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Texto integral - Repositório Aberto da Universidade do Porto

1. 69 Anexo B An lise Est tica dos Componentes Mec nicos 99 Anexo C Or amento El ctrico Electr nico do Prot tipo 103 Anexo D Manual do ULUHZGdOr Rue Eee 105 Anexo E Esquemas El ctricos Electr nicos 113 ndice Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura Figura 9 Figura 10 Figura 11 Figura 12 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida de figuras Tipos de balan as analisadas Tipo 0 Tipo 1 e Tipo 2 respectivamente 6 Sistema scale Tronix 22506 EsTa T sistema Scale Tronix 2250C E istalado ee cdas 7 Sistema de coloca o do elemento de carga da Seca 984 8 SEMA SECA A oie is 8 9 Sistema SOEHNLE 77101 u uu dd 9 Funcionamento da sapata SOEHNLE 7710 9 Sistema d Coventry Scale Company sam da 10 Sistema de alojamento da c lula de carga da Coventry Scale Company 10 sistema Aleern Scale o RI eet tette A 10 DENSO PIEZOLESISUVO FLEX ONCE cca suy mee Eden esa pena
2. 5 2 2 1 Scale Tronix 2250CE CERE 7 BOCA DBA Ne 7 2 2 3 INTERCROMO 772 dS 8 2 2 4 SOERINLE Z 710 7701 1 u a kunun uu kuu e Ega hiq usakama ua q Sa 9 22 5 Coventr Scale Company Bedscqlu uuu u u et RE e aaa SEO ow a ala aoa 10 226 AlBem Scie SR19y u u uu SS uma Sim k uQ Ta E 10 2 3 NORMAS Me 11 2 4 M M 11 3 Princ pios de Funcionamento 13 3 1 CAO 13 3 2 Sensoriza o do elemento de pesagen 13 3 3 Princ pio de funcionamento da balang ga 19 3 4 SOLID mM andas 24 2 Projecto Mecanico iii 27 4 1 OCG AO eon 27 vil Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida 4 2 Dimensionamento mecanico o sans e IA quen iN EDU 27 4 3 TOSOU T 31 4 4 5 5 3 56 0 35 HAA Alavancat elesc0DIequy A PORE SED CI e dI HEIDE 35 deretenc
3. 102 Deforma es na pata da cassete com um factor de escala de 100 102 Circuito el ctrico da CONSOLA dai 113 Circuito electrico da dada 114 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida XII Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida ndice de tabelas Tabela J C aleulo do UMC amas ido aa 2 Tabela Z Riscos do excesso de DOSO cuiii voeem iS 2 Tabela 3 Quadro comparativo de balan as 6 Tabela 4 Dados f sicos do sensor piezoresistivo FlexiForce 14 Tabela 5 Caracter sticas do sensor piezoresistivo F lexiForce 15 Tabela 6 Lista de PECAS a A A tdi 20 Tabela 7 Evolu o das for as presentes no dispositivo de pesagem para diferentes tamanhos CE TOMAS ad OR EU ELI E E UE 29 Tabela 8 Caracter sticas do microcontrolador 46 Tabela 9 Fun es e valores associados a cada tecla 56 Tabela 10 Or amento el ctrico electr nico do prot tipo 103 XIII Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida XIV Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida ndice
4. 160 Vari veis locais 161 Th A Ae A A AAA RA AAA AR AAA AAA AAA AA ARS 162 unsigned int adc lo adc hi 163 164 if canal Canal O ANO 155 166 ADCONO 0500000011 167 168 else if canal 1 Canal 1 AN1 169 ADCONO 0b00000111 us TIE else if canal 2 Canal 2 AN2 173 174 ADCONO 0500001011 TES 71 Anexos 12 TFG EFIS 178 179 180 Lei LEE T833 184 185 186 IB 188 189 190 T92 193 194 195 196 197 1538 199 200 201 202 203 204 206 zog 208 209 210 ZTL 2128 eli 214 5 2106 EY Ls EL 220 mls 22 2 225 224 9t 2206 mets 228 E rd 2301 2531 EIA 3 52 else if canal 3 Canal 3 AN3 ADCON0 0b00001111 else if canal 4 Canal 4 AN4 ADCONO 0b00010011 Sii if canal 5 Z Canal 5 ANS ADCONO 0b00010111 Sum if canal 6 Canal 6 AN6 ADCONO 0b00011011 7 Canal 7 AN7 else if canal ADCONO 0b00011111 dai if canal 8 Canal 8 ADCONO 0600100011 Em if canal 9 Canal 9 AN9 ADCONO 0b00100111 HR if canal 10 Canal 10 AN10 ADCONO 0b00101011 11 Canal 11 AN10 else if canal ADCONO 0500101111 delay ms 10 while ADCONO GO Espera enquanto faz a convers o adc lo ADRESL gt gt 4 Desloca bits menos signific
5. 0 0 40 60 30 160 120 Forca Gr fico 4 Segundo ensaio realizado ao elemento sensor piezoresistivo FlexiForce Embora sem rigor devido ao tipo de balanga utilizada podem se tirar algumas conclus es relevantes sobre o comportamento deste sensor como se pode verificar nestes gr ficos e nos seguintes Nos gr ficos 3 e 4 poss vel observar a exist ncia de histerese em 17 Princ pios de Funcionamento ambos os ensaios para cargas de valor mais baixo de notar que no primeiro ensaio a histerese est mais evidenciada o que quer dizer que o comportamento do sensor se alterou de um ensaio para outro Este facto poder ser justificado pela estreia do sensor ou seja o sensor poder necessitar de um determinado n mero de ciclos de carga e descarga para equil brio dos seus constituintes traduzindo se numa menor histerese e melhor repetibilidade Conv m referir que embora de forma grosseira foi feito previamente um teste de histerese balan a Esta foi carregada com massas conhecidas e posteriormente descarregada n o tendo sido observada uma histerese significativa kc 300 130 160 140 120 100 30 60 10 30 H 2 Cnsaio Resist ncia 1 Ensaio gt s OE HH EG DH O 10 20 30 40 50 60 70 30 90 100 110 ket Forca Gr fico 5 Ensaio com incremento de cargas kc 140 120
6. Figura 8 Funcionamento da sapata SOEHNLE 7710 Estado da Arte 2 2 5 Coventry Scale Company bed scale Constitu da mais uma vez por quatro sapatas colocadas da mesma forma que a INTERCROMA e a Scale Tronix Possui dimens es suficientes para acomodar as camas com rodas mais largas E de f cil instala o e tem uma capacidade m xima de 600 kgf com uma resolu o de 200 gf estando aprovada na Classe III EU Na figura 9 podemos ver o sistema da INTERCROMO armazenado num ve culo de apoio e na figura 10 uma das sapatas onde se aloja a c lula de carga Figura 9 Sistema da Coventry Scale Company Figura 10 Sistema de alojamento da c lula de carga da Coventry Scale Company 2 2 6 Algen Scale SR193 Possuidora de um sistema extens vel desde 460 mm a 810 mm na vers o padr o e de 810 mm a 1220 mm na vers o superior acomoda rodas com uma gama de di metros de 50 8 mm at 254 mm Usufrui de quatro transdutores que medem com uma exactid o de 100 gf um peso m ximo de 544 kgf sendo este valor a combina o do peso da cama e do paciente A figurall mostra a consola e os dois sistemas extens veis que alojam os transdutores de press o Figura 11 Sistema Algen Scale SR193 10 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida 2 3 Normas Um dos pontos a ter em conta s o as normas que regem este tipo de aparelhos E importante fazer uma pesquisa exaustiva de normas existentes de forma a e
7. a em que a e a s o as dist ncias do ponto de articula o da tesoura s linhas de ac o das for as como esquematizado na figura 22 Figura 22 Aplica o das for as horizontais no sistema Estas for as resultam de se ter considerado R 10 mm H 14 mm e F 170 como explicitado anteriormente a 182 mm e a 78 mm comprimentos resultantes da modela o tridimensional da tesoura No gr fico 8 pode ser visualizada para maior clareza a evolu o das reac es horizontais exercidas no sistema de eleva o em fun o dos diferentes raios das rodas N CN i EN Se Forca a 14 1 1 ka 45 50 55 60 65 70 73 0 S85 95 100 105 mm Raio da roda 30 Gr fico 8 Reac o horizontal em fun o dos raios das rodas Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida O comprimento da alavanca de actua o deve ser tal que permita que o sistema seja operado sem grande esfor o por parte dos utilizadores Admite se que 20 kgf seja a for a m xima requerida ao utilizador Como se pode constatar nos dados fornecidos anteriormente a situa o mais desfavor vel ocorre quando interv m a roda de menor di metro De toda a evid ncia a situa o que requer maior for a ao utilizador para elevar a cama corresponde situa o esquematizada na figura 23 que elucida quanto ao funcionamento da alavanca Do equil brio de momentos no ponto O result
8. 1267 Rotina apagar eeprom 1268 EE AA AAA AA RAK AAA AA AAA AAA AAA AAA AAA AA AAA AAA AAA AAA AA AAA 1269 void apagar eeprom 12703 1 1271 bateria2 LE Te lcd custom out 1 5 Menu EEPROM m 4 7 E lcd custom out 3 1 deseja mesmo apagar 1224 lcd custom out 4 1 Nao Sim gt TE 8 while 1 1276 12711 switch keypad read 1278 1279 case 16 1280 lcd custom cmd lcd clear 1281 bateria2 18 lcd custom out 2 2 Apagando memoria 12B3 while keypad read 14 1284 for posicao 0 posicao lt 256u posicao coloca eeprom com zeros 12851 EEprom Write posicao 0 1585 delay ms 20 1981 1288 for posicao 20 posicao 239u posicao coloca eeprom com espa os na memoria escrita 1289 EEprom Write posicao 160 1290 1291 1292 lcd custom cmd lcd clear 12993 bateria2 1294 lcd custom out 2 4 Memoria EEprom 125425 lcd custom out 4 7 Apagada 1296 delay ms 2000 T297 lcd custom cmd lcd clear 1298 return 91 Anexos 92 1299 1300 SL Ts LIS 1304 1 305 1 306 1 307 LO 1309 134103 sc Y ls Laie L3154 1314 T315 1316 Lll 1318 13195 T3203 13 1 322 t 1 32 91 154 i T3295 1326 T32 v 228 T3293 T330 LALA Lidas T333 1334 T335 1336 12311 T338 1339 1340 1341 1342 1343 1344 1345 1346 1348 345 1350 1351 T352
9. 85 Anexos 948 kp Keypad Read 949 if kp 0 ola2 longtostr ola2 bolas lcd custom out 2 1 bolas 950 O51 if kp 15 952 953 while keypad read 15 954 if keypad read 12 led custom cmd Lcd CLEAR return 955 lcd custom cmd LCD CLEAR 956 957 while posicao2 15 acaba de preencher o espa o 958 959 posicao2 960 texto escrito posicao2 160 961 962 escrever eeprom 963 ler eeprom 964 return 965 966 else if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return 967 while kp 968 969 if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return 970 if memkp kp cnt 1 971 if ola 0 amp amp memkp kp posicao2 avan a ao mudar de tecla if 01822400 amp amp memkp kp posicao2 cnt 1 avan a ao esperar 9139 memkp kp 974 975 1 ola 976 switch cnt 977 case 1 numerico break 978 case 2 alfal break 979 case 3 alfa2 break 980 case 4 alfa3 break 981 if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return 982 983 Prepare value for output 984 if kp oldstate amp amp kp cnt aaO oldstate kp 986 while Keypad Released 987 asm nop 988 989 else 990 cnt 991 while Keypad Released 992 asm nop 993 994 if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return 995 Escrita no LCD 996 if posicao2 14 997 998
10. case 2 while keypad read 2 v 1 1 vari anterior 1 vari man 50 vari man2 2 varil 2 cont variacao cont variacao2 vari 1 case 3 while keypad read 3 v 1 1 vari anterior 1 vari man 51 vari man2 3 varil 2 cont variacao cont variacao2 vari 1 case 4 while keypad read 4 cont variacao2 10 vari 1 cont variacao2 10 break kg desloca os algarismos mais eeprom read 254 0 Digite variacao if if break if if break if if break if v 1 1 i cont variacao lcd custom chr 3 cont variacao case 5 while keypad read 5 if v 1 1 vari anterior 1 vari man 52 vari man2 4 if varil 2 cont variacao cont variacao2 vari 1 break case 6 while keypad read 6 if v 1 1 vari anterior 1 vari man 53 vari man2 5 if varil 2 cont variacao cont variacao2 vari 1 break case 7 while keypad read 7 if v 1 1 vari anterior 1 vari man 54 vari man2 6 if vari 2 cont variacao cont variacao2 vari 1 break 81 Anexos 82 TL 732 9 734 T O t 736 T3713 130 8 139 740 TET TOS 7431 744 Mis 746 747 748 749 TOUS Tas Toe TEB 104 3 TOt fo os TS us 758 760 TOS TOR TES 764 765 766 767 768 7695 TED TRI TiZs 713 T7191 case 9 while keypad read 9 if v 1 1 vari anterior 1 vari man 55
11. do if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR portc f0 0 return if keypad read 14 amp amp eeprom_read 254 0 685 686 687 688 689 690 691 692 693 694 695 696 697 698 6997 TUE s TUS 704 105 707 708 TOS TI TELS 113 714 1103 ITI 718 719 T20 TEL LEA Tat 124 TES 1262 TET 728 T29 TADS Sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminu da variacao eeprom read 253 pesagem lo eeprom read 254 pesagem hi eeprom read 255 pesagem hi pesagem hi 8 significativos ler tara pesagem lo pesagem hi bandeira memoria pesagem 5 lcd custom cmd lcd clear bateria2 wordtostr variacao txt pesagem lcd custom out 2 1 Variacao lcd custom out 2 9 txt pesagem wordtostr ler tara txt pesagem lcd custom out 4 1 Tara kg lcd custom out 4 5 txt pesagem delay ms 4000 else if keypad read 16 bandeira memoria pesagem 5 lcd custom cmd Lcd CLEAR bateria2 lcd custom out 1 4 lcd custom out 2 1 critica lcd custom out 4 19 lcd custom out 3 1 0kg variacao 0 cont variacao 1 cont variacao2 3 vari anterior 1 v 1 0 vari 2 vari man2 0 do vari anterior 0 switch keypad read case 1 while keypad read 1 v 1 1 vari anterior 1 vari man 49 vari man2 1 vari 2 cont variacao cont variacao2 vari 1
12. else if tecla menu escondido 12 Sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminuida 1241 1242 while keypad read 12 1243 lcd custom cmd Lcd CLEAR l244 menu 1245 1246 1247 lcd custom cmd Lcd CLEAR 1248 1 1249 1250 1251 Jo ke ke kk e K de ok e ke e e e ok e e e e e ok ke e e he e ok ke ec ke eoe ok AAA ke e ke e ok ke e oe ok ok ok ke e ek ok e RRA AAA e ee oe e ee ke lau i Rotina apagar eeprom 155 99 1254 Descri o permite levar a zero todos os espa os da mem ria eeprom 1255 necess rio ser executada no nicio da primeira utiliza o do equipamento 1256 A A A w A AAA HA AAA KA AAA AAA A AA A Jm KKK mz XC KJ f AAA AAA AAA AAA AA AAA A AAA A A AA T257 Jf Re he ke echec AAA e ee fe ee e ee ke e e ke ee ke e e ke e e ke e e e he e e he e e e e e ke ke e ce ke ee e e AAA e e ee e e e e e e e e e AAA A AA A 125p Vari veis globais 1259 Te Rk KARA RA KA AAA AAA AA AAA X z KKK KR 2520 2 KKK KKK KKK d dd fd KK KK 1260 extern unsigned int posicao posicac2 eeprom hil 1 1262 J Re hehe e hee e ke efe e fe e e e Ye ee ke ee ke e e fe e e Ye e e e ee Kk ke ole e ke ke e ke ke ee ke e ke ke e ke e e e e ee e e e e e e e e e e e e e AA A 1263 Rotinas 1264 ee ee ee AAA ASA AAA AAA AAA AAA K AA ek AAA K K X AAA Y 1265 woid bateria2 1266 S EK k k ae k Ae A e Ae A KK AAA AAA AA AAA A ARA A AAA AAA AAA AAA AAA A AA AA KKK KK KK HK
13. 100 ov E gt Ensaio 1 Ensaio Resist ncia A 0 10 20 30 40 50 60 70 80 100 kef For a Gr fico 6 Ensaio com decremento de cargas 18 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida No gr fico 5 observa se um desfasamento entre os dois ensaios para cargas inferiores a 60 kgf j no gr fico 6 pode se considerar que as duas curvas s o praticamente coincidentes ao longo do gr fico Apesar de dois ensaios n o serem suficientes para caracterizar o sensor poss vel concluir que este tipo de sensor funciona melhor quando sujeito a uma pr carga antes de efectuar qualquer medi o como sugerido pelo fabricante O trabalho realizado foi idealizado para utilizar tr s sensores por sapata o que resulta num total de doze sensores Esta op o foi tomada com o intuito de reduzir a complexidade mec nica e consequente diminui o de custos visto que cada sensor custa aproximadamente 20 na compra de um lote de oito 3 3 Princ pio de funcionamento da balan a Os componentes que constituem esta balan a modelados em SolidWorks est o representados na figura 15 Consultado o programa de modela o obteve se um atravancamento para a abertura m xima de 330 mm x 325 mm largura e comprimento respectivamente Mais adiante apresenta se uma vista explodida da balan a figura 16 acompanhada por uma tabel
14. 53 ola2 0 break 5 case 7 kp 54 ola2 0 break 6 case 8 kp 46 ola2 0 break case 9 kp 55 ola2 0 break 7 case 10 kp 56 ola2 0 break 8 case 11 kp 57 ola2 0 break 9 Z case 12 tarar C case 13 kp 48 break O case 14 if posicao2 1 posicao2 0 else if posicao2 gt 1 kp 160 posicao2 ola 0 ola2 20 break case 15 break case 16 kp 160 break S EA k k k k k k ke Ak e e A A e e e e e A a A A e e e A e e A e k A e e k a a e e k e k e e A A k A e k k A e k A e k e k k k A k k e k k k k k k k kk Rotina 81181 kc fe e x ke ee e ke ke ke ce e AA e K e e e e e e e e je e Ye ee e ke e e e Ye e e oe e e e K e ke ke e ke e ke e ke e ee ke e e e ee e e e e e AAA AA void alfal kp switch kp case 1 kp 65 ola2 0 break A case 2 kp 68 ola2 0 break D case 3 kp 71 ola2 0 break G case 4 kp 42 ola2 0 break case 5 kp 74 ola2 0 break J case 6 kp 77 ola2 0 break M case 7 kp 80 ola2 0 break P case 8 kp 44 ola2 0 break 87 Anexos 88 1064 19055 1066 TUG i 1068 1069 1070 1071 1072 TOT 1074 TOTS 1076 1077 1078 1079 1080 1081 1082 10833 1084 1485 1086 TOB T 1088 1089 1090 1091 1092 1093 1094 1095 1096 1097 1098 LOS TIOS al Y 11021 LESS 1104 TIOS Lives 1108 11091 TELO TELIS TETS TETA 11 8
15. de 10 mm sendo AR o raio da roda que pode variar entre 50 mm e os 100 mm A altura H a dist ncia que vai desde o eixo do rolete ao solo sendo o seu valor de 14 mm Por fim 0 refere se ao ngulo entre o segmento de recta vertical que passa no centro da roda com o segmento de recta que une o centro da roda com o centro do rolete ou seja o ngulo de encosto do rolete com a vertical As dimens es atr s referidas raio e altura dos roletes surgem ap s a modela o 3D efectuada Os valores das for as verticais F e horizontais que aparecem ao nivel dos roletes Fh e ao nivel do veio escalonado F respectivamente resultam da carga aplicada numa gama de rodas atr s consideradas sobre o dispositivo de pesagem e est o apresentadas na tabela 7 Tabela 7 Evolu o das for as presentes no dispositivo de pesagem para diferentes tamanhos de rodas F kgf F kgf Tratando se de uma eleva o quase est tica o nico par metro a ter em conta no sistema de eleva o o resultante do efeito peso da cama Assim F dado pela express o F ts 5 Af eq 2 e a for a horizontal descarregada sobre o rolete dado pela express o F F xtan0 kef eq 3 com o 6 dado pela express o H O arccos 0 j R LR eq 4 2 1 29 Projecto Mec nico Finalmente a for a ao n vel do sistema de eleva o mais propriamente do veio escalonado F dado pela express o pu X Inr eq 5
16. 7 S T U 56 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminu da 5 4 Consola de comando Ap s a montagem dos componentes na placa de circuito impresso da programa o do microcontrolador e da adapta o de uma caixa met lica adquirida procedeu se integra o de tudo com o objectivo de obter uma consola de comando amig vel Com ela o utilizador poder executar as diversas opera es referidas no ponto anterior A figura 52 apresenta uma fotografia a da vista de cima da consola Nela pode ver se o LCD e o teclado elementos de interac o entre a balan a e o operador o interruptor Ligar Desligar e o LED de alarme Na fotografia b vista de tr s poss vel observar quatro fichas onde s o ligados quatro cabos atrav s destes cabos que feita a comunica o desde os sensores at consola de comando Por ltimo na fotografia c ilustrada a vista de frente da consola onde s o fornecidas diversas informa es identificativas E gr Sistema de Pesagem p ara e L EM com Mobilidade eii minuida I DA o Ee a _ Alarme Desligado r 005 io 0 3 0 Eo 2L 7 r Bv AZ gt EO lt gt Py Figura 52 Vistas de cima tras e frente da consola de comando 57 Projecto El ctrico Electr nico e Inform tico O interior da consola mostrado pela figura 53 qual se associou uma legenda Legenda 1 LCD
17. Lus LTS FETS CIZO case 9 kp 83 ola2 0 break S case 10 kp 86 ola2 0 break V case 11 kp 89 ola2 0 break Y PE d case 12 return break case 13 kp 63 break case 14 if posicao2 1 posicao2 0 else if posicao2 gt 1 kp 160 posicao2 ola 0 ola2 20 break case 15 break case 16 kp 160 break JU ke X Xc ke e ke AAA AAA ole e RR CARA RCA ae e e e ee e e e e ek ke e e e oe e ke KKK k kk KKK KKK KK KK HK Rotina alfa2 aK KKH KKH KKK KKK KKK KKK KAKA KKK KKK KKK KK c AA AA A A A AAA AAA KA AA AAA AA ci void alfa2 kp switch kp case 1 kp 66 ola2 0 break B case 2 kp 69 ola2 0 break E case 3 kp 72 ola2 0 break H case 4 kp 38 ola2 0 break _ case 5 kp 75 ola2 0 break K case 6 kp 78 ola2 0 break N case 7 kp 81 ola2 0 break Q case 8 kp 58 ola2 0 break case 9 kp 84 ola2 0 break T case 10 kp 87 ola2 0 break W case 11 kp 90 ola2 0 break Z FA case 12 return break case 13 kp 40 break case 14 if posicao2 1 posicao2 0 else if posicao2 gt 1 kp 160 posicao2 ola 0 o1a2 20 break case 15 break case 16 kp 160 break ARAARAAK AAA ARA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA RARA AAA AA AAA AAA AAA KKK HK Rotina alfa3 CARR RARAS ke kk KK KKK AAA AAA AAA A RA KKK KKK KKK KKK ARAS void alfa3 kp switch kp case 1
18. a uma consola de comando que faz o somat rio e disponibiliza essa informac o recolhida atrav s de um LCD 3 4 Conclus o Ap s an lise das caracter sticas do sensor verificou se que este n o satisfaz as necessidades pretendidas para este tipo de aplicac o Com erros de linearidade e desvios que rondam os 5 impedem que esta balanca hospitalar tenha uma resolu o aceit vel E necess rio portanto fazer uma pesquisa de sensores que tenham menor distor o da informa o que fornecem permitindo ter resolu es aceit veis e que concorram com as restantes balan as j comercializadas Contudo pode se tentar um diferente tipo de condicionamento de sinal ou construir uma c lula de carga dedicada semelhante s que equipam as balan as electr nicas 24 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida A substitui o do tipo de sensor n o implicar grandes mudan as na estrutura mec nica pois ela j foi pensada para mudar o sistema sensorial ou seja para que o sistema de alojamento do elemento sensor seja modular No que toca ao princ pio de funcionamento da estrutura mec nica ela foi pensada para que pudesse acomodar rodas de diferentes dimens es e feitios e as elevasse do ch o sem grande esfor o do operador 25 Princ pios de Funcionamento 26 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida 4 Projecto Mec nico 4 Introdu o Um dos objectivos essenciais do Pr
19. http www mikroe com forum http www analog com http www microchip com 65 Refer ncias Bibliogr ficas 66 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida Anexos 67 Anexos 68 Sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminuida Anexo A Programa Desenvolvido O Menu Fabricante designado no documento corresponde rotina menu escondido e o menu Pesar rotina pesagem altera o feita aquando da revis o do documento PPEP H HmPB P Pp PP P gt 3 0714 Y NP OW NM N ES EA O CO ho 5 S Pho Ny ND y P O O OO JSN 2 A CO 0 CO CO CO CO O 00 US gis 2 43 44 45 46 47 48 49 51 Bus 5 34 54 763 577 58 0 35 O WN HS N GO CO W N f ke eee hee c ee e ke e e e oe X e e e e e K K e ek e e e AAA e e oe ke ke e eoe e e ke e ke ke e e e eee AAA AA AAA AAA AA AA A Projecto Sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminu da Autor Tiago Andrade amp FEUP 2007 2008 Disciplina de projecto HAHAHAHA RA A AA A AAA AAA AAA AAA Cc c d C JJ Kf f fff AA AA AAA AA A AS 4 Objectivos Aquisi o de sinais anal gicos de sensores de for a Memorizar diferentes taras utiliza las e edita las Fazer corresponder a cada tara um nome e ou local Pesar com e sem tara Descri o do funcionamento Este programa inicia se com uma pequena apresenta o que passados al guns segundos entra num menu cons
20. o 7 Giovanni77 foi a express o utilizada no dimensionamento das molas d xG eq 7 Para o c lculo da for a exercida por cada mola considerou se uma deflex o f de 5 mm um di metro de fio d de 1 mm o m dulo de resist ncia tor o G de 76 9 GPa 14 espiras teis e um di metro m dio D de 5 mm A for a resultante ronda os 3 kgf sendo a for a a exercer pelo utilizador de 6 kgf duas molas Na figura 33 pode se observar o resultado do estudo realizado guilhotina e ao veio escalonado Neste estudo foi aplicada uma for a de trac o no valor de 2700 N valor obtido por arredondamento das for as desenvolvidas para a roda de menor di metro na ponta do veio escalonado e as for as de reac o foram colocadas em redor do corpo do sistema de retenc o do veio escalonado von Mises katficm 2 3 000e 003 2 750e 003 2 500e 003 2 2506003 2 000e 003 1 750e 003 1 5008 003 1 506 003 1 000e 003 T 5026002 s D02e 002 2 503e 002 2 748e 001 Figura 33 Distribuic o das tens es na guilhotina e no veio escalonado com um factor de escala de 126 Como se pode verificar existe uma concentra o de tens es no contacto entre a guilhotina e o veio escalonado devido s deforma es que ocorrem nas bordas do furo Embora estas deforma es possam provocar deforma es pl sticas localizadas elas ser o 40 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida desconsideradas
21. situando se a outra cavilha 9 na extremidade oposta das bielas Nessa mesma extremidade est acoplado um veio 7 que serve de liga o ao bot o sistema que ser desenvolvido no ponto seguinte O conjunto dos dois tubos que constituem a alavanca telesc pica s o impedidos de desmontar por limita o do curso imposta por um pequeno cabo que passa pelo seu Interior e que n o est representado Este conjunto constitu do por diversas pe as de dimensionamento cr tico onde se destacam as bielas e a manivela A figura 29 apresenta o resultado do estudo realizado a biela van Mises kaficm 2 4 985e 003 4 57 2e 003 4 1578x003 3 741e 003 3 526e 003 2 910e 003 2 494e 003 2 079e 003 1 663e 003 1 245e 003 8 318e 002 4163e 002 2088 001 Figura 29 Distribui o das tens es na biela com um factor de escala de 1 Para melhor se estudar as bielas foram criadas duas pegas paralelipip dicas com duas sali ncias cil ndricas onde foram acopladas as pe as a estudar O estudo foi feito traccionando se a biela custa do encastramento de um paralelip pedo e da aplica o de uma for a de 3000 N no outro for a esta justificada na equa o 6 e texto adjacente Na figura 36 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida anterior foram ocultas as pegas de apoio assim como uma das bielas com o intuito de melhor evidenciar a distribui o das tens es Verificam se elevadas tens es na superfici
22. 480e 001 3 093e 001 2 707e 001 2 320c 001 y 1 9338 81 1 5 7e 001 Y 1 1606 001 7 733c 002 as 3 867e 002 f 1 000e 030 Figura 26 Distribui o das desloca es sofridas pela tesoura com um factor de escala de 100 O rolete foi tamb m estudado de forma pormenorizada Na figura 27 s o analisadas as tens es a que o rolete est sujeito tendo sido aplicada uma for a dupla da que ele vir a sofrer 1700 N A for a foi aplicada no centro do tubo do rolete e as reac es foram colocadas no furo do suporte do rolete Todas as outras pe as excep o do suporte do rolete foram ocultadas de forma a melhor se analisar o rolete von Mises kgf cm 2 8 000e 002 7 334e 002 6 669e 002 6 003e 002 5 337e 002 4 571e 002 4 006e 002 a 3 340e 002 2 574e 002 2 009e 002 1 343e 002 6 772e 001 1 149e 000 Figura 27 Distribuic o das tens es no veio do rolete com um factor de escala de 112 Os pontos onde h maior concentra o de tens es s o junto s faces interiores do suporte do rolete atingindo uma tens o de aproximadamente 1 4 kgf mm 34 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida As deforma es s o desprez veis rondando na pior das hip teses as 7 cent simas do mil metro no centro do rolete Apesar do veio do rolete estar sobredimensionado ao n vel das tens es e deforma es isso n o implica a necessidade da sua optimiza o dimensional porqu
23. 671 672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683 684 bandeira tecla pesagem 0 tecla pesagem2 keypad read bateria2 lcd custom out 1 5 Menu Pesagem lcd custom out 3 1 Total Paciente gt bandeira lcd pesagem 1 if tecla pesagem2 14 cont pesagem 499 tlv seja necessario ajustar if bandeira lcd pesagem 1 lcd custom cmd Lcd CLEAR bateria2 lcd custom out 1 4 A monitorizar lcd custom out 3 1 Peso total 4 lcd custom out 4 14 reter bandeira lcd pesagem 0 while bandeira tecla pesagem 16 bandeira tecla pesagem 12 cont pesagem cont pesagem bandeira tecla pesagem keypad read if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return if cont pesagem 500 bandeira tecla pesagem keypad read escreve canal wordToStr peso txt pesagem lcd custom out 3 12 txt pesagem cont pesagem 0 bateria2 lcd custom cmd Lcd CLEAR bateria2 lcd custom out 4 1 voltar lcd custom out 2 12 txt pesagem lcd custom out 2 1 Peso retido kg while keypad read 14 if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return lcd custom out 2 13 txt pesagem lcd custom cmd Lcd CLEAR else if tecla pesagem2 16 while keypad read 16 lcd custom cmd Lcd CLEAR bateria2 lcd custom out 1 5 Peso Paciente Yi lcd custom out 3 1 ultima configuracao lcd custom out 4 1 Sim Nao gt
24. N A research over the internet was firstly conducted to find similar weight measuring devices already existent in the market in order to compare their characteristics Then a further study on standards applied to weight measurement in a hospital environment was held so that the final product of this project is accepted by the community as a valid instrument As for the sensor used in the project the Tekscan s Flexiforce A201 piezoresistive sensor was chosen due to its simple signal conditioning capabilities and its low cost Preliminary calculations in order to define the mechanical project after an interactive process lead to the device s mechanical structure designed using SolidWorks This structure evolved a process of fine tuning of their different components that was performed using COSMOSWorks Simultaneously the electric and electronic project was developed resulting on their assembly in printed circuit boards PCB designed using Eagle 5 0 0 An EasyPIC4 development board allowed the first testing of the circuit boards as well as the microcontroller programming The integration between the electrical electronic and informatic components resulted in a command line prompt as a simple user interface allowing interaction between the operator and the developed weight measuring device 111 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida IV Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida Agradecim
25. case 14 while keypad read 14 lcd custom cmd lcd clear return case 12 while keypad read 12 lcd custom cmd lcd clear return lcd custom cmd lcd clear AREA AAA AAA AAA LA AAA AAA AAA A AAA AAA AAA AAA AAA AA AAA AA AAA AAA A A A Rotina calibrar Descri o calibra os sensores utilizados A A A A A A e e A e e A A e A E A A AE A Ae E E e A E A A AE k A A JJ d f Ye Ye KK d AAA d C ffc A AAA AA AAA Ce hee eee he fe Akk A KKK AA e ke eee ke e e k ee k e e e ee k e e e ke e e e ke e ee ke e k e ee k e ke e ee k e K ee e e e e e e e e AA x Vari veis globais AAAEKAKKA KARA RA AAA AAA AA A A AAA AA AA AAA A AAA AAA AAA AA KKK KKK KK KK void calibrar J CK ee AAA e ke e ee e AAA ke ke fe ke ke e ee e e ke e e e e e e W le e e e RRR e e e e e e AAA e ee eee KK KK Rotina lis mem Descric o permite visualizar os dados contidos em cada uma das nove me m rias existentes a RARA ARA mc X K K cg gf dX K W e AX gd zzz AAA fd df cg f AAA AAA AAA AAA EEk kk k kk KKK KKK KKK KKK KKK KEK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KK KK k Variaveis globais A A a A KAA A AH KKK KKK KKK KKK KKK AE aE A A ccc AA KKK d f ff X f KKK f AAA AAA AAA KK AK extern unsigned int verificar apontador eeprom hil adress eeprom lo adress eeprom lo2 adress eeprom hi ler tara lo ler tara hi ler tara peso posicao posicao2 posicao memoria po
26. custom cmd Lcd CLEAR return lcd custom cmd Lcd CLEAR else if tecla tarar2 15 tecla tararl keypad read switch tecla tararl case 15 while keypad read 15 case 0 lcd custom cmd Lcd CLEAR bateria2 lcd custom out 1 lcd custom out 2 lcd custom out 3 lcd custom out 4 lis mem lcd custom cmd Lcd CLEAR Lista de taras memorizadas Escolha uma posicao memorizada de 1 a 9 P P if tecla tarar2 16 tara manual if tara manual cancel 5 return else led custom out 2 10 lcd custom out 1 1 Memorizar tara bateria2 lcd custom out 1 4 memorias livres led custom ouL 2 2 1 23145670 9 owe 77 Anexos 78 nel bue s 9231 Fad nao 526 bz 7 528 52 S 5302 5341 532 5331 534 i 339 536 5313 5 3B 539 540 541 542 543 544 545 546 54 548 549 5503 5515 S52 34 554 555 556 557 BB by 3 560 561 562 3531 564 DS 566 561 568 if eeprom read 1 0 lcd custom out 2 2 else if eeprom read 21 0 lcd custom out 2 1 if eeprom read 2 0 lcd custom out 2 4 else lcd custom out 2 2 if eeprom read 3 0 lcd custom out 2 6 else lcd custom out 2 23 m if eeprom read 5 l 0 lcd custom out 2 8 else lcd custom out 2 4 if eeprom read 6 0 lcd custo
27. de 1 43 Projecto Mec nico Ap s an lise destas figuras representativas do estudo est tico do conjunto cassete optou se por utilizar o a o inoxid vel DIN 5 CrNiMo 17 12 2 com uma tens o de rotura de 62 kgf mm 4 6 Conclus o A modela o apresentada permite nos concluir que o princ pio de funcionamento idealizado exequ vel Contudo h necessidade de optimizar alguns componentes que estejam sobredimensionados As pe as mais cr ticas s o as bielas e a manivela elementos constituintes da alavanca telesc pica tendo se conseguido ultrapassar esta dificuldade recorrendo a um a o com uma tens o limite el stico superior aos a os mais vulgares 105 120 kgf mm A guilhotina e o veio escalonado s o duas pe as do sistema de reten o do veio escalonado que foram alvo de uma maior aten o uma vez que o veio provoca tens es superficiais significativas na guilhotina Por conseguinte podem surgir pequenas deforma es pl sticas na sua superf cie que depois das duas pe as se acomodarem n o dever o trazer problemas ao seu funcionamento Para a escolha dos materiais nas diferentes pe as teve se em conta o seu tamanho e consequente peso a solicita o durante a utiliza o o acabamento superficial que determinado material permite e a degrada o superficial a que est sujeito como o caso da oxida o O peso de cada sapata ronda os 6 5 kg Embora o valor n o pare a ser exagerado ele
28. de Gr ficos Gr fico 1 Gr fico 2 Gr fico 3 Gr fico 4 Gr fico 5 Gr fico 6 Gr fico 7 Gr fico 8 Curva de evolu o da resist ncia em fun o da for a aplicada 15 Curva de evolu o da condut ncia em fun o da for a aplicada 15 Primeiro ensaio realizado ao elemento sensor piezoresistivo FlexiForce 17 Segundo ensaio realizado ao elemento sensor piezoresistivo FlexiForce 17 Ensaio com incremento de caras aucem es iusto tuoi Mant RS dan pd als queres 18 Ensaio com decremento de Capp as asiste telae i hand LUG 18 Dist ncia das rodas ao solo em fun o do seu ralo 24 Reac o horizontal em fun o dos raios das rodas 30 XV Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida XVI Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida 1 Introdu o Geral e Objectivos 1 1 Motiva o A necessidade de prescri o de medicamentos nomeadamente os manipulados ou seja medicamentos feitos por farmac uticos medida de cada paciente e a simult nea monitoriza o da evolu o da massa corp rea de indiv duos com mobilidade diminu da acamados por longos per odos de tempo obriga sua pesagem in situ Para tal recorre se a balan as de simples manipula o e preferencialmente port teis desejavelm
29. desloca o da cama para cima do sistema que aloja os elementos sensores Possui uma mem ria para 10 taras limitadas a uma carga m xima de 300 kgf Tem uma capacidade m xima de 500 kgf qual corresponde uma precis o de 100 gf A figura 6 apresenta o sistema descrito anteriormente aplicado a uma cama hospitalar Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida dms Figura 6 Sistema INTERCROMO 7727 2 2 4 SOEHNLE 7710 7711 Com caracter sticas bastante semelhantes s balangas anteriores no que diz respeito a cargas m ximas e resolu o divis es segundo a SOEHNLE o fabricante refere que esta foi aprovada para EU Classe III MPG Classe 1 Possui um mecanismo interessante de eleva o que consiste numas sapatas que cont m de um lado uma rampa e do outro um rolete associado a uma alavanca permitindo empurrar a roda ao longa da rampa conseguindo assim afasta la do solo Contudo possui uma grande limita o foi constru da para levantar rodas de apenas 150 mm de di metro Apresentada sobre a forma de dois modelos o 7710 difere do 7711 no tipo de comunica o com a consola central O modelo 7710 comunica atrav s de cabos enquanto o outro comunica por Bluetooth Na figura 77 apresentado o sistema de pesagem aplicado a uma cama e na figura 8 s o apresentados os diversos passos para a coloca o das sapatas e eleva o da roda A T x E YY TN 2 4 Figura 7 Sistema SOEHNLE 7710
30. dos bra os de maneira a aumentar a gama de di metros de rodas admiss vel e diminuir o peso da estrutura e elaborar os desenhos de defini o apartir da modela o 3D que levar o constru o do prot tipo e projectar uma consola mais leve e ergon mica e optimizar a programa o e acrescentar a rotina de calibra o dos elementos de medi o e adicionar a fun o de carregamento de baterias e alimenta o externa e aprofundar o estudo das normas e validar todo o sistema e calibra o final da balan a e elaborar uma vers o com motoriza o do fecho dos bra os da tesoura e com comunica o sem fios que permita controlar todo o sistema 62 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida 7 Refer ncias Bibliogr ficas 7 Livros Giovanni77 Giovanni Manf Rino Pozza Giovanni Scarato Desenho t cnico mec nico Hemus livraria editora limitada p 207 1977 Jos Manuel de Sim es Morais Desenho T cnico B sico Desenho de Constru es mec nicas 3 22 Edi o Porto Editora Abril de 2002 F bio Pereira Microcontroladores PIC programa o em C 1 Edi o Editora rica Ltda 2003 7 2 P ginas da internet Os portais que a seguir se apresentam foram revistos no dia 15 e 16 de Julho de 2008 e Sa de http www infarmed pt http www copacabanarunners net http www roche pt portugal http www adexo pt http www who int http www scielo
31. e e AA AA AREA KAR AAA AAA AA AAA AA AAA AA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AA AAA A A A A Vari veis globais He x Ae ee He He A eH HE He I HH eK KK RK RK KK KK KK extern char texto lido extern unsigned int posicao posicao2 eeprom hil DAS RARA RARA RR AAA AAA RCE DAR EK k Vari veis locais Hk KK RK KK KK KKK AAA A A AAA AAA AAA KK KKK KKK AAA AAA KKK KK KK unsigned int ler ee Jf ehe ke ehe e eje ee ee ee eee e e e le ee ke e ke e e ke e e ke e EAR e e e e k ke e e ke e e ke e e ke e eee ee e ee e e e e e e e x Rotina ler eeprom 3 e oe ke ke e e le ae e oe kc K A KA AAA Yc e e ke AAA e e oe A KK ae e oe oe e e AAA AAA oe KKK ke aee KKK oe e e e ee KK KK void ler eeprom posicao2 6 posicao 0 ler ee eeprom hil 20 for posicao ler ee posicao lt ler ee 15u posicao texto lido Eeprom Read posicao lcd custom chr 2 posicao2 texto lido lcd custom out 2 1 Nome return Z EE k k RARA RR 9k A AAA AA AAA AAA AAA AAA AAA Yc e e XK YC AAA AAA AAA AAA AA k k KK KK K Rotina escrever eeprom Descri o ciclo for para escrita dos dados na memoria eeprom a AAA AAA AAA f X xd pP f X Ke ARA AAA dd rr CC e eek e ke Ye e e YK YK YK K e e AAA Ke Ye YK kkk Ye oe ale KKK KKK KKK KKK KKK Ye ae oe oe k k k ae oe e YK NK KKK K k YK eoe oe KKK KK KKK Vari veis globais e eee eee efe e ee e ke e Yc e AAA AAA A ke oe AA AAA AAA KKK KKK ae c Ye KH KKK oe Yc e e AAA
32. if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return 999 lcd custom chr 1 posicao2 kp TORO texto escrito posicao2 kp TOUT lcd custom out 2 1 11 1002 lcd custom out 3 1 Ti 1003 lcd custom out 4 6 V grave 1004 if posicao2 14 86 TOGS 1006 10073 1008 LOO S s TO TOS 7 TM 51 1014 TITO LOTES IUTT TOTE TOT Ss 1020 IBI TOZZA IDE 1024 10251 1026 LOZ Y4 1028 10 301 DST LAA THIS 1034 1035 1036 11371 1039 1040 1041 1042 1043 1044 1045 1046 1047 1048 1049 TOSO 1051 TRZ 1053 1054 1055 1056 10873 1058 TOSS 1060 1061 1062 1063 Sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminuida lcd custom out 3 1 ultimo caracter if posicao2 gt 14 lcd custom cmd LCD CURSOR OFF lcd custom out 3 1 lcd custom out 3 1 ocupou escrita posicao2 14 if cnt 5 cnt 1 else if kp 16 kp 14 cnt 1 while 1 S EE k k k k k k AAA AAA AA ARA RARA RARA AAA AAA AAA AA k kk Rotina numerico e e e ee ee e ee e e ole e e e e AAA AAA Ke e ee ke ke e Ye ke e ke ke e e e ke AAA e e ke e e e e e ke e e ke e e AAA AAA LARA A AA void numerico kp switch kp case 1 kp 49 ola2 0 break 1 case 2 kp 50 ola2 0 break 2 case 3 kp 51 ola2 0 break 3 case 4 kp 45 ola2 0 break case 5 kp 52 ola2 0 break 4 case 6 kp
33. impresso que se pode desenvolver e com o seu n mero de camadas 160 mm x 100 mm e duas camadas respectivamente Estas limita es n o afectam as placas desenvolvidas pois n o ultrapassam tais requisitos Disponibiliza uma grande biblioteca de componentes e possibilita a cria o de bibliotecas personalizadas caso n o se encontre o componente pretendido ou um equivalente A figura 40 apresenta o esquema onde s o mostradas as liga es entre alguns dos diferentes componentes descritos anteriormente assim como mais alguns como o caso de 48 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida resist ncias condensadores um LED e um trimmer que tem como fun o ajustar o contraste do LCD e e II I E 44 4 GP PAPA E EM 1 eer 44 44 Figura 40 Circuito el ctrico constituinte da consola de comando A figura 41 contempla os componentes relacionados com o condicionamento de sinal utilizado servindo de base placa de circuito impresso a alojar em cada uma das quatro sapatas da balan a No Anexo E poder ser vista uma amplia o das figuras 40 e 41 E B 49 Figura 41 Circuito el ctrico constituinte de cada uma das sapatas Projecto El ctrico Electr nico e Inform tico Nas figuras 42 e 43 comparam se as placas de circuito impresso a desenhadas no programa Eagle com as obtidas na realidade b e c No esq
34. k A k k A k k k A k k k k A k k KKK 910 Rotinas 911 ee Ae ee e K Ye K K W AAA AAA AAA AAA K CA AA AR RA AAA AAA AAA Y 912 void numerico kp teclas do primeiro andar teclado 913 void alfal kp teclas do segundo andar do teclado 914 void alfa2 kp teclas do terceiro andar do teclado 915 void alfa3 kp teclas do quarto andar do teclado 916 void ler eeprom escrever eeprom 917 918 J AAA KK A AAA AA AA A AAA AAA AAA AAA AAA ECA AAA KKK A KK HK FLOR Vari veis locais 920 9c e s e e e K ee KKK e e ole e e e oe ee e ee eee ke ee ke ke AA ke ke ke e ke ke e ke e e ke e e ke e e ke e e e e e e e ee e ee e ee e eoe A e AA 921 unsigned short kp memkp cnt oldstate 0 ola 922 long ola2 923 unsigned int cont escrita 924 char bolas 16 92291 926 927 Rotina escrita 928 AAKKAKAA KAR ARK A KA AAA AAA AAA ARA AAA AAA AAA AA d d d dd dd AA AA sss di 929 void escrita 9303 931 932 lcd custom cmd lcd clear 933 lcd custom cmd LCD CURSOR OFF 934 lad custom ut 2 1 es reva j config teclado 935 posicao 0 936 posicao2 1 937 ola 0 938 memkp 0 939 cont escrita 0 940 ola2 600 941 942 do 943 944 kp 0 945 946 if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return 947 do
35. ke e ARA ke e AAA AAA KKK AA AA e ke e ee Ye e ke e e e ke AAA AA AA HABARALALARLALA LARA LA AAA AA AAA AA AAA AAA AA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA A A A Vari veis globais CARAS ee ee He RARA AAA AAA AAA AA AAA AAA AAA AAA AAA KK KK extern unsigned int peso extern short tara manual cancel AREA KKK KK AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA ARA AAA ELI Rotinas He kk ee A AA AA AAA Xm AA AAA AAA AA AAA AAA AAA AAA d d d dd ARS void bateria2 e hee echec AAA AA AAA AAA AAA AAA AA K e e e e e KK KEK KEK KKK AAA e ee e KKK KK e e v e e KK x Vari veis locais ac e ke ke oleae e efe e e oe kc kc e e e ole oe ae ke ke AAA AA AA e e oe A AAA oe e KKK KKK AAA oe e e oce aee KKK KKK KKK KK KK unsigned int cont tara man cont tara man2 cont tara man3 tara man tar tar2 tara anterior unsigned int t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t ciclo char txt tarar 16 t1 t2 t3 float valor tara m tara man2 void tara manual lcd custom cmd lcd clear bateria2 lcd custom out 1 4 Tara Manual lcd custom out 1 1 Tara manual INTRODUZIR TARA MANUAL lcd custom out 3 1 O0Kg ZZ repetido em bsixo 2 2 lcd custom out 4 14 grave cont tara man 0 valor tara m 0 tar 1 1cd custom out 2 1 0Kg a cont tara man2 3 L 1 3 t 2 0 t 3 0 tara manual cancel 0 do tara anterior 0 switch keypad read case 1 while keypad read 1 if t_1 1 tara_anterior 1 tara man 49 tara man2 1 if tar 2
36. kp 67 ola2 0 break C case 2 kp 70 ola2 0 break fF case 3 kp 73 ola2 0 break I case 4 kp 43 ola2 0 break case 5 kp 76 ola2 0 break L case 6 kp 79 ola2 0 break O case 7 kp 82 ola2 0 break R case 8 kp 59 ola2 0 break case 9 kp 85 ola2 0 break U case 10 kp 88 ola2 0 break X case 11 kp 199 ola2 0 break c ZZ case 12 return break case 13 kp 41 break case 14 if posicao2 1 posicao2 0 else if posicao2 gt 1 kp 160 posicao2 ola 0 ola2 20 break case 15 break dig v 1122 LIS 1124 lle as eas LE 1128 TIAS 1130 LLL 113541 1134 11 225 1 1136 LETS 118 8 1140 TIFI 1142 1143 1144 1145 1146 1147 T148 1149 T1503 LIST Ties 5 34 LEIDA 1155 1158 LIST 1158 1159 TEDI LGAs 11637 1164 1165 1166 LIB 11589 TRIS ITTIS TT Ras 11734 TEPA TERS LI TES E a a ae 1178 TLRS 11 Sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminuida case 16 kp 160 break Ce e e eee eee eee AAA KKK KKK ke e e e fe K e e oe e oe oe e RH e Sk ke e fe ke e e ke e ee eee AAA e e e AAA Rotina ler eeprom Descric o ciclo for para leitura dos dados guardados na memoria eeprom e ke ke X e e lee ee e e ke e AAA ke e Ye Ke ke e ke e ee Ye e ee ee ke e ke e ee e ke ke e ee ke oe ke oe e e ke e ARA e ke e e e e e e e e
37. mobilidade diminuida AAA RIA RA LAA AAA AA AAA KKK KKK HARKER AK AAA AAA AAA AAA RA AA AAA AA AAA A AK void eeprom adress eeprom hi adress eeprom 10 4240 escreve eeprom lo Lo peso retorna os 8bits menos significativos escreve eeprom hi Hi peso retorna os 8bits mais significativos eeprom write adress eeprom lo escreve eeprom lo delay ms 20 eeprom write adress eeprom hi escreve eeprom hi delay ms 20 le eeprom lo eeprom read adress eeprom lo le eeprom hi eeprom read adress eeprom hi o ye le eeprom hi le eeprom hi lt lt 8 desloca os algarismos mais significativos le eeprom le eeprom lo le eeprom hi wordtostr le eeprom txt eeprom deve ser para apagar fescrita if verificar apontador 1 escrita S EE k k a d Ae A e Ae e KK AAA AAA AA AAA A AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AA KKK KK KK HK Rotina tarar Descri o permite memorizar diversas taras atrav s de uma monitoriza o ou da introdu o de um valor para a tara Possibilita a visualiza o da tara gravada em determinada mem ria 3k d ak ok ke ok e ok ok KA KARA o ok ok AA e oe e ok e kk e ok AAA AAA AAA RA A AA AAA oe ok e ke AAA eoe ARARAS DA RARA RARA AAA CAE Akk kkk kkk k kk kkk k kk k kk AAA k k k k A k k k k RR CARA k k k k k AA Vari veis globais Hk KH HK KK KK AAA AA AAA AAA AAA AA AA KKK HK KKK KKK KA KKK KKK KKK AAA A A AAA KKK A AA extern unsigned int verificar apontador eeprom hil adr
38. pois n o influenciam o normal funcionamento do dispositivo de pesagem As pe as de apoio guilhotina e veio escalonado est o consideradas no estudo por m foram ocultadas para permitir a melhor observa o dos resultados A tens o mais elevada localiza se na face do veio escalonado que contacta com a guilhotina apresentando um valor de aproximadamente 60 kgf mm Apesar das tens es atingirem tal valor naquela zona o material escolhido para este conjunto foi um a o inoxid vel DIN X 42 Cr 13 As desloca es e deforma es observadas neste conjunto s o bastante pequenas nunca passando a d cima do mil metro no caso mais desfavor vel na extremidade do veio escalonado ponto de aplica o da for a 4 5 Sistema de alojamento do elemento sensor O sistema de alojamento do elemento sensor apresentado na figura 34 atrav s de uma vista isom trica e explodida l 2 3 Legenda 1 Apoio superior 2 L mina rectificada 3 Pino paralelo ISO8734 6 4 Corpo da cassete 5 Apoio inferior 6 Esfera 7 Pata Figura 34 Vista isom trica e explodida do sistema de alojamento do sensor cassete O apoio superior 1 apoia a cassete ao bra o do sistema assim como acolhe uma l mina rectificada 2 onde o elemento sensor n o representado na figura colado e 41 Projecto Mec nico posicionado O pino 3 colocado para evitar a rota o entre o apoio superior 1 e o corpo da cassete 4 evitando
39. 0 lcd custom cmd Lcd CLEAR bateria2 lcd custom out 1 4 Seleccione tara lcd custom out 3 1 memorizada de 1 a 9 lcd custom out 4 1 C para validar n4 lis mem memorizar tara escolhida pesagem lo Lo ler tara retorna os 8bits menos significativos pesagem hi Hi ler tara retorna os 8bits mais significativos eeprom write 254 pesagem lo delay ms 20 eeprom write 255 pesagem hi delay ms 20 Sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminuida while bandeira memoria pesagem 0 TT u 7 718 bandeira lcd pesagem 1 779 V 5 1 780 while 1 TA TRE cont pesagem 499 tlv seja necessario ajustar 783 if keypad read 14 bandeira lcd pesagem 1 784 785 while keypad_read 14 786 lcd custom cmd lcd clear 787 bateria2 788 lcd custom out 1 4 A monitorizar 189 lcd custom out 3 1 Peso kg 790 lcd custom out 4 14 reter gt 791 792 while keypad read 16 793 T94 cont pesagem cont pesagem TIO bandeira tecla pesagem keypad read 796 if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR portc f0 0 return 197 if keypad read 4 portc f0 0 v 5 1 798 if v 5 1 peso paciente2 peso ler tara v 5 01 799 if cont pesagem 500 800 801 bandeira tecla pesagem keypad read 802 escreve canal BaS peso paciente peso ler tara 804 v 3 peso paciente variacao 805 v 4 peso paciente variaca
40. 1 60 0 Seca 84 500 0 INTERCROMO 727 50 771072101 02 so Es EM Coventry Scale Company bed scale 02 600 I 0 1 0 1 0 1 360 250 Na figura 1 apresentam se os tr s tipos de equipamentos existentes no mercado de forma a melhor se entender o texto anterior Tipo 1 Tipo 2 Figura 1 Tipos de balangas analisadas Tipo 0 Tipo 1 e Tipo 2 respectivamente Nos pontos que se seguem s o apresentadas as caracter sticas das balan as do tipo 0 assim como figuras e coment rios comparativos dos sistemas Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida 2 2 Scale Tronix 2250CE A balan a da Scale Tronix foi desenvolvida para uma monitoriza o continua do peso uma caracter stica bastante importante que n o referida directamente nas outras A coloca o dos elementos de pesagem por baixo das rodas n o das mais triviais pois h necessidade de deslocar a cama para cima dos mesmos o que pode provocar escorregamentos das sapatas Cada sapata onde est inserido o sensor de carga pesa 2 5 kgf e mede 121 mm x 291 mm A tara feita atrav s de um bot o que leva o valor do peso a zero n o havendo refer ncias possibilidade de memoriza o de diferentes taras A exactid o desta balan a de 100 gf para um peso m ximo de 600 kgf isto quer dizer que o paciente e a cama com os equipamentos associados n o dever o pesar mais do que o
41. 1 584e 002 1 41 36002 8 422e 001 4 711e 001 7 7878 012 Figura 35 Distribui o das tens es na cassete com um factor de escala de 800 42 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida Pode ser verificado na figura 36 que a zona onde o sensor est alojado sofre deslocamentos na ordem dos mil simos de mil metro podendo ser considerada r gida URES mm 4526e 003 41498 003 3 772e 003 3 395e 003 3 018e 003 2 541e 003 2 264e 003 1 887e 003 1 510e 003 1 133e 003 7 555e 004 3 785e 004 1 404e 006 Figura 36 Distribui o das desloca es na cassete com um factor de escala de 1 Dado que a pe a denominada por pata apoia no ch o custa de uma superficie circular de di metro 40 mm e espessura 3 mm fez se um estudo s desloca es sofridas com o intuito de saber se ela n o sofreria deforma es prejudiciais Para este estudo aplicou se uma for a de 1700 N na extremidade da base da pata e restringiu se conforme se apresenta na figura 37 Constatou se ap s o estudo que ela tem a tend ncia de revirar as suas bordas contudo est suficientemente dimensionada para o cumprimento dos requisitos URES mm 2 710e 001 2 4868 001 2 262e 001 2 0338 001 18158 001 1 532e 001 1 368e D01 1 1442 001 8 205e D02 5 9708 002 4 734e 002 2 4876 002 2 511e 003 Figura 37 Distribui o das desloca es da pata da cassete com um factor de escala
42. 10 257 sensor 12 258 leitural2 le canal 11 259 260 peso leitural leitura2 leitura3 leitura4 leitura5 leitura6 leitura leitura8 leitura9 leitural0 leiturali leitural2 251 262 263 264 265 C ehe ke e ee ke hee e K Ye ee he e ee ke e ke e ee he e e e e e fe e AAA e e ee ee e e ke eee ee e e e fe ke e ke e ee ke e e e e e e e e e e e e AA A 266 Rotina menu 20713 268 Descri o d acesso s rotinas tarar e pesagem 269 KAK KAA HAH KKK KKK AAA xXx KKK HHH KKK KKK AAA AAA AAA dA dd dA dd d 270 ay f Re hehe echec AAA AAA AAA ke ee he ee he e K e ee e e e K he e e e e e e AAA AAA e ee e ee e ee e e e e e e AAA AAA A 2193 Rotinas 213 AAKKAKAA KARA RA KA AAA AAA AA AA ARA AA AA AAA AAA AAA KR AK KR AA AAA ARS 274 void tarar 275 void pesagem 276 void bateria2 2713 278 CC ee ecce ke e e e ke YK e e e ek oe ae oe e ek ke e oe e ke Ye oe ale KKK oe e ole KKK oe e oe e ek Ye oe oe oe ek kkk kkk kkk kkk eoe oe KKK KK e e x 279 Vari veis locais 280 e e ee efe e efe e ee KKK e Yc e Yc Yc ke yc AAA A ke ole A AAA AAA KKK KKK e c Ye e e Yc e oe Yc e Yc AAA AAA AA AAA A KKK A e e x 281 unsigned short tecla menu 282 283 J z k k k k k k k AAA A AA ER AR AAA e e e e KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK RK KKK KK KK 284 Rotina menu 286 void menu 2871 1 288 keypad init amp portD 289 290 while 1 ds 292 bateria2 73 A
43. 124 120 Rotina le canal 126 127 Descric o faz o varrimento das portas anal gicas definidas obtendo o 128 valor de cada sensor 129 1203 Registo Tais bit 7 6 n o implementado Ler 0 LIZ bit 5 2 CHS3 CHS0 Selec o dos bits para os diferentes canais anal gicos Las 0000 Canal O ANO 1343 0001 Canal 1 AN1 1 25 1 0010 Canal 2 AN2 136 0011 Canal 3 AN3 1331 0100 Canal 4 AN4 TB 0101 Canal 5 AN3 1 393 0110 Canal 6 AN6 140 0111 Canal 7 AN7 141 1000 Canal 8 AN8 142 1001 Canal 9 AN9 143 1010 Canal 10 AN10 144 1011 Canal 11 AN11 145 1100 Canal 12 AN12 146 1101 n o implementado 147 1110 n o implementado 148 1111 n o implementado 149 bit 1 IR FEITO Estado da convers o A D 150 Quando ADON 1 151 1 Convers o A D em progresso 152 0 A D Inactivo 153 bit 0 ADON bit de habilitac o do A D 154 1 Conversor A D ligado 155 0 Conversor A D desligado 156 RARA AAA AAA AAA AAA A AAA AAA AAA KKK KKK RK KKK KK KKK A AAA KKK KO dr 157 unsigned int le canal char canal 158 159
44. 3 j 2 Ficha x4 en A 3 Placa de circuito impresso A uh Y 4 Suporte do LED PR 5 Teclado 2 4 l 5 Figura 53 Interior da consola de comando Na figura 54 poss vel ver em pormenor a ficha de programa o do microcontrolador montada na consola de comando ao n vel do suporte das pilhas a assim como o cabo b utilizado para programar A programa o do microcontrolador integrado na consola na mesma feita recorrendo se placa de desenvolvimento atr s referida confrontar Figura 46 Figura 54 Flementos para programa o do microcontrolador montado na consola de comando 5 5 Conclus o A incorpora o deste microcontrolador beneficiou a configura o de todo o circuito pois facilitou a redefini o de tarefas sem altera o de dispositivos f sicos Isto atrav s da programa o conseguiu se facilmente baixar o custo de implementa o porque conseguiram se funcionalidades que com outros dispositivos seria mais complicado mais 58 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida caro e possivelmente mais limitado E gra as a ele que toda a electr nica anal gica se simplificou deixando de ser necess ria a utiliza o de conversores A D externos componentes multiplexadores e cristal externo Surgiu a dificuldade de introduzir uma seta com sentido descendente no LCD tendo sido contornado o problema utilizando a letra V Contudo existe a possibilidade de criar novos caracter
45. 426 while keypad read 14 14271 lcd custom out 1 1 Tara ns 1428 lcd custom out 3 1 lt Auto Manual while 1 1430 1431 if keypad read 14 TERA 1433 while keypad read 14 1434 lcd custom cmd lcd clear 1435 bandeira tecla lis mem keypad read 1436 cont lis mem 49 tlv seja necessario ajustar 1437 if bandeira lcd lis mem 1 1438 1439 lcd custom cmd Lcd CLEAR 1440 bandeira lcd lis mem 0 1441 1442 1443 while bandeira tecla lis mem 16 1444 1445 lcd custom out 1 1 Tara Leta 1446 lcd custom out 3 7 kg 1447 lcd custom out 4 14 grave 1448 if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return 1449 cont lis mem cont lis mem 1450 bandeira tecla lis mem keypad read 1551 if cont lis mem 50 1452 1453 bandeira tecla lis mem keypad read 1454 escreve canal 94 1455 1456 145171 1458 1459 1460 1461 1462 14655 1464 1465 1466 1467 1468 1469 TA TU TAZI T 472 1413 1474 1415 1476 1471 1478 147953 1480 1481 1482 1483 1484 1485 1486 1487 1488 1489 1490 1491 1492 1493 1494 1495 1496 1457 3 1498 1499 1500 15013 TSO 1503 1504 1505 1506 1507 Sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminuida wordtostr peso txt lis mem3 lcd custom out 3 1 txt lis mem3 cont lis me
46. 55 tara man2 7 if tar 2 cont tara man cont tara man2 tar 1 break case 10 while keypad read 10 if t 1 1 tara anterior 1 tara man 56 tara man2 8 if tar 2 cont tara man cont tara man2 tar 1 break case 11 while keypad read 11 if t 1 1 tara anterior 1 tara man 57 tara man2 9 if tar 2 cont tara man cont tara man2 tar 1 break case 12 while keypad read 12 tara manual cancel 5 lcd custom cmd Lcd CLEAR return case 13 while keypad read 13 if t 1 1 tara anterior 1 tara man 48 tara man2 0 if tar 2 cont tara man cont tara man2 tar 1 break case 14 while keypad read 14 tara anterior 1 t 1 0 cont tara man 1 tara man2 0 cont tara man2 3 lcd custom out 2 1 Kg i tar 2 break case 16 while keypad read 16 break if cont tara man O amp amp tar 2 lcd custom out 3 cont tara man l Kg lcd custom out 3 cont tara man 3 if tara anterior 1 lcd custom chr 3 cont tara man tara man valor tara m tara man2 valor tara m 10 if cont tara man 1 amp amp tar 2 lcd custom chr 3 1 0 valor tara m 0 if cont tara man 5 valor tara m 9999 t 1 1 limita escrita if cont tara man2 10 t 2 cont tara man t 3 1 n mero de valores depois da virgula else if t 3 0 t 2 cont tara man floattostr valor tara m txt tarar lcd custom out 1 1 txt tarar while keypad read 16 L 2 co
47. 82 4 suporebaterias2xXAA 034 1 suportebaterias4xAA 059 1 0OP97 62 8 53266 M2xl mm lO0unidades 150 1 1506 M2SOunidades 284 1 284 X EE ME NEN NE NE O4 20 NE ME EN EN LE A EN NN 4 4 4 4 Un 0 02 3 57 5 65 1 89 1 12 1 00 9 66 34 8 60 12 14 20 2 34 24 31286 034 059 53 76 150 284 6 00 357 6 565 189 12 21 00 966 860 27 00 15 52 003 1000 138 Max681 9 66 4 34 8 60 N 7 00 I 15 52 0 03 Placas de circuito impresso 1000 1 1000 1 38 Constru o mec nica oficinas 1 l l l l l l l l l l l l l l l 103 Anexos 104 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida Anexo D Manual do Utilizador Sistema de Pesagem para Individuos com Manual do Utilizador PORTUGU S ndice Aplica o da Sapata eren rer 2 Tiago Faustino Andrade Julho de 2008 Anexos Legenda Alavanca A eleva o de cada roda da cama deve 1 2 B Iniciar se pela 5 Aplica o da Sapata aproximactio da tesoura 1 roda Rolete x2 da cama De seguida abre se a tesoura atrav s de um bot o 3 solta um velo que lig
48. AAA AA AAA A KKK e e e x extern char texto escrito 14 extern unsigned int posicao posicac2 eeprom hil ZEE kkk kkk k kk k kk k AAA k k k k k k k k k k k AAA AAA AAA AAA KKK KK KKK Vari veis rotinas akaka Xx ka akaka ka kaka KKK AAA AAA AAA AAA Ye Ye AAA AAA AAA AAA AAA AAA ARA AAA AAA AAA A AA A A AA void ler eeprom AREA KEKE RA KA AAA AA AAA KA AAA AA KKK KKK KKK KKK AAA AA ARA AA AAA KKK KKK KK KKK Vari veis locais o oo e e ok LAA A RARA AAA AAA AAA A AAA ARA AAA AAA A AAA AAA AAA e ee e e ee unsigned int esc ee 89 Anexos 90 TEET lIB2 1185 1184 1185 1186 Lug YE 11881 1189 TESIS TESI IIS 1 193 1194 TESS 1156 LISY 1198 1199 1200 TZAT LEE 1203 1204 le 1206 1x01 T208 1209 LEID TII g A oce 12131 1214 1210 DE to Te LE LB TZR T220 TaI 1222 lus 1224 1225 1220 Toe Y 1228 Taeg 12 301 ff fe 12532 TAS 1224 1 358 1236 INT 1238 12391 1240 JFK ee e e e ke e AAA ke ke KKK ke fece ke e Ye ke e e Ye e e e e e e RR e e e e e e K e eee ke ke K YK e ee e e e e e e e K Rotina escrever eeprom Hk eH RARAS A KA AA AAA A AAA A A AAA AA AAA AAA KK fd ff AAA KKK sss di void escrever eeprom posicao2 0 posicao 0 esc ee eeprom hil 20 for posicao esc ee posicao lt esc ee415u posicao EEprom Write posicao texto escrito posicao2 return AREA KKK KK AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA
49. AAA AAA ARA AAA k k kk k Rotina menu escondido Descrig o d acesso s rotinas apagar eeprom e calibrar HAHAHA AAA AAA AAA AAA AAA e ke e ke ke e ke ke e e AA AAA AA Ye e e AAA AAA AAA AAA AAA AA AA AA A A AAA JAREAAAAA ARA AA AAA LARA ARA AA AAA AAA AAA AAA AAA A AAA AAA AAA AAA AA AAA AA AAA AAA A Rotinas af z oe ke RA RAR KK AR KK KK KK KK RK KK KK ae e oe oe A AAA AK AA oe oe e oe e aee KKK e e e e ee KK KK void apagar eeprom void calibrar void menu J CK e ke e e ke e ee e AAA ke K fee K e ee e e ke e e e efe e e e e ee e e e e e e e e e e ee e K KK KKK ee ee e e e e x Vari veis locais ac e ok K AK KKK oe e oe KA e KKK KKK KK KKK AA A e e A A e e YC RK A oe ke A AAA AAA oe e oe AA ae KKK oe e e e ee KK KK unsigned short tecla menu escondido DA a RARA RARA AAA kA k kk KKK KKK KR RK KR RI AC ARG AA DAR AA AA ELE Rotina menu escondido Hk ee KK KKK KKK KKK KK KKK KKK KKK KKK KKK KA KKK KKK KKK KK KK void menu escondido keypad init amp portd lcd custom cmd lcd clear while if portb f0 0 lcd custom out 4 3 Baterias Fracas lcd custom out 1 2 Menu do Fabricante lcd custom out 3 1 EEPROM Calibracao tecla menu escondido keypad read if tecla menu escondido 14 while keypad_read 14 lcd custom cmd Lcd CLEAR apagar eeprom if tecla menu escondido 16 while keypad read 16 lcd custom cmd Lcd CLEAR calibrar
50. Acredita o 2 4 Conclus o Nos diversos dispositivos aqui apresentados h dois que se destacam na vertente do projecto mec nico a balan a da Seca e a da SOEHNLE Observou se que comum a cama ser empurrada para cima do sistema de pesagem Embora seja uma solu o que facilita o projecto mec nico dificulta a sua instala o pois as sapatas n o est o rigidamente fixas ao ch o No entanto poss vel que tenham na sua base um revestimento antideslizante A vantagem observada na solu o da Seca e da SOEHNLE a n o necessidade de deslocamento da cama no plano horizontal isto porque muitas vezes h equipamentos e cabos associados que dificultam a sua movimenta o por mais pequena que seja exigindo tamb m menor esfor o por parte do operador hospitalar 11 Estado da Arte Todos os sistemas apresentam uma interface amig vel e com funcionalidades muito parecidas H que destacar a fun o do sinal sonoro emitido quando existem varia es de massa corp rea nos modelos da Algen Scale Tronix e Seca podendo existir tamb m nas outras no entanto a Informa o n o disponibilizada Outra fun o importante a memoriza o de mais do que uma tara e neste caso s a INTERCROMO que disponibiliza essa informa o como foi apresentado anteriormente Ter um sistema que possua baterias importante pois pode dar se o caso de ocorrer uma falha el ctrica Existindo esta funcionalidade poder existir continui
51. E9S OTIS A ae Ogssoxdumo ap BIO ee n ri ler on cl C CIL LI SININ4O X 9 1909 Y 9 L 1909 IV L oo LOD ar C CIL LI SININ4O EEE C Cl LIONINIOS X Waru mm Dorado E uv TV IMELVIN PoN MEC LU mn A ME og snjoe op ogjoq OVOVNDISHG Z o ES EA Ed Ka E d d z ES d z Ea Eg EN Ea Ea 53 E Ed El ES Ea 20 Sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminuida ITE Olt 6t 9t D 9t c Vt Dt CE Lt LI 91 eI Vi Cl CI UI OR E yo x 5 3 8 o A S x Sp E vic EC 6 Hc Ol lt 6 8C LC 97 c Vc c lt GC Ic Principios de Funcionamento 22 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida O sistema constitu do por quatro sapatas sendo cada uma delas carregada por cada uma das quatro rodas constituintes da cama hospitalar Na figura 17 est o representadas as partes activas da sapata com o intuito de facilitar a compreens o do modo de eleva o da cama atrav s deste sistema Cada sapata constitu da por uma estrutura principal denominada por tesoura onde se articulam dois roletes de suporte da roda que gra as sua rota o se mant m paralelos entre sil Uma parcela do peso da cama sentido por tr s sensores colocadas em tri ngulo um no ponto de articulac o da tesoura e os outros dois na extr
52. Hipertens o S ndroma do ov rio poliqu stico Doen a vesicular Osteoartrose joelho Altera o das hormonas da reprodu o Resist ncia insulina Hiperur cemia e gota Diminui o da fertilidade Apneia do sono Dor lombar Malforma es fetais associadas obesidade materna Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida A necessidade de uma monitoriza o regular do paciente prende se essencialmente com o acompanhamento da progress o de doen as o que por vezes pode salvar vidas Um caso comum a perda de fluidos e necessidade de sua r pida reposi o http www scielo br 1 2 Objectivos O objectivo deste trabalho o de desenvolver um sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminu da que responda aos seguintes requisitos e Port til de funcionamento de tipo electr nico com alimenta o aut noma e Orientado para medi o em camas hospitalares com rodas eventualmente extens vel a outros tipos de camas ou cadeiras com rodas e Capacidade de carga total at 5000 N incluindo tara e Sistema centralizado de avalia o com leitura digital permitindo compensa o manual ou autom tica da tara e Manuseabilidade simples do sistema e sem recurso a mais do que um operador e Baixo custo de produ o e reduzida necessidade de manuten o 1 3 Estrutura do relat rio Para al m desta parte introdut ria o presente documento est organizado em mais seis pontos aos quai
53. KK KKK HK Rotinas e oe oe oe KKK e ke oe KKK KKK K AA oe AA AAA AA AA AAA AAA oe AAA AAA e e oe AA AAA AA e e e oe e e o AS void config void menu escondido void menu void escrita escondida void ler eeprom2 void escrita void bateria void temperatura JC ee ke ke eee ae ee e k kkk ae e k ae oe k ae aee k oe k k aee c ae Ye oe ae ke eae e ke ae k k oe K Ye oe e k oe e e AAA e eoe oe e e oe KKK xx Vari veis locais AAA KAK A KKK KAR AA KARA AAA AAA AA AAA AAA ARA AAA AAA cJ AAA AA AAA AAA d d AAA AAA short tec 69 Anexos 70 598 60 ERG BE 534 64 693 66 Dis 68 69 701 ELE tes 13 74 Tat 76 Ej TB 80 81 Ge 837 84 85 86 BT 88 89 307 EI 92 93 94 55 96 97 98 99 100 T8014 IU 1054 104 1065 106 TEJ 108 109 LTD LIS LE 1137 14 1 5 Z EEK ee KKK KKK KKK e ke e e ke e AE e e ke e e Ye e e e e e e e e KK ee e e ee ee e e K Rotina principal HK Ae A RK xx AAA AAA AA 22222 Yc 222 2 d 22 222 AAA AAA AAA dd dd KK KK void main config portc f0 1 delay ms 4000 portc f0 0 bateria lcd custom cmd Lcd CLEAR tec keypad read if tec 15 menu lcd custom out 1 1 solte a tecla while keypad read 15 tec keypad read if tec 14 while keypad read 14 tec keypad read lcd custom cmd Lcd CLEAR if tec 1 menu escondido el
54. RE3 IRE3Disabled MCLR Enabled w MCLR Enabled Low power Tmr1 Osc Timer1 High power PORTB A D Enable Bit RB 4 0 Analog Inputs CCP2 Mux Bit CCP2 on RC1 v Code Protect Data EEPROM L Code 00000 007FF Code 00800 01FFF L Code 02000 03FFF L Code 04000 05FFF Code 06000 07FFF Table Write Protect L Configuration Bits Data EEPROM C Code 00000 007FF Code 00800 01FFF LC Code 02000 03FFF C Code 04000 05FFF L Code 06000 07FFF Device Load HEX Reload HEX Save HEX USB Clock selection use clk from primary osc e xl ID Locations irr rr rr re Fr Fr Device Status Idle Type Address Oh Revision Progress Table Read Protect L Code 00000 007FF T l anann a mm Program Memory Size 32 KB EEPROM Size 256 Bytes File C PROGRAM FILES MIKROELEKTRONIKA MIKROC EXAMPLES EASYPIC4P16F8774 LCDILCD_TEST HEX i Device PIC18F4553 Operation None m Figura 45 Compilador PicFLASH A placa de programa o e teste figura 46 constitu da por diversos terminais admitindo assim PICs de 8 14 18 20 28 e 40 pinos Possui comunica o RS 232 e USB 2 0 quatro monitores de 7 segmentos um LCD de 2 linhas por 16 colunas um LCD gr fico de 128x64 pix is alimenta o externa ou por USB 36 bot es 36 LEDs e diversos selectores que permitem diferentes configura es assim como outras funcionalidades Todos os pinos dos PICs est o
55. Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida Tiago Faustino Andrade Relat rio do Projecto Final Orientadores Prof Manuel Rodrigues Quintas Inv Carlos Manuel Sousa Moreira da Silva Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Mestrado Integrado em Engenharia Mec nica Julho de 2008 Aos meus pais avo tio e honestidade Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida Resumo A necessidade de prescri o de medicamentos manipulados ou seja feitos por farmac uticos e adequados a cada paciente e o simult neo acompanhamento da evolu o da massa corp rea de doentes com mobilidade diminu da acamados por longos per odos obriga sua pesagem in situ O objectivo deste trabalho consiste no desenvolvimento de um sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminu da port til manuseabilidade simples baixo custo e com uma capacidade at 5000 N Atrav s da internet pesquisaram se dispositivos para pesagem da massa corp rea de indiv duos existentes no mercado comparando se as suas caracter sticas Estudaram se algumas normas aplicadas a sistemas de pesagem e a ambientes hospitalares tendo em vista a acredita o do produto a desenvolver neste trabalho A escolha do elemento sensor recaiu sobre um do tipo piezoresistivo da empresa Tekscan s o FlexiForce A201 devido ao seu simples condicionamento de sinal e ao seu baixo custo A elabora o de algun
56. a para o comprimento do bra o da alavanca Hoalavancas a equa o 6 E E nmin 18 300x18 n 20 pretendida 270 mm eq 6 A dimens o de 18 mm surge da modela o 3D feita para este sistema Fpretendida representa a for a m xima considerada confort vel a exercer pelo utilizador e o 7 5 maximo foi arredondado para os 300 kgf visando introduzir alguma for a de atrito existente entre a cavilha 10 a cavilha 6 a manivela e bielas do conjunto alavanca telesc pica e o deslizamento dos bra os durante o fecho da tesoura confrontar Figura 16 F alavanca H alavanca Figura 23 Esquematiza o do sistema de alavanca 4 3 Tesoura A tesoura considerada como sendo o conjunto base que aloja os restantes sistemas mec nicos descritos posteriormente tendo um peso de 5 2 kgf Na figura 24 apresentado o conjunto tesoura numa vista isom trica e numa vista explodida da estrutura mec nica 31 Projecto Mec nico Legenda EN Tampa roscada Suporte do rolete x2 Apoio roscado Casquilho INAFAG x2 10 Anilha INAFAG PAW18 x2 11 Veio do rolete x2 12 Casquilho INAFAG PAP10 x6 13 Tubo do rolete 14 Tampa do bra o x2 2 Anilha de aco 3 Brago superior 4 Anilha INAFAG PAW62 5 Brago inferior 6 Veio 18 mm x2 7 8 9 Figura 24 Vista isom trica e explodida da estrutura mec nica tesoura A tampa roscada 1 o componente onde ser alojada a pl
57. a 6 que cont m a lista de pe as para uma das quatro sapatas Posteriormente ser o apresentados em detalhe os diferentes sistemas que constituem este mecanismo Figura 15 Dispositivo de pesagem 19 Principios de Funcionamento X9 Z F NIC ONSE EXCIN 9506 OST OSNJEIBA CIXPIA 16 NICI OPB3501 OUT XOL CLP NIC Oye puy SL IXSF LF NIC 0 nse o ouv C X81 IF NIC Cosel ouv OCXEIN 7 PL6 NIC 9PE9501 OUT 1ou Jur ordy NIG 9r0L OSI 16 NIC LV NIG cit NIG LP NIG plo NIG un r peur Wy Puy T p CI LI PININID X D ur C CI LLONINTOS X C CI LLONINTIOS X zf ajasseo odioo PELS OSI OLX o oezed oug en ON r CCL LL VININAD S X CCL LLONINTIOS X c cI LLONINIOS X EOX 6 LA Lo C Cl LLOININIO X etx talos _ TTLLLONINIOSX E TTLLIOWINIOS XP EI E sos BUT LUE T Iorredns otody ORTUTI lop OTA UTE ap EJON a Co I i en cm D cry et en Z 9ATSU9IX9 oqn I E 5 Oqn T Tabela 6 Lista de pecas EZ E Ka d Ed n DESEE EE E lo To esses mc uaowwo x cmaopumr Ea TA OldVd DVAVNI eupmnbse SLM Vd DVAVNI u uv 8IdVd DVAVNI oupnbse orod y 93901 op eyiodns SID OA 0 O5E1 CON Vd OVAV NI EEUU V IoLledns odeig ODEUO
58. a de cima para baixo Durante o abaixamento da cama o sentido da for a ser o mesmo uma vez que o operador ter de controlar a descida de maneira a que esta seja suave restando apenas o esfor o necess rio para vencer o ponto morto Isto a recta R entre o centro das cavilhas 6 C e C5 situadas nos extremos de cada biela e consequentemente os esfor os na liga o s cavilhas passam acima do centro da cavilha 10 C3 onde rola a manivela como se pode ver na figura 31 Este ponto morto foi criado com a inten o de travar a abertura dos bra os da tesoura quando esta est na posi o de operacionalidade ou seja a manter as rodas da cama afastadas do solo Figura 31 Ilustra o do ponto morto Atendendo a que esta pe a tem tens es instaladas que rondam os 70 kgf mm junto a cavilha de maior di metro e que existe a possibilidade de m actua o por parte do utilizador n o contemplada nos estudos optou se por utilizar um a o igual ao da pe a estudada anteriormente DIN X 42 Cr 13 4 4 2 Sistema de reten o do veio escalonado O conjunto de pe as designadas por sistema de reten o do veio escalonado est o representadas em vista 1som trica e explodida na figura 32 T m como fun o ajustar a abertura do sistema de forma a acomodar as rodas das diferentes camas hospitalares 38 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida Legenda 1 Bot o de actua o 2 Molas de com
59. a de comand uuu y u Qa EE 7232 58 Figura 54 Elementos para programa o do microcontrolador montado na consola de COMANDO saia AAA A 58 Figura 55 Distribui o das desloca es no veio do rolete com um factor de escala de 112 99 Figura 56 Distribui o das tens es no suporte do rolete e respectivo veio com um factor de escala do esse ees u EM E eM EE 99 Figura 57 Distribui o dos deslocamentos no suporte do rolete e respectivo veio com um tastor de escala deliciis totes bono foe 90 Figura 58 Distribui o dos deslocamentos na biela com um factor de escala de 1 100 Figura 59 Distribui o das tens es na pata da cassete com um factor de escala de 1 100 Figura 60 Deforma es na tesoura com um factor de escala de 100 100 Figura 61 Deforma es no veio do rolete com um factor de escala de 100 101 Figura 62 Deforma es na biela com um factor de escala de 100 101 Figura 63 Deforma es na manivela com um factor de escala de 50 101 Figura 64 LOO n Figura 65 Figura 66 Figura 67 Figura 6 Deforma es no conjunto guilhotina veio escalonado com um factor de escala de RR 102 Deforma es na cassete com um factor de escala de 100
60. a os dois bra os da tesoura e ajustam se os roletes roda Caso n o se consiga fazer um bom ajuste atrav s do bot o pode se recorrer a um volante 4 que permite um ajuste mas fino Tendo se ps roletes bem posicionados tangentes roda e paralelos entre si exerce se for a na alavanca 1 descolando a roda do ch o a uma determinada altura Jg Fun es e Valores do Tedado Consola de Comando C Sistema de Pesagem para Individuos f com Mobilidade Diminuida escrita e selec o de mem ria escrita e selec o de memoria escrita e selec o de mem ria desligar alarme e escrita escrita e selec o de memoria escrita e selec o de mem ria escrita e selec o de mem ria escrita W escnta e selec o de mem ria escnta e selec o de mem ria escrita e selec o de mem ria ae EE escrita Nd 5 navegar menu e escrita navegar menu e escrita navegar menu e escrita 184 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminu da Apresentac o Menu Tarar No Menu Tarar pretende se memorizar valores de taras para serem utilizadas posterior no Menu Pesar Nesta menu o utilizador pode optar por Fazer uma tara autom tica uma kara manual ou simplesmente visualizar as taras guandadas em memoria tendo a possibilidade nesta fase de editar os campos que cont m a Informa o do valor da tara e da Identifica o associada Menu principal Informa o de baterias fracas Na tara auto
61. aca com a electr nica necess ria ao condicionamento de sinal dos sensores que juntamente com o apoio roscado 8 ir segurar o bra o superior 3 e o inferior 5 Para garantir o posicionamento da tampa roscada e do apoio roscado introduziu se uma anilha rectificada 2 e para diminuir o atrito entre a superficie circular dos dois bra os colocou se uma anilha 4 O suporte do rolete 7 fixado aos bra os atrav s do veio 6 travado por um anel el stico em cada uma das suas extremidades O veio do rolete 11 que est seguro ao seu suporte alberga tr s casquilhos 12 revestidos a teflon montados no tubo 13 que entrar em contacto com as rodas das camas hospitalares Por baixo da estrutura s o colocadas duas tampas 14 que fecham os canais de condu o de cabos 32 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida Para o estudo est tico deste conjunto representado na figura 25 este foi sujeito a uma carga de 1700 N aplicada nas extremidades dos dois roletes As restri es tiveram de ser colocadas estrategicamente de modo a conseguir manter este mecanismo est tico Foram colocados tr s pontos de restri o correspondendo cada um deles a um apoio da tesoura O apoio do lado esquerdo foi encastrado restringindo a desloca o em qualquer uma das tr s coordenadas No apoio central apenas se restringiu verticalmente eixo Z permitindo a desloca o no plano da articula o com a inten o de se
62. al com a subtrac o da tara memorizada anteriormente No menu referente a0 peso do paciente deve definir se previamente um valor cr tico para a varda o do peso a Nome a alterar monitorizar e o valor da tara anteriormente memorizada As configura es fomecidas numa primeira pesagem varia o cr tica e Lara S o memorizadas para que na segunda 16 1 109 Anexos necess rio iIntrodudr novamente os Menu Pesar mesmos dados Naturalmente que se a balan a For utilizada num outro paciente h a possibilidade de mudar essa configura o A varia o cr tica Introdud da tem como objectivo alertar o pessoal hospitalar para a altera o do peso sendo Isso felto atrav s de um LED que pode ser apagado atrav s da teda A Durante a monitoriza o seja no menu peso total ou peso do paciente h possibilidade de reter o valor lido no LCD rebomando se de seguida a monitoriza o por ondem do operador Na figura seguinte mostrado um diagrama de blocos que caracteriza as diversas fases do Menu Pesar Submenu peso total Reter valor carregando nace Aceder carregando nall Voltar monitoriza o carregando na 110 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida Introduza a varia o cr tica Grave carregando mE Submenu peso paciente Aceder carregando nal Escolha tara pretendida Valide carregando na Configura o da varia o cr tica e tara carre
63. arar2 12 Sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminuida 269 lcd custom cmd Lcd CLEAR 570 return 511 572 while 1 Bios 1 574 Sto 5176 SFI RK KKK KKK KKK KA AAA AAA AAA A A AAA AA AA AA AAA CA CARACA AA AA AAA A A A AA KKK A KKK 518 Rotina pesagem 5795 580 Descri o permite monitorizar o peso total paciente tara ou apenas SB o peso do paciente escolhendo se a tara para a situag o em causa 582 AAA ee He AAA AA AAA AAA AA RARA ASA AAA RCA ARA KR KOK K K fc 5B 9 BL ek ok de ek ke koe ok de ke AAA A e d de e AAA AAA RA e e e ok ok oe ok dc ke AAA e d de oe ARA ok e e e oe eoe oe ee e eo ke de eoe ee 585 Biblioteca 586 DR CAR A AR AA AAA AAA AEE RR RARA CAR AR AA AAA AAA AAA ARAS 587 finclude built in h inclusao necessaria para a fun o Lo e Hi 588 589 J EK k k k k k k ke KK KA AA AAA AAA AA AAA AAA AA AA AA AAA AAA AA AAA A AA AAA AA KKK K 590 Vari veis globais 591 KAKA AAA AAA ARA AA AAA AAA AAA AAA K k e K KOK K AAA ARA RARA AAA AAA AAA AAA 592 extern unsigned int eeprom hil adress eeprom lo adress eeprom hi ler tara lo ler tara hi ler tara peso 5934 594 J ke he ke e ke ehe ee e ke AA AAA AA e ke e ee ke e AAA e ke e A AAA AAA ee ke e AAA ke e ee ke e AAA AA oe e ee e e e e e e e e AA x 535 Rotinas 596 a RRA KARA e e e 9k K e K ke He I ke e e e fe e AAA e ke ke e e e e e e e e e e e e Y 597 void escrev
64. ativos adc hi ADRESH lt lt 4 Desloca bits mais significativos return adc lo adc hi Retorna resultados em 12bit 0 4095 VEXXGG EEG AAA AAA ARA AAA AAA AA AAA AAA AAA A AAA AAA AAA AAA AAA AA AAA AA AAA AAA Rotina escreve canal Descric o escreve os valores obtidos em cada um dos canais numa vari vel associada a cada um dos canais ARK KARR AK RRR KKK KKK AAA AAA AA AAA RARER RK RRA RK RRR KKK KKK RA AAA AAA AA AAA A void escreve canal J RK KKK KKK KKK KEK KKK KEK KKK KKK A AA AAA KKK KKK KKK KKK KH AAA KKK AAA AA A A AA AAA ELE Vari veis locais kc e e e KAKA AK KKK ARA AAA AAA AAA AAA e fe ce e e e e ke e e ER KAR KKK e AAA AAA AAA RA e KEK KEK e v A unsigned int leitural leitura2 leitura3 leitura4 leitura5 leituraeo leitura7 leitura8 leitura9 leituralO leiturall leitura12 extern unsigned int peso Sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminuida 234 235 sensor 1 236 leitural le canal 0 237 sensor 2 2 38 leitura2 le canal 1 2393 sensor 3 240 leitura3 le canal 2 241 sensor 4 242 leitura4 le canal 3 243 sensor 5 244 leitura5 le canal 4 245 sensor 6 246 leitura6 le canal 5 247 sensor 7 248 leitura 7 le canal 6 249 sensor 8 25D leitura8 le canal 7 251 sensor 9 CATA leitura9 le canal 8 253 sensor 10 254 leitural0 le canal 9 255 sensor 11 290 leiturall le canal
65. br e Equipamentos http www instructables com 1d S3FIZBZFDO2068H http ts nist gov WeightsAndMeasures h44 03 cfm http www coventryscale co uk site http www srinstruments com Scales http intercromo com montra product_info php products_1d 252 http www scale tronix com 63 Refer ncias Bibliogr ficas https www seca online com http www healthchecksystems com e Patentes http www uspto gov https www patentfamily de http www freepatentsonline com e Documenta o http ts nist gov WeightsAndMeasures h44 03 cfm http www hc unicamp br servicos emtn http www Ipac pt docs documentos asp http www oiml org http www 1pq pt http dre pt http www servico metrologia com http ts nist gov WeightsAndMeasures h44 03 cfm http www macdata ba com br http www amla pt metrologia html e Rodas para camas hospitalares http pt tente com http www rodalges pt docs rodas html e Camas http www primuscareajudas com http www fotosearch com br fotos imagens cama hospital 2 html http www equipamentoshospitalares com br cama hospitalar asp e Sensor http www tekscan com flexiforce html e Mec nica Electr nica Programa o http medias ina de medias 64 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida http www igus pt http pt rs online com web http pt farnell com http www aquarionet com http www maxim ic com http www ti com
66. clude built in h inclusao necessaria para a fun o Lo e Hi J a ARARAS AA kkk A kk k kk kkk KKK KKK KR RR KK KK RR KK AAA SARA dr Vari veis globais AAA AAA AA AA KK A A AAA AAA AAA AAA AAA AA AAA AAA KK KK extern unsigned int adress eeprom lo adress eeprom hi peso eeprom hil verificar apontador J KKK KKK kkk k AAA AAA KKK KKK RK K e k RK RARA AAA AAA AA RA Rotinas c e oe e efe e ee KKK KKK KKK AAA yc Yc AAA ke oe AAA AAA AA A KKK e Yc e oe Yc e AAA AA AAA AAA K e e e x unsigned int escreve canal void escrita S EE AAA ARARAS AAA AAA AAA AAA AAA A AAA AA KK KK KKK KKK KKK KK KKK KKK KAK AA A A A AAA A A KK HK Vari veis locais e e fe e efe e ee KKK KKK KKH oe Yc e e AAA AAA e ke ke ke ke e e ke e ke e e ke KKK Ye e Ye e e Ye Ye Yc Ye e AAA AAA AAA KKK KKK KKK e e AA unsigned short escreve eeprom lo escreve eeprom hi unsigned int le eeprom lo le eeprom hi le eeprom char txt eeprom 7 J RK KKK KKK KKK AA KA A AAA A AA A AA AA AR AA AAA AAA AAA AAA AA A AAA AAA AA KEK KEK AA AA A Rotina eeprom 35534 3591 354 E 355 356 387 300 359 360 IEL 3502 3539341 364 365 366 367 368 3569 310 SEL 372 373 3241 3751 316 32111 STO 379 380 38 1 382 3831 384 3891 386 38 388 389 390 3915 IS 393 394 395 396 397 1 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 Sistema de pesagem para indiv duos com
67. cont tara man cont tara man2 tar 1 break case 2 while keypad read 2 if t 1 1 tara anterior 1 tara man 50 tara man2 2 if tar 2 cont tara man cont tara man2 tar 1 break case 3 while keypad read 3 if t 1 1 tara anterior 1 tara man 51 tara man2 3 if tar 2 cont tara man cont tara man2 tar 1 break case 4 while keypad read 4 if t 1 1 if cont tara man2 lt 10 cont tara man lcd custom chr 3 cont tara man tar 1 cont tara man2 10 break 1564 15055 1566 Lab 1568 1569 1570 1571 1572 1573 1574 151753 1576 1577 1578 1579 1580 15812 1582 15833 1584 1585 1586 1587 1588 1589 1590 1591 1592 115054 1594 15951 1596 15972 1598 15993 1600 1601 1602 1603 1604 16051 1606 1607 1608 1609 1610 Sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminuida case 5 while keypad read 5 if t 1 1 tara anterior 1 tara man 52 tara man2 4 if tar 2 cont tara man cont tara man2 tar 1 break case 6 while keypad read 6 if t 1 1 tara anterior 1 tara man 53 tara man2 5 if tar 2 cont tara man cont tara man2 tar 1 break case 7 while keypad read 7 if t 1 1 tara anterior 1 tara man 54 tara man2 6 if tar 2 cont tara man cont tara man2 tar 1 break case 9 while keypad read 9 if t 1 1 tara anterior 1 tara man
68. corial x lw eeprom c x esrever cnram c x meras escondido c MIN 4 b 2 a a 1 Es Code Help Keyboard Yi Fuctor gota rye week ie 118 Proact Sako Project Sunny D Mete Find Corea Lie Coba Message No Mertage Test Una T 1 1 Iroert C Documents and Settings Tiagi Destop Projecto Balnea Hospital oodigo tiazol New Folder C Balanca ose kar lt Figura 44 Aspecto do ambiente de trabalho do MikroC O compilador cujo ambiente de trabalho se apresenta na figura 45 um programa que interpreta e traduz o projecto do programa escrito em C num ficheiro hexadecimal nico formato reconhecido pelo microcontrolador A sua instala o feita na mem ria flash do microcontrolador fazendo apelo a 5 pinos dois de alimenta o 5 V e O V as portas RB6 e RB7 e a porta MCLR Master Clear Limpeza Mestre Antes de passar o ficheiro hexadecimal ele apaga a mem ria do microcontrolador colocando 12 V na entrada do MCLR 51 Projecto El ctrico Electr nico e Inform tico bae mikroElektronika PicFLASH v7 09 with mikroICD File Device Buffer Windows USB About History onfiguration Bits Oscillator EC CLKO on RAG Fail safe CLK Monitor Disabled INT EXT Switch over Disabled USB Int voltage reg Brown Out Voltage Brown Out Detect Hw Enabled Power Up Timer Disabled Watchdog Postscale 1 32768 nabled Watchdog Timer MCLR Enable Bit
69. d read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return eeprom hil keypad read if lis3 1 eeprom hil 1 adress eeprom lo eeprom hil adress eeprom hi adress eeprom 10 240 lis 0 lcd custom cmd lcd clear switch eeprom hil case 1 txt lis mem2 49 lis2 1 lis3 0 break case 2 txt lis mem2 50 lis2 2 lis3 0 break case 3 txt lis mem2 51 lis2 3 lis3 0 break case 4 lcd custom cmd lcd clear lcd custom out 1 1 seleccao errada delay ms 1000 lcd custom cmd lcd clear lis3 1 break case 5 txt lis mem2 52 lis2 5 break case 6 txt lis mem2 53 lis2 6 break case 7 txt lis mem2 54 lis2 7 break case 8 lcd custom cmd lcd clear lcd custom out 1 1 seleccao errada delay ms 1000 lcd custom cmd lcd clear lis3 1 break case 9 txt lis mem2 55 lis2 9 break case 10 txt lis mem2 56 lis2 10 break case 11 txt lis mem2 57 lis2 11 break case 12 while keypad read 12 lcd custom cmd lcd clear return case 13 lcd custom cmd lcd clear lcd custom out 1 1 seleccao errada delay ms 1000 lcd custom cmd lcd clear lis3 1 break case 14 lcd custom cmd lcd clear lcd custom out 1 1 seleccao errada delay ms 1000 lcd custom cmd lcd clear lis3 1 break case 15 lis 1 while keypad read 15 break case 16 lcd custom cmd lcd clear lcd custom out 1 1 seleccao errada delay ms 1000 lcd custom cmd lcd clear lis3 1 break if lis T ler tara lo eeprom read adress eeprom
70. da resist ncia 20 MQ em vazio e 5 kQ sob carga m xima relativamente a uma for a aplicada na sua rea sens vel um c rculo com 9 5 mm de di metro Na sua constru o utiliza duas camadas compostas por pel cula de poli ster Cada uma destas camadas cont m um filme de prata condutora que delimita a rea sens vel estendendo se at ao conector de liga o do sensor ao exterior constitu do por t s pinos tendo o pino do melo a fun o de descarga electrost tica das pel culas A rea sens vel 13 Principios de Funcionamento circunscrita pela prata constitu da por uma tinta sens vel press o Testes feitos pelo fabricante com uma carga de aproximadamente 25 kgf e alojamento do sensor entre duas pe as de metal sugerem uma longevidade de um milh o de ciclos Embora o fabricante n o aconselhe o corte da fita a jusante da parte sens vel eles reportam casos de clientes que o fizeram com sucesso e sem qualquer problema como tamb m foi poss vel constatar posteriori Na figura 12 apresentado o elemento sensor acima descrito Figura 12 Sensor piezoresistivo FlexiForce Seguidamente s o mostrados os dados deste elemento sensor fornecidos pelo fabricante organizados em duas tabelas uma com os dados f sicos Tabela 4 e outra com as caracter sticas Tabela 5 Estas s o seguidas de um circuito el ctrico Figura 13 que cont m o condicionamento de sinal preconizado pelo fabricante Este conjunto de
71. dade na monitoriza o da massa corp rea assim como a manuten o dos dados guardados anteriormente Possibilita por outro lado a liberta o de tomadas que possam ser necess rias para outros dispositivos Esta funcionalidade omissa em todos os casos excep o da marca Seca que possui uma bateria para manter os valores guardados A exist ncia de um sistema sem fios constitui uma solu o interessante disponibilizada pela SOHENLE permitindo assim evitar cabos espalhados pelo ch o Contudo deve se ter cuidado com as poss veis interfer ncias electromagn ticas que o sistema sem fios pode introduzir no ambiente hospitalar De uma forma geral todas as balan as apresentam caracter sticas muito id nticas A optar por uma delas dever ter se em conta acima de tudo a facilidade de manuseabilidade o pre o peso m ximo e resolu o A pesquisa feita por normas n o foi suficientemente exaustiva contudo permitiu ter a no o das implica es a que pode estar sujeito este sistema relativamente compatibilidade electromagn tica e s classifica es a que est sujeito caso se pretenda homologar o equipamento 12 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida 3 Princ pios de Funcionamento 3 1 Introdu o Este cap tulo incide sobre as principais caracter sticas do elemento sensor e o funcionamento geral do sistema mec nico projectado neste trabalho A escolha e conseque
72. dados termina com dois gr ficos o primeiro com a curva de evolu o da resist ncia em fun o da for a aplicada Gr fico 1 e o segundo com a curva da condut ncia em fun o da for a aplicada Gr fico 2 Tabela 4 Dados f sicos do sensor piezoresistivo FlexiForce Di metro da rea sens vel 9 5 mm 14 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida Tabela 5 Caracter sticas do sensor piezoresistivo FlexiForce Caracter sticas Erro de linearidade lt 5 Repetibilidade lt 2 5 80 de for a aplicada lt 4 5 80 de for a aplicada 5 em escala de tempo logaritmica carga de 90 lt 5 microsegundos 9 C 60 C 440 N varia com o tipo de condicionamento de sinal 0 36 por C R IKO R 20K0 R V dm Vy Sensor UI MC34071AP U1 MC34071AD Figura 13 Circuito el ctrico do condicionamento de sinal do sensor preconizado pelo fabricante 0 016 0 016 Resist ncia Forca Forca Gr fico 1 Curva de evoluc o da resist ncia em Gr fico 2 Curva de evoluc o da condut ncia em func o da forca aplicada func o da forca aplicada 15 Princ pios de Funcionamento Na tentativa de melhor compreender o comportamento do sensor no que toca sua histerese e repetibilidade fez se uma pequena an lise experimental do seu comportamento Mediu se a resist ncia directamente entre pinos atrav s de um mult metro e sem qualquer tipo d
73. desta forma que as liga es do elemento sensor sejam danificadas O carregamento do elemento sensor conseguido por interm dio de um mbolo denominado por apoio inferior 5 que possui a superf cie de contacto rectificada e atravessa o corpo da cassete 4 Na outra extremidade do apoio inferior aloja se uma esfera 6 que garante um posicionamento correcto Esta por sua vez pressionada pela pata 7 que est em contacto com o solo O posicionamento do elemento sensor a nica dificuldade que a montagem deste sistema apresenta Por indica o do fabricante o sensor n o dever ser colado sua base uma vez que a exist ncia de lacunas no filme de cola impedir o correcto carregamento do mesmo Recorrendo a um perno roscado DIN 915 apresentado na figura 16 evita se que o sistema se desmonte e rode em torno do seu eixo O apoio superior elemento constituinte da cassete deve possuir determinada rigidez de forma a apoiar correctamente o elemento sensor evitando a introdu o de erro na informa o fornecida por este elemento assim como evitar a sua degrada o A an lise est tica das tens es e dos deslocamentos resultou da aplica o de uma for a de 1700 N normal superf cie do apoio inferior tendo se restringido verticalmente a orla do apoio superior como se pode ver na figura 35 von Mises kgticm 2 5 553e 002 5 182e 002 4 7116 002 4 24D0e 002 3 769e 002 3 298e 002 2827e 002 2 355e 002
74. do do velo escalonado Ss EN 38 4 5 Sistema de alojamento do elemento sensor 41 4 6 CONUS ML E aqa 44 5 Projecto El ctrico Electr nico e Inform tico 45 5 1 INTOdUCAO D 45 5 2 CIFCUITO 45 5 2 1 Caracteriza o dos principals Componentes ii oet ti IST re VE V Se dE ad 45 5 2 2 Esquemas de ll8 aC OBS nU vi A SS Ea RUE 48 5 3 Programa desenvolvido 51 5 3 1 Sistema de desenvolvimento cccccccssssssseeecccceeceeesseecccceesueuseeccccessauueesseeecesessuuaseeesecessuaaagaseeeees 51 Se EOdIeo desen vo obe etse te auteur 53 5 4 Consola d COMA O u uu u Hn 57 5 5 CONCIUS O et T 58 6 Conclus o Geral e Sugest es de Trabalhos Futuros 61 6 1 CONCIUSOCS e E 61 6 2 Sugest es para trabalhos futuros 62 7 Referencias Bibliogr ficas 63 7 1 su NAE 63 7 2 PALIN AS da telnet uuu uuu ua us u Su unu 63 Anexo A Programa Desenvolvido
75. e amplifica o do sinal e aplicaram se sucessivas cargas desde os 20 kgf at aos 100 kgf medidas atrav s de uma balan a com resolu o de 1 kgf como se pode ver na figura 14 Figura 14 Ensaio ao elemento sensor piezoresistivo FlexiForce Na primeira fotografia a referente figura anterior pode se verificar que o elemento sensor 2 est colocado sobre uma superficie lisa 1 O carregamento transmitido superf cie sens vel do sensor atrav s de uma pastilha polida em a o 3 que por sua vez carregada pelo perfil em alum nio 4 que suporta as diferentes cargas E importante o sensor estar compreendido entre superf cies lisas de forma a evitar a precoce degrada o do mesmo A fotografia b uma amplia o da fotografia c e permite ver com maior detalhe o mult metro a balan a e as cargas utilizadas nos ensaios 16 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida Nos dois gr ficos 3 e 4 que se seguem mostram se os resultados obtidos nos dois ensaios realizados S O ce D m Incremento un 22 tp Decremento 0 20 40 60 20 100 120 kat Forca Gr fico 3 Primeiro ensaio realizado ao elemento sensor piezoresistivo FlexiForce kc 130 160 140 120 100 so HHHH LI Incremento Decremento Resist ncia
76. e c ncava da pe a aproximadamente 2 ror P NC E s 50 kgf mm sugerindo assim a utiliza o de materiais com maiores tens es limite el stico tendo se escolhido o aco DIN X 42 Cr 13 com tens o limite de rotura de 105 120 kgf mm Quanto s desloca es sofridas rondam o d cimo de mil metro numa das suas extremidades n o sendo um valor significativo para o funcionamento em causa A figura referente a este deslocamento pode ser encontrada no anexo B juntamente com as restantes figuras que n o aparecem neste cap tulo A pe a designada por manivela foi simulada na situa o de eleva o da cama O resultado da simula o apresenta se na figura 30 Para esta simula o carregou se a extremidade da alavanca telesc pica na sua posi o de extens o m xima com 300 N valor superior ao considerado nos c lculos 200 N Encastraram se as termina es da cavilha onde roda a biela ocultada na figura e restringiu se a cavilha de menor di metro onde s o colocadas as bielas von Mises katficm 2 6 500e 005 5 958e 003 5 41728003 4 875e 003 4 334e 003 3 492e 003 3 250e 003 2 09e8 003 2167e 003 1 626e 003 1 084e 003 5 426e 002 3 373e 001 Figura 30 Distribui o das tens es na manivela durante a eleva o da cama com um factor de escala de 1 37 Projecto Mec nico O caso mais desfavor vel ocorre aquando da eleva o da cama correspondendo a uma for a exercida na alavanc
77. e canal 598 void eeprom 599 void lis mem 600 void bateria2 601 602 ZEE RA k kk RR k k k k k A k k k k AAA A AAA DRA RA CA RA AAA AAA AAA AAA AA KKK r 603 Variaveis locais 604 KKK KAA HAH KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK AA AAA AAA AAA AAA AA AA AA A A A AA 605 unsigned int pesagem lo pesagem hi peso paciente peso paciente2 cont pesagem voltar v 1 v 2 v 3 v 4 v 5 cont variacao cont variacao2 vari anterior vari man vari 606 unsigned short bandeira lcd pesagem bandeira tecla pesagem tecla pesageml tecla pesagem2 bandeira memoria pesagem 607 int variacao vari man2 608 char txt pesagem 7 609 610 J ERKKRKK AAA AAA AAA AAA AAA KKK KKK KKK KKK KKK KKK AAA KKK KEK KKK KKK KKK KKK KK KKK Rotina pesagem 612 e e ee efe e efe e eoe e Yc e AA AAA AAA A AAA A AAA ke e oe AA KKK HK HK HK KKK e Yc e e AAA AAA AA AAA A e e AS 613 void pesagem 614 615 tecla pesageml keypad read 616 bandeira memoria pesagem 0 617 switch tecla pesageml 618 619 case 16 while keypad read 16 espera que a pessoa deixe de carregar 620 case 0 621 DAAA 623 do 624 79 Anexos 80 625 626 627 628 629 630 pod 632 535 634 63251 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659 660 661 662 663 664 665 666 667 668 669 670
78. e ke ke ke ke e ke e e ke oe e ke e e Ye AAA ye e e oe AA AAA AA AAA AA AREA AAA AAA AAA LA AA AAA AAA A AAA A AAA AAA AA AAA AAA AAA A AAA AAA A A A Vari veis globais ux Ae RARA AAA He A X X Jg AAA gf f z CX mg md 22 2222 2 2 2 4g g f d dd d Sci extern unsigned int adress eeprom lo adress eeprom hi ler tara lo ler tara hi ler tara verificar apontador RR AAA RA AAA AAA AAA RARA ACC kkk k Akk kk kkk kkk k kkk kk kkk k k ELI Rotinas CARA s RK KK AAA AA AAA Yc KA Yc AAA AAA gg f Ye c AAA dd KA dd i void eeprom escrita void bateria2 Re hee echec e AAA AAA eee e e e ee ke ee ke e e ke ee K ee K e e e e e KKK e oe ke e e ke e e ke e e ke e ee ee e e e e e e KK e e e x Vari veis locais ac e oe ke oleae e ke fe e e oe KK A e c ole oe AAA AA AAA AA A A oe A AA ae e oe oe A A AAA AAA oe e oe AA KKK e e e e ee KK KK unsigned int teste verificar adress verificar eeprom verificar char txt verificar 7 c c EEG AAA AAA AAA AAA AA AA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA ARA AA AAA AA AAA AAA Rotina varificar tara AAAEKAKAA RARA KA A AAA AAA AR AAA ARA AAA AAA ddr void verificar tara verificar apontador 0 do if eeprom read adress eeprom lo 0 eeprom return else if eeprom read adress eeprom lo 0 lcd custom cmd lcd clear bateria2 lcd custom out 1 4 Tara existente lcd custom out 2 3 nessa memoria lcd custom out 3 2 deseja alt
79. e por um lado temos que garantir uma superficie de encosto roda que garanta a sua integridade por outro lado necess rio manter a rigidez do veio de forma a n o danificar os casquilhos caso este se deforme e finalmente o furo que apoia o veio do rolete existente no suporte do rolete necessita de uma boa superficie de contacto para evitar a sua plastifica o 4 4 Sistema de eleva o 4 4 1 Alavanca telesc pica Este ponto compreende todas as pe as relacionadas com a alavanca telesc pica estando descriminadas na figura 28 Legenda Esfera roscada Pino ISO 2338 x2 Tubo extens vel 1 Tubo extens vel 2 Mola de trac o ee Manivela da Veio de uni o roscado Cavilha 10 mm Cavilha 6 mm x2 gt 2 10 Biela x2 11 Base 90 LO t N Figura 28 Vista isom trica e explodida da alavanca telesc pica 35 Projecto Mec nico As pe as referenciadas pelos n meros 1 2 3 4 e 5 constituem o bra o extens vel A mola 5 fixada atrav s dos pinos 2 deve garantir a retrac o do conjunto quando o bra o do sistema est estendido Para 1sso foi utilizada uma mola de di metro m dio igual a 10 mm 56 espiras e com um fio de di metro igual a 1 5 mm O bra o extens vel roscado manivela 6 que por sua vez roda em torno da cavilha 8 montada nos furos da base 11 Ligada manivela est ainda uma das cavilhas 9 que d apoio s duas bielas 10
80. elo INFARMED http www infarmed pt Com a pesagem do indiv duo poss vel obter o ndice de Massa Corporal IMC que indica se o indiv duo adulto est acima obeso ou abaixo do peso ideal e consequentemente considerado saud vel ou n o Pode se obter o IMC recorrendo se tabela 1 mostrada mais adiante ou ent o calcular o seu valor utilizando se a equa o 1 Introdu o Geral e Objectivos peso IMC eq 1 altura j Naturalmente que o IMC tem alguns pontos fracos pots pessoas musculadas podem ter um IMC alto e n o serem obesas Este ndice n o aplic vel a criangas e varia com as diferengas raciais e tnicas como referido no portal http www copacabanarunners net Na tabela 2 podemos ainda verificar os riscos inerentes ao excesso de peso atrav s da correspond ncia de cores entre a tabela 1 e esta Ambas as tabelas foram retiradas do portal da Associa o de doentes Obesos e Ex obesos de Portugal http www adexo pt Tabela 1 C lculo do IMC Peso Kg 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 Altura m Peso Normal Excesso de Peso IMC entre 20 e 24 IMC entre 25 e 29 Obesidado Super Obesidade IMC entre 30 e 35 IMG superior a 35 Tabela 2 Riscos do excesso de peso Super Obesidade Risco Obesidade Risco Excesso de peso Risco Ligeiramente Muito Aumentado Moderadamente Aumentado Aumentado Diabetes tipo 2 Doen a coron ria Cancro Colesterol elevado
81. emidade dos bracos da mesma Estes sensores est o alojados em suportes id nticos que designamos por cassete e que integram os tr s pontos de apoio de cada sapata para que toda a carga aplicada ao sistema passe pelos sensores 1 Legenda 1 Alavanca 2 2 Tesoura 3 3 Bot o 4 4 Volante 5 Rolete x2 5 6 Cassete x3 6 Figura 17 Dispositivo de pesagem sapata legendado A eleva o de cada roda da cama inicia se pela aproxima o da tesoura 2 roda da cama e abertura dos dois bra os da tesoura atrav s de um bot o 3 que translada a guilhotina libertando um veio escalonado que liga os dois bra os da tesoura seguindo se o ajuste dos roletes 5 roda Caso n o se consiga fazer um bom ajuste atrav s do bot o pode se recorrer a um volante 4 que permite um ajuste mais fino Tendo se os roletes bem posicionados 23 Principios de Funcionamento tangentes roda e paralelos entre si exerce se forga na alavanca 1 elevando a roda do ch o a uma determinada altura O gr fico 7 mostra para as rodas padronizadas apresentadas no cat logo da TENTE a dist ncia destas ao solo ap s o processo de eleva o acima descrito http pt tente com Altura Las m 40 50 60 70 0 90 100 110 mm Raio da roda Gr fico 7 Dist ncia das rodas ao solo em fun o do seu raio As quatro sapatas com electr nica dedicada transmitem os dados do peso sentido pelos 12 elementos sensores
82. ente instal veis por um nico operador e sem movimenta o do doente Dos sistemas actualmente dispon veis poucos s o os que cumprem tais especifica es t m pre os excessivamente elevados o que consequentemente tem limitado a sua prolifera o No entanto novos tipos de sensores actualmente existentes no mercado podem permitir solu es de custo substancialmente mais reduzido A garantia de uma boa pesagem com grau de precis o que ronda as 200 gf nos aparelhos existentes facilita com in meras vantagens a prescri o de medicamentos principalmente manipulados a este tipo de indiv duos Atrav s destes medicamentos os tratamentos poder o ter maior efic cia pois atendem s necessidades individuais de cada paciente Permitem assim como permitem uma melhor compatibilidade aquando da necessidade de tomar mais do que um tipo de medicamento e mesmo colmatar a falta deles no mercado Economicamente s o mais rent veis pois a dosagem mais precisa Para al m disso s o comercializados directamente com o cliente no entanto o seu custo depende de v rios factores dos honor rios da prepara o do valor das mat rias primas e dos valores dos materiais de embalagem Este ramo comercial seguro dado que os actuais padr es de qualidade na utiliza o dos mesmos se encontram enquadrados num sistema de boas pr ticas a observar na prepara o de medicamentos manipulados de acordo com as normas e requisitos aprovados p
83. entos Quero agradecer aos meus orientadores Professor Manuel Rodrigues Quintas e Investigador Carlos Moreira da Silva pelas discuss es proporcionadas nos momentos de maior dificuldade e por me mostrarem neste realismo acad mico o que ser se engenheiro Um especial obrigado ao Engenheiro Jorge Reis por me instruir nunca receando transmitir o seu vasto conhecimento Aos meus colegas de laborat rio agrade o a paci ncia e compreens o mantida ao longo do semestre na escolha da discografia ouvida Obrigado aos colegas que nunca me negaram os seus apontamentos e me ajudaram com as suas verdades permitindo me estar agora a escrever estas palavras Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida vi Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida ndice de conte dos indicede u ix Indice de tabelas m tea Gr xiii indice d Grafieosu u isis Us 1 Introdu o Geral e Objectivos 1 1 1 MOVA IO uy t eec 1 1 2 ODJecti 0S uu ul s 3 1 3 Estr t rd do relatorio ood iacu 3 Z ESTADO OO 5 2 1 IMEFOGU GAO mete u un REPARO aS a RI RE RR LO CR RR 5 2 2 Balan as hospitalares existentes e suas caracter sticas
84. erar lcd custom out 4 1 Sim Nao while 1 if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return teste verificar keypad read switch teste verificar case 14 while keypad read 14 verificar apontador 0 eeprom case 16 while keypad read 16 verificar apontador 1 return case 12 while keypad read 12 verificar apontador 1 return Sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminuida 890 891 892 893 jwhile 1 894 895 896 897 LP RERKKK KKK KKK KKK KK KKK KK KKK KK AR AR EAR CARA RARA AAA xcd cdd KK KH 898 Rotina escrita 899 900 Descri o permite a utiliza o do teclado disponivel com caracteristicas 901 aproximadas de um telemovel 902 He ee KK RARA AAA AAA A AAA c d X x He 2z z 2J 2X KK 4 4 AAA KK KK KK 903 A E E k k a k A k ke Ae k e e e a e e A e e A a Ae Ae e e Ae A e Ae Ae e ke Ae a e e a a e e A ke k ae e A A AAA XE AXE A AAA A A A 904 Vari veis globais 905 kc e oe e fe e e ee e e e K le e YK e e AAA AAA AAA AAA e e ke e ke fe K e e e K e K e K Ke le e e e e e e e AAA e e e e e ee e oe e oe e e RARA 906 extern unsigned int posicao posicao2 posicao memoria posicao memoria2 adress eeprom lo adress eeprom 102 907 extern char texto escrito 14 texto lido texto lido2 908 909 SEKA kk k kk k k k k kA k k A A A A A k k A A k A A k A A A A A k k A k k A E k A k k A k k A A E k A A k A A k
85. es programando o microcontrolador do LCD no entanto essa tarefa ser reportada para os trabalhos futuros Os menus implementados para utiliza o da consola de comando da balan a s o bastante simples e intuitivos permitindo uma r pida familiarizac o por parte do utilizador com o funcionamento do dispositivo Contudo h sempre a possibilidade de consultar o manual do utilizador que conta no anexo D 59 Projecto El ctrico Electr nico e Inform tico 60 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida 6 Conclus o Geral e Sugest es de Trabalhos Futuros 6 1 Conclus es O objectivo deste trabalho o de desenvolver um sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminu da que responda aos seguintes requisitos e Port til de funcionamento de tipo electr nico com alimenta o aut noma e Orientado para medi o em camas hospitalares com rodas eventualmente extens vel a outros tipos de camas ou cadeiras com rodas e Capacidade de carga total at 5000 N incluindo tara e Sistema centralizado de avalia o com leitura digital permitindo compensa o manual ou autom tica da tara e Manuseabilidade simples do sistema e sem recurso a mais do que um operador e Baixo custo de produ o e reduzida necessidade de manuten o Para satisfazer os objectivos propostos para este trabalho foram realizadas diversas pesquisas utilizando motores de busca inform ticos sobre os dispositivos de pesa
86. ess eeprom lo adress eeprom lo2 adress eeprom hi ler tara lo ler tara hi ler tara peso posicao posicao2 posicao memoria posicao memoria2 extern char texto lido texto escrito 10 extern short tara manual cancel S E K k A a de e ke KA KA KA AAA AAA AAA AAA AAA AA AA AAA AAA AAA AAA A AA AA AAA KKK Rotinas kc e oe e e e e e e e e e K e e e e e ke e e K e e e ke ee e ke AAA K e e ke e ke e e ke e KOK e e AAA AAA AAA AAA e e e e ee AA A AAA void escreve canal escrita void verificar tara escrita ler eeprom void lis mem tara manual void bateria2 AREA AAA AA KKK KKK KKK KEK KKK KKK KKK KKK AAA AAA AAA AAA ARA AAA AAA KKK HK Vari veis locais AAA AAA ARK A KA AA AA AA AA KKK AAA AAA KKK KKK KKK KKK AAA A KK unsigned int tecla tararl tecla tarar2 bandeira tecla tara bandeira lcd tara cont tara trans lo trans hi char txt tarar2 16 J EE e hehe hee e eee eee ee oe ee ke AAA AAA AA e Yc e e Yc c e AAA AAA e oe Yc e AAA AA RA AA AAA e e e e e e e KKK A Rotina tarar 75 Anexos 76 409 410 411 413 414 415 416 418 419 420 421 4225 425 424 425 426 421 428 429 430 313 LAC 433 434 435 436 313 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 3c e oe e e e e ee e e e e K le e e e e K K e ke e e ee e ee e ke e e ke e ke
87. factor de escala de 100 33 Figura 26 Distribui o das desloca es sofridas pela tesoura com um factor de escala de A A T 34 Figura 27 Distribui o das tens es no veio do rolete com um factor de escala de 112 34 Figura 28 Vista isom trica e explodida da alavanca telesc pica 35 Figura 29 Distribui o das tens es na biela com um factor de escala de 1 36 Figura 30 Distribui o das tens es na manivela durante a eleva o da cama com um factor de Cs Calado lost Ra 37 lisura Hustracao do Ponto MON Oseni de on utto a eu a 38 Figura 32 Vista isom trica e explodida do sistema de reten o do veio escalonado 39 Figura 33 Distribui o das tens es na guilhotina e no veio escalonado com um factor de escala de nana 40 Figura 34 Vista isom trica e explodida do sistema de alojamento do sensor cassete 41 Figura 35 Distribui o das tens es na cassete com um factor de escala de 800 42 Figura 36 Distribui o das desloca es na cassete com um factor de escala de 1 43 Figura 37 Distribui o das desloca es da pata da cassete com um factor de escala de 1 43 35 Pinos do MicroconrOLAdOR sioe kau u uu s basa huu tosses 46 Figura 39 Diagrama de blocos dos circuitos el ctricos electr ntcos 47 Figura 40 Ci
88. gando nal ou Faculdade de Engenharia FEUP S DEMEGI o 9AIC Tings Fawstina And rado SONNEN Agi o o jn 111 Anexos 112 ida iminu Sistema de pesagem para individuos com mobilidade d 00v1231 021 vH5l3 E b e Di TE WHO e i OCV 12314021 ONICOS e 5t 00Y12314021 WHOIS E 00Y 12314021 WHI LE OQv 12314021 VHOI3 gogr 12314021 YH 1Z OGV1231 OQ21 WHO 24 PZ OCY 19313021 YHA EC OQV 1031 021 WHO c OQv 12314021 vHOlJ Dz OCv 123130271 WHA BI OCIV 1231 021 WHAI 81 0041931 097 YHOIS LOC 12319021 WHS gL OQv 1231 021 HOW 6L OC 123150271 YHOI4 FI OCOv 1231021 WHA EL OCV 12313021 HDI cL OCv 10315021 4 LL OQv1031 023 WHOIS DL OCY 19314021 vHOlJ amp OCv 1231 027 vH2ud 31 HDI Eur TR g OQqv aaa AHN el aa P 00v1931 097WH91 z O0Y1231 021 vHDl3 11 111 1111 11171 Era S Ors Anexo E Esquemas El ctricos Electr ECCO eM BAT POLI WHEN hoe 3 nggil HOGUVSN30NOO 4 Ve LOO ni Sc Sh load wHald Se Svivdvs YH YHJ Fe su u gS YHD cc WHO L Svivdvs YHJ vH2I Glide YHJ 81 mulu S wild YHJ gi Svivdvs YHJ Fi VHJ vHoOl YHS LL Syivdvs WHO YHS 6 SVIVdVS WHO ES WiwdwS YHA dh asa i Swilvdys_WHoid e Syi
89. gem dispon veis no mercado com vista a encontrar as suas principais caracter sticas pondo em relevo as suas fragilidades Posteriormente idealizou se um sistema mec nico que depois de diversos processos iterativos foi modelado e dimensionado Ap s o dimensionamento concluiu se que o dispositivo desenvolvido embora possua sistemas delicados a n vel estrutural cumpre os requisitos propostos Com o peso rondando os 6kgf por sapata pode se considerar que a balan a desenvolvida n o coloca problemas substanciais sua manipula o apresentando flexibilidade para a sua utiliza o em meios hospitalares No que se refere ao projecto el ctrico electr nico e inform tico os circuitos desenvolvidos foram implementados e testados com sucesso tendo originado o desenvolvimento de uma consola de comando que centraliza toda a informa o Os sensores utilizados revelaram se inadequados para a aplica o em causa uma vez que s o incapazes de satisfazer os requisitos de exactid o e repetibilidade exigido pelas normas que regem este tipo de aparelhos 61 Conclus o Geral e Sugestoes de Trabalhos Futuros 6 2 Sugest es para trabalhos futuros Visando finalizar o trabalho apresentado neste relat rio prop em se as seguintes sugest es de evolu o e estudar outro tipo de sensoriza o e desenvolver um sistema que permita articular os roletes por forma a manterem se paralelos entre si e alterar ligeiramente a forma
90. ida para PIC18LF4553 para o LCD e para o MAX681 O LCD constitu do por quatro linhas e vinte colunas e tem um consumo de 2 mA sem retroiluminacao caso se pretenda utiliz la o consumo sobe para os 400 mA O MAX681 uma bomba de carga que para uma entrada de 5 V disponibiliza sua sa da 10 V e uma corrente m xima de 10 mA que alimenta os amplificadores operacionais OP297 da Analog Devices Cada integrado OP297 constitu do por dois amplificadores Dos quatro amplificadores utilizados em cada sapata um deles inverte a tens o de 5 V para 5 V e os outros tr s fazem a amplifica o dos tr s sensores Optou se por este integrado por ter consumos mais baixos e maior estabilidade relativamente ao amplificador recomendado pelo fabricante do elemento sensor O consumo m ximo da consola de 6 6 mA sendo o de cada uma das sapatas de 9 7 mA o que perfaz um consumo total m ximo do sistema de 45 4 mA Atendendo a que o sistema alimentado por baterias ligadas em s rie de 2600 mAh estima se que a autonomia da balan a ronde as 55 horas 5 2 2 Esquemas de liga es Neste ponto s o apresentados os esquemas el ctricos convertidos em placas de circuito impresso incorporadas na consola e em cada uma das sapatas Estes esquemas foram desenhados no programa Eagle 5 0 0 disponibilizado de forma gratuita na sua vers o n o profissional cujas limita es prendem se essencialmente com a dimens o da placa de circuito
91. ke e K e e K e ke e e ke e e e e e e e e ARA AA AAA AAA e ee e e AAA void tarar tecla tararl keypad read switch tecla tararl case 15 while keypad read 15 case 0 do bandeira tecla tara 0 tecla tarar2 keypad read bateria2 lcd custom out 1 5 Menu Tarar lcd custom out 3 1 Auto Manual lcd custom out 4 5 V Ler tara bandeira lcd tara 1 i tecla tarar2 14 cont tara 499 tlv seja necessario ajustar if bandeira lcd tara 1 lcd custom cmd lcd clear bateria2 lcd custom out 1 1 Tara Automatica lcd custom out 3 1 Tara total lcd custom out 4 14 grave gt bandeira lcd tara 0 while bandeira tecla tara 16 if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return cont tara cont tara bandeira tecla tara keypad read if cont tara 500 bateria2 bandeira tecla tara keypad read escreve canal wordToStr peso txt tarar2 lcd custom out 3 13 txt tarar2 cont tara 0 lcd custom cmd lcd clear bateria2 lcd custom out 1 4 Memorias livres lcd custom out 2 2 12 345 67 8 9 lcd custom out 3 1 Escolha uma memoria lcd custom out 4 1 de 1 a 9 if eeprom read 1 0 lcd custom out 2 2 else if eeprom read 21 0 lcd custom out 2 1 if eeprom read 2 0 lcd custom out 2 4 else lcd custom out 2 2 m F if eeprom read 3 0 lcd custom out 2 6 else lcd custo
92. lcd custom out 1 1 Baterias Fracas BF lcd custom out 3 5 Substitua as delay ms 4000 lcd custom cmd lcd clear lcd custom out 1 1 BE return void bateria2 if portb f0 0 lcd custom out 1 1 BF return Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminu da Anexo B An lise Est tica dos Componentes Mec nicos URES mm 6 644e 002 6 090e 002 5 537e 002 4 983e 002 4 4296 002 A 3 876e 002 3 322e 002 2 7 58e 002 2 215e 002 1 5616 002 1 107e 002 5 537e 003 1 000e 030 Figura 55 Distribui o das desloca es no veio do rolete com um factor de escala de 112 von Mises kgficm 2 1 245e 003 1 141e 003 1 038e 003 9 345e 002 8 311e 002 7 276e 002 6 242e 002 5 208e 002 4 173e 002 3 139e 002 2 105e 002 1 070e 002 3 609e 000 Figura 56 Distribuic o das tens es no suporte do rolete e respectivo veio com um factor de escala de 1 URES mm 1 511e 001 1 385e 001 1 259e 001 1 133e 001 1 008e 001 8 815e 000 7 557e 000 6 296e 000 5 039e 000 3 780e 000 2 521e 000 1 262e 000 2 627e 003 Figura 57 Distribui o dos deslocamentos no suporte do rolete e respectivo veio com um factor de escala de 1 99 Anexos URES mm 2 383e D01 2 1842 001 1 956e 001 1 267e 001 1 559e 001 1 590e 001 11312 0014 9 929e 002 Y 943e 002 5 957e 002 3 97 26 002 1 986e 002 1 0006 030 Figura 58 Distribui o dos deslocamentos na biela com um facto
93. ligados a conectores permitindo assim associar expans es o E di ABE P uf oh ops te BEBE S222 Figura 46 Placa de desenvolvimento Dz Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminu da 5 3 2 C digo desenvolvido Ap s terem sido estabelecidos os requisitos para o programa atendendo necessidade de adquirir e converter doze sinais anal gicos provenientes dos doze sensores piezoresistivos e simplicidade da comunica o com o utilizador listaram se as v rias fun es necess rias a implementar Na figura 47 apresentado o teclado utilizado neste sistema a fim de facilitar a compreens o do programa nomeadamente nas transi es entre as suas principais tarefas O diagrama de blocos simplificado da estrutura principal do programa instalado no PIC esquematizado na figura 48 Atraso Figura 48 Diagrama de blocos simplificado do programa desenvolvidos 53 Projecto El ctrico Electr nico e Inform tico O c digo escrito constitu do por 23 parcelas de c digo denominadas de rotinas subrotinas e procedimentos O programa iniciado com a rotina principal main onde corre o procedimento config que tem como principal fun o definir as portas do PIC como entradas e ou sa das e inicia las a zero configurar os registos da componente anal gica e de oscila o do cristal interno que embora oscile a 8 MHz e
94. lizada na realiza o deste trabalho qual se seguem os anexos constitu dos pelo c digo desenvolvido estudos de simula o elaborados no programa COSMOSWorks de componentes mec nicos menos cr ticos e n o apresentados no ponto quatro or amento el ctrico electr nico do prot tipo e manual do utilizador Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida 2 Estado da Arte 2 Introdu o Com o intuito de realizar este trabalho iniciamo lo pela sua contextualiza o e objectiva o Para 1sso fundamental conhecer os dispositivos de pesagem da massa corp rea de um indiv duo existentes no mercado assim como as suas caracter sticas ou seja o estudo do estado da arte Deste modo foi elaborada uma pesquisa exaustiva utilizando como ferramenta de trabalho motores de busca inform ticos Este cap tulo pretende apresentar os diversos dispositivos de pesagem existentes no mercado os tipos de sistemas de funcionamento utilizados expondo as suas caracter sticas principais proceder sua compara o alertar para a pesquisa e estudo das normas aplic veis a este tipo de dispositivos de pesagem 2 2 Balan as hospitalares existentes e suas caracter sticas A informa o recolhida sobre algumas das balan as hospitalares existentes no mercado destinadas a pesar indiv duos com mobilidade diminu da forneceu algumas das suas caracter sticas compiladas na tabela 3 Foram organizadas de forma a comparar algu
95. lo ler tara hi eeprom read adress eeprom hi ler tara hi ler tara hi lt lt 8 desloca os algarismos mais significativos ler Tara 165 taza 16 ler Tara bl wordtostr ler tara txt lis mem if keypad read 12 while keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return lcd custom out 1 1 Memoria lcd custom chr 1 9 txt lis mem2 lcd custom out 1 19 kg lcd custom out 1 13 txt lis mem ler eeprom lcd custom out 4 3 V Editar campos while lis 1 eeprom hil lis2 adress eeprom lo eeprom hil adress eeprom hi adress eeprom 10 240 ler tara lo eeprom read adress eeprom lo 93 Anexos 1405 ler tara hi eeprom read adress eeprom hi 1406 ler tara hi ler tara hi 8 desloca os algarismos mais significativos 1407 ler tara ler tara lo ler tara hi 1408 wordtostr ler tara txt lis mem 1409 lcd custom out 1 1 Editar 1410 lcd custom out 1 15 kg 1411 lcd custom out 1 9 txt lis mem WIZ lcd custom out 3 1 Sim Nao gt T4134 if keypad read 12 while keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return AJA if keypad read 16 while keypad read 16 lcd custom cmd Lcd CLEAR return 1415 if keypad read 14 1416 Tari do 1418 1419 while keypad read 14 1420 lcd custom out 1 1 Tara Nome 1421 lcd custom out 3 1 gt 3 1422 do 1423 1424 if keypad read 14 14251 1
96. m tica o sistema apresenta o somat rio dos valores lidos nos 12 elementos sensores Dando a andem de memoriza o do valor da tara o sitema pesquisa as mem rias livres na F eeprom disponibilizando a Informa o no LCD para que o utilizador fa a a sec o Menu Tarar desejada Na tara manual o sistema permite ao utilizador digitar o valor da tara que pretende seguindohe o mesmo processo de memoriza o descrito anteriormente A figura seguinte constituida por um diagrama de blocos que pretende dar uma dela das fun es disponibilizadas no Menu Tarar 107 Anexos Submenu tara autom tica Submenu tara manual Aceder carregando nae Valor adquirido pelos sensores Gravar carregando nace 5 Seleccionar a mem ria de 1 33 Associar um nome tara Gravar carregando na Li ud Valor introduzido pelo operador Gravar carregando nal 5 Seleccionar a mem ria de 1 a 9 Associar um nome tara Gravar carregando rra ucc Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminu da Seleccionar a mem ria de 1 a 9 Submenu ler tara Aceder carregando nal Para editar campos Confirmar a edi o Elou El Escolher o tipo de edi o Clou El Menu Pesar O Menu Pesar subdivide se em dols menus O primeiro permite monitorizar a peso total ou seja o peso do paciente mas o peso da cama e equipamento e no segundo peso do Escolher o tipo de tara Elou E paciente Isto o peso tot
97. m 0 while keypad read 16 eeprom if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return lcd custom cmd Lcd CLEAR return if keypad read 16 while keypad read 16 tara manual eeprom if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return led custom cmd Lcd CLEAR return if keypad read 12 while keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return if keypad read 16 while keypad read 16 lcd custom cmd lcd clear ler eeprom lcd custom out 1 1 Dado a alterar delay ms 1500 escrita lcd custom cmd lcd clear return if keypad read 12 while keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return jwhile 1 if keypad read 12 while keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return while 1 95 Anexos 96 1508 1509 15105 1511 TSIZ 1515 1514 TBE 1516 15171 15189 LALO 1520 Tei TAZAS 1523 1524 1525 1520 1521 152B lm do 1530 1531 LAS 1532 1534 159351 1536 15371 Ta Bi 15397 1540 1541 1542 1543 1544 1545 1546 15473 1548 15485 1550 1551 1552 15534 1554 3 1 555 1 1556 1551 1558 15589 1550 1561 1562 156351 RR AAA AA CAE DRA DRA DRA EA ARA DA AA KKK KK KK Rotina tara manual Descri o permite a incer o de um valor de Tara de forma manual e e ke X e e AAA ke ee e ee ke Ye ee
98. m out 2 10 else lcd custom out 2 5 if eeprom read 7 0 lcd custom out 2 12 else lcd custom out 2 6 if eeprom read 9 l 0 lcd custom out 2 14 else lcd custom out 2 7 if eeprom read 10 0 lcd custom out 2 16 else lcd custom out 2 8 if eeprom read 11 0 lcd custom out 2 18 else if eeprom read 181 0 lcd custom out 2 9 lcd custom out 3 1 escolha uma memoria lcd custom out 4 1 de 1 a 9 eeprom hil 0 while eeprom hil 0 eeprom hil gt 11 eeprom hil 4 eeprom hil 8 if keypad read 12 lcd_custom_cmd Lcd_CLEAR return else if keypad read lt 11 eeprom hil keypad read adress eeprom lo eeprom hil eeprom write 13 eeprom read eeprom hil guarda noutra memoria o espa o es eeprom write 14 eeprom read eeprom hil 240 While keypad read 0 espera que se deixe de premir a tecla if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return lcd custom cmd Lcd CLEAR verificar apontador 0 verificar tara SUBSTITUIR A VARIAVEL PESO NO VERIFICAR TARA E O EEPROM if verificar apontador 0 escrita if verificar apontador 1 repoe a tara guardada anteriormente LE eeprom write eeprom hil eeprom read 13 77 eeprom write eeprom hil 240 eeprom read 14 Z if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return lcd custom cmd Led CLEAR else if tecla t
99. m out 2 3 m n F if eeprom read 5 0 lcd custom out 2 8 else lcd custom out 2 4 n E if eeprom read 6 0 lcd custom out 2 10 else lcd custom out 2 Um 5 7 465 466 467 468 469 470 ATi 472 413 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 45533 494 495 496 497 498 499 500 BOT 502 50 34 504 BOD 1 506 BOT 508 BOS S10 SIT 5 5194 514 nli IB IL 518 n151 5201 Sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminuida if eeprom read 7 0 lcd custom out 2 12 else lcd custom out 2 i pen een 0 led custom out 2 14 else lcd custom out 2 n o ee l 0 lcd custom out 2 16 else lcd custom out 2 n l 0 lod custom out 2 18 yp else if eeprom read 181 0 lcd custom out 2 9 eeprom hil 0 while eeprom hil 0 eeprom hil gt 11 eeprom hil 4 eeprom hil 8 if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return else if keypad read lt 11 eeprom hil keypad read adress eeprom lo eeprom hil while keypad read 0 espera que se deixe de premir a tecla if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR return lcd custom cmd Lcd CLEAR verificar apontador 0 verificar tara if verificar apontador 1 escrita if keypad read 12 lcd
100. microcontrolador 46 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida Findada a caracteriza o do microcontrolador e justifica o da sua escolha apresenta se na figura 39 o diagrama de blocos que ilustra a estrutura do projecto el ctrico electr nico concebido Faz se notar que apenas contempla os componentes mais significativos Este diagrama delimita dois grandes grupos o circuito constante da consola tra o a cheio e o circuito a implementar em cada uma das quatro tesouras tra o interrompido J 8 6 V 5V Bateria MAX667 PIC18LF4553 Consola LCD 4x20 OP297 A2 2 5V OP297 B1 2 5V OP297 B2 2 5V Figura 39 Diagrama de blocos dos circuitos el ctricos electr nicos Todo o sistema ser alimentado atrav s de seis baterias AA recarreg veis ligadas em s rie que transmitem directamente toda a sua pot ncia ao componente MAX667 Este componente utilizado com o objectivo de regular a tens o a 5 V Optou se por utilizar seis baterias porque por um lado necess rio que o regulador tenha sua entrada uma tens o superior que vai regular visto que a regula o feita por abaixamento de tens o Por outro 47 Projecto El ctrico Electr nico e Inform tico lado evita se a utiliza o de uma bomba de carga como o MAX660 que baixaria o rendimento do circuito assim como tiraria vida til s baterias Os 5 V do regulador s o ent o distribu dos de segu
101. n o pode ser comparado com as outras balan as existentes pois tal informa o n o disponibilizada pela maioria dos fabricantes 44 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida 5 Projecto El ctrico Electr nico e Inform tico 5 1 Introdu o Este cap tulo inicia se com uma pequena abordagem aos microcontroladores seguindo se a escolha e caracteriza o dos diversos componentes electr nicos que constituem a placa de circuito impresso PCB da consola de comando e de cada uma das sapatas No ponto seguinte dada uma breve explica o alusiva placa de desenvolvimento compilador programa de escrita do c digo e das funcionalidades disponibilizadas ao operador Finalmente pode ser visto o entrosamento da electr nica e programa o atrav s da consola de comando constru da 5 2 Circuito electr nico 5 2 1 Caracteriza o dos principais componentes O microcontrolador um circuito integrado com funcionalidades que se assemelham a um computador contendo portos de entrada e sa da com o intuito de controlar dispositivos electr nicos T m como principais vantagens o seu baixo custo rondando os 8 euros em m dia baixo consumo energ tico as dimens es reduzidas e eliminam a necessidade de utiliza o de determinados componentes externos Como desvantagens encontramos a baixa flexibilidade pois n o se pode alterar o seu interior e expans es limitadas s fornecidas de origem S o utili
102. nexos 74 293 294 295 296 298 299 300 3e 30531 304 SO 30583 307 DOH 3091 310 ARTT 3194 314 AL IO ALTA 318 319 AED E da 5 Ju s 32 31 324 325 3203 gets 328 32051 3301 245 AE 33 245 334 2391 i38 A351 338 339 340 3413 3423 343 344 345 346 347 348 349 350 51 1 lcd custom out 1 8 Menu lcd custom out 3 1 Tarar lcd custom out 3 14 Pesar gt tecla menu keypad read if tecla menu 14 while keypad read 14 lcd custom cmd Lcd CLEAR tarar if tecla menu 16 while keypad read 16 lcd custom cmd Lcd CLEAR pesagem else if tecla menu 12 while keypad read 12 1 lcd custom cmd Lcd CLEAR RCON 0b01000000 292 Ls lcd custom cmd Lcd CLEAR ZAE ee ke kkk KKK AAA kk kkk kkk kkk kkk kkk kkk k ee e kk e e e e e k e k k k K YK K kk YK kk eee ee e e kk k Rotina eeprom Descri o escreve na mem ria eeprom e e e ee e efe e e e e ke e e AAA ke e e ke e eek ke ke e ke ke ke ke e ke ke e e e e ke e e ke e e ke le e ke oe e ke e ee e e e KKK e eoe e ee AA AAA AA ZEE kkk k kk k KKK KKK KKK KEK KKK KEK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KEK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KK KK k Biblioteca ak ak o e e A coke e e e E ok kc oe AAA AAA KA ae c kc oe e ok e ok ok ke o oe ok oe aeo oe E coke ae e oe a ok oe oe e eoe e in
103. nquadr las com o equipamento que se pretende desenvolver para que seja reconhecido formalmente por um organismo de acredita o Um tipo de norma a ter em conta prende se com a precis o das balan as podendo se enquadrar em quatro classes distintas como ser visto no N 78 1 4 1996 do Di rio da Rep blica 1 S rie B http www amla pt metrologia html As classes s o atribu das em fun o do n mero de divis es ou seja do valor que se encontra quando dividimos a carga m xima da balan a pela sua menor divis o expressas na mesma unidade Como forma de se entender melhor a atribui o da classe a uma balan a considere se como exemplo uma balan a com capacidade de carga m xima de 500 kgf e com menor divis o de 200 gf 0 2 kgf O n mero de divis es ser 500 kgf a dividir por 0 2 kgf perfazendo um total de 2500 divis es valor com que se consultar uma tabela para atribui o da respectiva classe A tabela n o ser mostrada porque o Decreto Lei consultado uma actualiza o de um anterior e este omite os t tulos das colunas Outro tipo de normas a ter em conta prende se com a compatibilidade electromagn tica EMC dos equipamentos que em ambientes hospitalares pode ser bastante cr tico uma vez que este sistema pode interferir com aparelhos de suporte da vida Os ensaios de EMC podem ser realizados no Laborat rio de Compatibilidade Electromagn tica LCEM da ANACOM acreditado pelo IPAC Instituto Portugu s de
104. ns pontos relevantes entre balan as de iguais e diferentes g neros tendo sido atribuida uma classifica o pelo autor quanto aos tipos de balan as existentes Do tipo 0 fazem parte as balan as que mais se assemelham ao dispositivo que se pretende desenvolver ou seja um sistema de pesagem que n o obrigue o paciente a movimentar se na sua cama e no espa o hospitalar As do tipo 1 s o balan as que obrigam a movimenta o do corpo do paciente ou seja implica rolar o paciente de forma a coloc lo sobre uma tela que ser posteriormente i ada As do tipo 2 por seu lado obrigam desloca o da cama sobre a qual repousa o paciente at uma balan a colocada no ch o Para exemplo desses tr s tipos de balan as apresentada uma figura 1 mais adiante E de salientar que a coluna quatro denominada de Resolu o cont m os valores que foram designados de diferentes formas pelos fabricantes como sendo exactid o gradua o resolu o precis o e divis es Deste modo n o haver uniformidade do termo utilizado para denominar a coluna quando forem descritas as caracter sticas de cada uma das balan as do tipo 0 Estado da Arte Reserva se a descri o de detalhe s balan as deste tipo pois s o essas as mais importantes para este trabalho isto porque se assemelham mais ao sistema que se pretende desenvolverem Tabela 3 Quadro comparativo de balan as ipo Resolu o kgf 0 Scale Ironx 2250C 0
105. nt tara man t 2 wordtostr t 2 t1 lcd custom out 1 8 t1 delay ms 2000 t 4 pow 10 t 2 expoente ocupa 17 if t 2 0 t 4 1 if t 2 1 t 4 10 if t 2 2 t 4 100 if t 2 3 t 4 1000 if t 2 4 t 4 10000 wordtostr t 4 t2 lcd custom out 1 8 t2 delay ms 2000 valor tara m valor tara m t 4 floattostr valor tara m txt tarar lcd custom out 1 1 txt tarar delay ms 2000 peso valor tara m wordtostr peso txt tarar 97 Anexos 98 LET TELES 1613 1614 VELO 1616 Per Ys 1618 TALS 16201 164 1 TEE 1623 1624 16525 1626 1627 1628 1629 1630 GI 1632 1633 1634 1635 1636 10311 1638 T5351 1640 1641 TOAZ 1643 1644 1645 1646 1647 1648 1649 lcd custom cmd lcd clear lcd custom out 1 1 txt tarar delay ms 4000 J BRK KKK KKK KK KKK A AAA AAA e ke e c Ye e e e ee e e e e CAR e e e e e e e e A e ee e ee AAA e ee ee AAA ARA Rotina bateria Descri o verifica se o nivel l gico da porte c3 correspondes a 1 se a bateria tiver tens o ou a O se a bateria tiver uma tens o abaixo da estipulada TA CARR RA AAA AAA AAA A AAA AA g 2 z Xx J RARA AAA d4 2 xg Kd dd AA ARS J CK e ke e ke eee ke e ke ee ke AAA AAA AAA AAA AA AAA ee oe e ke KKK e ee ee AAA AAA ee ee AAA e ee e e e KKK KK AA x Rotina bateria RARA RARA AAA RARA RARA RARA RARA AAA AAA Y void bateria if portb f0 0 lcd custom cmd lcd clear
106. nte utiliza o do tipo de sensor utilizado deveu se inten o de conhecer melhor o seu comportamento experimentalmente pois aparenta ser uma solu o promissora devido sua flexibilidade Para al m disso est em curso um estudo e consequente desenvolvimento de um elemento sensor piezoresistivo envolvendo elementos da Sec o de Automa o Instrumenta o e Controlo SAIC Se a op o tomada foi ou n o boa para esta aplica o ficar para constatar mais adiante Contudo mesmo que se tenha de substituir este elemento sensor por outro ou por uma c lula de carga toda a estrutura mec nica manter se a menos do conjunto cassete que aloja o elemento sensor O funcionamento mec nico aproxima se do das balan as que possuem um sistema de eleva o isto apenas se coloca cada uma das sapatas junto das rodas actuando se de seguida uma alavanca que as erguer individualmente A vantagem do sistema aqui desenvolvido consiste na versatilidade admitindo uma gama de di metros de rodas compreendidos entre 100 mm e 200 mm bem como a desloca o minima do doente uma vez que somente necess rio elevar a roda da cama alguns mil metros acima do ch o 3 2 Sensoriza o do elemento de pesagem O elemento sensor utilizado neste trabalho do tipo piezoresistivo com uma capacidade de carga de 1000 Ibf aproximadamente 450 kgf o Tekscan s FlexiForce 4201 Como refere o fabricante a forma de medi o por varia o
107. o 806 if peso paciente2 lt v 4 peso paciente2 v 3 portc f0 1 807 wordToStr peso paciente txt pesagem 808 lcd custom out 3 6 txt pesagem 809 cont pesagem 0 810 bateria2 SIT BIZ 813 lcd custom cmd Lcd CLEAR 814 bateria2 Bio lcd custom out 2 1 Peso retido 816 lcd custom out 4 1 voltar BITS lcd custom out 2 13 txt pesagem 818 while keypad read 14 819 820 if keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR portc f0 0 return 5231 lcd custom out 2 13 txt pesagem 822 B23 824 lcd custom cmd Lcd CLEAR D o 826 B2 1 828 else if tecla pesagem2 12 829 530 lcd custom cmd Lcd CLEAR 31 return 832 833 while 1 83 Anexos 84 834 935 836 837 838 339 840 841 842 843 844 845 846 847 848 849 Bsp 851 B52 85 5 854 856 857 858 8539 860 861 862 863 864 865 866 867 868 869 870 S713 BTA 873 874 875 876 877 878 879 880 BBL 882 883 884 885 886 887 888 889 J EK k k e k k A ke RA KK AAA KKK KKK KKK KKK e c AA AAA AAA KKK KKK AK KKK AAA AAA AAA AAA AAA KKK KK KKK Rotina verificar tara Descri o verifica se a mem ria que se pretende ocupar com determinada tara j est a ser utilizada ou n o deixando a possibilidade do operador subs titu la ou n o A e e e ee e ee KKK KKK AAA e ke e e ee e ee ke ke e ke ke k
108. o no LCD para que o utilizador fa a a selec o desejada Na tara manual o sistema permite ao utilizador digitar o valor da tara que pretende seguindo lhe o mesmo processo de memoriza o descrito anteriormente A figura 50 54 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminu da constitu da por um diagrama de blocos que pretende dar uma ideia das fun es disponibilizadas no Menu Tarar A descri o de cada rotina poder ser consultada no anexo A atrav s dos coment rios colocados ao longo do c digo A designa o associada a cada subrotina suficientemente expedita para compreender o que cada uma executa qe n 9 MIS Md ues x9 Figura 50 Diagrama de blocos simplificado do menu Tarar O Menu Pesar subdivide se em dois menus O primeiro permite monitorizar o peso total ou seja o peso do paciente mais o peso da cama e equipamento associado e no segundo o peso do paciente Isto o peso total com a subtrac o da tara memorizada anteriormente No menu referente ao peso do paciente deve definir se previamente um valor cr tico para a variac o do peso a monitorizar e o valor da tara anteriormente memorizada As configura es fornecidas numa primeira pesagem varia o cr tica e tara s o memorizadas para que na segunda pesagem do mesmo indiv duo a que corresponde uma mesma cama n o seja necess rio introduzir no
109. ojecto final de alunos do Mestrado Integrado em Engenharia Mec nica o saber projectar e como tal s na sequ ncia do projecto que realmente se tem contacto com as dificuldades e entraves constantes no desenvolvimento de um produto final vi vel Para isso essencial estabelecer alguns requisitos conceber trabalhar bem uma ideia e pr dimensionar antes que se inicie o trabalho de modela o este trabalho de modela o recorrendo ao programa SolidWorks e de simula o dos esfor os est ticos a que est o sujeitos os principais elementos mec nicos utilizando o programa COSMOSWorks que ocupar o desenrolar deste cap tulo A an lise das tens es admiss veis dos deslocamentos e das deforma es fez apelo ao M todo dos Elementos Finitos 4 2 Dimensionamento mec nico Todo o projecto de concep o mec nica tem na sua ess ncia um largo per odo de amadurecimento que partindo de princ pios b sicos vai evoluindo por aproxima es sucessivas para uma solu o final de projecto As figuras que se seguem ilustram parte do processo iterativo desenvolvido ao longo deste trabalho at solu o final A figura 18 apresenta um sistema de carga do elemento sensor e a figura 19 um dispositivo de pesagem onde se destaca um pormenor da articula o central O dimensionamento mec nico transcrito neste ponto serviu de refer ncia modela o tridimensional de todo o dispositivo de pesagem anteriormente referido como sa
110. pata Como 14 havia sido dito deste dispositivo fazem parte tr s sistemas a tesoura o sistema de eleva o constitu do pela alavanca telesc pica e pelo sistema de reten o do veio escalonado e a cassete 2 Projecto Mec nico Figura 18 Estudo do sistema de carga do sensor Figura 19 Estudo do dispositivo de pesagem Tendo em conta que a cama hospitalar possui uma estrutura r gida de esperar que haja maior solicita o de tr s das quatro rodas devido a irregularidades do ch o e da pr pria estrutura Por conseguinte nos c lculos desenvolvidos posteriori e no estudo est tico atrav s do programa COSMOSWorks considerou se uma carga normal m xima aplicada em cada uma das sapatas de 170 kgf 1700 N ou seja um ter o da carga m xima estipulada como objectivo deste projecto 5000 N Na figura 20 pode ser visualizada a esquematiza o do processo de eleva o da cama atrav s da representa o de uma roda 2 de dois roletes 1 e da aplica o da for a normal F A figura 21 apresenta dois pol gonos de for a O a representa a carga aplicada na roda distribuida pelos dois roletes e o b a decomposi o da carga exercida num dos roletes F roletel F F olete Fn F b F rolete2 a Figura 20 Esquematiza o do processo de eleva o Figura 21 Pol gonos de for as 28 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida O raio dos roletes de encosto roda R
111. press o 3 Guilhotina 4 Corpo 5 Veio escalonado 6 Volante 7 Base Figura 32 Vista isom trica e explodida do sistema de reten o do veio escalonado O bot o de actua o 1 permite soltar o veio escalonado 5 podendo assim abrir e fechar os dois bra os que constituem a tesoura Rigidamente ligada ao bot o a guilhotina 3 trava a transla o do veio escalonado por interm dio da ac o das molas de compress o 2 montadas com pr carga O corpo 4 constitui a pe a que suporta todo o sistema Por um lado limita o curso do conjunto bot o guilhotina por interfer ncia com os rebaixos existentes nesta Tem tamb m como fun o o guiamento do veio escalonado Permite finalmente fazer face s pequenas rota es que ocorrem durante a abertura e fecho da tesoura Por baixo colocada a base 7 travada posteriori por um anel el stico de furo Esta base tem a fun o de guiar as duas molas e conferir apoio guilhotina que uma das pe as cr ticas neste conjunto As molas foram calculadas de forma a manter o topo do bot o de actua o ao n vel da superficie superior do bra o da tesoura Isto implica que a guilhotina tenha como posi o natural o travamento do veio escalonado Por outro lado foi necess rio garantir a facilidade de opera o atrav s do dedo polegar ou seja o operador n o dever exercer demasiada for a no 39 Projecto Mec nico bot o para que este solte o veio escalonado A equa
112. r de escala de 1 von Mises kgficm 2 2 389e 002 2 192e 002 1 995e 002 1 797e 002 1 600e 002 1 403e 002 1 205e 002 1 008e 002 8 105e 001 6 132e 001 4 159e 001 2 186e 001 2 122e 000 Figura 59 Distribui o das tens es na pata da cassete com um factor de escala de 1 Figura 60 Deforma es na tesoura com um factor de escala de 100 100 Sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminuida Figura 61 Deforma es no veio do rolete com um factor de escala de 100 Figura 62 Deforma es na biela com um factor de escala de 100 Figura 63 Deforma es na manivela com um factor de escala de 50 101 Anexos Figura 64 Deforma es no conjunto guilhotina veio escalonado com um factor de escala de 100 Figura 65 Deforma es na cassete com um factor de escala de 100 Figura 66 Deforma es na pata da cassete com um factor de escala de 100 102 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida Anexo C Or amento El ctrico Electr nico do Prot tipo Tabela 10 Or amento el ctrico electr nico do prot tipo Descri o dos componentes PIC18LF4553 3 00 21 56 21 80 34 24 1 28 0 34 0 59 ME NN FlxifoceA20 2025 12 LCD STNtransflectivo20x4 1641 1 CO91A frontal 6vias f mea 539 4 C0914A frontal 6vias macho 5 45 Co9tAmachoroscado 856 4 CO9IA f mea roscada 7
113. racter sticas do microcontrolador Mem ria do 12 Bit MAX programa Memoria de Dados A D velocidade Oscilador B SRAM EEPROM a50ksps CPU Interno No wal Flash bytes bytes canais MHz kHz A figura 38 apresenta os pinos do microcontrolador utilizado caracterizados individualmente pelas diversas fun es podendo ser observados com mais pormenor na sua ficha t cnica dispon vel no portal da Microchip http www microchip com 40 Pinos PDIP ae MCLRAVpPP RES D RBZ KBIS PCGD 1 x Se RADANO 2 RBE KBIZ PGC RA TAN T 3 RBS KBIT PGM RA2 AN 2 VREF CVREF T 4 RBA ANTI KBID CSSPP RAS ANS VREF 5 RB3ANS ICCP2U PO RAA TOCKI CTOUT RCV T 6 ame RB2 ANBS NT2A MO RAS ANA SS HLVDIN C2OUT e 7 FBTANT INTI SCK SCL REQ ANS CK1SPP 5 s REDAN 12 1INTO FLTO SDUSDA REV ANGICK2SPP 9 VoD RE2 ANT OESPP f Ves VDD C us J RDT7 SPP7 P1D Ves 7 O e RD6 SPP6 P1C OSCI CLKI C RD5 SPPS PIB OSC2ICLKO RAB Os_ PD4 SPP A RCOTIOSQ T13CK RCTIRK DT SDO RO UTIOSVCCPAMUDE 0O e RCE TXICK RC2 CCP1 P1A RCS D vP USE e FECOA D A MWM RDO SPPO 7 a RD3 SPP3 RD1 SPP1 0 RD2 SPP2 Nota 1 RB3 o pino substituto para a multiplexacao CCP2 Figura 38 Pinos do
114. rcuito el ctrico constituinte da consola de comando 49 Figura 41 Circuito el ctrico constituinte de cada uma das sapatas 49 Figura 42 Placa de circuito impresso da consola 50 Figura 43 Placa de circuito impresso de cada uma das tesouras 50 Figura 44 Aspecto do ambiente de trabalho do MikroC 51 Figura 45 Compilador PICT LAS u 2 u tte tub PER etse bet eta sa ETA Lda Sa hoteis eta te a Ped 52 Figura 46 Placa de desenvolvImento 52 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida Figura 47 Teclado utilizado na consola reta RR eh ev Vnd 53 Figura 48 Diagrama de blocos simplificado do programa desenvolvidos 53 Figura 49 Visualiza o de uma mem ria das memd rtas 54 Figura 50 Diagrama de blocos simplificado do menu Tarar 55 Figura 51 Diagrama de blocos simplificado do menu pesar 56 Figura 52 Vistas de cima tr s e frente da consola de comando 57 Figura 53 Interior da consol
115. s 600 kgf A leitura do peso feita em quilogramas for a atrav s de um mostrador digital de LEDs podendo ser ligado a um computador atrav s de uma porta RS 232 considerada um extra Nas figuras 2 e 3 podemos ver a apar ncia deste dispositivo Figura 2 Sistema Scale Tronix 2250CE Figura 3 Sistema Scale Tronix 2250CE instalado 2 2 2 Seca 984 Esta balanga constitu da por quatro sapatas tendo cada uma delas uma c lula de carga colocadas por baixo das rodas atrav s de um sistema mec nico simples e supostamente sem esfor o por parte do operador Utiliza baterias recarreg veis que no caso de falta de energia na rede mant m os valores previamente determinados Possui uma fun o que Estado da Arte notifica em tempo til o pessoal hospitalar no momento em que ocorram varia es anormais da massa corporal A balan a tem uma capacidade de 500 kgf Possui uma gradua o de 100 gf para um carregamento at 200 kgf e de 200 gf para uma carga compreendida entre 200 kgf e 500 kgf sendo a gama da tara de O a 300 kgf O dispositivo onde est contida a c lula de carga t m uma dimens o de 152 mm x 381 mm x 203 mm As figuras 4 e 5 que a seguir se apresentam ilustram este dispositivo Figura 4 Sistema de coloca o do elemento de carga da Seca 984 Figura 5 Sistema Seca 984 2 2 3 INTERCROMO 7727 A coloca o dos elementos de pesagem nesta balan a igual ao sistema da Scale Tronix
116. s c lculos preliminares com o intuito de objectivar uma 1deia do projecto mec nico deu origem ap s processo iterativo estrutura mec nica do dispositivo de pesagem elaborada no SolidWorks Esta foi evoluindo medida que se iam afinando os componentes constituintes atrav s do programa COSMOSWorks Paralelamente foi desenvolvido o projecto el ctrico e electr nico finalizado com a montagem dos componentes nas placas de circuito impresso desenhadas no programa Eagle 5 0 0 A placa de desenvolvimento EasyPIC4 apoiou os primeiros testes ao circuito assim como permitiu a programa o do microcontrolador A integra o da componente el ctrica electr nica e inform tica deu origem a uma consola de comando de simples utiliza o permitindo a interac o do operador com o dispositivo de pesagem projectado Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida ll Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida Development of a system to weight people with reduced mobility Abstract The need to prescribe custom made medication and the simultaneous monitoring of reduced mobility patients mass confined in bed for long periods of time leads to their 1n situ weight evaluation The objective of this work consists on the development of a weight measuring system designed for individuals with reduced mobility capabilities that 15 portable has a simple interface a low cost and a weighting capacity of up to 5000
117. s iUe 14 Figura 13 Circuito el ctrico do condicionamento de sinal do sensor preconizado pelo HOCINE L causana ER E E RR CR E RE 15 Figura 14 Ensaio ao elemento sensor piezoresistivo FllexiForce 16 Figura 15 Dispositivo de pesagem sssssseseesessseeeeeeeeeeeeenennen n nnne kausa kayps 19 Figura 16 Sistema de pesagem em vista explodilda 21 Figura 17 Dispositivo de pesagem sapata legendado 23 Figura 18 Estudo do sistema de carga do sensor 28 Figura 19 Estudo do dispositivo de pesagem 28 Figura 20 Esquematiza o do processo de eleva ao 28 Fisura 21 Fon onos deo tu ulyuy ulusm iia islas 28 Figura 22 Aplica o das for as horizontais no sistema 30 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida Figura 23 Esquematiza o do sistema de alavanca 3l Figura 24 Vista isom trica e explodida da estrutura mec nica tesoura 32 Figura 25 Distribui o das tens es na estrutura mec nica com um
118. s se seguem os anexos O ponto subsequente denominado de Estado da Arte pretende apresentar os diversos dispositivos de pesagem existentes no mercado assim como o funcionamento dos diversos tipos de mecanismos utilizados expondo as suas caracter sticas principais de forma comparada Posteriormente o ponto 3 denominado por Princ pios de Funcionamento debru a se sobre a escolha e caracteristicas do sensor utilizado no trabalho Para al m disso apresenta a constitui o mec nica da balan a e a cinem tica envolvida O Projecto Mec nico pertencente ao quarto ponto inicia com um pr dimensionamento que auxiliar nas op es tomadas durante a modela o 3D no programa Introdu o Geral e Objectivos SolidWorks e validadas pelo programa COSMOSWorks onde se elabora um estudo est tico tendo por base o M todo de Elementos Finitos Seguidamente o ponto 5 denominado de Projecto Electrico Electr nico e Inform tico incide sobre os componentes electr nicos utilizados e suas liga es num primeiro ponto Ulteriormente descrito o c digo elaborado para programa o do microcontrolador finalizando se este cap tulo com a integra o da electr nica e programa o dando origem a uma consola de comando No ponto 6 s o retiradas conclus es apresentando as limita es deste trabalho e s o dadas sugest es para a realiza o de trabalhos futuros Finalmente apresentada no ponto 7 a bibliografia uti
119. se return ZEE k kk k kk k AAA AA AAA A AAA AAA AAA AAA AA AA AAA AAA AAA AA AAA AAA AA KKK Configura es gerais 3 ak e ve e e e ee e le ok ok AA e ke e e e e e e ke ke e ok ok ke A A e le RK AAA e e e e e ke e e ok AA AA RRR e eoe e ee e ee A e ee A void config Portas ADCON1 05000000011 Define as entradas anal gicas ANO AN3 ZZ ADCON1 0b00111001 Caso se pretenda utilizar referencias ADCON2 0500000111 fRC 20tAD left justified OSCCON 0501000111 TRISA OxFF Estabelece as portas A como entradas TRISB 06000111113 Estabelece as portas B como entradas e sa das TRISC 0 Estabelece as portas C como sa das TRISD OxFF Estabelece as portas D como entradas TRISE Estabelece as portas E como entradas PORTA 0 Inicia a porta A a O PORTB 0 Inicia a porta B a O0 PORIC 0 Inicia a porta C a 0 PORTD 0 Inicia a porta D a O PORTE 0 Inicia a porta E a O keypad init amp portD LCD Lcd custom config amp PORTc 7 6 1 2 amp PORTb 7 6 5 Inicializa LCD ligado porta Be C lcd custom cmd Lcd CLEAR Limpa o ecr lcd custom cmd Lcd CURSOR OFF Tarn cursor off Sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminuida IIT lcd custom out 1 2 Balanca Hospitalar LIB lcd custom out 2 5 versao 1 0 119 lcd custom out 3 3 Tiago F Andrade 1 0 lcd custom out 4 3 FEUP DEMEGI SAIC el q Izz
120. sicao memoria2 J EK k k k k k KKK KKK KKK KKK KKK KEK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKK KKKKAKKKKK AK K KKK KKK KKK KKK KK KK HK Rotinas KHKKKAKKAK HARK KKK KKK KKK KK KKK KAR KKK KEK AAA AAA AA KO e RHA KKK KKK KAR KAR cd fd A AA AAA S void ler eeprom escrita eeprom escreve canal tara manual J E K k A ae KKK KKK KEK KKK KKK KKK AA AAA AA AA AA AA A AA AAA A AAA A AAA A AAA A AA KK HK Vari veis locais e x e efe e ee e e e e e e AAA ke e Ye ee ee AAA e ke ke ke ke ke ke ke e ke e e ke e e ke Ye e ke e K ke e e ke e ee e ee e e AAA e ee e e e KO RA AA char txt lis mem 7 txt lis mem2 txt lis mem3 11 12 13 short lis 0 lis2 lis3 unsigned int lis mem anterior lis mem man cont lis mem bandeira lcd lis mem bandeira tecla lis mem cont lis mem2 tar lis mem cont lis mem3 lis mem 1 lis mem 2 115 mem 3 lis mem 4 lis mem 5 115 mem ciclo float valor lis mem lis mem man2 void lis mem while 1 13533 1354 13551 1356 TAST T358 1359 1360 1361 1352 1 35351 1364 1 355 1 1366 1 357 1368 1369 13201 l3 he LITA 1374 TITS LS TES Tatts 1378 1379 1380 LAS T382 TIRS 1384 385 1386 SBT 1388 1 385 T390 1391 13921 1 395944 1394 T3953 1396 1 393 1398 T3997 1400 L407 1402 1403 1404 Sistema de pesagem para indiv duos com mobilidade diminuida eeprom hil 0 while eeprom hil 0 if keypad read 12 while keypa
121. st a ser utilizado a 1 MHz atrav s da divis o de frequ ncia previamente configurada fazer a inicializa o do teclado e do LCD terminando com instru es que d o lugar apresenta o do dispositivo desenvolvido Ap s este procedimento e mediante uma determinada sequ ncia de teclas entra se numa pequena subrotina chamada de Menu Fabricante reservada apenas para o actual programador tendo duas fun es a limpeza da mem ria eeprom rotina j implementada e a calibra o dos sensores rotina a implementar Caso contr rio entrar na subrotina Menu Dentro da subrotina Menu dependendo da escolha do utilizador tem se acesso a duas rotinas que s o o pilar de todo este programa as rotinas Tarar e Pesar No Menu Tarar pretende se memorizar valores de taras para serem utilizadas posteriori no Menu Pesar Nesta rotina o utilizador pode optar por fazer uma tara autom tica uma tara manual ou simplesmente visualizar as taras guardadas em mem ria tendo a possibilidade nesta fase de editar os campos que cont m a informa o do valor da tara e da identifica o associada como traduz a figura 49 Figura 49 Visualiza o de uma mem ria das mem rias Na tara autom tica o sistema apresenta o somat rio dos valores lidos nos 12 elementos sensores Dando a ordem de memoriza o do valor da tara o sistema pesquisa as mem rias livres na eeprom disponibilizando a informa
122. titu do por v rios submenus e por a adiante No menu principal pode se optar por tirar a tara ou pesar Dentro da tara pode se optar por se faze la automaticamente manualmente ou simplesmente ver uma tara guardada Caso de opte pela autom tica temos a possibilidade de manter a monitoriza o ou reter o valor gravando o de sequida Na manual temos a possibilidade de introduzir um valor manualmente gravando o numa mem ria No submenu de pesagem pode se optar por uma pesagem total peso paci ente tara com a possibilidade monitorizar o valor do peso assim como de fixa lo sempre que se pretenda Caso se opte pela pesagem apenas do paciente necess rio escolher a mem ria correcta da tara gravada anteriormente seguin do se a monitoriza o com a possibilidade de fixar o valor visualizado Codifica o do teclado 1 2 3 A PORTB FO 4 5 6 B PORTB F1 7 8 9 a PORTB F2 0 D PORTB F3 PORTB F4 7 JC ee ke e eee ke AAA AA AA RA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AA AAA AAA AAA AA AA A Vari veis globais HAHAHA KARA RAR ARA ARA A ARA AAA K KO k K ARA ARA ARA f ff Kcd AK AAA AAA AAA AK unsigned int verificar apontador eeprom hil adress eeprom lo adress eeprom hi ler tara lo ler tara hi ler tara peso posicao posicao2 posicao memoria posicao memoria2 adress eeprom lo2 char texto escrito 14 texto lido short tara manual cancel J EKRKKKKKKKKK KKK AAA AAA AAA AAA AAA cJ XJ JCc A dd KKK Kd d f KK KKK KK K
123. uema a face superior est representada a vermelho e a inferior a azul A primeira placa possui as dimens es de 86 mm x 57 mm e a segunda de 36 5 mm x 33 mm 3 Coto C DEA NN Figura 43 Placa de circuito impresso de cada uma das tesouras 50 Sistema de pesagem para individuos com mobilidade diminuida 5 3 Programa desenvolvido 5 3 1 Sistema de desenvolvimento A programa o do PIC feita recorrendo a um sistema de desenvolvimento da MikroElektronica cujo pacote constitu do por tr s programas de escrita de c digo cada um deles com uma determinada linguagem C Basic e Pascal um programa de compila o e uma placa exterior de programa o e teste A linguagem de programa o utilizada foi a C e o programa denomina se MikroC um programa que constitu do por diversas bibliotecas dedicadas aos PICs que juntamente com o programa de compila o PICFLASH facilita a implementa o de algumas fun es Por exemplo a instru o LCD OUT coluna linha texto afixa no LCD o texto na posi o indicada pelos dois primeiros argumentos da fun o a Keypad read detecta a tecla pressionada ao n vel do teclado O aspecto do ambiente de trabalho ilustrado na figura 44 1 x F e Ect Vew Project Debugger Run Hep 4x X Re Bee RAM SA AE mur FF ow t x Basca hospital LOCA x meno c Ki eeprom c xi tera c pesagem c x tac x es
124. vamente os mesmos dados Caso a balan a seja utilizada numa outra cama h a possibilidade de mudar essa configura o A varia o cr tica introduzida tem como objectivo alertar o pessoal hospitalar para a altera o do peso sendo isso feito atrav s de um LED Este poder ser apagado atrav s da tecla A Durante a monitoriza o seja atrav s do menu Peso total ou Peso paciente h possibilidade de reter o valor lido no LCD retomando se de seguida a monitoriza o por ordem do operador 55 Projecto El ctrico Electr nico e Inform tico Na figura 51 mostrado um diagrama de blocos que caracteriza as diversas fases do Menu Pesar pr ie Pie x Figura 51 Diagrama de blocos simplificado do menu pesar O codigo associado ao funcionamento do teclado foi desenvolvido de maneira a que este tivesse um comportamento semelhante ao de um telem vel A tabela 9 ilustra as funcionalidades de cada tecla e o seu valor quando se utiliza na escrita Tabela 9 Fun es e valores associados a cada tecla FUN ES VALORE escrita e selec o de mem ria 1 A B C O escrita e selec o de mem ria desligar alarme e escrita EO up escrita e selec o de memoria 5 M N O escrita GN escrita e selec o de mem ria 9 Y Z C o escrita TC navegar menu e escrita apagar navegar menu e escrita navegar menu e escrita espaco 7 escrita e selec o de mem ria
125. vari man2 7 if varil 2 cont variacao cont variacao2 vari 1 break case 10 while keypad read 10 if v 1 1 vari anterior 1 vari man 56 vari man2 8 if vari 2 cont variacao cont variacao2 vari 1 break case 11 while keypad read 11 if v 1 1 vari anterior 1 vari man 57 vari man2 9 if vari 2 cont variacao cont variacao2 vari 1 break case 12 while keypad read 12 lcd custom cmd Lcd CLEAR portc f0 0 return case 13 while keypad read 13 if v 1 1 vari anterior 1 vari man 48 vari man2 0 if varil 2 cont variacao cont variacao2 vari 1 break case 14 while keypad read 14 vari anterior 1 v 1 0 cont variacao 1 vari man2 0 cont variacao2 3 lcd custom out 3 1 Kg a vari 2 break case 16 while keypad read 16 break if cont variacao 0 amp amp varil 2 lcd custom out 3 cont variacao 1 kg lcd custom out 3 cont variacao 3 if vari anterior 1 lcd custom chr 3 cont variacao vari man variacao vari man2 variacao 10 if cont variacao 1 amp amp vari 2 lcd custom chr 3 1 variacao if cont variacao 5 variacao 9999 v 1 1 limita escrita if cont variacao2 10 v 2 cont variacao 77 wordtostr variacao txt pesagem El lcd custom out 1 1 txt pesagem eeprom write 253 variacao memorizar varia o while keypad read 16 while keypad read 16 trisc 0x0
126. vavs SSylvdys WHO rSwivd S Sv1vdv5 WHI JE Er GEES 5 50Nd WHO S0Hd YHA E DOYA YH E SOB Ha DOHd WHO evi E S iva HOLES Ll e to el ctrico da consola ircul Figura 67 C 113 Anexos S3HOSN3S SIYNIS C S3HOSN3S SIWwNIE EB S3HOSN3S SIvNIS CHOSNAS cd0OSNss LINGIAT Ty Ds LNGIAT Ty LS ONO j me AG b JL ra LOA ES LIC L Soo IA L L OSN3JS Figura 68 Circuito el ctrico da sapata 114
127. visualizar uma poss vel deforma o na zona do centro O apoio da direita foi restringido no eixo X e Z permitindo a abertura dos von Mises kaf cm 2 dois bra os da tesoura 7 000e 002 6 417e 002 5 834e 002 5 250e 002 4 667e 002 4 084e 002 NS 3 501e 002 2 918e 002 Ww 2 334e 002 1 751e 002 1 168e 002 5 847e 001 1 530e 001 Figura 25 Distribuic o das tens es na estrutura mec nica com um factor de escala de 100 Como se pode verificar as tens es nos bra os da tesoura e no suporte dos roletes aproximam se dos 6 5 kgf mm permitindo escolher um material em liga de alum nio da s rie 6000 com uma tens o de rotura de 31 kgf mm de forma a diminuir o peso total da estrutura O suporte do rolete o componente cuja simula o sugere uma maior debilidade contudo a tens o m xima que lhe est associada de aproximadamente 8 5 kgf mm valor este que na realidade ser menor pois o estudo n o contemplou o rolete elemento que objecto de estudo mais frente Os valores dos deslocamentos sofridos deste conjunto nesta simula o n o transmitem a realidade devido ao encastramento feito no apoio da esquerda contudo consegue perceber se que n o ultrapassar os 0 3 mm na zona de aplica o das for as sendo a direc o Y a mais cr tica A figura 26 permite a visualiza o das desloca es sofridas pela tesoura 33 Projecto Mec nico URES imr 4 640e 001 4 253e 001 3 567e 001 3
128. zados em diversos dispositivos electr nicos como o caso do teclado de um computador rel gios m quinas de lavar e telefones entre outros Para este trabalho utilizou se um PIC Programmable Intelligent Computer Computador Inteligente Program vel produzido pela Microchip Technology Inc Esta op o deveu se ao facto de haver a possibilidade de pedir amostras gratuitas e porque integra diversos perif ricos necess rios na realiza o do trabalho como se poder ver mais frente Estes dispositivos existem numa ampla gama de modelos que podem ser programados de forma a se ajustarem s necessidades de cada aplica o Diferem no encapsulamento na 45 Projecto El ctrico Electr nico e Inform tico mem ria no n mero de entradas e sa das na exist ncia de conversores anal gicos digitais e num conjunto de sa das dedicadas como por exemplo sa das de PWM Pulse Width Modulation Modela o por Largura de Impulsos utilizado para o controlo de motores el ctricos O PICISLF4553 pertence a familia da gama 18 dos microcontroladores de 8 bits Assenta em mem ria Flash cuja informa o faz parte integrante da sua designa o atrav s da letra F designando a letra L a possibilidade de ser alimentado desde os 2 0 V at aos 5 5 V Este microcontrolador foi o seleccionado para a aplica o em causa pois possui 13 portas anal gicas de 12 bits entre outras caracter sticas patentes na tabela 8 Tabela 8 Ca

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