Modelo 6: Porta Automática

Saia do caminho!


Série escolar
6-8
Tempo necessário
2 aulas duplas
Nível de dificuldade
Modelo: médio, Programação: médio
Tipo de modelo
Modelo de mesa para portas automáticas industriais
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DESCRIÇÃO DO MODELO / TAREFA

Os alunos planejam e realizam o modelo de uma porta que abre e fecha automaticamente.

A ativação da automação pode ser feita, conforme a necessidade de diferenciação, por meio de diferentes sensores:

  • Botão manual (circuito básico),
  • cartão magnético de acesso (Diferenciação 1) ou
  • detecção de movimento (Diferenciação 2).

O tempo de fechamento pode ser ajustado de forma variável por meio da programação.

REFERÊNCIA DO COTIDIANO

A função iniciada por um sensor de um movimento mecânico acionado automaticamente tem uma presença cada vez maior no cotidiano dos alunos (porta de carro, tampa traseira de veículos, porta de elevador, torneira automática …). O acionamento de uma função automatizada (por exemplo, por interruptor, mudanças de luminosidade, controle por movimento ou gestos) sempre despertou grande motivação, assim como a combinação de movimentos mecânicos com controle moderno. A orientação pré-profissional também desempenha um papel importante no que diz respeito ao uso, compreensão, desenvolvimento e otimização de um sistema correspondente.

Perguntas orientadoras

  • Onde as portas automáticas são instaladas no dia a dia? (Comunicação)
  • Quais são as opções de acionamento para operar a porta? (Comunicação)
  • Como transformar um movimento de rotação em um movimento linear? (Criatividade)
  • Quais ciclos de tempo são úteis durante a operação? (Pensamento crítico, Colaboração)
    ​

Relação com a disciplina
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Informática
Fundamentos da programação de vários sensores, loops de tempo
Tecnologia
Calibre de engrenagem, fabricar e otimizar um objeto
Física
aspectos mecânicos e cinemáticos dos movimentos

Desenvolvimento da aula
​

Fase de introdução
Fase de planejamento
Fase de construção
Fase de programação
Fase de experimentação e teste
Fase final

 

Informações e Avisos
​

Observações metodológicas e didáticas
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Possibilidades de diferenciação

O modelo (tarefa básica do botão na parte interna) é especialmente adequado para diferenciação. Dependendo do tempo disponível, o sistema pode ser complementado com pouco esforço em etapas adicionais por meio de um interruptor acionado magneticamente na frente da porta (contato reed) e/ou por um sensor de movimento (sensor de gestos RGB) na parte interna da porta. A programação com mais ciclos gera um grande efeito por meio de mais possibilidades de acionamento para abrir a porta.

 

Aspectos motivacionais

O desejo de ter um sistema o mais versátil possível, controlável por meio do uso dos mais diversos sensores, é grande. Também devido ao conhecimento de várias soluções do dia a dia, espera-se que haja interesse em complementar o sistema com outros componentes úteis (por exemplo, indicação óptica do status do sistema, função de aviso antes do fechamento da porta …).

Materiais adicionais

  • Opcional: meios de desenho (papel, quadro branco ou superfície de projeção)

Instruções de montagem

Diagrama elétrico

Funções do modelo e suas soluções técnicas
​

Função do sistema

 

Solução técnica

 

Acionamento da abertura da porta (vista do lado interno)

 

 

Pressionar um botão

 

Posição final para porta aberta

 

 

Contador de impulsos

 

Interruptor final para porta fechada

 

 

Acionamento do interruptor final (botão)

 

Abrir a porta

 

 

Abrir a porta por meio de motor e
engrenagem de parafuso sem-fim

 

Fechar a porta

 

 

Fechar a porta por meio de motor e engrenagem de parafuso sem-fim
​

 

Diferenciação 1: Acionamento da abertura da porta (vista do lado externo)

 

 

Acionamento de um contato reed por meio de ímã

 

Diferenciação 2: acionamento automático da abertura da porta (vista do lado interno)

 

 

Acionamento do sensor de gestos RGB

Lista de materiais
​

Lista de materiais do circuito básico 

 

Sensores

 

 

Função

 

1 Botão

 

 

Acionar o processo de abertura da porta

 

1 Botão

 

Desligar o motor com a porta fechada

 

 

1 Botão

 

Definir a posição final da porta aberta (contador de impulsos)

 

 

Diferenciação 1: 1 Contato reed

 

 

Acionar o processo de abertura da porta

 

Diferenciação 2: 1 Sensor de gestos RGB

 

 

Acionar o processo de abertura da porta

 


 

Atuadores

 

 

Função

 

1 Motor com engrenagem

 

 

Abrir/Fechar a porta

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