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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAO, CINCIA E TECNOLOGIA DA PARABA CAMPUS CAJAZEIRAS DIREO DE ENSINO UNIDADE ACADMICA DA REA DE INDSTRIA COORDENAO DO CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM AUTOMAO INDUSTRIAL

MDULO DE ACIONAMENTO E MONITORAMENTO VIA WEB

RENATO FRANKLIN RANGEL TRABALHO DE CONCLUSO DE CURSO ORIENTADOR: GIO GONALVES DE MORAES FELIPE COORIENTADOR: SAMUEL ALVES DA SILVA

Cajazeiras - PB, Maro de 20121

Renato Franklin Rangel

MDULO DE ACIONAMENTO E MONITORAMENTO VIA WEB

Trabalho de concluso de curso apresentado como parte das atividades para obteno do ttulo de Tecnlogo em Automao Industrial, do curso Superior de Tecnologia em Automao Industrial do Instituto Federal da Paraba, rea de concentrao em Automao Industrial.

Orientador: gio Gonalves de Moraes Felipe. Coorientador: Samuel Alves da Silva.

Cajazeiras - PB, 20122

AGRADECIMENTOS

Agradeo primeiramente a Deus por ter me conferido sade, sabedoria, enfim, todas as condies necessrias para o desenvolvimento desse trabalho. Agradeo tambm aos meus pais por me terem concedido dignidade e educao, a meus irmos e familiares como um todo pelo apoio e confiana, em especial a minha tia Julia que foi imprescindvel durante toda a minha graduao. Aos meus professores e orientadores por toda a pacincia e dedicao e aos colegas de curso pelo companheirismo.

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RESUMO

O presente trabalho prope a implementao de um dispositivo microcontrolado capaz de controlar remotamente, equipamentos e processos industriais. Baseado no microcontrolador PIC18F87J60, este dispositivo utiliza a internet como meio de comunicao, fornecendo ao usurio versatilidade e baixo custo. O desenvolvimento das pginas web realizado a partir de cdigos em HTML, CSS, XML, funes de JavaScript e Ajax. Como exemplo de aplicao, o acionamento e monitoramento de um sistema de iluminao a partir do mdulo com internet embarcada, o qual proporcionar ao usurio total controle sob a iluminao de um ambiente atravs de uma pagina web. Palavras-chave: microservidor, internet embarcada, acionamento e monitoramento

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ABSTRACT

This work proposes the implementation of a micromachined device can remotely control, equipment and industrial processes. Based on the PIC18F87J60

microcontroller, this device uses the Internet as a means of communication, providing the user with versatility and low cost. The development of web pages is done from code in HTML, CSS, XML, JavaScript and Ajax functions. As an application example, the activation and monitoring of a system of illumination from the module with embedded internet, which will give the user full control over the lighting of an environment through a web page. Keywords: Microserver, embedded internet, activation and monitoring

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LISTA DE FIGURASFigura 1.1 Esquema de acesso de dados remotamente ......................................... 13 Figura 2.1 Modelo 360 IBM de 1964 ....................................................................... 17 Figura 2.2 Estaes conectadas ao meio usando padro 10Base5........................ 23 Figura 2.3 Estaes conectadas ao meio usando padro 10BaseT. ...................... 24 Figura 2.4 Camadas do modelo de protocolos OSI................................................. 28 Figura 2.5 Funcionamento da comunicao entre as camadas do modelo OSI......29 Figura 2.6 Comunicao virtual no modelo OSI. ..................................................... 30 Figura 2.7 Grupos das camadas do modelo OSI. ................................................... 31 Figura 2.8 Comparao estrutural em relao s camadas entre os modelos de referencia OSI e TCP/IP............................................................................................. 33 Figura 2.9 Diagrama simplificado de um C baseado na arquitetura Harvard. ....... 39 Figura 2.10 Controlador Ethernet ENC28J60. ......................................................... 42 Figura 2.11 Interface de rede 100/10BaseT ............................................................ 42 Figura 3.1 Comportamento do modelo de referncia e protocolos implementados na pilha da microchip. ..................................................................................................... 44 Figura 3.2 Comparao estrutural do Modelo de Referncia TCP/IP e a Pilha TCP/IP da Microchip.. ................................................................................................ 45 Figura 3.3 Formato da imagem MPFS2. ................................................................. 48 Figura 3.4 Formato do FAT de entrada MPFS2. ..................................................... 48 Figura 3.5 Formato do bloco de dados.................................................................... 49 Figura 3.6 Diagrama de pinos do PIC18F87J60. .................................................... 51 Figura 3.7 Diagrama de Blocos do PIC18F87J60. .................................................. 51 Figura 3.8 Diagrama de bloco do Mdulo Ethernet ................................................. 52 Figura 3.9 Dimenses fsicas do PIC18F87J60. ..................................................... 53 Figura 3.10 Interface Ethernet PME10A de 10Mbps ............................................... 54 Figura 3.11 Ambiente de trabalho do MPLAB IDE v8.50 ........................................ 566

Figura 3.12 Ambiente de desenvolvimento do Proteus. .......................................... 57 Figura 3.13 Gravador PICkit2. ................................................................................. 57 Figura 3.14 Tela inicial do Dreamweaver CS3. ....................................................... 58 Figura 4.1 Solicitao via GET. ............................................................................... 64 Figura 4.2 Menu de arquivos que compem a pilha................................................ 66 Figura 4.3 Circuito eletrnico em simulao. .......................................................... 68 Figura 4.4 Compilador das pginas web. ................................................................ 69 Figura 4.5 Informaes referentes a pgina web compilada. .................................. 60 Figura 4.6 Arquivo mpfsupload carregado no navegador........................................ 70 Figura 4.7 Mdulo montado para o controle de iluminao via web. ...................... 71 Figura 4.8 Circuito condicionador de sinal .............................................................. 72 Figura 5.1 Interface de gravao PICkit2. ............................................................... 74 Figura 5.2 Exemplo de variveis no arquivo status.xml. ......................................... 77 Figura 5.3 Requisio ao arquivo xml. .................................................................... 78 Figura 5.4 Esquemtico do mdulo conectado a rede e ao sistema de iluminao. ................................................................................................................................... 78 Figura 5.5 Pgina de acesso ao controle de iluminao via Web ........................... 79 Figura 5.6 Requisio de login e senha para acesso a pgina de controle ............ 80 Figura 5.7 Status da sala (luzes acesas e sistema liberado) .................................. 81 Figura 5.8 Status da sala (circuitos desligados e sistema bloqueado) .................... 81

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SUMRIO1 INTRODUO ........................................................................................................... 10 1.1 Fundamentao Terica ...................................................................................... 12 1.2 Arquitetura Proposta ............................................................................................ 13 1.3 Objetivos .............................................................................................................. 15 1.3.1 Geral .............................................................................................................. 15 1.3.2 Especficos ..................................................................................................... 15 1.4 Estrutura do Trabalho.......................................................................................... 15 2 REVISO BIBLIOGRFICA ....................................................................................... 17 2.1 Desenvolvimento das Redes de Comunicao e da Internet ............................... 17 2.2 Surgimento do Padro Ethernet ........................................................................... 22 2.3 Modelo de Referncia OSI (MR-OSI) ................................................................... 27 2.4 Pilha de Protocolos TCP/IP Arquitetura da Internet .......................................... 33 2.5 Microcontroladores ............................................................................................... 37 2.6 Internet Embarcada .............................................................................................. 41 3 FERRAMENTAS UTILIZADAS NO DESENVOLVIMENTO DO PROJETO................ 43 3.1 Pilha TCP/IP da Microchip ................................................................................. 43 3.1.1 Servidor HTTP da Microchip ....................................................................... 46 3.1.2 Microchip File System 2 (MPFS2) .................................................................. 47 3.2 Microcontrolador PIC18F87J60 ............................................................................ 49 3.3 Especificao de Hardware .................................................................................. 53 3.4 MPLAB IDE .......................................................................................................... 55 3.5 PROTEUS ............................................................................................................ 56 3.6 GRAVA