Software

                Tendo em mente a necessidade de habilitar as entradas de leitura do PIC para converter o sinal PWM em valores de porcentual de etanol e temperatura, pode-se elaborar o seguinte sofwtare, construído no compilador CCS:

Inicio do Projeto – Mãos à obra

            Primeiramente deve-se identificar quais componentes serão utilizados para conseguir montar um Etano-Visor. Para isso, é possível utilizar um software de simulação de circuitos, o Proteus.

Hardware virtual

                Partindo do principio da necessidade de um hardware capaz de medir um sinal analógio, interpretá-lo e torná-lo visivel em variaveis de porcentagem de etanol e temperatura, é possível montar o seguinte projeto no Proteus:

Figura 05  – montagem do Etano-Sensor no Proteus

A construção é bem simples, de forma a utilizar os pinos 16 e 17 do PIC para entrada do sinal PWM, os pinos 19-21 e 27-30 para conexão com o display, os pinos 13 e 14 para conexão com o cristal, o pino 1 para conexão do MastaerClear e o pino 33 para conexão do pino de reset.

                Desta forma, os componentes necessários para montagem do hardware são:

·  01 placa de circuito impresso;

·  01 PIC PIC16F877A;

·  01 Display LCD LM016L;

·  03 resistores 10kΩ;

·  01 botão/chave de seleção;

·  01 botão/chave de reset;

·  01 cristal de 4,0 GHz;

·  02 capacitores de 10pF;

Etano-Sensor

Existem alguns fabricantes de Etanômetro no mercado, mas um dos pioneiros neste segmento foi o Flexible Fuel Sensor (FFS - Siemens), o qual mede o teor de etanol através de um princípio de variação de capacitância.
A permeabilidade relativa da gasolina e do etanol é diferente, devido a diferença da dipolaridade molecular (causada principalmente pela diferença de teor de oxigênio). Etanol e gasolina também mostram condutividades diferentes. Desta forma, o teor relativo  etanol em um combustível é uma função bem definida da sua permeabilidade relativa e da sua condutividade.
Partindo deste princípio, é possível montar uma célula de medição com dois pares de eletrodos e um termistor, de formar que este fará a medição da temperatura do combustível enquanto àquele fará a medição da permeabilidade relativa e da condutividade (isto é, haverá uma variação de capacitância medida por um circuito interno ao equipamento).
Então, um circuito eletrônico é encarregado de tratar o sinal, transformando a variação de capacitância e de resistência em um sinal PWM, com amplitude de 5,0 V.

Figura 02 – Construção interna de um Etano-Sensor FFS

A frequência do sinal emitido pelo sensor é proporcinal a porcentagem de etanol, conforme mostra a figura abaixo.

Figura 03 – Curva Saída em frequência (Hz) x Porcetagem de Etanol (%)

A largura da banca do sinal emitido pelo sensor é proporcional a tempertura do combustível, conforme mostra a figura abaixo.

Figura 04 – Curva Largura da banda (%) x Temperatura do Combustível (°C)

Etano-Visor

Conhecendo o Etano-sensor e a saída que este disponibiliza, pode-se então projetar um equipamento capaz de receber um sinal de PWM, interpretá-lo conforme as curvas mostradas e disponibilizar este sinal de forma visual em um display.

Para isso, utiliza-se basicamente um PIC16F877A e um display LCD.

Etanômetro

O Etanômetro é um equipamento que mede o teor de álcool no combustível de um automóvel. Este equipamento normalmente é instalado antes da galeria de combustível, de forma a monitorar o teor de etanol do combustível utilizado no veículo em questão.

Figura 01 – posicionamento do Etanômetro em um veículo

Pode-se dividir o etanômetro em dois tipos: o Etano-Sensor e o Etano-Visor.
Nos próximos Posts falaremos com detalhes de cada tipo, até lá ...

Introdução

A tecnologia Flex Fuel está presente na grande maioria dos veículos produzidos no Brasil atualmente. Graças a essa tecnonologia, motores de combustão interna do tipo Ciclo Otto podem funcionar tanto com a queima do etanol quanto da gasolina, ou ainda com um percentual de mistura entre estes dois combustíveis. De forma simplória, pode-se dizer que o sistema é capaz de identificar, através dos sensores instalados no motor, qual o combustível está sendo utilizado, para então controlar a porcentagem correta de ar+combustível que deve ser injetada na câmara de combustão.
Apesar do sistema reconhecer qual a concetração de etanol na gasolina para atuar de maniera correta, esta informação não é mostrada para o condutor do veículo. Para isso, existem os sensores de etanol, ou Etanômetros (Etano-Sensor + Etano-Visor). Estes sensores, que não são utilizados nos veículos atualmente, são capazes de identificar o porcentual de etanol no combustível utilizado e a sua temperatura, mostrando estes dados em um display.
Este trabalho tem como objetivo projetar um visor (Etano-Sensor) capaz de receber um sinal proveniente do Etano-Sensor, interpretá-lo e apresentá-lo em um display, informando o percentual de etanol no combustível e sua temperatura.

Abstract

The Flex Fuel technology is present in most vehicles produced in Brazil today. Thanks to this technology, internal combustion type Otto cycle engines can run on either the burning of ethanol as gasoline, or a percentage of mixing between these two fuels. Of simple-minded way, we can say that the system is able to identify through the sensors installed on the engine what fuel is being used to then control the correct percentage of air + fuel that should be injected into the combustion chamber.
Although the system recognizes which averaged concentration of ethanol in gasoline to work correctly this information is not shown to the driver of the vehicle. For this there are ethanol sensors, or Ethanolmeter (Ethanosensor + Ethanodisplay). These sensors, which are not currently used in vehicles, are able to identify the percentage of ethanol in the fuel and its temperature, showing these values ​​on a display.
This paper aims to design a display (Ethanodisplay) able to receive a signal from the Ethanosensor, interpret it and present it in a display informing the percentage of ethanol in the fuel and its temperature.

Início - Projeto Etanômetro

Pois é já estamos no meio do semestre e vocês devem estar se perguntando, dessa vez não teremos mais projeto interdisciplinar? A resposta é SIM, tivemos um contratempo mas já voltamos a todo vapor ;) 

Antes de começar a falar do nosso projeto, é necessário informar uma mudança em nosso grupo, o Fábio ingressou em um intercambio no Canada, por este motivo o Robson Gama foi incorporado em nosso grupo.

  Foto do grupo: Robson, Raphael, Kelly e Árthur  

Dessa vez o tema do projeto é Controladores, assim decidimos usar o PIC (PIC16F877A) pois é um controlador muito utilizado, fácil de encontrar e de programar ;)

Nosso projeto será um Etanômetro (sensor de etanol) logo faremos novas postagens detalhando nosso projeto ;) até mais...

Finalização

 Para finalizarmos o projeto, vamos mostrar a seguir a seguintes alterações e a conclusão do projeto no dia da apresentação.

  O circuito original havia sido projetado para se trabalhar com um range de 88 a 108 MHz, no entanto com esta configuração do circuito estava muito instável , o que nos levou a colocar um capacitor de valor fixo. 

 Mantendo a frequência de transmissão fixa em 100MHz . 

A oscilação da alimentação também foi um fator que descasava o circuito, fato o qual nos levou a trocar a bateria por uma fonte fixada em 9V.

Outro fato que nos levou a fazer uma alteração foi com relação de interferência de sinais externos, nos levando a realizar a blindagem do circuito com papel alumino. Sanando assim o problema de interferência externa.

 O video mostra o circuito operando corretamente.