Introdução

Este projeto vai ser realizado por André Marques e Paulo Pinto, alunos do curso profissional Elétronica, Automação e computadores da Escola Secundária Adolfo Portela.
O nosso projeto tem como objetivo a criação de uma antena parabólica que se posiciona automaticamente, com um custo reduzido.
Esta antena parabólica será útil, porque, em poucos minutos, podemos alinhar a antena para o satélite com precisão, enquanto que, se a alinhasse-mos manualmente, iria demorar muito tempo e sem aparelhos próprios a precisão iria ser baixa. Portanto, se colocar a antena num local onde não haja paredes nem outros obstáculos entre a antena e o satélite, ela posiciona-se automaticamente.

Apresentação do projeto

Uma antena parabólica é uma antena refletora utilizada para a receção de sinais de rádio e televisão. Ela reflete o sinal vindo dos satélites em órbita da terra, nomeadamente, Hispassat, Hotbird e Astra, para o centro da antena, onde está o recetor ( LNB ), e assim concentra este sinal fraco num único ponto, para que se obtenha uma receção aceitável. 

Mas para a receção de sinal, a antena tem que estar alinhada com o satélite pretendido.

Os satélites encontram-se em órbitas geoestacionárias sobre o equador, necessitamos por isso de orientar a antena para Norte se nos encontrarmos no hemisfério Sul, ou para Sul se a antena se encontra no hemisfério Norte. No nosso caso, temos de apontar a antena para sul. Para isso, vamos utilizar um rotor, que, com a ajuda de uma bússola digital, se posicionará para sul. 

A seguir, precisamos das coordenadas do local onde a antena vai ser colocada e para as obter, vamos utilizar um GPS.

Com as coordenadas e o satélite seleccionado já podemos ajustar a elevação. Para desempenhar essa função, vamos utilizar um atuador que vai, de acordo com as coordenadas do local e com o satélite seleccionado, ajustar automaticamente a elevação.

Para calcular a elevação vamos utilizar a seguinte formula:

Por último temos de ajustar o azimute. O azimute é a posição do satélite em relação a sul,  que pode estar a este ou oeste. Com a ajuda de um motor, vamos ajustar o azimute de acordo com o satélite seleccionado. Este motor tem um movimento que acompanha a curvatura da Terra.

Para calcular o azimute vamos utilizar a seguinte formula:

De modo a facilitar a seleção do satélite que queremos, vamos criar um menu onde será possível seleccionar o satélite, ajustar manualmente os motores e fazer outras configurações.
Este trabalho vai ser realizado num arduino mega, que controlará a antena, com a ajuda de dois shields a fim de controlar os motores e um lcd para mostrar o menu(com quatro botões de navegação).
Estas ferramentas todas vão fazer com que esta antena desempenhe a mesma função que qualquer antena do mercado, só que a um preço muito mais reduzido.

Material do nosso projecto

Motor disecq – Motor Stab HH 90 

Rotador automático de antenas – masterrotor

Atuador – super power jack 

Antena parabólica

Arduino mega

LCD

Motor Shield v3.0

Motor Shield Rev. 3

Menu

O menu vai ter a seguinte constituição:

Menu
      Ajuste
            Elevaçao
            Azimute
      Satélite
            Hispasat
            Hotbird
            Astra
      Configuração
            GPS
            Cor de fundo
                  Vermelho
                  Verde
                  Azul

O menu que estamos a desenvolver teve origem num código retirado da Internet. Começamos por alterar o menu de acordo com o pretendido para o nosso projeto. De seguida, criá-mos o sub menu para a seleção das cores do lcd (vermelho, azul e verde).

Alimentação dos motores

Esquema de alimentação dos motores - Step up 36V

 O esquema que se segue representa o step up de 12V DC para 36V DC, que será utilizado para alimentar o atuador.

Esquema de alimentação dos motores - Step up 15V

 O esquema que se segue representa o step up de 12V DC para 15V DC, que será utilizado para alimentar o rotor.

Placa de circuito impresso

A placa de circuito impresso que se segue é constituída pelos 2 circuitos mencionados acima e vai ser feita para alimentar os motores com as suas respectivas voltagens. 

O esquema abaixo representa a placa de circuito impresso. 

Desenvolvimento da placa

1- Desenhamos o esquema projetado no frittzing numa folha de papel vegetal;

2- Cortamos a placa com as medidas necessárias para colocar os componentes e lixamo-la com um esfregão bravo para remover a sujidade acumulada no cobre;

3- Com o circuito no papel vegetal, viramos o lado do desenho para a placa e riscamos totalmente a parte oposta para o desenho do circuito ficar marcado na placa;

4- Passamos com um marcador permanente no desenho do circuito que estava marcado na placa;

5- Procedemos para a remoção do cobre da placa com percloreto de ferro, ficando apenas o desenho do circuito a marcador;

6- Removemos a tinta do marcador com álcool e restou o desenho do circuito em cobre;

7- Fizemos os furos na placa para colocar os componentes.

8- Soldamos todos os componentes na placa nos seus respetivos lugares;

Resultado final