Funcionamento de
74
Circuitos Elétricos de Veículo Automotor (SAIFCEVA), para a transferência dos
dados referentes às inspeções, são utilizados elementos pertencentes à Figura 3.1,
conforme apresentado a seguir:
• As unidades móveis de inspeção UMI se integram às unidades para a
concentração de dados UCD, por meio do “Protocolo de Comunicação
por Radiação Infravermelha” (PCR). A partir da respectiva interconexão
são transferidos os dados das inspeções, das UMI para as UCD.
• As unidades para a concentração de dados UCD se integram ao
sistema computacional de gestão da produção SGP, por meio do
Sistema de Redes de Comunicações da Empresa (SRC), sendo
utilizados o “Protocolo de Comunicação para Centralização de Dados”
(PCD) e o “Protocolo de Comunicação do SGP” (PSGP). A partir da
respectiva interconexão são transferidos os dados das inspeções, das
unidades de concentração UCD para o sistema computacional de
gestão da produção SGP.
• O sistema computacional de gestão da produção SGP se integra ao
sistema computacional de planejamento de recursos da empresa SRE,
por meio dos sistemas de redes de comunicação da empresa SRC,
sendo utilizados o “Protocolo de comunicação do SGP” (PSGP) e o
“Protocolo de Comunicação do SRE” (PSRE).
Embora exista essa analogia com a integração do Sistema de Avaliação de
Circuito Elétrico (SACE), no caso do Sistema de Auxílio à Inspeção de
Funcionamento de Circuitos Elétricos de Veículo Automotor (SAIFCEVA): na linha de
produção a rede de comunicações poderá ser do tipo Rede Industrial (RI) ou, então,
75
ser de um dos tipos contidos nas Redes de Comunicações dos Sistemas
Administrativos (RCSA), citados na subseção 2.2.2 (Figura 2.7); o Sistema de Redes
de Comunicação da Empresa (SRC), poderá abranger todos os tipos de redes
utilizados na empresa produtora, incluindo-se os pertencentes às Redes de
Comunicações dos Sistemas Administrativos (RCSA), citadas na subseção 2.2.2
(Figura 2.7), e as eventuais redes industriais RI (Figura 2.7) que possam existir.
3.5 PROTOCOLO DE COMUNICAÇÃO POR RADIAÇÃO INFRAVERMELHA (PCR)
Nesta subseção é apresentada uma proposta para o Protocolo de
Comunicação por Radiação Infravermelha (PCR), sendo essa fundamentada em
aplicação do “Protocolo de Comunicação entre o Medidor e o Coletor” (BIZARRIA,
2006), que utiliza radiação infravermelha para comunicação sem fios.
3.5.1 Hierarquia para as comunicações
A organização utilizada para as comunicações é constituída por dois níveis
hierárquicos, conforme apresentado na Figura 3.4, sendo o nível 1, o mais elevado;
e o nível 2, o menos elevado. Nessa organização, as comunicações serão realizadas
por meio da troca de mensagens entre os equipamentos, sendo que o equipamento
pertencente ao “nível 1” comanda o equipamento pertencente ao “nível 2”, ou seja, a
76
unidade móvel de inspeção UMI comandará as comunicações com a unidade para a
concentração de dados UCD.
Unidade Móvel de
Inspeção
(UMI)
Unidade para
Concentração de
Dados
(UCD)
Radiação
Infravermelha
Protocolo de Comunicação por Radiação
Infravermelha (PCR)
Nível 1 Nível 2
Níveis Hierárquicos
Figura 3.4 – Níveis hierárquicos no PCR
3.5.2 Padrão de comunicação por radiação infravermelha
Para o padrão de comunicação por radiação infravermelha (IR) a ser utilizado
para o protocolo de comunicação PCR, será adotado aquele relativo à IrPHY da
Infrared Data Association (IrDA), descrito na subseção 2.4, excetuando-se algumas
características referentes às possibilidades de velocidade de transmissão e aos
tempos máximos utilizados para Tp (tempo de duração do pulso luz IR - ver
descrição na subseção 2.4). No caso do protocolo de comunicação PCR, no nível
dessa camada física, a comunicação possuirá as seguintes características:
• A comunicação será assíncrona, bidirecional e do tipo half-duplex.
• O quadro possuirá 10 bits, sendo: 1 bit de partida, 8 bits de dados e 1
bit de parada.
• As velocidades deverão, preferencialmente, estar entre as
apresentadas na Tabela 2.1 (subseção 2.4), entretanto são aceitáveis
outras diferentes, desde que estejam entre 9600 bps e 115200 bps.
77
• O tempo mínimo utilizado para Tp, para qualquer uma das velocidades
aceitáveis, será fixo e igual 1,41μs.
• O tempo máximo utilizado para Tp, para qualquer uma das velocidades
aceitáveis e acima de 9600 bps, poderá chegar até 50% do tempo Tb
(tempo referente à transmissão de 1 bit no padrão EIA 232, para a
velocidade de transmissão em questão - ver descrição na subseção
2.4).
• Os tempos nominais utilizados para Tp, para qualquer uma das
velocidades aceitáveis, deverá ser 3/16 do tempo Tb.
• Não haverá controle de fluxo e não será utilizado bit para paridade.
No caso do “Sistema de Auxílio à Inspeção de Funcionamento de Circuitos
Elétricos de Veículo Automotor” (SAIFCEVA), os sinais ópticos serão obtidos por
meio da interface para o padrão infravermelho IPI (existente na unidade móvel de
inspeção UMI e na unidade de concentração de dados UCD), que realiza a
conversão de sinais eletrônicos em sinais ópticos e vice-versa, sendo que: para a
transmissão de um bit em estado lógico zero, há a emissão de luz; para a
transmissão de um bit em estado lógico um, não há a emissão de luz.
78
3.5.3 Fila de Dados (FD)
Para as comunicações, serão utilizadas mensagens denominadas “Filas de
Dados” (FD), cuja estrutura é apresentada na Figura 3.5.
Octetos totalizados em QTD
SEMA
BCC
DAD
n
DADOS
Verificação
Código de Semântica
Quantidade de Octetos
Sincronismo
Região para cálculo de BCC
Região Variável
Região Fixa
QTD
SINC
Fila de Dados (FD)
DAD
1
(1) (2)
(2)
(máximo de 90)
(4)
Sentido de Transmissão
Nesta Figura,
os números
entre parênteses
indicam a
quantidade de
octetos utilizada
para cada campo.
Figura 3.5 – Estrutura da Fila de Dados (FD)
Os campos da Fila de Dados (FD) são constituídos por grupos de octetos que
podem pertencer a “Região Fixa”, “Região Variável” (DADOS) ou a “Verificação”,
sendo as respectivas definições descritas nas subseções que vão da 3.5.3.1 até a
3.5.3.5. Os campos da “Região Fixa” são representados na Figura 3.5 e receberam
as seguintes denominações: SINC, QTD e SEMA. Os campos da “Região Variável”
dependem de cada tipo de FD, inviabilizando a respectiva representação na Figura
3.5, entretanto, suas denominações são apresentadas como títulos das subseções
pertencentes à subseção 3.5.3.4. A “Verificação” possui único campo representado
na Figura 3.5, cuja denominação é BCC.
79
3.5.3.1 Campo SINC (Sincronismo)
Este campo é dedicado ao sincronismo, sendo utilizado como uma marcação
que sinaliza o início de uma Fila de Dados (FD). Sua representação na FD utiliza 1
(um) octeto cujo conteúdo é um valor fixo e igual a 06
16
.
3.5.3.2 Campo QTD (Quantidade de octetos)
Este campo representa a totalização, expressa em hexadecimal, da
quantidade de octetos que compõe o campo SEMA e a Região Variável (DADOS).
Os valores que QTD pode representar variam entre 02
16
e 5C
16
(inclusive). Sua
representação na Fila de Dados (FD) utiliza 2 (dois) octetos, cujos conteúdos são os
códigos ASCII, expressos em hexadecimal, dos caracteres que, concatenados,
representam o valor da totalização referente ao QTD (cada octeto representa o
caractere referente a um nibble, 4 bits, da totalização).
Para a transmissão, é enviado primeiro o octeto referente ao nibble que
representa o dígito mais significativo do valor relativo ao QTD.
3.5.3.3 Campo SEMA (Código de semântica)
Este campo é destinado ao código de semântica da FD, formado por dois
dígitos, conforme apresentado na Tabela 3.1, na coluna intitulada “Código de
80
Semântica (ASCII)”. Sua representação na FD utiliza 2 (dois) octetos, conforme
apresentado na Tabela 3.1, nas colunas intituladas “Octeto 2” e “Octeto 1”. Os
conteúdos desses octetos, números expressos em hexadecimal, são os códigos
ASCII dos caracteres que, concatenados, representam o código de semântica da
FD.
Para a transmissão, é enviado, primeiramente, o valor referente ao “Octeto 2”,
e posteriormente, o valor referente ao “Octeto 1”.
Tabela 3.1 - Códigos de semântica
Códigos de semântica utilizados no PCR
Conteúdo do
SEMA (hexa)
Denomi-
nação
Octeto 2 Octeto 1
Código de
Semântica
(ASCII)
Descrição
ITI 30 31 01
Comando de início de transmissão dos dados de inspeções.
R_ITI 30 32 02
Resposta ao comando de início de transmissão dos dados de inspeções.
QTI 31 30 10
Comando de informação da quantidade de inspeções a serem transmitidas.
R_ QTI 31 31 11
Resposta ao comando de informação da quantidade de inspeções a serem
transmitidas.
TDI 32 30 20
Comando de transmissão de dados de inspeção.
R_TDI 32 31 21
Resposta ao comando de transmissão de dados de inspeção.
FTI 33 30 30
Comando de fim de transmissão dos dados de inspeções.
R_FTI 33 31 31
Resposta ao comando de fim de transmissão dos dados de inspeções.
3.5.3.4 Região Variável (dados referentes à semântica da FD)
Essa região da Fila de Dados (FD) possui a quantidade de octetos variável,
limitada pelo mínimo de 0 (zero) e o máximo de 90 (noventa) octetos, cujos
conteúdos devem ser números expressos em hexadecimal e restritos ao intervalo
que inicia em 07
16
e termina em FF
16
(inclusive). Esses conteúdos representam
dados associados à semântica da FD, os quais são agrupados por campos, sendo a
definição desses campos apresentada nas subseções que vão da 3.5.3.4.1 até a
3.5.3.4.3.
81
3.5.3.4.1 Campo CIEq (Código de identificação do equipamento)
Este campo está associado a todas as semânticas, existindo em todas as
Filas de Dados (FD), nas quais é destinado a representar o código de identificação
do equipamento pertencente ao sistema SAIFCEVA, para o qual não poderão haver
dois ou mais equipamentos com a mesma codificação. O CIEq é expresso em
hexadecimal, sendo previstos neste protocolo a possibilidade de até 32 (trinta e
duas) unidades para a concentração de dados UCD e 224 (duzentas e vinte e
quatro) unidades móveis de inspeção UMI, para as quais deverão ser utilizados os
intervalos para atribuição do CIEq, apresentados na Tabela 3.2:
Tabela 3.2 - Intervalos para Códigos de Identificação do Equipamento
Tabela de definição dos intervalos para atribuição do CIEq
Intervalo
Equipamento
Início Fim
UCD 00
16
1F
16
UMI 20
16
FF
16
Na fila de dados, o CIEq é formado por dois octetos, cujos conteúdos são os
códigos ASCII, expressos em hexadecimal, dos caracteres que, concatenados,
representam o valor do CIEq (cada octeto representa o caractere referente a um
nibble do valor de atribuição do CIEq). Para a transmissão, é enviado,
primeiramente, o octeto referente ao nibble que representa o dígito mais significativo
do valor relativo ao CIEq.
82
3.5.3.4.2 Campo QDI (Quantidade de inspeções)
Este campo está associado à semântica denominada QTI (comando de
informação da quantidade de inspeções a serem transmitidas, ver Tabela 3.1). Na
Fila de Dados (FD), o campo QDI representa a quantidade de inspeções a serem
transmitidas para a unidade de concentração UMI, nas subseqüentes filas de dados,
cujas semânticas serão outra, denominada TDI (comando de transmissão de dados
de inspeção, ver Tabela 3.1). Essa quantidade deverá estar entre 01
16
e FF
16
(255),
inclusive. Na FD, o campo QDI é formado por dois octetos cujos conteúdos são os
códigos ASCII, expressos em hexadecimal, dos caracteres que, concatenados,
representam o valor da quantidade de inspeções (também expressa em
hexadecimal) a serem transmitidas para a unidade de concentração UCD (cada
octeto representa o caractere referente a um nibble do valor da quantidade de
inspeções a serem transmitidas).
Para a transmissão desse campo, é enviado primeiramente o octeto referente
ao nibble que representa o dígito mais significativo do valor relativo à quantidade de
inspeções a serem transmitidas para a unidade de concentração UCD.
3.5.3.4.3 Campos referentes à semântica TDI
Nos campos referentes à semântica TDI (comando de transmissão de dados
de inspeção, ver Tabela 3.1), são enviados todos os dados relativos à inspeção de
um determinado veículo, formando uma estrutura na Fila de Dados (FD). A
83
organização dessa estrutura é apresentada na Figura 3.6, na qual os números entre
parênteses representam quantidades de octetos, sendo as descrições dos campos
que a compõe (NSI, CIV, CDI, QTT, CDT, RET, CLC e CLV) apresentadas nas
respectivas subseções a seguir.
Sentido de Transmissão
Resultado dos testes da inspeção (máximo de 8 testes em 56 octetos)
CDT
(1)
(1)
RET CLC
(3)
(2)
CLV
CDT
(1)
(1)
RET CLC
(3)
(2)
CLV NSI
(2)
(23)
CIV CDI
(2)
(1)
QTT
Figura 3.6 – Campos referentes à semântica TDI
3.5.3.4.3.1 Campo NSI (Número de seqüência)
Para a transmissão de um conjunto de inspeções (cuja quantidade é
informada no campo QDI - definido na subseção 3.5.3.4.2) por meio de filas de
dados, cada uma dessas inspeções recebe um número de seqüência que
corresponde à sua ordem entre as várias que formam o conjunto a ser transmitido.
Esse número é gerado por progressão aritmética, com primeiro termo e razão, iguais
a 1 (um).
Nesse contexto, o campo NSI representa o número de seqüência referente à
inspeção transmitida na Fila de Dados (FD), sendo que esse número deverá estar
entre 01
16
e FF
16
(255) inclusive, permitindo que, em cada sessão de comunicação
entre a unidade móvel de inspeção UMI e a unidade para a concentração de dados
UCD, sejam enviados, no máximo, dados sobre um conjunto de 255 inspeções.
Na FD o NSI é formado por dois octetos, cujos conteúdos são os códigos
ASCII, expressos em hexadecimal, dos caracteres que, concatenados, representam
84
o valor do número de seqüência, também expresso em hexadecimal (cada octeto
representa o caractere referente a um nibble do valor do número de seqüência).
Para a transmissão desse campo, é enviado primeiramente o octeto referente
ao nibble que representa o dígito mais significativo do valor relativo ao número de
seqüência.
3.5.3.4.3.2 Campo CIV (Código de identificação do veículo)
Este campo possui tamanho variável e é destinado à representação do código
de identificação do veículo. Para o campo CIV, é previsto o mínimo de 1 (um) e o
máximo de 23 (vinte e três) octetos, que poderão assumir valores entre 07
16
e FF
16
,
inclusive. Referente ao conteúdo do CIV, poderá ser utilizado o Código de
Identificação de Veículo Automotor (CIVA) exposto na subseção 2.5, ou um código
particular. Entretanto, na hipótese de utilização do código de identificação CIVA,
sugere-se que o campo CIV possua as seguintes características:
• O tamanho do CIV seja de 17 octetos.
• O octeto da extrema esquerda do CIV (considerando a Figura 3.6)
corresponda à 1ª posição do Código de Identificação de Veículo
Automotor CIVA, sendo as demais posições distribuídas de forma
concatenada, de tal maneira que o octeto da extrema direita do campo
CIV corresponda à 17ª posição do código de identificação CIVA.
• O conteúdo de cada octeto do campo CIV seja o código ASCII,
expresso em hexadecimal, do caractere referente à correspondente
posição no código de identificação CIVA.
85
• Tendo em vista o sentido de transmissão indicado na Figura 3.6, os
dados referentes ao campo CIV serão transmitidos numa ordem
iniciada por aquele correspondente à 1ª posição e terminada por
aquele correspondente à 17ª posição.
3.5.3.4.3.3 Campo CDI (Código da inspeção)
Este campo é destinado à representação do código da inspeção. O código em
questão pode variar entre os valores de 00
16
até FF
16
, inclusive, sendo esses
números utilizados para discriminar os tipos de inspeção (exemplo: Faróis). Para
cada tipo de inspeção, são associados testes cujas informações relativas à
quantidade, tipos (exemplos: Lanternas; Luz baixa; Luz Alta), resultados, valor de
leitura de corrente do circuito e valor de leitura de tensão da bateria, são
respectivamente definidas pelos campos denominados: QTT (quantidade de testes
referente à inspeção), CDT (código do teste), RET (código que indica o resultado do
teste), CLC (código que representa o valor da leitura de corrente elétrica do circuito,
referente ao teste) e CLV (código que representa o valor da leitura de tensão elétrica
da bateria, referente ao teste). As definições desses campos são apresentadas nas
respectivas subseções a seguir.
Na Fila de Dados (FD), o campo CDI é formado por dois octetos, cujos
conteúdos são os códigos ASCII, expressos em hexadecimal, dos caracteres que,
concatenados, representam o valor numérico associado ao código da inspeção,
também expresso em hexadecimal (cada octeto representa o caractere referente a
um nibble do valor numérico associado ao código da inspeção).
86
Para a transmissão desse campo, é enviado primeiramente o octeto referente
ao nibble que representa o dígito mais significativo do valor numérico associado ao
código da inspeção.
3.5.3.4.3.4 Campo QTT (Quantidade de testes)
Este campo representa a quantidade de testes referentes à inspeção
transmitida na Fila de Dados (FD), sendo que essa quantidade deverá estar entre
01
16
e 08
16
, inclusive. Na FD o campo QTT é formado por um octeto cujo conteúdo é
o código ASCII, expresso em hexadecimal, do caractere que representa o valor,
também expresso em hexadecimal, da quantidade de testes referentes à inspeção
transmitida na FD.
3.5.3.4.3.5 Campo CDT (Código do teste)
Este campo é destinado à representação do código do teste pertencente a um
determinado tipo de inspeção. O código em questão pode variar entre os valores de
07
16
até FF
16
(255), inclusive, cujos números são utilizados para discriminar os tipos
de teste (exemplos: Luz baixa; Luz Alta).
Para cada tipo de teste as informações relativas ao resultado, valor da leitura
de corrente elétrica do circuito e valor da leitura da tensão da bateria, são enviadas
nos respectivos campos adjacentes denominados: RET (código que indica o
87
resultado do teste: aprovado, reprovado ou não realizado), CLC (código que
representa o valor da leitura de corrente elétrica do circuito, referente ao teste) e
CLV (código que representa o valor da leitura de tensão elétrica da bateria, referente
ao teste). Assim sendo, as informações referentes a cada teste utilizam quatro
campos concatenados, formando um conjunto estruturado pelos campos CDT, RET,
CLC e CLV, os quais, conforme se pode observar na Figura 3.6, utilizam 7 (sete)
octetos.
A quantidade de tipos de teste permitida é de no máximo 249 (duzentos e
quarenta e nove), entretanto, para cada tipo de inspeção, é previsto o máximo de 8
(oito) tipos de testes, que utilizam 8 (oito) desses conjuntos estruturados (CDT, RET,
CLC e CLV), requerendo 56 (cinqüenta e seis) octetos na Fila de Dados (FD).
Na FD, o campo CDT é formado por um octeto cujo conteúdo é o próprio
código do teste, com seu valor expresso em hexadecimal.
3.5.3.4.3.6 Campo RET (Resultado do teste)
Este campo é destinado à representação do código que indica o resultado do
teste, pertencente a um determinado tipo de inspeção. Quando o conteúdo do
campo RET for o número: 31
16
, indicará aprovado; 30
16
, indicará reprovado; 32
16
,
indicará não realizado. Na Fila de Dados (FD) o campo RET é formado por um
octeto, cujo conteúdo é o próprio código que indica o resultado do teste.
88
3.5.3.4.3.7 Campo CLC (Código que representa o valor da leitura de corrente elétrica
do circuito)
Este campo é destinado ao código que representa o valor da leitura de
corrente elétrica do circuito, obtida num determinado tipo de teste. O código em
questão é um valor numérico que pode variar entre 000
16
e FFF
16
(4095), inclusive.
Se o teste não for realizado, esse campo deve assumir o número 000
16
.
A representação do campo CLC, na Fila de Dados (FD), utiliza 3 (três) octetos
cujos conteúdos são os códigos ASCII, expressos em hexadecimal, dos caracteres
que concatenados expressam, também em hexadecimal, o número relativo ao
código que representa o valor da leitura de corrente elétrica do circuito obtida num
determinado tipo de teste. Para a transmissão, é enviado primeiramente o octeto
referente ao nibble que representa o dígito mais significativo do número relativo ao
código que representa o valor da leitura de corrente elétrica do circuito.
3.5.3.4.3.8 Campo CLV (código que representa o valor da leitura de tensão elétrica
da bateria)
Este campo é destinado ao código que representa o valor da leitura de tensão
elétrica da bateria, obtida num determinado tipo de teste. O código em questão é um
valor numérico que pode variar entre 00
16
e FF
16
(255), inclusive.
A representação do campo CLV, na Fila de Dados (FD), utiliza 2 (dois)
octetos cujos conteúdos são os códigos ASCII, expressos em hexadecimal, dos
caracteres que, concatenados, expressam, também em hexadecimal, o número
89
relativo ao código que representa o valor da leitura de tensão elétrica da bateria
obtida num determinado tipo de teste. Para a transmissão, é enviado primeiramente
o octeto referente ao nibble que representa o dígito mais significativo do número
relativo ao código que representa o valor da leitura de tensão elétrica da bateria.
3.5.3.5 Campo BCC (Verificação)
É o campo destinado à representação do CRC (Cyclic Redundancy Check,
Verificação de Redundância Cíclica), determinado sobre o conteúdo dos octetos
contidos na região para cálculo de BCC, exposta na Figura 3.5. Para esse cálculo
aplica-se o algoritmo do CRC C.C.I.T.T. (AGHAZARM, JUNIOR, 1988).
Para a representação do campo BCC, na Fila de Dados (FD), utilizam-se 4
(quatro) octetos cujos conteúdos são os códigos ASCII, expressos em hexadecimal,
dos caracteres que concatenados representam o valor final do cálculo do CRC (cada
octeto representa o caractere referente a um nibble do valor calculado). Para a
transmissão, deve-se respeitar a sequência na qual enviam-se os caracteres que,
concatenados, representam o valor do resultado do cálculo do CRC, sendo esse
envio iniciado pelo caractere referente ao nibble mais significativo do valor calculado
para o CRC.
Tendo em vista que o valor final do cálculo do CRC resulta em um número,
que representado em binário utiliza 16 (dezesseis) bits, apresenta-se na Figura 3.7 a
organização desses bits que decorre nos octetos que compõem o campo BCC.
90
B15~B0...Bit
s
resultantes do
cálculo do CRC.
CRC0L
B15
B11
B7 B3 B0
B4
B8
B12
CRC0L...Nibble que contém os
bits B3 B2 B1 B0.
CRC0H...Nibble que contém os
bits B7 B6 B5 B4.
CRC1L...Nibble que contém os
bits B11 B10 B9 B8.
CRC1H...Nibble que contém os
bits B15 B14 B13 B12.
CRC0H
CRC1L
CRC1H
CRC0NL
CRC0NH
CRC1NL
CRC1NH
CRC0NL...Octeto que contém o código ASCII (em hexadecimal) do caractere que representa o conteúdo do nibble CRC0L expresso em hexadecimal.
CRC0NH...Octeto que contém o código ASCII (em hexadecimal) do caractere que representa o conteúdo do nibble CRC0H expresso em hexadecimal.
CRC1NL...Octeto que contém o código ASCII (em hexadecimal) do caractere que representa o conteúdo do nibble CRC1L expresso em hexadecimal.
CRC1NH...Octeto que contém o código ASCII (em hexadecimal) do caractere que representa o conteúdo do nibble CRC1H expresso em hexadecimal.
Bit menos significativo Bit mais significativo
Figura 3.7 – Organização de bits para compor o campo BCC
A partir dos elementos contidos na Figura 3.7, o campo BCC é formado na
Fila de Dados (FD), pela concatenação dos seguintes conteúdos de octetos:
(CRC1NH), (CRC1NL), (CRC0NH) e (CRC0NL).
3.5.4 Definição das Filas de Dados (FD)
A definição das Filas de Dados (FD) é realizada por meio das tabelas a
seguir, sendo os respectivos conteúdos compostos pelos campos descritos na
subseção 3.5.3.
Na Tabela 3.3, é definido o conteúdo da Fila de Dados (FD) intitulada: N1_ITI.
Essa FD corresponde ao comando de início de transmissão dos dados de
inspeções.
91
Tabela 3.3 - Conteúdo da FD N1_ITI
Conteúdo da FD N1_ITI
Campo da FD
Conteúdo
Nome
Hexa ASCII
Representação
Concatenada
Observação
SINC 06
Caractere de Sincronismo.
30 0
QTD
34 4
04
Quantidade de octetos até o BCC.
30 0
SEMA
31 1
01
Código de Semântica.
xx X
CIE
yy Y
XY
Código do equipamento UMI, especificado na subseção
3.5.3.4.1.
(CRC1NH)
(CRC1NL)
(CRC0NH)
BCC
(CRC0NL)
Representação do valor do cálculo do CRC, conforme
organização especificada na subseção 3.5.3.5.
Na Tabela 3.4, é definido o conteúdo da FD intitulada: N2_R_ITI. Essa FD
corresponde à resposta ao comando de início de transmissão dos dados de
inspeções.
Tabela 3.4 - Conteúdo da FD N2_R_ITI
Conteúdo da FD N2_R_ITI
Campo da FD
Conteúdo
Nome
Hexa ASCII
Representação
Concatenada
Observação
SINC 06
Caractere de Sincronismo.
30 0
QTD
34 4
04
Quantidade de octetos até o BCC.
30 0
SEMA
32 2
02
Código de Semântica.
xx X
CIE
yy Y
XY
Código do equipamento UCD, especificado na subseção
3.5.3.4.1.
(CRC1NH)
(CRC1NL)
(CRC0NH)
BCC
(CRC0NL)
Representação do valor do cálculo do CRC, conforme
organização especificada na subseção 3.5.3.5.
Na Tabela 3.5, é definido o conteúdo da FD intitulada: N1_QTI. Essa FD
corresponde ao comando de informação da quantidade de inspeções a serem
transmitidas.
92
Tabela 3.5 - Conteúdo da FD N1_QTI
Conteúdo da FD N1_QTI
Campo da FD
Conteúdo
Nome
Hexa ASCII
Representação
Concatenada
Observação
SINC 06
Caractere de Sincronismo.
30 0
QTD
36 6
06
Quantidade de octetos até o BCC.
31 1
SEMA
30 0
10
Código de Semântica.
xx X
CIE
yy Y
XY
Código do equipamento UMI, especificado na subseção
3.5.3.4.1.
rr R
QDI
ss S
RS
Quantidade de inspeções a serem transmitidas, valore entre
01
16
e FF
16
, conforme especificado na subseção 3.5.3.4.2.
(CRC1NH)
(CRC1NL)
(CRC0NH)
BCC
(CRC0NL)
Representação do valor do cálculo do CRC, conforme
organização especificada na subseção 3.5.3.5.
Na Tabela 3.6, é definido o conteúdo da FD intitulada: N2_R_QTI. Essa FD
corresponde à resposta ao comando de informação da quantidade de inspeções a
serem transmitidas.
Tabela 3.6 - Conteúdo da FD N2_R_QTI
Conteúdo da FD N2_R_QTI
Campo da FD
Conteúdo
Nome
Hexa ASCII
Representação
Concatenada
Observação
SINC 06
Caractere de Sincronismo.
30 0
QTD
36 6
06
Quantidade de octetos até o BCC.
31 1
SEMA
31 1
11
Código de Semântica.
xx X
CIE
yy Y
XY
Código do equipamento UCD, especificado na subseção
3.5.3.4.1.
rr R
QDI
ss S
RS
Quantidade de inspeções a serem transmitidas para a UCD,
recebidas da UMI por meio da FD N1_QTI.
(CRC1NH)
(CRC1NL)
(CRC0NH)
BCC
(CRC0NL)
Representação do valor do cálculo do CRC, conforme
organização especificada na subseção 3.5.3.5.
Na Tabela 3.7, é definido o conteúdo da FD intitulada: N1_TDI. Essa FD
corresponde ao comando de transmissão de dados de inspeção.
93
Tabela 3.7 - Conteúdo da FD N1_TDI
Conteúdo da FD N1_TDI
Campo da FD
Conteúdo
Nome
Hexa ASCII
Representação
Concatenada
Observação
SINC 06
Caractere de Sincronismo.
35 5
QTD
38 8
58
Quantidade de octetos até o BCC.
32 2
SEMA
30 0
20
Código de Semântica.
xx X
CIE
yy Y
XY
Código do equipamento UMI, especificado na subseção
3.5.3.4.1.
rr R
NSI
ss S
RS
Número de seqüência para transmissão da inspeção,
conforme especificado na subseção 3.5.3.4.3.1.
mm
1
(mínimo 1
máximo 23
octetos)
•
•
•
•
•
•
CIV
mm
23
É o código de identificação do veículo formado por até 23
octetos, podendo ser o CIVA ou código particular, conforme
especificado na subseção 3.5.3.4.3.2.
gg G
CDI
hh H
GH
Código da inspeção conforme especificado na subseção
3.5.3.4.3.3.
QTT pp P
Quantidade de testes referentes à inspeção, conforme
especificado na subseção 3.5.3.4.3.4.
CDT tt
1
Código do teste conforme subseção
3.5.3.4.3.5.
RET vv
1
V
1
Resultado do teste conforme subseção
3.5.3.4.3.6.
ii
1
I
1
jj
1
J
1
CLC
kk
1
K
1
I
1
J
1
K
1
Código que representa o valor da leitura de
corrente do circuito obtida no teste, conforme
especificação apresentada na subseção
3.5.3.4.3.7.
nn
1
N
1
CLV
zz
1
ZZ
1
Z
1
N
1
Código que representa o valor da leitura de
tensão da bateria obtida no teste, conforme
especificação apresentada na subseção
3.5.3.4.3.8.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
CDT tt
8
Código do teste conforme subseção
3.5.3.4.3.5.
RET vv
8
V
8
Resultado do teste conforme subseção
3.5.3.4.3.6.
ii
8
I
8
jj
8
J
8
CLC
kk
8
K
8
I
8
J
8
K
8
Código que representa o valor da leitura de
corrente do circuito obtida no teste, conforme
especificação apresentada na subseção
3.5.3.4.3.7.
nn
8
N
8
CLV
zz
8
ZZ
8
Z
8
N
8
Código que representa o valor da leitura de
tensão da bateria obtida no teste, conforme
especificação apresentada na subseção
3.5.3.4.3.8.
Resultado
dos testes
da inspeção
(máximo de
8 tipos de
testes
transmitidos
em
56 octetos)
(CRC1NH)
(CRC1NL)
(CRC0NH)
BCC
(CRC0NL)
Representação do valor do cálculo do CRC, conforme
organização especificada na subseção 3.5.3.5.
94
Na Tabela 3.8, é definido o conteúdo da FD intitulada: N2_R_TDI. Essa FD
corresponde à resposta ao comando de transmissão de dados de inspeção.
Tabela 3.8 - Conteúdo da FD N2_R_TDI
Conteúdo da FD N2_R_TDI
Campo da FD
Conteúdo
Nome
Hexa ASCII
Representação
Concatenada
Observação
SINC 06
Caractere de Sincronismo.
30 0
QTD
36 6
06
Quantidade de octetos até o BCC.
32 2
SEMA
31 1
21
Código de Semântica.
xx X
CIE
yy Y
XY
Código do equipamento UCD, especificado na subseção
3.5.3.4.1.
rr R
NSI
ss S
RS
Número de seqüência recebido da UMI na FD N1_TDI que
deu origem a esta FD.
(CRC1NH)
(CRC1NL)
(CRC0NH)
BCC
(CRC0NL)
Representação do valor do cálculo do CRC, conforme
organização especificada na subseção 3.5.3.5.
Na Tabela 3.9, é definido o conteúdo da FD intitulada: N1_FTI. Essa FD
corresponde ao comando de fim de transmissão de dados de inspeções.
Tabela 3.9 - Conteúdo da FD N1_FTI
Conteúdo da FD N1_FTI
Campo da FD
Conteúdo
Nome
Hexa ASCII
Representação
Concatenada
Observação
SINC 06
Caractere de Sincronismo.
30 0
QTD
34 4
04
Quantidade de octetos até o BCC.
33 3
SEMA
30 0
30
Código de Semântica.
xx X
CIE
yy Y
XY
Código do equipamento UMI, especificado na subseção
3.5.3.4.1.
(CRC1NH)
(CRC1NL)
(CRC0NH)
BCC
(CRC0NL)
Representação do valor do cálculo do CRC, conforme
organização especificada na subseção 3.5.3.5.
95
Na Tabela 3.10, é definido o conteúdo da FD intitulada: N2_R_FTI. Essa FD
corresponde à resposta ao comando de fim de transmissão dos dados de inspeções.
Tabela 3.10 - Conteúdo da FD N2_R_FTI
Conteúdo da FD N2_R_FTI
Campo da FD
Conteúdo
Nome
Hexa ASCII
Representação
Concatenada
Observação
SINC 06
Caractere de Sincronismo.
30 0
QTD
34 4
04
Quantidade de octetos até o BCC.
33 0
SEMA
31 2
32
Código de Semântica.
xx X
CIE
yy Y
XY
Código do equipamento UCD, especificado na subseção
3.5.3.4.1.
(CRC1NH)
(CRC1NL)
(CRC0NH)
BCC
(CRC0NL)
Representação do valor do cálculo do CRC, conforme
organização especificada na subseção 3.5.3.5.
3.5.5 Procedimentos para as comunicações entre a UMI e a UCD
Nas subseções 3.5.5.1 e 3.5.5.2, são apresentados os procedimentos
referentes às realizações das comunicações para a transmissão e recepção de
dados de inspeções, entre a unidade móvel de inspeção UMI e a unidade para a
concentração de dados UCD.
96
3.5.5.1 Procedimentos para a transmissão de dados de inspeções
Para a unidade móvel de inspeção UMI realizar a transmissão de dados de
inspeções, para a unidade de concentração de dados UCD, devem ser executados
os procedimentos representados no fluxograma analítico exposto na Figura 3.8.
Na figura em questão, os erros de comunicação são referenciados por uma
nomenclatura formada pelo prefixo “ERRO”, seguido por um número de dois dígitos.
Essa nomenclatura é utilizada para discriminar os erros de comunicação, sendo
cada nomenclatura associada a um código e uma descrição, conforme apresentado
na Tabela 3.11.
Tabela 3.11 - Tipos de erros de comunicação na transmissão de dados de inspeções
Denominação Código Descrição
ERRO10 10
UCD não responde ao envio da FD N1_ITI.
ERRO11 11
UCD não responde ao envio da FD N1_QTI.
ERRO12 12
Na resposta ao envio da FD N1_QTI, houve troca do número do equipamento UCD (CIE
diferente do iniciado em N2_R_ITI).
ERRO13 13
Na resposta ao envio da FD N1_QTI a UMI recebeu FD com semântica diferente de R_QTI.
ERRO14 14
Na resposta ao envio da FD N1_QTI a UMI recebeu QDI diferente do enviado.
ERRO15 15
UCD não responde ao envio de uma FD N1_TDI.
ERRO16 16
Na resposta ao envio de uma FD N1_TDI, houve troca do número do equipamento UCD
(CIE diferente do iniciado em N2_R_ITI).
ERRO17 17
Na resposta ao envio da FD N1_TDI a UMI recebeu FD com semântica diferente de R_TDI.
ERRO18 18
UMI recebeu FD N2_RTDI cuja ordem não corresponde a N1_TDI enviada.
ERRO19 19
UCD não responde ao envio da FD N1_FTI.
ERRO20 20
Na resposta ao envio de uma FD N1_FTI, houve troca do número do equipamento UCD (CIE
diferente do iniciado em N2_R_ITI).
ERRO21 21
Na resposta ao envio da FD N1_FTI a UMI recebeu FD com semântica diferente de R_FTI.
97
Início
UMI transmite FD N1_ITI para UCD
Não
Não
Sim
Inicia contagem de tempo de 1,3 s
Sim
2
Não
Sim
Ocorreram
3 transmissões
da N1_QTI ?
Não
Não
Sim
Sim
Registra ERRO11
-Armazena no contador CONT1 o valor 1.
-Armazena na memória MEMO1 a
quantidade de avaliações a serem transmitidas.
Terminou
Tempo de
1,3 s ?
UMI
recebeu FD
íntegra ?
Terminou
Tempo de
1,3 s ?
UMI
recebeu FD N2_R_ITI
íntegra ?
Armazena CIE da UCD em MEMO2
É a
mesma UCD
(CIE=MEMO2) ?
Sim
Não
Inicia contagem de tempo de 1,3 s
UMI Transmite FD N1_QTI para UCD
Registra ERRO12
Registra ERRO10
Ocorreram
3 transmissões
da N1_ITI ?
Sim
1
Não
3
UMI
recebeu
FD N2_R_QTI ?
Registra ERRO13
Não
Sim
QDI
recebida = QDI
transmitida ?
Registra ERRO14
2
Sim
Não
UMI transmite FD N1_TDI cuja ordem é
a apontada por CONT1
Sim
Não
Registra ERRO15
Não
Sim
Não
Incrementa CONT1 de uma unidade
Não
Inicia contagem de tempo de 1,3 s
Terminou
Tempo de
1,3 s ?
UMI
recebeu íntegra ?
É FD N2_R_TDI ?
É a
mesma UCD
(CIE=MEMO2) ?
Sim
Sim
Sim
Ocorreram 3
transmissões de N1_TDI
cuja ordem é a apontada
por CONT1 ?
Registra ERRO16
2
Registra ERRO17
3
Não
Fim
Não
Sim
Sim
Registra ERRO20
Não
Não
CONT1 > MEMO1 ?
Não
Sim
UMI transmite FD N1_FTI para UCD
Inicia contagem de tempo de 1,3 s
Terminou
Tempo de
1,3 s ?
UMI
recebeu FD íntegra ?
É a
mesma UCD
(CIE=MEMO2) ?
Ocorreram
3 transmissões
da N1_FTI ?
Não
Continuar
em modo de
Transmissão ?
Sim
2
Registra estado
de transmissão
não concluída
Registra estado
de transmissão
concluída
Sim
1
Não
Registra ERRO19
Sim
2
A ordem da
N2_R_TDI é a apontada
por CONT1 ?
Sim
Registra ERRO18
Não
UMI
recebeu FD
N2_R_FTI ?
?
Registra ERRO21
Não
Sim
Espera passar 8 s
Figura 3.8 – Fluxograma analítico referente à transmissão de dados de inspeções
98
3.5.5.2 Procedimento para a recepção de dados de inspeções
Para a unidade de concentração UCD realizar a recepção de dados de
inspeções, da unidade móvel de inspeção UMI, devem ser executados os
procedimentos representados no fluxograma analítico exposto na Figura 3.9.
Na figura em questão, os erros de comunicação são referenciados por uma
nomenclatura formada pelo prefixo “ERRO”, seguido por um número de dois dígitos.
Essa nomenclatura é utilizada para discriminar os erros de comunicação, sendo
cada nomenclatura associada a um código e uma descrição, conforme apresentado
na Tabela 3.12.
Tabela 3.12 - Tipos de erros de comunicação na recepção de dados de inspeções
Denominação Código Descrição
ERRO40 40
UMI não envia FD N1_QTI.
ERRO41 41
Na recepção da FD N1_QTI, houve troca do número do equipamento UMI (CIE diferente do
iniciado em N1_ ITI).
ERRO42 42
Na recepção da FD N1_QTI a UCD recebeu FD com semântica diferente de ITI ou QTI.
ERRO43 43
UMI não envia FD N1_TDI.
ERRO44 44
Na recepção de FD N1_TDI, houve troca do número do equipamento UMI (CIE diferente do
iniciado em N1_ ITI).
ERRO45 45
Na recepção da FD N1_QTI a UCD recebeu FD com semântica diferente de QTI ou TDI.
ERRO46 46
UCD recebeu a primeira FD N1_TDI e a ordem não é compatível com a seqüência
estabelecida (número de seqüência não é igual a 1).
ERRO47 47
UMI não envia a próxima FD N1_TDI ou a FD N1_FTI.
ERRO48 48
Na recepção da próxima FD N1_TDI ou da FD N1_FTI, houve troca do número do
equipamento UMI (CIE diferente do iniciado em N1_ ITI).
ERRO49 49
Na recepção da próxima FD N1_TDI ou da FD N1_FTI, a UCD recebeu FD com semântica
diferente de TDI ou FTI.
ERRO50 50
UCD recebeu FD N1_TDI cuja ordem não é compatível com a seqüência estabelecida.
ERRO51 51
Na recepção de FD N1_FTI, houve troca do número do equipamento UMI (CIE diferente do
iniciado em N1_ ITI).
ERRO52 52
Na recepção da FD N1_FTI a UCD recebeu FD com semântica diferente de FTI.
99
Fim
UCD transmite FD R_TDI de
ordem apontada por CONT1
UCD
recebeu FD N1_TDI
cuja ordem é a apontada
por CONT1 ?
Não
Sim
Registra ERRO47
Sim
Sim
Inicia contagem de tempo de 6,5 s
Terminou
Tempo de
6,5 s ?
UCD
recebeu FD
íntegra ?
É a
mesma UMI
(CIE=MEMO2) ?
UCD
recebeu FD N1_TDI
cuja ordem é a apontada
por CONT1 ?
Sim
Não
4
Não
Registra ERRO48
Não
A FD
possui semântica
TDI ou FTI ?
Sim
Registra ERRO49
Não
Registra ERRO50
Não
4
Incrementa CONT1 de uma unidade
CONT1 = MEMO1?
Não
Sim
Sim
Inicia contagem de tempo de 6,5 s
Terminou
Tempo de
6,5 s ?
UCD transmite FD N2_R_FTI para UMI
UCD
recebeu FD
íntegra ?
Não
Sim
Sim
Registra ERRO51
2
Continuar
em modo de
Recepção ?
Registra estado
de recepção
concluída
Registra estado
de recepção
não concluída
2
1
Sim
Não
UCD armazena avaliação cuja
ordem é a apontada por CONT1
Não
Sim
3
É a
mesma UMI
(CIE=MEMO2) ?
É FD N1_FTI ?
Sim
Não
2
2
Não
Registra ERRO532
Não
Sim
Registra ERRO40
Não
Terminou
Tempo de
6,5 s ?
Início
Não
3
Sim
Inicia contagem de tempo de 6,5 s
UCD
recebeu FD N1_ITI
íntegra ?
UCD transmite FD N2_R_ITI para UMI
Sim
Não
1
Armazena CIE da UMI em MEMO2
UCD
recebeu FD
íntegra ?
É a
mesma UMI
(CIE=MEMO2) ?
Registra ERRO42
Sim
Não
Continuar
em modo de
recepção ?
Registra ERRO44
Não
-Armazena no contador CONT1 o valor 1.
-Armazena na memória MEMO1 a quantidade
de avaliações a serem recebidas.
Sim
Inicia contagem de tempo de 6,5 s
Terminou
Tempo de
6,5 s ?
UCD
recebeu FD
íntegra ?
A ordem da
FD N1_TDI é a apontada
por CONT1 ?
Não
UCD
recebeu FD
N1_TDI ?
Sim
2
Registra ERRO43
É a
mesma UMI
(CIE=MEMO2) ?
Não
Sim
Sim
Registra ERRO45
4
A FD
possui semântica
ITI ou QTI ?
UCD
recebeu FD
N1_QTI ?
Não
Sim
Sim
Não
A FD
possui semântica
QTI ou TDI ?
Sim
Não
Sim
Não
Registra ERRO46
Sim
Não
Registra ERRO41
UCD transmite N2_R_QTI para UMI,
utilizando QDI = MEMO1
Figura 3.9 – Fluxograma analítico referente à recepção de dados de inspeções
100
3.5.5.3 Exemplo de seqüência de Filas de Dados em uma comunicação
O esquemático apresentado na Figura 3.10, ilustra exemplo de seqüência de
Fila de Dados (FD) numa comunicação bem sucedida, na qual são transmitidos
dados de duas inspeções.
N1_ITI
UCD responde ao comando de iníci
o
de transmissão de dados de
inspeções. Será aguardada a
recepção da N1_QTI por até 6,5 s
.
Durante esse tempo qualque
r
recepção de N1_ITI será respondida
com N2_R_ITI.
UMI envia comando de
início de transmissão de
dados de inspeções.
Serão feitas no máximo 3
tentativas de envio da
N1_ITI, sendo uma a
cada 1,3 s.
UMI UCD
N2_R_ITI
N1_QTI
N2_R_QTI
N1_TDI (ordem 1)
N2_R_TDI (ordem 1)
UMI envia comando de
informação da quantidade
de inspeções a sere
m
transmitidas (2 neste
exemplo). Serão feitas n
o
máximo 3 tentativas de
envio da N1_QTI, sendo
uma a cada 1,3 s.
UCD responde ao comando de
informação de quantidade de
inspeções a serem recebidas. Ser
á
aguardada a recepção da N1_TDI
por até 6,5 s. Durante esse tempo
qualquer recepção de N1_QTI ser
á
respondida com N2_R_QTI.
N1_TDI (ordem 2)
N2_R_TDI (ordem 2)
UMI envia comando de
transmissão de dados de
inspeção, de ordem 1..
Serão feitas no máximo 3
tentativas de envio da
N1_TDI, sendo uma a
cada 1,3 s.
UCD responde ao comando de
transmissão de dados de inspeção,
de ordem 1. Será aguardada a
recepção da N1_TDI de orde
m
posterior, por até 6,5 s. Durante ess
e
tempo qualquer recepção de N1_TDI
de ordem 1, será respondida co
m
N2_R_TDI de ordem 1.
UCD responde ao comando de
transmissão de dados de inspeção,
de ordem 2. Será aguardada a
recepção da N1_FTI por até 6,5 s.
Durante esse tempo qualquer
recepção de N1_TDI de ordem 2,
será respondida com N2_R_TDI de
ordem 2.
UMI envia comando de
transmissão de dados de
inspeção, de ordem 2..
Serão feitas no máximo 3
tentativas de envio da
N1_TDI, sendo uma a
cada 1,3 s.
N1_FTI
N2_R_FTI
UMI envia comando de
fim de transmissão de
dados de inspeções.
Serão feitas no máximo 3
tentativas de envio da
N1_FTI, sendo uma a
cada 1,3 s.
UCD responde ao comando de Fim
de transmissão de inspeções, sendo
também iniciada uma temporização
de 6,5 s. Durante essa temporização
qualquer recepção de N1_FTI será
respondida com N2_R_FTI.
Fim da
Comunicação
Início da
Comunicação
Figura 3.10 – Representação de seqüência de FD em exemplo de comunicação bem sucedida
101
3.6 PROCESSO DE INSPEÇÃO ADOTADO PARA O SAIFCEVA
Para o “Processo de Inspeção da Rede Elétrica de Veículo Automotor
Adotado para o SAIFCEVA” (PIREVAS), será utilizado esquemático apresentado na
Figura 3.11.
CIRCUITOS
EL
É
TRICOS
VEÍCULO AUTOMOTOR (VEA)
BATERIA
+
−
Sistema de Auxílio à Inspeção de
Funcionamento de Circuitos Elétricos
de Veículos Automotores
(SAIFCEVA)
REDE ELÉTRICA
DA
CONCESSIONÁRIA
V
BAT
I
CKT
Transdutor de
Corrente
Elétrica
(TCE)
Garras
de Tensão
(GDT)
Unidade
Móvel de
Inspeção
(UMI)
Código de barras da
etiqueta de identificação
do veículo
Leitor de
Código de Barras
(LCB)
Unidade
para
Concentração
de Dados
(UCD)
Comunicação por
Radiação Infravermelha
Figura 3.11 – Esquemático do SAIFCEVA para inspeção de veículo automotor
Os procedimentos referentes ao processo de inspeção PIREVAS, são
representados pelo fluxograma analítico contido na Figura 3.12. Para essa figura
deve-se considerar que a Interface Homem-Máquina (IHM) da unidade móvel de
inspeção UMI, é formada pelo bloco do mostrador BMS e pelo teclado da unidade
móvel TUM (ver Figura 3.2).
102
Procedimento
de Avaliação da Leitura de Corrente do Circuito Sob Teste
teve como resultado
APROVADO ?
SIM
NÃO
IHM_UMI apresenta resultado e dados dos testes.
UMI armazena resultado e dados dos testes em memória não volátil.
1
Continuar a inspeção ?
NÃO
SIM
Foram
testados todos os circuitos
da Inspeção ?
SIM
NÃO
UMI seleciona próximo circuito a ser testado.
2
Operador coloca a chave de ignição do veículo na posição desligada.
Operado retira o transdutor TCE do condutor ligado ao terminal negativo da bateria do veículo.
Operador retira a garra de tensão GDT dos terminais da bateria do veículo.
Inspecionar
outro
veículo?
3
SIM
NÃO
FIM
Realizar
transmissão de dados das
inspeções para a
UCD?
1
NÃO
Repetir o teste ?
2
SIM
NÃO
IHM_UMI instrui o operador sobre as ações a serem efetuadas no veículo para retorná-lo às mesmas condições anteriores a realização do teste.
SIM
UMI realiza Procedimento de Leitura da Corrente do Circuito Sob Teste.
UMI realiza Procedimento de Avaliação da Leitura de Corrente do Circuito Sob Teste.
5
Operador coloca a chave de ignição do veículo na posição desligada.
Operador instala transdutor TCE no condutor ligado ao terminal negativo da bateria do veículo.
Operador instala garras de tensão GDT nos terminais da bateria do veículo.
Operador coloca a chave de ignição do veículo na posição ligada.
Por meio do leitor LCB o operador comanda a leitura da etiqueta de identificação do veículo.
UMI recebe dados da etiqueta e seleciona a marca e o modelo do veículo.
UMI carrega os parâmetros dos circuitos elétricos a serem inspecionados.
UMI seleciona o
p
rimeiro circuito a ser testado.
IHM_UMI informa para o operador o circuito a ser testado.
IHM_UMI instrui o operador sobre as ações a serem efetuadas no veículo para realização do este.
Operador aciona tecla de avaliação do circuito, na IHM_UMI.
UMI realiza Procedimento de Leitura da Tensão da Bateria do Veículo.
UMI realiza Procedimento de Avaliação da Tensão da Bateria do Veículo.
2
3
Procedimento
de Avaliação da Tensão da Bateria
do Veículo teve como resultado
APROVADA ?
UMI define resultado do teste de circuito como NÃO REALIZADO.
5
NÃO
SIM
INÍCIO
UMI define resultado do teste de circuito como REPROVADO. UMI define resultado do teste de circuito como APROVADO.
UMI seleciona próximo circuito a ser testado.
UMI transmite dados das inspeções para a UCD
Figura 3.12 – Fluxograma analítico referente ao PIREVAS
103
Para o “Procedimento de Leitura da Tensão da Bateria do Veículo” e para o
“Procedimento de Avaliação da Tensão da Bateria do Veículo”, citados no
fluxograma da figura anterior, serão adotados, de forma análoga, os padrões citados
nas subseções 2.1.7.1 e 2.1.7.2, respectivamente.
Para o “Procedimento de Leitura da Corrente do Circuito Sob Teste” e para o
“Procedimento de Avaliação da Leitura de Corrente do Circuito Sob Teste”, citados
no fluxograma da figura anterior, serão adotados, de forma análoga, os padrões
citados nas subseções 2.1.7.3 e 2.1.7.4, respectivamente.
104
4 PROTÓTIPOS E ENSAIOS PRÁTICOS
Nessa seção são abordados os protótipos e os ensaios práticos, cuja
finalidade é permitir avaliações referentes à validação dos princípios de
funcionamento de elementos do projeto conceitual do Sistema de Auxílio à Inspeção
de Funcionamento de Circuitos Elétricos de Veículo Automotor (SAIFCEVA).
4.1 PROTÓTIPOS
Para a realização dos ensaios práticos, foram obtidos protótipos de elementos
do SAIFCEVA, sendo a organização desses elementos exposta na arquitetura
ilustrada na Figura 4.1.
Interface para
o Padrão
Infravermelho (IPI)
Protótipo da
Unidade para
Concentração
de Dados
(UCD)
Microcomputador
(MCD)
EIA 232
9600 bps
Protocolo de
Comunicação
por Radiação
Infravermelha
(PCR)
45454 bps
Bloco de Controle
da Unidade Móvel
(BCO)
Bloco de Energia
da Unidade Móvel
(BEM)
Protótipo da Unidade Móvel de Inspeção (UMI)
Bloco do Mostrador
(BMS)
Teclado da
Unidade Móvel
(TUM)
Interface Para
o Padrão
EIA 232 (IPE)
Bloco de Conversão
Analógico-Digital
(BAD)
EIA 232
(TTL)
9600 bps
EIA 232
9600 bps
Leitor de Código
de Barras (LCB)
Transdutor de
Corrente Elétrica (TCE)
Garras de
Tensão (GDT)
Interface Para
o Padrão
Infravermelho (IPI)
Figura 4.1 – Arquitetura dos protótipos de elementos do SAIFCEVA
105
Dos elementos apresentados na Figura 4.1, o microcomputador MCD, o leitor
de código de barras LCB e o transdutor de corrente elétrica TCE, são equipamentos
encontrados no mercado nacional; os demais foram desenvolvidos e construídos
especialmente para utilização neste trabalho.
Na Figura 4.2, é apresentada imagem dos componentes de hardware que
compõem os elementos mencionados.
Bloco de
energia BEM
Interface IPI
da UMI
Interface IPI
da UCD
Blocos: de
controle BCO
e Conversão
A/D BAD
Mostrador
BMS
Leitor de
Código de
Barras LCB
Interface
IPE
Teclado
TUM
Transdutor
TCE
Microcomputador
MCD
Garras de
Tensão
GDT
Figura 4.2 – Imagem do hardware relativo aos elementos do SAIFCEVA
Nas respectivas subseções a seguir, é realizada descrição sobre esses
protótipos de elementos do SAIFCEVA, sendo o conteúdo dessa descrição
relacionado às figuras 4.1 e 4.2.
106
4.1.1 Definição de características aplicadas ao protocolo PCR
Para utilização nos ensaios práticos referentes a este trabalho, definiram-se
características aplicadas ao protocolo de comunicação por radiação infravermelha
PCR, sendo essas apresentadas nos itens a seguir:
• Os comprimentos de onda da radiação infravermelha utilizados nas
interfaces para o padrão infravermelho IPI deverão estar localizados
em λ = 875 ± 25 nm, sendo a velocidade de comunicação de
45454 bps.
• As interfaces IPI deverão estar em conjuntos de hardware separados
dos demais elementos do Sistema de Auxílio à Inspeção de
Funcionamento de Circuitos Elétricos de Veículo Automotor
(SAIFCEVA). Cada um desses conjuntos deverá realizar a conversão
de sinais EIA 232 para pulsos de radiação infravermelha (IR) e
vice-versa, sendo que, relativo ao EIA 232: as velocidades de operação
deverão ser de 9600 bps; os níveis de tensão para interligação ao
bloco de controle da unidade móvel BCO, deverão ser compatíveis
com o padrão TTL; os níveis de tensão para interligação ao
microcomputador MCD, deverão ser compatíveis com o padrão
EIA 232C (tensões entre +12 V e -12 V).
• Para a conversão EIA 232 - IrDA - EIA 232, e as demais operações
referentes à execução dos procedimentos do protocolo PCR, poderá
ser utilizado um tempo de separação entre os quadros que transmitem
os octetos utilizados nas comunicações, no nível da unidade móvel de
107
inspeção UMI e da unidade para a concentração de dados UCD.
Entretanto, esse tempo não poderá exceder 2 ms.
• Para o campo do código de identificação do equipamento, CIEq, da
unidade móvel de inspeção UMI, deverá ser utilizado como código o
valor 0A
16
, sendo seus octetos preenchidos com 30
16
e 41
16
. Para o
campo CIEq da unidade para a concentração de dados UCD, deverá
ser utilizado como código o valor 01
16
, sendo seus octetos preenchidos
com 30
16
e 31
16
.
• Para o campo do código de identificação do veículo, CIV, deverão ser
utilizados 17 octetos.
• Para o campo do código da inspeção, CDI, deverá ser utilizado como
código o valor E1
16
, sendo seus octetos preenchidos com 45
16
e 31
16
.
Esse código será utilizado para representar a inspeção dos circuitos de
faróis (luz alta, luz baixa e lanternas), do veículo.
• Para o campo do código do teste, CDT, deverão ser utilizados os
seguintes valores: 31
16
, para representar o teste de Lanternas; 32
16
,
para representar o teste de Luz Baixa; 33
16
, para representar o teste de
Luz Alta.
108
4.1.2 Elementos referentes ao protótipo da Unidade Móvel de Inspeção (UMI)
4.1.2.1 Elementos da unidade móvel UMI elaborados para utilização exclusiva nos
ensaios práticos
Em uma placa de circuito impresso, doravante designada por PCI_UMI_01,
foram montados os seguintes elementos da unidade móvel UMI: bloco do mostrador
BMS; teclado da unidade móvel TUM; interface para o padrão EIA 232, IPE; bloco de
conversão analógico-digital BAD; bloco de controle da unidade móvel BCO. Embora
a imagem dessa placa esteja contida na Figura 4.2, apresenta-se na Figura 4.3,
outra, exclusiva, com o apontamento de mais detalhes.
Mostrador BMS
Teclado TUM
Interface IPE
Blocos de:
Controle BCO
e
Conversão A/D,
BAD
Conector para
o transdutor
TCE
Conector de
dados para
o leitor de
código de barras
LCB
Conector para
as garras de
tensão GDT
Conector para
fonte externa
Conector de energia
para o leitor LCB
Conector de
dados para a
interface do
padrão
infravermelho
IPI
Figura 4.3 – Imagem da placa PCI_UMI_01
109
Para o bloco de controle BCO e o bloco de conversão analógico-digital BAD,
foi utilizado um microcontrolador modelo PIC 16F877A, na versão de 40 terminais,
da marca Microchip (MICROCHIP, 2007), cujas características são apresentadas na
subseção 2.3. Por meio desse microcontrolador implementou-se um software para
executar as funções requeridas para a unidade móvel de inspeção UMI, nos ensaios
práticos referentes a este trabalho.
O software em questão consumiu 3502 palavras de 14 bits, sendo seu
fluxograma analítico apresentado na Figura 4.4. Nessa figura há duas sub-rotinas
denominadas “Leitura e Avaliação da Tensão da Bateria” e “Leitura e Avaliação da
Corrente do Circuito”, as quais têm seus fluxogramas apresentados,
respectivamente, nas Figuras 4.5 e 4.6.
110
2
BCO exibe no BMS a mensagem:
“PRESS . <S> PARA “
“INICIAR TESTES “
INÍCIO
BCO exibe no BMS a mensagem:
“REALIZE LEITURA “
“CODIGO DE BARRAS “
LCB
enviou os caracteres do
CIV ?
NÃO
SIM
NÃO
SIM
Tecla <S> foi acionada ?
BCO exibe no BMS a mensagem abaixo na
qual os “X “ representam os caracteres do CIV:
“IDENTIFICACAO : X “
“XXXXXXXXXXXXXXXX “
NÃO
SIM
Tecla <S> foi acionada ?
1
BCO exibe no BMS a mensagem:
“ACENDA LANTERNA “
“PRESS. TECLA <S> “
NÃO
SIM
Tecla <S> foi acionada ?
Leitura e Avaliação da Tensão da Bateria
Procedimento
de Avaliação da Tensão da Bateria
do Veículo teve como resultado
APROVADA ?
SIM
Leitura e Avaliação da Corrente do Circuito
NÃO
3
BCO exibe no BMS a mensagem:
“ACENDA LUZ BAIXA “
“PRESS. TECLA <S> “
NÃO
SIM
Tecla <S> foi acionada ?
Leitura e Avaliação da Tensão da Bateria
Procedimento
de Avaliação da Tensão da Bateria
do Veículo teve como resultado
APROVADA ?
SIM
Leitura e Avaliação da Corrente do Circuito
NÃO
3
1
2
2
NÃO
SIM
BCO exibe no BMS a mensagem:
“UMI COMPLETA “
“ENVIE OS DADOS “
Ocorreram três
Inspeções ?
BCO, por meio da IPI, envia os dados das inspeções,
realizando os procedimentos do protocolo PCR.
NÃO
SIM
Tecla <E> foi acionada?
Tecla R foi acionada ?
NÃO
SIM
BCO exibe no BMS a mensagem:
“ACENDA LUZ ALTA “
“PRESS. TECLA <S> “
NÃO
SIM
Tecla <S> foi acionada ?
Leitura e Avaliação da Tensão da Bateria
Procedimento
de Avaliação da Tensão da Bateria
do Veículo teve como resultado
APROVADA ?
SIM
Leitura e Avaliação da Corrente do Circuito
NÃO
3
Define resultado do teste de circuito como não realizado
3
2
Figura 4.4 – Fluxograma analítico do software do protótipo da UMI
111
Na Figura 4.5 é apresentado o fluxograma analítico da sub-rotina denominada
“Leitura e Avaliação da Tensão da Bateria”.
INÍCIO
NÃO
SIM
NÃO
SIM
Tecla <S> foi acionada ?
BCO realiza Procedimento de Leitura da Tensão da Bateria do Veículo
BCO realiza Procedimento de Avaliação da Tensão da Bateria do Veículo
Procedimento
de Avaliação da Tensão da Bateria
do Veículo teve como resultado
APROVADA ?
BCO exibe no BMS a mensagem abaixo na
qual os “X “ representam o valor da tensão:
“VCBAT = XX ,XX V“
“REPROVADA “
BCO exibe no BMS a mensagem abaixo na
qual os “X “ representam o valor da tensão:
“VCBAT = XX ,XX V“
“APROVADA “
FIM
Figura 4.5 – Fluxograma analítico da sub-rotina “Leitura e Avaliação da Tensão da Bateria”
Na Figura 4.6 é apresentado o fluxograma analítico da sub-rotina denominada
“Leitura e Avaliação da Corrente do Circuito”.
INÍCIO
NÃO
SIM
NÃO
SIM
Tecla <S> foi acionada ?
BCO realiza Procedimento de Leitura da Corrente do Circuito Sob Teste
BCO realiza Procedimento de Avaliação da Leitura de Corrente do Circuito Sob Teste
Procedimento
de Avaliação da Leitura de Corrente
do Circuito Sob Teste teve como resultado
APROVADO ?
BCO exibe no BMS a mensagem abaixo na
qual os “X “ representam o valor da corrente:
“I = XX ,XX A“
“REPROVADO “
BCO exibe no BMS a mensagem abaixo na
qual os “X “ representam o valor da corrente:
“I = XX ,XX A“
“APROVADO “
FIM
Figura 4.6 – Fluxograma analítico da sub-rotina “Leitura e Avaliação da Corrente do Circuito”
112
O esquema do circuito elétrico da PCI_UMI_01 (protótipo referente à unidade
móvel de inspeção UMI) é apresentado na Figura 4.7, sendo na Tabela 4.1
apresentadas às características dos componentes utilizados nesse circuito.
Figura 4.7 – Esquema do circuito elétrico da PCI_UMI_01
Relativamente às funções dos conectores desse circuito, informa-se que: CN1
é utilizado para conexão com a fonte externa utilizada para suprimento de energia
elétrica do circuito da PCI_UMI_01; CN2 é utilizado para suprir a energia elétrica
utilizada pelo leitor de código de barras LCB; CN3 é utilizado para conexão com o
transdutor TCE; CN4 é utilizado para conexão com as garras de tensão GDT; CN5 é
utilizado para conexão dos condutores de dados do leitor de código de barras LCB;
113
CN6 é utilizado para conexão dos condutores de dados da interface para o padrão
infravermelho IPI.
Relativamente às funções das teclas (chaves) nesse circuito, informa-se que:
CH2 é utilizada para “Reset”; CH3 é utilizada para a função da tecla “E”; CH4 é
utilizada para a função da tecla “R”; CH5 é utilizada para a função da tecla “S”.
Na Tabela 4.1, são apresentadas as características dos componentes
referentes ao circuito da PCI_UMI_01, contido na Figura 4.7.
Tabela 4.1 – Características dos componentes referentes à PCI_UMI_01
Características dos componentes do circuito da PCI_UMI_01
Designação Descrição Observação
R1 Resistor 330 Ω, 1/8 W
R2, R4 Resistor 1 KΩ, 1/8 W
R3 Resistor 100 KΩ, 1/8 W
R5, R9, R10, R11, R12 Resistor 10 KΩ, 1/8 W
R6 Trimpot multivoltas 1KΩ
R7, R14 Resistor 4,7KΩ, 1/8 W
R8 Trimpot multivoltas 5KΩ
R13 Resistor 470 Ω, 1/8 W
R15 Trimpot 10 KΩ
C1, C5 Capacitor eletrolítico 100µF, 35V
C2, C3, C6, C7, C9, C10,
C13
Capacitor cerâmico 0,1µF, 100V
C4, C8 Capacitor eletrolítico 2,2µF, 16V
C11, C12 Capacitor cerâmico 22pF, 100V
C14, C15, C16, C17 Capacitor eletrolítico 1µF, 35V
IC1 Amplificador Operacional OPA 1013 Fabricante:
National
IC2
Módulo transceiver EIA 232 / TTL ICL232-
CPE
Fabricante: Harris
IC3 Microcontrolador PIC 16F877A
Fabricante:
Microchip
IC4, IC5 Regulador de tensão +5Vcc, LM 7805
Fabricante:
National
LCD1
Módulo LCD 16 linhas / 2 colunas
LCM 1602 AGN
Fabricante:
Alfacom
LD1 Led Vermelho
XTAL Cristal de Quartzo, 4MHz
CH1 Chave dois pólos latching Standard
CH2, CH3, CH4, CH5 Microchave táctil, um contato NA
CN1 Soquete para PCI, 2 polos, macho
CN2 Blocos de terminais para PCI
CN3 Dois Soquetes de painel
CN4 Blocos de terminais para PCI
CN5 Conector DB9 Macho
CN6 Conector macho de pinos retos, para PCI
F1 Fusível 1A
114
Em outra placa de circuito impresso, doravante designada por PCI_IPI_UMI,
foi montada a interface para o padrão infravermelho IPI, a ser utilizada pela unidade
móvel de inspeção UMI. Essa placa tem por função realizar a conversão de sinais
EIA 232 (com níveis de tensão TTL) para pulsos de luz infravermelha (no padrão
descrito na subseção 3.5.2) e vice-versa. Como componentes principais dessa placa
estão um microcontrolador e um transceptor infravermelho.
Para o microcontrolador foi utilizado o modelo PIC 16F628A, na versão de 18
terminais, da marca Microchip (MICROCHIP, 2007), cujas características são
apresentadas na subseção 2.3. Por meio desse componente implementou-se um
software para executar as citadas funções de conversão. O software em questão
consumiu 628 palavras de 14 bits.
Para o transceptor infravermelho utilizou-se o modelo Infrared Transceiver
HSDL-1100, da marca HEWLLET PACKARD
®
(HEWLLET PACKARD, 2007), que
opera em comprimentos de onda da radiação infravermelha localizados em
λ = 875 ± 25 nm. Na Figura 4.8, é apresentada imagem da PCI_IPI_UMI.
Transceptor IR
HSDL-1100
(HEWLLET PACKARD, 2007)
Conexão EIA
232
(TTL)
PIC 16F628A
(MICROCHIP, 2007)
Figura 4.8 – Imagem da placa PCI_IPI_UMI
115
O esquema do circuito elétrico da PCI_IPI_UMI (protótipo referente à interface
IPI da unidade móvel de inspeção UMI) é apresentado na Figura 4.9, sendo na
Tabela 4.2 apresentadas as características dos componentes utilizados nesse
circuito.
Figura 4.9 – Esquema do circuito elétrico da PCI_IPI_UMI
Relativamente às funções dos conectores desse circuito, informa-se que: CN1
é utilizado para conexão com a fonte externa utilizada para suprimento de energia
elétrica do circuito da PCI_IPI_UMI; CN2 é utilizado para conexão dos condutores de
dados no padrão EIA 232C (esse conector permite que essa interface IPI também
possa ser utilizada pela unidade de concentração de dados UCD); CN3 é utilizado
para conexão dos condutores de dados a serem interligados com a placa
PCI_UMI_01, que utiliza o padrão EIA 232 com níveis de tensão TTL; CN4 é
utilizado para gravação do software no microcontrolador (gravação in-circuit).
Na Tabela 4.2, são apresentadas as características dos componentes
referentes ao circuito da PCI_IPI_UMI, contido na Figura 4.9.
116
Tabela 4.2 – Características dos componentes referentes à PCI_IPI_UMI
Características dos componentes do circuito da PCI_IPI_UMI
Designação Descrição Observação
R1, R2, R4, R5, R6, R9,
R11
Resistor 470 Ω, 1/8 W
R3 Resistor 10 KΩ, 1/8 W
R5, R6 Resistor 330 Ω, 1/8 W
R7, R8, R10, R12, R14,
R16
Resistor 47 KΩ, 1/8 W
R13, R15 Resistor 1 KΩ, 1/8 W
R17 Resistor 4,7Ω, 1/8 W
R18 Resistor 10 Ω, 1/8 W
R19 Resistor 560 Ω, 1/8 W
C1 Capacitor eletrolítico 100µF, 35V
C2, C3, C5, C10 Capacitor cerâmico 0,1 µF, , 100V
C4 Capacitor eletrolítico 10µF, 35V
C6, C7 Capacitor cerâmico 22pF, 100V
C8, C9, C11, C12 Capacitor eletrolítico 1µF, 35V
C13 Capacitor cerâmico 220pF, 100V
C14, C17, C18 Capacitor cerâmico 0,47µF, 100V
C15 Capacitor cerâmico 1000pF, 100V
C16 Capacitor cerâmico 0,010 µF, 100V
C19 Capacitor de tântalo 6,8 µF, 15V
D1 Diodo 1N4007
IC1 Regulador de tensão +5Vcc, LM7805 Fabricante: National
IC2 Módulo transceiver ICL232-CPE Fabricante: Harris
IC3 Microcontrolador PIC 16F628A Fabricante: Microchip
TC1 Transceptor Infravermelho HSDL 1100 Fabricante: HP
XTAL Cristal de Quartzo, 4MHz
CH1 Chave dois pólos latching standard
CH2 Microchave táctil, um contato NA
CN1 Soquete para PCI, 2 polos, macho
CN2 Conector DB9 Macho
CN3 Blocos de terminais para PCI
CN4 Blocos de terminais para PCI
LD1 Led vermelho
LD2 Led amarelo
F1 Fusível 1A
Finalizando os elementos apresentados nesta subseção, está o bloco de
energia da unidade móvel BEM. Para esse bloco utilizaram-se duas baterias de 6 V,
ligadas em série, as quais são carregadas de energia elétrica com equipamento
externo à unidade móvel de inspeção UMI.
117
4.1.2.2 Equipamentos da unidade móvel UMI encontrados no mercado nacional
Para o leitor de código de barras LCB, foi utilizado o modelo MagicBAR
®
, da
marca Barcode Informática (BARCODE, 2008), o qual é aplicável à leitura do padrão
Código 39, sendo os respectivos códigos ASCII dos caracteres lidos, enviados por
comunicação serial no padrão EIA 232.
Para o transdutor de corrente elétrica TCE, utilizou-se o modelo AC-320, da
marca Instrutherm (INSTRUTHERM, 2008). Para as finalidades de medição de
corrente elétrica, nos terminais de saída desse equipamento, a relação
tensão/corrente é de 1 mV /1 A.
4.1.3 Elementos referentes ao protótipo da Unidade para Concentração de
Dados (UCD)
4.1.3.1 Elementos da unidade de concentração UCD elaborados para utilização
exclusiva nos ensaios práticos
Em uma placa de circuito impresso, doravante designada por PCI_IPI_UCD,
foi montada a interface para o padrão infravermelho IPI, a ser utilizada pela unidade
para a concentração de dados UCD. Essa placa tem por função realizar a conversão
de sinais EIA 232C para pulsos de luz infravermelha (no padrão descrito na
subseção 3.5.2), e vice-versa.
A placa PCI_IPI_UCD é igual à descrita na subseção 4.1.2.1, entretanto,
nessa é utilizado o circuito integrado dedicado às conversões EIA 232C/EIA 232
118
(TTL) e vice-versa; para permitir o acoplamento do tipo de sinal EIA 232C (tensões
entre +12V e -12V) com aqueles possíveis de serem utilizados pelo microcontrolador
PIC 16F628A (tensões TTL). Esse componente é o transceptor TTL/EIA 232, modelo
ICL232-CPE, da marca HARRIS (HARRIS, 1997). Na Figura 4.10 é apresentada
imagem da PCI_IPI_UCD, na qual são destacados os seguintes componentes:
microcontrolador PIC 16F628A, transceptor Infravermelho HSDL-1100; transceptor
TTL/EIA 232, ICL232-CPE.
Transceptor IR
HSDL-1100
(HEW LLET PACKARD, 2007)
Conexão
EIA 232C
PIC 16F628A
(MICROCHIP, 2007)
ICL232-CPE
(HARRIS, 1997)
Figura 4.10 – Imagem da placa PCI_IPI_UCD
4.1.3.2 Microcomputador MCD
Para exercer as funções do microcomputador MCD, foi utilizado um
Computador Pessoal com as seguintes características: marca
Amazon PC
(AMAZON PC, 2007); modelo AMZ-L81; processador Intel
®
Pentium Dual Core, com
119
freqüência de 1.66 GHz; memória RAM de 2 GB; disco rígido de 40 GB; sistema
operacional Windows
®
XP Home Edition (MICROSOFT, 2008).
Para execução nesse microcomputador, desenvolveu-se um software na
linguagem Visual Basic, para realizar as funções da unidade para a concentração de
dados UCD. Esse software implementa os procedimentos de recepção de dados de
inspeções, apresentados no fluxograma contido na Figura 3.9, entretanto, limitado
ao número máximo de 3 inspeções, por vez. Na Figura 4.11, é apresentada imagem
da Interface Homem-Máquina (IHM), proporcionada pelo software em questão.
Figura 4.11 – Interface Homem-Máquina do protótipo da UCD
Nessa interface, o estado de aprovação do circuito é indicado pelas
respectivas áreas quadradas referentes ao campo “Aprovado”, as quais são
preenchidas por uma marca, na cor preta, com a seguinte forma: √. No caso de
reprovação, essas áreas quadradas permanecem em branco, sem marca. No caso
de teste não realizado, essas áreas quadradas são preenchidas com a marca em
forma de √, porém em cor cinza, sendo que: os campos referentes à corrente
permanecem em branco; os campos referentes à tensão expressam o valor lido.
120
4.2 ENSAIOS PRÁTICOS
4.2.1 Ensaios de comunicação por radiação infravermelha
Esses ensaios têm por finalidade principal proporcionar avaliação sobre os
princípios de funcionamento de elementos do Sistema de Auxílio à Inspeção de
Funcionamento de Circuitos Elétricos de Veículo Automotor (SAIFCEVA), com
ênfase ao protocolo de comunicação por radiação infravermelha PCR. Para a sua
realização utilizaram-se as definições apresentadas na subseção 4.1 (com
abrangência às respectivas subseções), sendo de forma complementar informado
que:
• Para o tempo Tp (tempo de duração do pulso IR) utilizou-se 11 μs, que
corresponde a pouco menos de 50% do tempo Tb (≅ 22 μs), para a
velocidade de 45454 bps.
• Para o tempo entre quadros (nos quais são transportados os octetos),
utilizou-se no máximo 2 ms.
• Para o “Procedimento de Leitura da Tensão da Bateria do Veículo”,
citado no fluxograma da Figura 4.5 e definido na subseção 2.1.7.1,
foram realizadas duas leituras (N
BAT
= 2), separadas por um tempo de
250 ms (T1
BAT
= 250 ms).
• Para o “Procedimento de Avaliação da Tensão da Bateria do Veículo”,
citado no fluxograma da Figura 4.5 e definido na subseção 2.1.7.2, foi
considerado 12,0 Volts para o valor central de tensão
(VC
BAT
=12 Volts), sendo subtraído e somado a esse valor central 10%
121
da sua magnitude (P%
BAT
= 10%). Assim sendo, os limites inferior e
superior de tensão da bateria, para todos os testes, são
respectivamente: VI
BAT
= 10,8 V e VS
BAT
= 13,8 V.
• Para o “Procedimento de Leitura da Corrente do Circuito Sob Teste”,
citado no fluxograma da Figura 4.6 e definido na subseção 2.1.7.3,
foram realizadas duas leituras (N
CKT
= 2), separadas por um tempo de
250 ms (T1
CKT
= 250 ms).
• Para o “Procedimento de Avaliação da Leitura de Corrente do Circuito
Sob Teste”, citado no fluxograma da Figura 4.6 e definido na subseção
2.1.7.4, foram considerados dados de três veículos de marcas distintas
produzidos no mercado nacional, para os testes de: Lanternas, Luz
Baixa e Luz Alta. Assim sendo, os valores centrais de corrente (IC
CKT
)
e os respectivos percentuais dessa magnitude (P%
CKT
) a serem
utilizados para o citado procedimento de avaliação da leitura de
corrente, são apresentados na Tabela 4.3, a seguir.
• Foram utilizados três códigos de identificação de veículos, relativos ao
campo CIV, sendo esses os seguintes: para o Veículo1, o conteúdo do
CIV deverá ser 9B000000180000001; para o Veículo 2, o conteúdo do
CIV deverá ser 9B000000280000001; para o Veículo 3, o conteúdo do
CIV deverá ser 9B000000380000001. Na Figura 4.12, a seguir, é
apresentada imagem dos códigos de barras referentes às etiquetas de
identificação de veículo, relativas aos citados códigos de identificação
de veículos, sendo essas no padrão do Código 39.
• As placas PCI_IPI_UMI (interface IPI da UMI) e PCI_IPI_UCD
(interface IPI da UCD), tiveram seus transceptores IR apontados
122
diretamente um para o outro, na direção da mesma linha de centro que
passa por ambos os transceptores, de forma a permitir variar a
distância entre uma e outra, mantendo-se a mesma direção.
• No que tange aos elementos do protótipo da unidade móvel UMI, que
realizam a medição de tensão (da bateria do veículo) e corrente (do
circuito do veículo), esses foram ajustados para atender às
necessidades deste trabalho, sendo para tanto utilizado: um
osciloscópio marca Kikusui, modelo COR5501U (KIKUSUI, 2008); um
multímetro marca Minipa, modelo ET-1110 DMM (MINIPA, 2008); um
alicate amperímetro, marca Minipa, modelo ET-3388 (MINIPA, 2008);
um veículo cujos circuitos são adequados ao ajuste em questão.
Na Tabela 4.3, são apresentados os valores centrais de corrente (IC
CKT
) e os
respectivos percentuais dessa magnitude (P%
CKT
), a serem utilizados no
“Procedimento de Avaliação da Leitura de Corrente do Circuito Sob Teste”, citado no
fluxograma da Figura 4.6 e definido na subseção 2.1.7.4, referentes aos três
veículos a serem utilizados nos ensaios práticos abordados nesta subseção.
Tabela 4.3 – Definição de parâmetros referentes ao procedimento de avaliação de corrente
Veículo
Circuito sob
inspeção
Valor central
IC
CKT
(A)
Porcentagem
P%
CKT
(%)
Limite
Inferior
II
CKT
(A)
Limite
Superior
IS
CKT
(A)
Lanternas 2,5 8,00 2,3 2,7
Luz Baixa 11,7 10,26 10,5 12,9
Veículo1
Luz Alta 20,9 10,05 18,8 23,0
Lanternas 2,5 8,00 2,3 2,7
Luz Baixa 11,7 10,26 10,5 12,9
Veículo2
Luz Alta 20,9 10,05 18,8 23,0
Lanternas 2,5 8,00 2,3 2,7
Luz Baixa 11,7 10,26 10,5 12,9
Veículo3
Luz Alta 12,5 9,60 11,3 13,7
123
Na Figura 4.12, é apresentada uma imagem dos códigos de barras, no padrão
do Código 39, referentes às etiquetas de identificação de veículo associadas aos
três veículos a serem utilizados nos ensaios práticos abordados nesta subseção.
Etiqueta de
Identificação do
Veículo 1
Etiqueta de
Identificação do
Veículo 2
Etiqueta de
Identificação do
Veículo 3
Figura 4.12 – Códigos de barras referentes aos CIV para ensaios práticos
Esses ensaios de comunicação por radiação infravermelha consistiram na
realização de inspeções dos circuitos dos faróis de três veículos distintos (cujos
dados dos circuitos estão na Tabela 4.3) e respectivas transmissões de dados (entre
os protótipos da unidade móvel UMI e da unidade de concentração UCD), sendo
variadas as condições de iluminação ambiente de forma que em cada condição de
iluminação seja:
• Determinada e registrada a máxima distância de operação permitida
pela comunicação por radiação infravermelha (IR), realizada pelos
protótipos da UMI e da UCD. Essa distância deverá ser retilínea,
mantendo-se a direção da linha de centro que passa por ambos os
transceptores IR pertencentes aos protótipos das interfaces IPI
(PCI_IPI_UMI e PCI_UMI_UCD), os quais deverão estar apontados
diretamente um para o outro (visada direta).
124
• Observado e registrado o comportamento ocorrido nas comunicações
com relação as seguintes situações: “Situação 1”, comunicação bem
sucedida, porém sem a ocorrência de erros durante as
transmissões/recepções das Filas de Dados (FD); “Situação 2”,
comunicação bem sucedida, porém com a ocorrência de erros
(corrigidos por meio do reenvio de FD, de acordo com os
procedimentos definidos no protocolo PCR) durante as
transmissões/recepções das FD; “Situação 3”, comunicação sem êxito,
ou seja, comunicações que não são concluídas integralmente.
As inspeções em questão foram realizadas no mesmo ambiente, porém
variando-se as condições de iluminação, sob a seguinte classificação: “Luz
Incandescente”, iluminação com duas lâmpadas incandescentes de 100 W; “Luz
Fluorescente”, iluminação com quatro lâmpadas fluorescentes de 20 W; “Luz Solar
Indireta”, iluminação com luz solar indireta.
Foram obtidos, por meio desses ensaios, para cada classe de condição de
iluminação (“Luz Incandescente”, “Luz Fluorescente” e “Luz Solar Indireta”), os
valores limites de distância para a comunicação IR entre os protótipos das interfaces
IPI (PCI_IPI_UMI e PCI_UMI_UCD), sendo o registro desses valores de limites
apresentado na Tabela 4.4. Nessa tabela, também estão registradas as situações
com relação ao comportamento das comunicações (“Situação 1”, “Situação 2” e
“Situação 3”, descritas anteriormente), associadas aos citados valores de limites de
distância para a comunicação IR.
125
Tabela 4.4 – Limites de distância para a comunicação IR entre protótipos das interfaces IPI
Limite de Distância da Comunicação IR
Classe das Condições de
Iluminação Ambiente
Comunicações
referentes à Situação 1
Comunicações
referentes à Situação 2
Luz Incandescente
3,31 ± 0,04 m 3,45 ± 0,05 m
Luz Fluorescente
3,02 ± 0,05 m 3,16 ± 0,07 m
Luz Solar Indireta
2,98 ± 0,03 m 3,07 ± 0,04 m
Em cada classe de iluminação de ambiente, para distâncias maiores que as
máximas informadas na coluna “Comunicações referentes à Situação 2”, todas as
comunicações foram sem êxito, ou seja, ocorreu o comportamento referente à
“Situação 3”.
Na Figura 4.13, é apresentada imagem da IHM do protótipo da unidade de
concentração UCD, na qual podem ser observados os resultados de três inspeções
e suas respectivas Filas de Dados (FD), para o caso do comportamento das
comunicações referentes à “Situação 2”, na qual a comunicação é bem sucedida,
porém com a ocorrência de erros (corrigidos por meio do reenvio de FD, de acordo
com os procedimentos definidos no protocolo PCR), durante as
transmissões/recepções de FD.
126
Figura 4.13 – Imagem da IHM do protótipo da UCD para comunicação bem sucedida
Na Figura 4.14, é apresentada uma imagem da IHM do protótipo da unidade
para a concentração de dados UCD, na qual ocorreu o comportamento referente à
comunicação sem êxito (“Situação 3”, comunicações que não são concluídas
integralmente).
Figura 4.14 – Imagem da IHM do protótipo da UCD com comunicação sem êxito
127
Nesses ensaios constatou-se que os protótipos dos elementos do SAIFCEVA
funcionavam corretamente, executando suas funções conforme previsto no projeto
conceitual, tendo apresentado resultado satisfatório, não sendo observados
problemas no sistema como um todo. Nesse contexto, o protótipo da unidade móvel
de inspeção UMI permitiu realizar inspeções em circuitos elétricos, sendo efetuada a
respectiva transmissão de dados para o protótipo da unidade de concentração de
dados UCD, utilizando-se os procedimentos do protocolo de comunicação por
radiação infravermelha PCR, que atendeu às finalidades para as quais foi
concebido.
4.2.2 Ensaios de inspeção de circuitos elétricos de veículo automotor
Esses ensaios têm por finalidade principal proporcionar avaliação sobre os
princípios de funcionamento dos elementos do Sistema de Auxílio à Inspeção de
Funcionamento de Circuitos Elétricos de Veículo Automotor (SAIFCEVA), aplicados
na inspeção dos circuitos elétricos referentes aos faróis (Lanternas, Luz baixa e Luz
alta), de três veículos automotores de marcas distintas, produzidos no mercado
nacional. Para a sua realização utilizaram-se as definições apresentadas na
subseção 4.2.1, sendo também utilizados os mesmos veículos citados naquela
subseção (Veículo 1, Veículo 2 e Veículo 3), na condição de iluminação de ambiente
com “Luz Solar Indireta”.
Os ensaios consistiram em utilizar o protótipo da unidade móvel de inspeção
UMI, para a realização de inspeções em circuitos elétricos das Lanternas, Luz Baixa
e Luz Alta, dos três veículos, sendo os respectivos dados enviados para o protótipo
128
da unidade de concentração de dados UCD. Nesses ensaios foi verificado se os
protótipos dos elementos do SAIFCEVA funcionaram corretamente, e, se o protocolo
de comunicação por radiação infravermelha PCR, atendeu às suas finalidades.
4.2.2.1 Ensaios sem a simulação de não-conformidade nos circuitos inspecionados
Para esses ensaios, utilizou-se o Veículo 1, cujas condições dos circuitos
elétricos referentes à inspeção de faróis (Lanternas, Luz Baixa e Luza Alta)
permitiam: atender os respectivos intervalos de corrente apresentados na
Tabela 4.3; atender o intervalo de tensão apresentado na subseção 3.2.1, ou seja,
valores de tensão entre: 10,8 V (VI
BAT
) e 13,8 V (VS
BAT
), inclusive.
Sobre o citado veículo foram realizados os testes dos circuitos referentes aos
faróis, utilizando-se o protótipo da unidade móvel UMI, para a realização da
respectiva inspeção. Paralelamente à operação do protótipo da UMI, utilizou-se um
alicate amperímetro, marca Minipa, modelo ET-3388 (MINIPA, 2008) e um
multímetro, marca Minipa, modelo ET-1110 DMM (MINIPA, 2008), para observação
e registro dos respectivos valores de corrente e tensão medidos por esses
equipamentos, em cada circuito testado na inspeção.
Após a realização dessa inspeção, os respectivos dados foram transmitidos
para o protótipo da unidade de concentração UCD, sendo esses apresentados na
IHM dessa unidade. Utilizando-se as informações dispostas nessa IHM,
compararam-se os valores de corrente e tensão medidos pela unidade móvel UMI
com aqueles observados no alicate amperímetro e no multímetro, tendo por
resultado os dados apresentados na Tabela 4.5.
129
Tabela 4.5 – Dados dos ensaios sem a simulação de não-conformidade
Circuito
Corrente
medida pela
UMI (A)
Corrente
medida pelo
Alicate
Amperímetro (A)
Tensão
medida pela
UMI (V)
Tensão
medida pelo
Multímetro (V)
Lanternas 2,6 2,6 12,7 12,7
Luz baixa 11,3 11,2 12,5 12,5
Luz Alta 19,9 19,8 12,3 12,4
Na Figura 4.15, é apresentada a imagem referente à realização desses
ensaios, na qual podem ser observados os elementos utilizados na inspeção.
Figura 4.15 – Ensaios sem a simulação de não-conformidade
Na Figura 4.16, é apresentada a imagem da IHM do protótipo da UCD, na
qual podem ser observados os resultados das inspeções e as respectivas FD,
utilizadas para o envio dos dados relativos à inspeção realizada nesses ensaios.
130
Figura 4.16 – Imagem da IHM referente aos ensaios sem a simulação de não-conformidade
Nesses ensaios constatou-se que os protótipos dos elementos do SAIFCEVA
funcionavam corretamente, executando suas funções conforme previsto no projeto
conceitual, tendo apresentado resultado satisfatório, não sendo observados
problemas no sistema como um todo. A diferença entre os valores medidos pelo
protótipo da UMI e aqueles realizados pelo alicate amperímetro e o multímetro, não
invalidam a inspeção, haja vista que estão dentro dos intervalos de tensão e
corrente previstos para os circuitos em questão. De forma complementar, informa-se
que a definição dos intervalos de tensão e corrente a serem utilizados para as
inspeções, deve considerar a precisão e a exatidão dos equipamentos envolvidos
nessas medições, de maneira a permitir o correto funcionamento do sistema
SAIFCEVA para atender às necessidades de verificação de conformidades dos
circuitos, exigidas pelas empresas produtoras.
Nesse contexto desses ensaios, o protótipo da UMI permitiu realizar as
inspeções dos circuitos elétricos referentes aos faróis, sendo efetuada a respectiva
131
transmissão de dados para o protótipo da UCD, utilizando-se os procedimentos do
protocolo PCR, que atendeu às finalidades para as quais foi concebido.
4.2.2.2 Ensaios com a simulação de não-conformidade nos circuitos inspecionados
Para esses ensaios utilizaram-se os três veículos (Veículo 1, Veículo 2 e
Veículo 3), cujas condições dos circuitos elétricos referentes à inspeção de faróis
(Lanternas, Luz Baixa e Luza Alta) permitiam: atender aos respectivos intervalos de
corrente apresentados na Tabela 4.3; atender ao intervalo de tensão apresentado na
subseção 3.2.1, ou seja, valores de tensão entre: 10,8 V (VI
BAT
) e 13,8 V (VS
BAT
),
inclusive. Entretanto, foram realizadas simulações de não-conformidades nos testes
dos circuitos desses veículos, sendo essas as seguintes:
• No Veículo 1 foi removida uma lâmpada da lanterna traseira, para
diminuir a corrente elétrica desse circuito (valor inferior ao respectivo
mínimo definido na Tabela 4.3) e causar reprovação no teste de
lanternas.
• No Veículo 2, para simular aumento na corrente elétrica referente ao
teste da luz baixa e causar reprovação desse circuito (valor superior ao
respectivo máximo definido na Tabela 4.3), acionou-se
simultaneamente os circuitos da luz baixa e da luz de freios.
• No Veículo 3, os testes referentes às lanternas e a luz baixa foram
realizados normalmente, sem quaisquer interferências nos respectivos
circuitos. Entretanto, antes de realizar o teste de luz alta, as garras de
tensão GDT foram desconectadas da bateria e conectadas a uma fonte
132
de tensão de 9,3 V, para causar reprovação devido à baixa tensão da
bateria (valor inferior a limite inferior, VI
BAT
, que é 10,8 V), definindo o
teste do circuito da luz alta como não realizado.
Após as realizações das inspeções de faróis nos três veículos, utilizando-se o
protótipo da unidade móvel UMI, os respectivos dados foram enviados para o
protótipo da unidade de concentração UCD. Na Figura 4.17, é apresentada uma
imagem da IHM da unidade de concentração UCD, após o recebimento dos dados
em questão. Nessa imagem observa-se que há compatibilidade com os testes
realizados nas inspeções, sendo retratadas as situações ocorridas nos ensaios.
Figura 4.17 – Imagem da IHM referente aos ensaios com a simulação de não-conformidades
Nesses ensaios constatou-se que os protótipos dos elementos do SAIFCEVA
funcionavam corretamente, executando suas funções conforme previsto no projeto
conceitual, tendo apresentado resultado satisfatório, não sendo observados
problemas no sistema como um todo. Nesse contexto, o protótipo da UMI permitiu
133
realizar as inspeções dos circuitos elétricos referentes aos faróis, detectando as
não-conformidades ocorridas, sendo efetuada a respectiva transmissão de dados
para o protótipo da UCD, utilizando-se os procedimentos do protocolo PCR, que
atendeu as finalidades para as quais foi concebido.
134
5 CONCLUSÕES
A abordagem realizada neste trabalho tratou de elementos de um projeto
conceitual de sistema de auxílio à inspeção de funcionamento de circuitos elétricos
de veículos automotores, cujo modelo de aplicação propõe a utilização de unidades
portáteis destinadas à realização das inspeções, sendo a radiação infravermelha
utilizada para comunicação sem fios, na transferência automática de dados das
inspeções.
Os resultados obtidos nos ensaios práticos efetuados com os protótipos dos
elementos do sistema abordado foram satisfatórios, permitindo: realizar a inspeção
de circuitos elétricos em veículos produzidos no mercado nacional, utilizando uma
unidade portátil de inspeção; realizar a transmissão automática de dados das
inspeções utilizando a comunicação por radiação infravermelha; observar a
aprovação de circuitos que atenderam à conformidade prevista para o respectivo
teste; observar a reprovação de circuitos que não atenderam à conformidade
prevista para o respectivo teste.
Esses ensaios validaram os princípios de funcionamento dos elementos do
sistema abordado, ratificando os conceitos propostos, principalmente no que se
refere: à aplicação da comunicação por radiação infravermelha; ao modelo de
aplicação do sistema abordado, que utiliza unidades móveis para a realização das
inspeções em questão; ao conceito de integração de sistemas.
Os objetivos propostos foram atingidos, sendo no conteúdo do trabalho
apresentados os resultados de pesquisas voltadas para o propósito de contribuir
para a evolução da tecnologia empregada em sistema de auxílio à inspeção de
funcionamento de circuitos elétricos de veículos automotores.
135
Como proposta de trabalhos futuros sugere-se a realização de pesquisa que
contribua para o desenvolvimento de produtos a serem dispostos no mercado, para
atender às necessidades de utilização do tipo de sistema abordado neste trabalho.
136
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