Semáforo inteligente e acessibilidade pública

PEREIRA, Vitor Henrique Miquelanti ^[1], LIMA, Weslley Chagas ^[2], AMORIM, Luiz Eugenio ^[3]

PEREIRA, Vitor Henrique Miquelanti. LIMA, Weslley Chagas. AMORIM, Luiz Eugenio. Semáforo inteligente e acessibilidade pública. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 03, Ed. 10, Vol. 06, pp. 155-188 Outubro de 2018. ISSN:2448-0959

RESUMO

Desde o início da civilização até os dias atuais é possível ser encontrado frequentemente, a falta de acessibilidade no trânsito para os deficientes físicos e um grande índice de pessoas vítimas de roubos e acidentes ocorridos durante a madrugada em cruzamentos semaforizados. Diante deste cenário, percebemos que são necessários a criação de projetos, procurando encontrar soluções para os problemas. Este artigo apresentará o desenvolvimento de um protótipo utilizando um micro controlador, que busca contribuir ativamente para toda sociedade, inserindo portadores de necessidades especiais no transito, auxiliando em sua travessia das vias de modo interativo e seguro. A outra proposta do protótipo é desenvolver um semáforo inteligente capaz de reduzir o tempo que se fica parado em um cruzamento durante a madrugada.

Palavras-chave: Acessibilidade pública, Micro controlador, Semáforo inteligente.

INTRODUÇÃO

Com o passar dos anos, o aumento do número de pessoas buscando o mesmo objetivo, saciando suas necessidades básicas como alimentação, segurança, moradia e seus direitos, fez com que os seres humanos deixassem de ser nômades para se juntar em grupos. Desde o princípio da civilização, a união destes grupos deu origem as cidades e com elas seus diferentes problemas como por exemplo a inclusão de pessoas portadoras de alguma deficiência física e a mobilidade urbana.

Dos desafios encontrados nas cidades brasileiras é importante saber como se preparar para receber pessoas de origens e características diferentes, adequando lugares para portadores de necessidades especiais, criando soluções para o transito caótico e exercer o direito básico de ir e vir de todos cidadãos.

De acordo com o Art. 5, inc. XV da Constituição Federal de 88, cabe a cidades se moldarem para receber esses indivíduos ajudando os a se integrar e locomoverem em diferentes áreas e lugares melhorando sua qualidade de vida.

Nós, representantes do povo brasileiro, reunidos em Assembleia Nacional Constituinte para instituir um Estado Democrático, destinado a assegurar o exercício dos direitos sociais e individuais, a liberdade, a segurança, o bem-estar, o desenvolvimento, a igualdade e a justiça como valores supremos de uma sociedade fraterna, pluralista e sem preconceitos, fundada na harmonia social e comprometida, na ordem interna e internacional, com a solução pacífica das controvérsias, promulgamos, sob a proteção de Deus, a seguinte CONSTITUIÇÃO DA REPÚBLICA FEDERATIVA DO BRASIL. Art. 5º Todos são iguais perante a lei, sem distinção de qualquer natureza, garantindo-se aos brasileiros e aos estrangeiros residentes no País a inviolabilidade do direito à vida, à liberdade, à igualdade, à segurança e à propriedade, nos termos seguintes: XV – e livre a locomoção no território nacional em tempo de paz, podendo qualquer pessoa, nos termos da lei, nele entrar, permanecer ou dele sair com seus bens; (1)

O presente artigo, visa inserir pessoas com necessidades especiais no transito e no funcionamento da mobilidade nas cidades, solucionando o fluxo de veículos e garantindo a integração de todos no desenvolvimento da cidade. O protótipo a ser desenvolvido trata-se de semáforos de transito inteligente auxiliando pedestres e veículos.

PROBLEMÁTICA

O aumento das dificuldades que os portadores de deficiência físicas têm encontrado nos dias atuais para se locomoverem em vias públicas, e a dificuldade da mobilidade no transito, nos traz a necessidade de encontrar soluções que facilitem o dia a dia dessas pessoas, fazendo com que seja necessário melhorias no tráfego de veículos e a segurança para os deficientes físicos. Se faz preciso então questionarmos, como melhorar o fluxo de veículos? Como concretizar o direito de ir e vir para essas pessoas? No decorrer do presente trabalho questões como essa serão respondidas.

OBJETIVO GERAL

Desenvolver um protótipo para o ambiente de trânsito que facilite a mobilidade pública e a acessibilidade, incluindo deficientes físicos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Analisar todas as condições necessárias para o funcionamento do semáforo.
• Pesquisar os tipos de deficiências físicas e suas necessidades.
• Apresentar os benefícios impostos pelo sistema inteligente.
• Estudar o fluxo de veículos e pedestres nas vias.

JUSTIFICATIVA

“Nas grandes cidades brasileiras, é crescente o número de interseções semaforizadas, tendo como objetivo proporcionar maior segurança à travessia de pedestres e veículos”. (2)

A integração de portadores com necessidades físicas vem aumentando e se tornando um foco cada vez maior por parte da população e dos governantes, as diversas situações em que eles são obrigados a enfrentar diariamente nos faz pensar o quanto é importante a implantação desse projeto.

Analisando pelo lado da mobilidade urbana e fluxo de trânsito, a facilidade de compra de veículos e o grande índice de pessoas com CNHs ativas, traz a dimensão do trânsito caótico e do intenso tráfego sofrido diariamente pela população. Tudo isso ocasiona em perca de tempo e aumento de gastos.

Este projeto foi elaborado pensando em uma melhoria no trânsito para os pedestres e veículos, tendo em consideração a inclusão de pessoas com deficiência física no trânsito, no fluxo de veículos e no aumento da segurança pública e pessoal.

CIDADE E A MOBILIDADE URBANA

Este capítulo, objetiva introduzir o estudo das cidades e sua relação com a mobilidade urbana. Primeiramente, delineia um breve histórico do surgimento desta forma de organização e fixação humana no território denominada cidade, explicando seu surgimento e evolução. Em seguida, trata da mobilidade urbana, apresentando seu conceito atual, e enumerando os principais acontecimentos históricos relacionados com uma perspectiva de mobilidade urbana.

SURGIMENTO DAS CIDADES

O início das cidades se dá quando o ser humano deixa de ser nômade e passa a estabelecer em um local de terras férteis e com muitos recursos naturais. Os nossos ancestrais viviam em uma época de abundância de recursos naturais e sua sobrevivência dependia exclusivamente do meio ambiente. Desde o início da sua existência o homem aprendeu a usufruir do que a natureza oferece, cultivando a terra e criando animais formando pequenas aldeias, vilarejos.

Surgiram as primeiras civilizações por volta de 4.000 anos a.C, essas primeiras civilizações se formaram em torno ou em função de grandes rios: A Mesopotâmia estava ligada aos Rios Tigre e Eufrates, o Egito ao Nilo, a Índia ao Indo, a China ao Amarelo. (3)

Foi no Oriente Médio que tiveram início as civilizações. Tempos depois foram se desenvolvendo outras civilizações com outras características não dependendo de recursos naturais e sem contar com o poder fertilizante dos grandes rios. Com o agrupamento das pessoas foi criado o comercio primeiramente dentro dos vilarejos depois entres cidades. (3)

“O homem, desde a Antiguidade sempre teve a necessidade de deslocar-se, bem como de deslocar suas coisas”. (4)

Com a criação do comercio se deu o princípio da criação do transito, chegando os dias atuais apresentando problemas na mobilidade urbana e em como acomodar todas pessoas e inseri-las no funcionamento do mesmo. (3)

MOBILIDADE URBANA

Mobilidade urbana é tudo que diz respeito ao deslocamento das pessoas dentro do perímetro urbano seja veículos ou pedestre. Essa possibilidade de locomoção deve ser provida pela própria cidade, de maneira que seus habitantes possam exercer seu direito de ir e vir livremente, de forma rápida, eficiente e segura. (5)

A cidade deve disponibilizar a infraestrutura e as ferramentas para essa movimentação, como o transporte público viário, ferroviário e fluvial, promovendo a travessia segura para os pedestres levando em consideração suas limitações. Mobilidade urbana é o conceito criado para as pessoas poderem se locomover entre os diferentes pontos de uma cidade.

Figura 1 – Mobilidade urbana nos grandes centros

Atualmente, os automóveis particulares e os meios de transportes públicos são os meios de mobilidade urbana mais utilizados, quando não há um planejamento urbano e investimento correto em alternativas em meios de locomoção, as cidades sofrem com a superpopulação de automóveis, que por sua vez são responsáveis pelo fluxo caótico, provocando congestionamentos e prejudicando a qualidade de vida da sociedade.

1. MOBILIDADE NO BRASIL

Nos últimos anos aumentaram os debates no Brasil por causa da mobilidade urbana, devido aos problemas dos grandes centros, ocasionados pelo trânsito onde se perde muito tempo parado, os custos que isso gera e a falta segurança por parte dos veículos e pedestres.

Com o aumento da renda do brasileiro e as iniciativas do governo, houve aumento significativo no número de veículos e a precariedade dos serviços públicos envolvendo o transporte público. Esse aumento do uso de veículos como carros e motos deve-se:

• À má qualidade do transporte público no Brasil;
• Ao aumento da renda média do brasileiro nos últimos anos;
• À redução de impostos por parte do Governo Federal sobre produtos industrializados (o que inclui os carros);
• À concessão de mais crédito ao consumidor;
• À herança histórica da política rodoviárias do país.

Tabela 1 – Número de carros por habitantes nos grandes centros

Capitais brasileiras com a maior quantidade de carros por habitante
Cidade	Habitantes por veículo (2013)
Curitiba	1,82
Florianópolis	2,14
Belo Horizonte	2,22
São Paulo	2,34
Goiânia	2,43
Brasília	2,5
Porto Alegre	2,53

Fonte: (7)

Como em diversos lugares ao redor do mundo, o Brasil não estava preparado para os problemas da mobilidade urbana, a integração e a interação de diferentes pessoas principalmente de pessoas portadoras de necessidades especiais no ambiente urbano.

1.2 IMPACTOS SOCIAIS DA MOBILIDADE URBANA

O bem-estar, apesar de ser experimentado individualmente, é uma concepção “que se constitui e se realiza no plano coletivo, daí o sentido do urbano na determinação do bem-estar”. (8)

O impacto da mobilidade afeta muito a vida e a qualidade de vida das pessoas com necessidades especiais, uma cidade preparada para essas pessoas, com certeza elas levariam menos tempo para chega no serviço e em outros lugares como hospital, escola, delegacia e supermercado e outros lugares, chegaria em casa mais rápido passando mais tempo com sua família, teria mais segurança para elas e para os motoristas.

2. IMPACTOS ECONÔMICOS DA MOBILIDADE URBANA

A mobilidade urbana serve de apoio para os setores da economia como a produção de bens de consumo, o abastecimento do comercio e abastecimento de órgãos públicos. É um pressuposto necessário para as questões ligadas ao desenvolvimento econômico e social, ocupação territorial, energia e meio ambiente. Assim, como o processo econômico depende enormemente das condições de mobilidade urbana, as políticas públicas e os instrumentos de planejamento do setor são muito importantes para as estratégias globais de expansão da economia.

Os transportes têm grande interação com o desenvolvimento da economia como um todo, na medida em que sua disponibilidade tem implicações tanto com as modificações dos estoques e combinações relativas dos fatores de produção, quanto com as transformações na estrutura das demandas intermediárias e finais. (9)

Sendo assim, garantindo a segurança e um transito sem interrupções, o trafego de veículos e pedestres têm uma melhora consideravelmente, obtendo resultados positivos em diversas áreas do pais.

2.1 PROJETOS DE MELHORIAS NA MOBILIDADE URBANA

2.1.2 VEHICLE TO INFRASTRUCTURE

A iniciativa da Audi é um grande passo rumo a esse cenário. Por meio de uma plataforma chamada V2I ou V-to-I (Vehicle to Infrastructure), o veículo troca informações em tempo real com uma central de tráfego. Essa central verifica a localização do carro e informa quando o semáforo à frente vai fechar ou abrir. (10)

Uma ideia inovadora, mas o que torna o V2I interessante não é o que a tecnologia faz agora, é o que ela fará em um futuro, não muito distante. Esse sistema de comunicação “veículo-infraestrutura”, ainda é uma via de mão única o carro obtém informações da central, nada mais. Mas, havendo mesmo troca de informações, o sistema poderá determinar as posições dos carros e, assim, flexibilizar o tempo de abertura e fechamento dos semáforos. (10)

Figura 2 – V2I Audi

Isso impedirá, que você fique muito tempo parado em um cruzamento de madrugada, quando não tem ninguém passando ali.

O projeto pode ainda trocar informações como outros veículos juntamente com a central de transito, localizando determinada pessoa, podendo trocar informações importantes entre si.

3. INTEGRAÇÃO DE PEDESTRES PORTADORES DE NECESSIDADES ESPECIAIS

De acordo com a ONU 80% das pessoas que vivem com alguma deficiência residem nos países em desenvolvimento sendo importante alertar que:

Ter alguma deficiência aumenta o custo de vida em cerca de um terço da renda, em média. Completar a escola primária também é um desafio maior para as crianças com deficiência, enquanto 60% dessas crianças completam essa etapa dos estudos nos países desenvolvidos, apenas 45% (meninos) e 32% (meninas) completam o ensino primário nos países em desenvolvimento. (11)

Analisando a situação da população brasileira, foi declarado que cerca de 45 milhões de pessoas possam ter algum tipo de deficiência, resultando em 24% do total. Entre estas deficiências declaradas, a mais comum foi a visual, atingindo 3,5% da população. Em seguida, ficaram problemas motores, intelectuais e auditivos. (12)

Figura 3 – Travessia com sistema inteligente

O aumento das dificuldades que os portadores de deficiência físicas têm encontrado nos dias atuais para se locomoverem em vias públicas, e a dificuldade da mobilidade no transito, nos traz a necessidade de encontrar soluções que facilitem o dia a dia dessas pessoas, fazendo com que seja necessário melhorias no tráfego de veículos e a segurança para os deficientes físicos.

A mobilidade no brasil ainda e um desafio para ser vencido, mesmo com algumas leis entrando em vigor ainda e não é satisfatório, é preciso de investimentos por parte do governo e projetos para solucioná-los.

O semáforo inteligente proposto neste estudo busca ser uma pequena solução mantendo como principal objetivo a integração dos deficientes visuais, deficientes auditivos e portadores de surdo-cegueira, auxiliando-os dessas pessoas com o meio em que elas vivem exercendo seus direitos básicos e auxiliando elas na sua rotina diária em busca seu sustendo, e sua independência garantidas por lei e melhorando diante das dificuldades no transito que vem piorando com o passar do tempos e ajustando as cidades para receber pessoas portadoras de necessidades especiais.

4. CONSELHO NACIONAL DE TRÂNSITO

No Brasil, podemos considerar inexistente o auxílio sonoro a pedestres em semáforos nas cidades. Mas, o Conselho Nacional de Trânsito (CONTRAN) aprovou a Resolução n° 704, devendo ser obrigatórios e instalados em todo território brasileiro semáforos sonoros nas vias públicas de grande circulação. A data limite para a implantação até o 31 de dezembro de 2019. (14)

“Esta resolução estabelece padrões e critérios para a sinalização semafórica, uniformizando os sinais sonoros, visuais, vibratórios e modos de utilização do equipamento e está em conformidade com a Lei 10.098, de 19 de dezembro de 2000”. (14)

Figura 4 – Exemplo de sinalização semafórica com sinais sonoros

Conforme foi citado acima, a Lei 10.098, de 19 de dezembro de 2000, “diz que os semáforos para pedestres que dão acesso a serviços de reabilitação ou que estão instalados em vias de grande circulação devem, obrigatoriamente, ser equipados com um mecanismo que emita sinal sonoro que possa ser utilizado para a orientação dos pedestres. (14)

Desde a Constituição de 1988, todos sabemos que temos o direito de ir e vir. Seguindo o mesmo padrão, de acordo com a Resolução o trânsito em condições segura é um direito de todos, sendo responsabilidade das entidades e órgãos que fazem parte do Sistema Nacional de Trânsito.

Todas medidas impostas pela Resolução está totalmente de acordo com a Lei Brasileira da Pessoa com Deficiência e do Estatuto da Pessoa com Deficiência, visando oferecer maior autonomia e segurança aos pedestres com deficiência visual e deficiências múltiplas

O cruzamento que apresentar um semáforo com sinal sonoro, um dispositivo que emite sinais sonoros, visuais e vibratórios. Através de uma botoeira, será possível informar ao pedestre instruções para auxiliar a travessia e sinais de advertência.

Outra ação que a Resolução preconiza é a padronização deste sistema, para que o pedestre possa ter plena certeza do seu ato, em qualquer lugar do país.

O semáforo sonoro terá a função de informar os períodos em que o sinal estará funcionando. Sendo assim, estará presente no verde avisando quanto falta para tempo para o sinal fechar e abrir para os veículos, no verde e trabalhando em função do semáforo veicular.

A implementação e adaptação das cidades a esse semáforo, será um grande avanço na acessibilidade, permitindo a travessia segura de todos os pedestres e principalmente os deficientes físicos.

5. ARDUINO

5.1 HISTÓRIA

O Arduino foi desenvolvido em 2005 por um grupo de 5 pesquisadores, Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino e David Mellis. O objetivo principal era criar um dispositivo que fosse barato, funcional e uma plataforma didática, que não precisasse de um nível alto de conhecimento em programação. Sendo acessível a estudantes, projetistas amadores, e curiosos que se interessam pelo assunto. (15)

Figura 5 – ARDUINO

Além disso, foi adotado o conceito de hardware livre, o que significa que qualquer um pode montar, modificar, melhorar e personalizar o Arduino, partindo do mesmo hardware básico.

Assim, foi desenvolvido uma placa composta por um micro controlador Atmel, circuitos de entrada/saída e que é facilmente conectada à um computador e programada via IDE (Integrated Development Environment), ou (Ambiente de Desenvolvimento Integrado) utilizando uma linguagem baseada em C/C++, sem a precisar de equipamentos extras além de um cabo USB.

Depois de criado uma programação, o micro controlador pode ser usado de forma independente, ou seja, você pode colocá-lo para controlar um robô, um ventilador, as luzes da sua casa via wi-fi, a temperatura do ar condicionado, pode utilizá-lo como um aparelho de medição ou qualquer outro projeto, brincando com a imaginação dos projetistas.

6. PROGRAMAÇÃO DO ARDUINO

Desenvolver um programa em Arduino é muito didático, é preciso apenas conectá-lo ao computador por meio de um cabo USB e utilizar um ambiente de programação chamado IDE. É por meio deste ambiente de programação, que é criado ou editado a programação.

Por se tratar de um software livre, todos programas exigidos estão disponíveis no site do próprio Arduino. O programa realiza testes, encontra possíveis erros na programação, oferece ajuda para solucionar problemas e importa os dados para o micro controlador.

Após ter concluído a programação, basta compilar para o Arduino. Em alguns casos é preciso ser incluso algumas bibliotecas, elas também são encontradas na internet em sua plataforma.

Existem estruturas básicas para executar a programação do Arduino. Em seu software já está presente o diagrama a ser utilizado. É composta basicamente por duas etapas sendo elas:

• Setup () – É nessa parte do programa que configura as opções iniciais do seu programa, os valores iniciais de uma variável, se uma porta será utilizada como entrada ou saída e mensagens para o usuário.
• Loop () – É nessa parte do programa repete uma estrutura de comandos de forma contínua ou até que algum comando de “parar” seja enviado ao Arduino.

Figura 6 – Software usado na programação do Arduino

7. ALIMENTAÇÃO DO ARDUINO

A placa pode ser alimentada pela conexão USB ou por uma fonte de alimentação externa.

Figura 7 – Alimentação do Arduino

A faixa de tensão admissível da fonte externa deverá ser entre 6V (volts) a 20V (volts). Caso o Arduino for alimentado com uma tensão abaixo de 7V (volts), ele poderá ficar com seu funcionamento instável e quando alimentado com tensão acima de 12V (volts), o seu regulador de tensão poderá sobreaquecer, ocasionando em possíveis danos. (16)

Dessa forma, é recomendado para tensões de fonte externa valores de 7V (volts) a 12V (volts).

8. MATERIAIS E MÉTODOS

A pesquisa, é um “processo formal e sistemático de desenvolvimento do método científico. O objetivo fundamental da pesquisa é descobrir respostas para problemas mediante o emprego de procedimentos científicos”. (17)

9. METODOLOGIA DE DESENVOLVIMENTO

Para a construção do protótipo utilizamos duas unidades do Arduino, dezoito módulos relés, seis botões push button, quatro motores de 12 V (volts) em corrente contínua, duas sirenes, uma chave seletora e duas fontes para a alimentação dos motores.

Antes de ser realizado a montagem, foi estudado qual método traria um maior custo benefício para a sua implantação. Foi escolhido o Arduino por possuir uma plataforma didática, um maior número de saídas digitais e um custo inferior comparando ao CLP (controlador lógico programável).

Foram desenvolvidas duas programações, sendo uma para funcionar em horário diurno e parte do noturno e a outra para fim do horário noturno se estendendo pela madrugada. Nas programações do Arduino utilizou-se o software com a linguagem C/C++.

A primeira programação aborda o funcionamento dos semáforos de veículos e a integração entre os botões push button, detectando o fluxo e controlando o trânsito de maneira que nenhum veículo fique parado por muito tempo em uma via impossibilitando possíveis assaltos e acidentes. Esta programação foi desenvolvida para funcionar durante o fim da noite e toda a madrugada.

A segunda programação executa o funcionamento dos semáforos de veículos e dos pedestres, integrando os botões push button, os motores, e as sirenes através dos módulos relés.

Caso o protótipo entre em vigor estando presente no mundo real, ficará pré-estabelecido que de 06 horas até as 23 horas e 30 minutos um dos Arduinos será alimentado, após este período será a vez do outro Arduino entrar em funcionamento e mantendo-se até as 06 horas do outro dia, formando-se um ciclo.

10. PROTÓTIPO DESENVOLVIDO

10.1 MATERIAIS UTILIZADOS

Neste tópico descrevemos todos os componentes e materiais necessários para o desenvolvimento da construção do protótipo proposto.

11. ARDUINO

Conforme foi descrito no capítulo 05, o Arduino é um micro controlador capaz de realizar diversas programações, atendendo várias áreas de atuações.

Figura 08 – Arduino

Sua escolha trouxe um maior custo benefício sendo capaz de atender todos os requisitos necessários.

12. MÓDULOS RELÉS

Este componente realiza o acionamento de cargas que necessitam tensões e consequentemente correntes com níveis superiores ao suportado pelo Arduino.

Figura 09 – Módulos Relés

Em nosso protótipo os módulos relés acionam os sinaleiros, as sirenes e a fonte de alimentação dos motores.

12.1 SIRENES

A sirene é um dispositivo emissor sonoro capaz de alertar e orientar determinadas ações.

Figura 10 – Sirenes

Procurando contribuir para a acessibilidade urbana e a inclusão de pessoas, foram desenvolvidos dois métodos para orientar e alertar os pedestres para a travessia de determinada via.

Na primeira situação caso um pedestre for realizar a travessia da via incorretamente será soado um sinal de advertência, alertando para a não travessia.

Na segunda situação as sirenes serão soadas de acordo com a situação dos semáforos de pedestres, quando o semáforo estiver terminando seu ciclo e entrando em estado de fechado será soado bips curtos orientando a não travessia e quando o semáforo estiver iniciando seu ciclo e entrando em estado de aberto será soado um bip longo orientando a possível travessia.

12.2 CHAVE SELETORA

A chave seletora é um dispositivo capaz de realizar manobras, podendo ligar e desligar circuitos conforme a sua necessidade.

Figura 11 – Chave seletora

Como em nosso projeto foi necessário o uso de dois Arduinos e consequentemente duas programações, a chave seletora têm a função de exemplificar manualmente a mudança na alimentação dos micro controladores.

12.3 FONTE

Dispositivo capaz de alimentar componentes através de sua saída em CC (corrente continua).

Figura 12 – Fonte 12 volts

Neste caso vamos utilizar uma fonte de 12V (volts) que alimentará os motores da plataforma vibratória.

12.4 BOTÕES PUSH BUTTON

São componentes eletrônicos que exercem comandos quando pressionados, podendo fechar ou abrir um determinado circuito.

Figura 13 – Botão push button

Os botões push button estará presente nas duas programações. Quando pressionados durante a primeira programação, será possível detectar o fluxo de veículos pelas vias indicando qual semáforo deverá abrir. Na segunda programação ele irá perceber a presença de pedestres, alertando quando será possível ou não a sua travessia.

Feito essa análise os botões emitem informações para o Arduino concluindo a determinada programação.

12.5 MOTORES 12V COM PENDULO

São equipamentos eletrônicos que possuem acoplados em seus eixos um pendulo capaz de causar vibrações com alta intensidade sem danificar sua estrutura.

Figura 14 – Motor 12 volts com pendulo

Os motores têm a função de vibrar uma plataforma, indicando aos pedestres e principalmente a deficientes, portadores de surdo-cegueira quando será possível a travessia da via. Seu funcionamento é sincronizado com o semáforo veicular e o semáforo dos pedestres, impossibilitando possíveis erros.

12.6 SINALEIROS

Para a simulação dos semáforos, foram utilizados sinaleiros de três cores distintas adequando visualmente aos semáforos reais.

Figura 15 – Sinaleiro

Através do seu sinal iluminado é possível concluir qual a ação será executada.

13. PROGRAMAÇÕES DESENVOLVIDAS PARA O ARDUINO

Como mencionado no início deste capítulo, foi necessário o uso de duas programações. Tendo como referências vários projetos apresentados na internet, chegamos à criação dos seguintes códigos:

13.1 PROGRAMAÇÃO 01

//Faculdade Patos de Minas

//Engenharia Elétrica

//Autores: Luiz Eugenio / Vitor Henrique / Weslley Chagas

// Semáforo Inteligente

int buttonState = 0;

int buttonState1 = 0;

void setup() {

//PINOS DE SÁIDA DIGITAL

pinMode(4,OUTPUT);// RELE 01 VM VEÍCULO S01

pinMode(5,OUTPUT);// RELE 02 AM VEÍCULO S01

pinMode(6,OUTPUT);// RELE 03 VD VEÍCULO S01

pinMode(7,OUTPUT);// RELE 04 VM VEÍCULO S02

pinMode(8,OUTPUT);// RELE 05 AM VEÍCULO S02

pinMode(9,OUTPUT);// RELE 06 VD VEÍCULO S02

//PINOS DE ENTRADA DIGITAL

pinMode(11,INPUT);//  PUSHBUTTON S01

pinMode(12,INPUT);//  PUSHBUTTON S02

}

void loop() {

buttonState = digitalRead (11) ; //SITUÇÃO DO PINO 12

buttonState1 = digitalRead (12) ; //SITUÇÃO DO PINO 11

if ( buttonState == HIGH) { // SE O BOTÃO S01 FOR PRESSIONADO

digitalWrite(5,HIGH); // DESLIGA AM S01

digitalWrite(8,HIGH); //DESLIGA AM S02

digitalWrite(9,HIGH); // DESLIGA VD S02

digitalWrite(4,HIGH); //DESLIGA VM S01

digitalWrite(7,LOW); // LIGA VM VEÍCULO S02

digitalWrite(6,LOW); // LIGA VD VEÍCULO S01

delay(20000); // 20 SEGUNDOS

}

else { // SENÃO

digitalWrite(7,HIGH); // DESLIGA VM VEÍCULO S02

digitalWrite(6,HIGH); // DESLIGA VD VEÍCULO S01

digitalWrite(4,HIGH); //DESLIGA VM VEÍCULO S01

digitalWrite(9,HIGH); //DESLIGA VD VEICULO S02

digitalWrite(5,LOW); // LIGA AM S01

digitalWrite(8,HIGH); //DESLIGA AM S02

delay (1000); //1 SEGUNDO

digitalWrite(5,HIGH); // DESLIGA AM S01

digitalWrite(8,LOW); //LIGA AM S02

delay(1000); // 1 SEGUNDO

}

buttonState = digitalRead (11) ; //SITUÇÃO DO PINO 11

buttonState1 = digitalRead (12) ; //SITUÇÃO DO PINO 12

if ( buttonState1 == HIGH) { // SE O BOTÃO S02 FOR PRESSIONADO

digitalWrite(5,HIGH); // DESLIGA AM S01

digitalWrite(8,HIGH); //DESLIGA AM S02

digitalWrite(9,LOW); // LIGA VD S02

digitalWrite(4,LOW); //LIGA VM S01

digitalWrite(7,HIGH); // DESLIGA VM VEÍCULO S02

digitalWrite(6,HIGH); // DESLIGA VD VEÍCULO S01

delay(20000); // 20 SEGUNDOS

}

else { // SENÃO

digitalWrite(7,HIGH); // DESLIGA VM VEÍCULO S02

digitalWrite(6,HIGH); // DESLIGA VD VEÍCULO S01

digitalWrite(4,HIGH); //DESLIGA VM VEÍCULO S01

digitalWrite(9,HIGH); //DESLIGA VD VEICULO S02

digitalWrite(5,LOW); // LIGA AM S01

digitalWrite(8,HIGH); //DESLIGA AM S02

delay (1000); //1 SEGUNDO

digitalWrite(5,HIGH); // DESLIGA AM S01

digitalWrite(8,LOW); //LIGA AM S02

delay(1000); // 1 SEGUNDO

}

}

6.2.2.2 PROGRAMAÇÃO 02

//Faculdade Patos de Minas

//Engenharia Elétrica

//Autores: Luiz Eugenio / Vitor Henrique / Weslley Chagas

// Semáforo de pedestre com acessibilidade

void setup() {

//PINOS DE SÁIDA DIGITAL

pinMode(4,OUTPUT);// RELE 01 VM VEÍCULO S01

pinMode(5,OUTPUT);// RELE 02 AM VEÍCULO S01

pinMode(6,OUTPUT);// RELE 03 VD VEÍCULO S01

pinMode(7,OUTPUT);// RELE 04 VM VEÍCULO S02

pinMode(8,OUTPUT);// RELE 05 AM VEÍCULO S02

pinMode(9,OUTPUT);// RELE 06 VD VEÍCULO S02

pinMode(10,OUTPUT);// RELE 07 VM PEDESTRE S01

pinMode(11,OUTPUT);// RELE 08 VD PEDESTE S01 / MOTOR VIBRACAL

pinMode(12,OUTPUT);// RELE 09 VM PEDESTRE S02

pinMode(13,OUTPUT);// RELE 10 VD PEDESTRE S02 / MOTOR VIBRACAL

pinMode(2,OUTPUT);// RELE 11 BIP L0NGO

pinMode(3,OUTPUT);// RELE 12 BIP SEQUENCIAL

}

void loop() {

digitalWrite(10,LOW); // LIGA VM PEDESTE S01

digitalWrite(3,HIGH); //DESLIGA BIP SEQUENCIAL

digitalWrite(11,HIGH); //DESLIGA VD PEDESTRE S01

digitalWrite(4,HIGH); //DESLIGA VM VEÍCULO S01

digitalWrite(5,HIGH); //DESLIGA AM VEÍCULO S01

digitalWrite(9,HIGH); //DESLIGA VD VEÍCULO S02

digitalWrite(8,HIGH); //DESLIGA AM VEÍCULO S02

digitalWrite(7,LOW); // LIGA VM VEÍCULO S02

digitalWrite(6,LOW); // LIGA VD VEÍCULO S01

digitalWrite(13,LOW); //LIGA VD PEDESTRE S02

digitalWrite(12,HIGH); //DESLIGA VM PEDESTRE S02

digitalWrite(2,LOW); //LIGA BIP LONGO

delay(3000); // 3 SEGUNDOS

digitalWrite(2,HIGH); //DESLIGA BIP LONGO

delay(30000); // 30 SEGUNDOS

digitalWrite(6,HIGH);//DESLIGA VD VEÍCULO S01

digitalWrite(5,LOW);//LIGA AM VEÍCULO S01

delay(8000); // 8 SEGUNDOS

 

digitalWrite(5,HIGH); //DESLIGA AM VEÍCULO S01

digitalWrite(4,LOW); //LIGA VM VEÍCULO S01

digitalWrite(10,HIGH); // DESLIGA VM PEDESTE S01

digitalWrite(11,LOW);//LIGA VD PEDESTRE S01

digitalWrite(2,LOW); //LIGA BIP LONGO

delay(3000); // 3 SEGUNDOS

digitalWrite(2,HIGH); //DESLIGA BIP LONGO

delay(15000); // 15 SEGUNDOS

digitalWrite(13,HIGH); //DESLIGA  VD PEDESTRE S02

digitalWrite(12,LOW); //PISCA VM PEDESTRE S02

digitalWrite(3,LOW); //LIGA BIP SEQUENCIAL

delay(1000); // 1 SEGUNDO

digitalWrite(12,HIGH);//PISCA VM PEDESTRE S02

digitalWrite(3,HIGH); //DESLIGA BIP SEQUENCIAL

delay(1000); // 1 SEGUNDO

digitalWrite(12,LOW);//PISCA VM PEDESTRE S02

digitalWrite(3,LOW); //LIGA BIP SEQUENCIAL

delay(1000); // 1 SEGUNDO

digitalWrite(12,HIGH);//PISCA VM PEDESTRE S02

digitalWrite(3,HIGH); //DESLIGA BIP SEQUENCIAL

delay(1000); // 1 SEGUNDO

digitalWrite(12,LOW); // LIGA VM PEDESTE S02

digitalWrite(7,HIGH); //DESLIGA VM VEICULO S02

digitalWrite(9,LOW); //LIGA VD VEICULO S02

delay(30000); // 30 SEGUNDOS

digitalWrite(9,HIGH);//DESLIGA VD VEÍCULO S02

digitalWrite(8,LOW);//LIGA AM VEÍCULO S02

delay(8000); // 8 SEGUNDOS

digitalWrite(8,HIGH); //DESLIGA AM VEÍCULO S02

digitalWrite(7,LOW); //LIGA VM VEÍCULO S02

digitalWrite(12,HIGH);//DESLIGA VM PEDESTRE S02

digitalWrite(13,LOW);//LIGA VD PEDESTRE S02

digitalWrite(2,LOW); //LIGA BIP LONGO

delay(3000); // 3 SEGUNDOS

digitalWrite(2,HIGH); //DESLIGA BIP LONGO

delay(15000); // 15 SEGUNDOS

digitalWrite(11,HIGH); //DESLIGA  VD PEDESTRE S01

digitalWrite(10,LOW); //PISCA VM PEDESTRE S01

digitalWrite(3,LOW); //LIGA BIP SEQUENCIAL

delay(1000); // 1 SEGUNDO

digitalWrite(10,HIGH);//PISCA VM PEDESTRE S01

digitalWrite(3,HIGH); //DESLIGA BIP SEQUENCIAL

delay(1000); // 1 SEGUNDO

digitalWrite(10,LOW);//PISCA VM PEDESTRE S01

digitalWrite(3,LOW); //LIGA BIP SEQUENCIAL

delay(1000); // 1 SEGUNDO

digitalWrite(10,HIGH);//PISCA VM PEDESTRE S01

digitalWrite(3,HIGH); //DESLIGA BIP SEQUENCIAL

delay(1000); // 1 SEGUNDO

}

13.2 MONTAGEM DO PROJETO

13.4 ETAPA 01

Nesta etapa, foi desenvolvido todos os diagramas necessários para a montagem do protótipo.

Figura 16 – Diagrama de alimentação

Figura 17 – Diagrama de comando

13.5 ETAPA 02

Após a realização dos diagramas, foi realizado a montagem dos componentes integrando todos conforme previsto nos diagramas.

Figura 18 – Fixação dos componentes

Figura 19 – Montagem do circuito de comando

13.6 ETAPA 03

Depois de ter projetados os diagramas, executado a montagem e realizados todos os testes de funcionamento chegamos à conclusão do protótipo

Figura 22 – Protótipo finalizado

Figura 20 – Circuito de Comando

Figura 21 – Circuito de Alimentação

Figura 23 – Funções do protótipo

13.7 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Tendo a tecnologia como aliada, percebesse que a necessidade de se implantar projetos, trazendo uma maior praticidade e facilidade para o ser humano é enorme, aumentando ainda mais a importância do desenvolvimento de novos protótipos para serem testados e transformados em projetos reais.

Com o projeto atingimos o objetivo proposto, desenvolvendo o protótipo de um semáforo inteligente capaz de somar para todo o transito, sendo veículos e ou pedestres. Vale salientar todo o conhecimento adquirido durante o curso de Engenharia Elétrica nas áreas de micro controladores, eletrônica, linguagem e programação e circuitos elétricos.

O protótipo desenvolvido pode ser implantando nas vias reais atendendo tanto aos pequenos como os grandes centros. Ele foi desenvolvido visando um meio de facilitar e incluir todos os pedestres, mesmos aqueles com determinas limitações. Outra função é reduzir os índices de criminalidade e acidentes em cruzamentos.

REFERÊNCIAS

1 JUSBRASIL. Art. 5, inc. XV da Constituição Federal de 88. 1988. Constituição de 1988. Disponível em: <https://www.jusbrasil.com.br/topicos/10730517/inciso-xv-do-artigo-5-da-constituicao-federal-de-1988>. Acesso em: 04 jun. 2018.

2 PAIVA NETO, Paulo Marinho de; CASTRO NETO, Manoel Mendonça de; LOUREIRO, Carlos Felipe Grangeiro. Progressão em Tempo Real Versus Tempo Fixo por Banda de Passagem em Períodos de Baixa Demanda – Estudo de Caso. 2003. Disponível em: <http://www.sinaldetransito.com.br/artigos/semaforo_banda_real.pdf>. Acesso em: 21 mar. 2018.

3 INFORMAÇÃO, Só História. Virtuous Tecnologia da. Mesopotâmia: o berço da civilização: As grandes civilizações e suas organizações. 2009. Disponível em: <https://www.sohistoria.com.br/ef2/mesopotamia/>. Acesso em: 21 mar. 2018.

4 JUSBRASIL. Responsabilidade Civil no Transporte de Cargas. 2015. Publicado por Pamella Flagon. Disponível em: <https://pamellaflagon1.jusbrasil.com.br/artigos/244203376/responsabilidade-civil-no-transporte-de-cargas>. Acesso em: 21 mar. 2018.

5 JUSBRASIL. Mobilidade Urbana: Bicicletas e a Mobilidade Sustentável. 2015. Publicado por Lucas da Silva Pinto Ferreira. Disponível em: <https://lucasferreira1910.jusbrasil.com.br/artigos/254137273/mobilidade-urbana>. Acesso em: 21 mar. 2018.

6 ENEM, Foco no. Mobilidade urbana no Brasil. 2017. Disponível em: <https://foconoenem.com/mobilidade-urbana-no-brasil/>. Acesso em: 04 jun. 2018.

7 PENA, Rodolfo Alves. Mobilidade urbana no Brasil: A busca pela mobilidade urbana é um desafio enfrentado pela maioria das grandes cidades no Brasil, que esbarram em problemas como o privilégio aos transportes individuais. 2016. Brasil Escola. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/geografia/mobilidade-urbana-no-brasil.htm>. Acesso em: 04 jun. 2018.

8 RIBEIRO, Luiz César de Queiroz; RIBEIRO, Marcelo Gomes. Projeto 2.1. Direito à Cidade e Bem-Estar Urbano. 2010. Desenvolvido pelo Observatório das Metrópoles – Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia. Disponível em: <http://observatoriodasmetropoles.net.br/wp/projeto-2-1-direito-cidade-e-bem-estar-urbano/>. Acesso em: 06 jun. 2018.

9 BARAT, Josef. Logística, Transporte e Desenvolvimento Econômico. São Paulo: Editora CLA, 2007. 101 p. Disponível em: <https://books.google.com.br/books?id=9PFnW_tDprUC&printsec=frontcover&hl=pt-BR&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false>. Acesso em: 04 jun. 2018.

10 NAPOL, Igor. Carros conectados da Audi mostrarão contagem regressiva em semáforos. 2016. Elaborada por TECMundo. Disponível em: <https://www.tecmundo.com.br/audi/108452-carros-conectados-audi-mostrarao-contagem-regressiva-semaforos.htm>. Acesso em: 04 jun. 2018.

11 BRASIL, Nações Unidas no. A ONU e as pessoas com deficiência. 2014. Disponível em: <https://nacoesunidas.org/acao/pessoas-com-deficiencia/>. Acesso em: 25 mar. 2018.

12 NOWILL, Fundação Dorina. Estatísticas da deficiência visual. 2016. Disponível em: <https://www.fundacaodorina.org.br/a-fundacao/deficiencia-visual/estatisticas-da-deficiencia-visual/>. Acesso em: 25 mar. 2018.

13 IRO, Portal. Novo semáforo aumenta o tempo de travessia para pedestres com mobilidade reduzida: O equipamento já está instalado na Av. Pasteur, em frente ao Instituto Benjamin Constant, na Urca. 2017. Desenvolvido pela Secretaria Municipal de Transportes. Disponível em: <https://portalgiro.com/novo-semaforo-aumenta-o-tempo-de-travessia-para-pedestres-com-mobilidade-reduzida/>. Acesso em: 06 abr. 2018.

14 ONLINE, Ipa. PARE – Semáforo sonoro, obrigatório? 2018. Disponível em: <http://www.jornalipanema.com.br/inclusao/pare-semaforo-sonoro-obrigatorio/>. Acesso em: 14 jun. 2018.

15 CHAGAS, Daniel. O que é Arduino. 2015. Disponível em: <http://aautomacaoresidencial.blogspot.com/2015/07/o-que-e-arduino.html>. Acesso em: 21 mar. 2018.

16 SOUZA, Fábio. Arduino UNO. 2013. Disponível em: <https://www.embarcados.com.br/arduino-uno/>. Acesso em: 26 mar. 2018.

17 GIL, Antônio Carlos. Como Elaborar Projetos de Pesquisa. 4. ed. São Paulo: Atlas S.a., 2002. 173 p. Disponível em: <https://professores.faccat.br/moodle/pluginfile.php/13410/mod_resource/content/1/como_elaborar_projeto_de_pesquisa_-_antonio_carlos_gil.pdf>. Acesso em: 04 jun. 2018.

^[1] Graduação em Engenharia Elétrica pela Faculdade Patos de Minas-Bacharel em Engenharia Elétrica.

^[2] Graduação em Engenharia Elétrica pela Faculdade Patos de Minas-Bacharel em Engenharia Elétrica.

^[3] Graduação em Engenharia Elétrica pela Faculdade Patos de Minas-Bacharel em Engenharia Elétrica.

Enviado: Outubro, 2018

Aprovado: Outubro, 2018