Um Elevador Didático De 4 Pisos

  

   Um elevador didático é uma ótima maneira de aprender, na prática, como funcionam sistemas de automação e controle. Ele imita um elevador real, mas em escala menor, com muito menos recursos  e com foco no aprendizado, sendo usado principalmente em cursos técnicos e de engenharia. Com ele, dá pra entender melhor como sensores, motores, botões e controladores trabalham juntos para fazer o elevador funcionar de forma segura e eficiente. Além disso, esse tipo de projeto ajuda a unir teoria e prática, permitindo que os alunos testem suas ideias,  façam ajustes e vejam o resultado em tempo real. É uma ferramenta muito útil pra quem quer se aprofundar no mundo da automação e entender de verdade como tudo acontece por trás das máquinas.

   A proposta é montar um sistema que imite o funcionamento de um elevador real, com botões para chamar, sensores que identificam a posição, controle do motor e sinais visuais para indicar o que está acontecendo. Pra deixar o projeto mais simples , a parte de abrir e fechar portas não foi incluída, assim como os displays em cada andar.

   E o diferencial mais interessante do projeto: ele funciona sem precisar de microcontroladores, como Arduino ou PIC.  Isso significa que toda a lógica de controle foi desenvolvida com componentes discretos, como relés, comparadores, flip-flops e circuitos de lógica com diodos. Essa abordagem, além de eliminar a necessidade de programação, permite compreender melhor como os sistemas automáticos eram projetados antigamente, antes da chegada dos fantásticos microcontroladores e controladores programáveis.

  A estrutura do elevador pode ser feita  em MDF, um material muito utilizado em protótipos e projetos didáticos por ser fácil de cortar, leve, resistente o suficiente para suportar a movimentação do sistema e dar bom acabamento.  Para o meu protótipo, usei o modelo da Usina Info. A estrutura já vem toda pronta, feita em MDF, com quatro andares e espaço certinho pra montar motor, sensores, botões e tudo mais. Isso economiza um bom tempo na hora de montar e já vem com um acabamento legal, além de facilitar bastante pra quem quer focar na parte elétrica e lógica do projeto, sem se preocupar tanto com a parte mecânica ( não ganhei nada pela propaganda).

                                       

   Pra detectar a posição do elevador, foi usado um reed switch em cada andar. Ele é acionado por um ímã preso na cabine, funcionando como um sensor simples e confiável.

        

 
  O controle do motor poderia ser feito de várias formas, mas achei mais simples e barato utilizar uma mini ponte H:

                                                 

    Por falar em motor, o usado foi aquele amarelinho, muito comum e que já vem com uma certa redução. 

     O circuito  utiliza dois CD40175 e um CD4063.  É um sistema simples, mas eficiente, para comparar dois valores binários. O uso dos dois CD40175 permite que você tenha dois valores independentes para serem comparados, e o CD4063 fornece uma maneira direta de saber qual deles é maior, menor ou se ambos são iguais.

  CD40175 é um circuito integrado que contém quatro flip-flops do tipo D, permitindo o armazenamento e deslocamento de 4 bits de dados. Em aplicações como esta, dois CD40175 atuam como registradores de 4 bits, armazenando os dados correspondentes aos botões pressionados. Esses dados são carregados nos registradores por meio de um sinal de clock, que insere os bits no chip. As saídas dos registradores são conectadas a diodos, os quais implementam a lógica de controle necessária para a posterior comparação dos valores.

    A comparação entre os dois valores armazenados é realizada pelo CD4063, um comparador de magnitude. Esse componente compara os dois números binários fornecidos em suas entradas e determina qual deles é maior, menor ou se ambos são iguais. Para isso, o CD4063 possui três saídas que indicam o resultado da comparação. As saídas que indicam se o primeiro número é maior ou menor são conectadas a um módulo de controle de motor, que comanda o sentido de rotação do motor — fazendo a cabine se mover para cima ou para baixo.

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Vamos à sugestão de placa:

   Se for usar meu layout, trate de conferir antes  , pois não tenho ninguém pra revisar  e pode conter algum erro.

               Para indicar visualmente em qual andar a cabine se encontra, pode usar o circuito abaixo:

 

          Veja um vídeo do  protótipo em funcionamento :

                                                Acredito que nem precisaria dizer , mas: 

                 ⚠️ Atenção: Este Projeto  não deve ser usado para transporte de pessoas ⚠️

  Só reforçando que elevadores construídos para fins didáticos – como projetos escolares ou demonstrações técnicas – não são apropriados para o transporte de pessoas.

   O uso indevido desses equipamentos pode trazer riscos sérios e, se acontecer algum acidente, pode dar dor de cabeça jurídica — daquelas que nem aspirina resolve. E tenho dito.