MODELO ARTIGO 2020-1 (2)

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Protótipo de uma chocadeira automatizada utilizando Arduino 
Magnum Cabral de Aquino
1
; Honezimo Garcia Vasconcelos
2
;Henrique Vieira
 3 
1
Graduando do curso de Engenharia de Controle e Automação, UNINORTE. Email: 
magnum_aquino26@hotmail.com 
2
Graduando do curso de Engenharia de Controle e Automação, UNINORTE. Email: 
honezimogarcia@hotmail.com 
3
Professor Doutor do Centro Universitário do Norte, International Universities Laureate. 
Faculdade de Engenharia de Controle e Automação 
Manaus-Amazonas de 2020 
 
Resumo 
Este artigo propõe um sistema de automação para a temperatura de uma chocadeira para 
aves. O principal objetivo deste trabalho é aplicar a teoria e prática absorvida no curso de 
engenharia de controle e automação do Centro Universitário do Norte (UNINORTE). Uma 
chocadeira completa, avalia vários pontos como cadastrar ciclos de diferentes espécies de aves 
adaptando a temperatura, umidade, rolagem dos ovos e tempo de incubação. A solução proposta 
compreende apenas a parte de temperatura e tem três módulos: sendo o monitoramento da 
temperatura utilizando sensor, o controle para manter a temperatura nos dois estágios e a 
visualização dessas informações. 
 
Palavra-Chave: Automação, Chocadeira, Arduino, Controle 
 
Introdução 
Em 2015, o Brasil ultrapassou a China e se tornou segundo maior produtor 
mundial de carne de frango, atrás apenas dos Estados Unidos (EUA). Os números do 
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) indicam que a produção brasileira 
chegou a 13,14 milhões de toneladas no ano passado, volume 5,4% superior ao de 2014 
é o maior já registrado na história do país. 
Por esse motivo, busca-se na avicultura uma maior eficiência tanto no aumento 
da produção como na redução de custos. Para solucionar esse problema, elaborar a 
construção física de uma chocadeira automatizada que herda os benefícios de projetos 
existentes, um equipamento simples e barato que tem como função incubar os ovos de 
ave, sendo controlado por meio do monitoramento de temperatura utilizando um sensor 
permitindo assim que dêem continuidade e completem o seu ciclo de nascimento. 
A chocadeira será validada para o ciclo de nascimento de galinha caipira. O 
principal fator para o nascimento dos pintos (filhote de galinha em seus primeiros dias) 
é a temperatura. O tempo de incubação é entre 19 a 24 dias, em 19 dias alguns pintos 
começam a quebrar o ovo (nascendo). A temperatura ideal para os 18 dias iniciais é 
37,6 ºC, após o nascimento, essa temperatura pode ser reduzida para 37,2 ºC (Dornas 
Holding, 2020). 
A viragem dos ovos também é necessária, pois evita a aderência do embrião à 
membrana interna da casca e estimula o desenvolvimento da área vascular. Segundo 
Elibol e Brake (2004) a primeira semana é período mais crítico para a viragem dos ovos. 
A umidade relativa do ar não é um fator tão determinante para o nascimento dos pintos, 
entretanto deve ser controlado entre 65-75%. 
 
Assim, pretende-se desenvolver uma chocadeira que tenha o controle da 
temperatura no período da incubação. Devido os desafios de um mecanismo para 
viragem automática, a primeiro momento a viragem será feita manualmente. 
 
Metodologia 
 O trabalho está dividido em três partes principais a primeira sendo o projeto 
estrutural do protótipo da chocadeira, parte elétrica e por fim a parte de programação 
incluída no Arduino. 
 
Parte Estrutural da chocadeira 
Como o objetivo é aplicar os conhecimentos adquiridos no curso utilizou-se 
produtos reutilizados ou de baixo custo, pois deseja ter a prova de conceito das 
informações pesquisadas, para o nascimento dos pintos. 
Os principais materiais mecânicos são: 
● Uma caixa térmica de isopor de 50L; 
● Tela (29cm x 24cm); 
● Bandeja de água; 
● Visor de acrílico (20cm x 30cm); 
● Tampa de abertura; 
● Suporte para IHM. 
 
Figura 1: Imagem que mostra o suporte para IHM, visor para observar os ovos e caixa 
de térmica. 
 Para a estrutura mecânica, utilizou-se alguns conceitos como padronização, 
assim como escolhas estratégias, para colocar a IHM e o visor de observação da 
chocadeira. Apesar dos materiais reutilizados 
· Duas lâmpadas incandescentes 40W e seus respectivos encaixes; 
 
· Sensor de temperatura e umidade DHT11 ; 
· Microcontrolador ARDUINO UNO; 
 
 
· Display Lcd Keypad Shield Com botões Lcd 16x2 para Arduíno; 
· Circuitos para lâmpada e um relé; 
O processo do prototipo da chocadeira conta com uma capacidade total para 80 
ovos,nessa fase para experimentação utilizou-se 30 ovos; uma caixa de isopor medindo 
48x72cm de base por 40 cm de altura que é utilizada como parte térmica da chocadeira 
onde irá se desenvolver o embrião.Fizemos a estocagem dos ovos manualmente em uma 
tela de ferro como suporte,em seguida se dá o seguinte processo:de 12 em 12 horas 
acontece a rolagem dos ovos a 180º,onde aguardou-se um período de 18 dias quando 
ocorreu o nascimento da primeira ave.Ou seja, todo o processo foi feito cuidadosamente 
por uma pessoa,como mostra a figura abaixo: 
 
Figura 1: movimento manual de rolagem dos ovos a 180º 
 A chocadeira possui um acrílico transparente na parte externa da caixa que 
serve como visor, sem necessidade de abrir a porta;dentro da caixa comportam tambem 
2 lâmpadas incandescentes de 40 watts com bocal e fiação; Um arduíno Uno; Sensor de 
Umidade e Temperatura DHT11,uma bandeja de ferro abaixo da tela onde é depositado 
a água e dessa forma mantém a umidade da mesma. 
 Assim, a chocadeira com um sistema de controle automatizado de temperatura e 
movimento manual dos ovos impede que a ave não apresenta nenhuma deficiência ou 
nasça colada na casca do ovo, por falta da temperatura e umidade. Esse controle é 
 
necessário para o nascimento da ave, sendo assim, o controle da virada manual do ovo é 
um fator determinante no desenvolvimento do embrião. 
Na caixa projetamos o controle de temperatura para diminuir a taxa de 
mortalidade dos ovos no momento da fecundação embrionaria que ocorre na incubação. 
E seguindo a orientação do autor durante as leituras, o desenvolvimento embrionário foi 
realizado na temperatura ideal de 37,6°C. A variação não deve ser superior a 0,3°C 
sendo que 38,9°C é considerada uma temperatura muito alta e letal para o embrião, do 
mesmo modo que 34,7°C é considerada temperatura muito baixa podendo também 
interromper o desenvolvimento. Pesquisas revelam que os embriões são mais sensíveis 
ao aquecimento do que ao resfriamento. (SANTANA et al. 2014). 
Na parte elétrica 
A parte elétrica foi feita através de uma fiação manual que é puxada para dois 
receptáculos e levada para um contato (NA) do relé,que possui a função de ligar e 
desligar ,funciona como interruptor, onde o arduíno é responsável pelo controle e o 
sensor manda o sinal de entrada, informando a temperatura interna da caixa. O arduino 
por sua vez manda um sinal de saída acionando e desacionando o relé, respectivamente 
ligando e desligando as lâmpada, informa a temperatura em tempo real da caixa, para 
não deixar a temperatura aumentar ou baixar muito,ou seja é programado para a 
temperatura que for melhor adequada.Conforme ilustra a imagem a seguir: 
 
Figura 2: fiação manual puxada por um bocal 
Assim, o módulo de monitoramento emprega sensores para coletar informações 
sobre a temperatura e a umidade do ar interna, pois estes fatores estão diretamente 
relacionados ao sucesso do processo da chocadeira. 
 
Programação (Código desenvolvido em arduíno) 
A incubação artificial na reprodução avícola, serão usados sensores e o 
controlador arduino. “Em termos práticos, um arduíno é um pequeno computador que 
você pode programar para processar entradas e saídas entre um dispositivo e os 
componentes externos conectados a ele” (ROBERTS, 2011). Um sistema que interage 
com o ambiente por meio de hardware e softwarecontrolando as condições ambientais 
internas.O uso do arduino deverá facilitar o manejo da incubadora, fazendo o controle 
automático de vapor, com distribuição interna e temperatura adequada. 
 
 
Figura 3: 
O módulo de visualização fornece duas opções: 1) visualizar a temperatura e 
umidade em tempo real, por meio de um display LCD 16×2 Keypad Shield com botões 
para arduino. 
Este dispositivo é fixado na parte da frente da própria chocadeira: 2) 
visualizando os dados (temperatura e umidade) em tempo real.E podendo baixar ou 
elevar a temperatura,através de seus botões de controle. 
 
 
 
 
 
 
 
Resultados e Discussão 
 Nesta seção você irá descrever seus resultados. Pode conter subseções conforme 
os objetivos específicos do trabalho. Pode conter ilustrações, mas cuidado com a 
legibilidade (se for o caso, apresente apêndice ou anexo). Nesta seção é também 
obrigatório que se tenha uma discussão (comparação com as referências bibliográficas 
ou outros estudos) sobre os resultados apresentados. 
 
 
As aves são animais dióicos e ovíparos, portanto o desenvolvimento do filhote 
ocorre dentro do ovo, em ambiente externo ao útero da mãe, o que facilita o manejo 
artificial da prole. Temperatura, umidade, viragem periódica dos ovos, ventilação e 
posicionamento adequado são os principais fatores que influenciam no bom 
desenvolvimento do embrião (SANTANA et al. 2014). 
Sendo assim, foi colocado em prática o Protótipo de Chocadeira Automatizada 
utilizando Arduino, que se desenvolveu através de um sistema de três módulos, sendo 
eles, o monitoramento, o controle e a visualização. 
O módulo de monitoramento foi realizado por meio de sensores de coleta da 
temperatura, ventilação e umidade do ar interna do dispositivo, pois estes fatores estão 
diretamente relacionados ao sucesso do processo. O módulo de controle fez uso de 
dados de monitoramento para atuar no ambiente da chocadeira para ajustar as condições 
do ambiente interno, modificando a temperatura, proporcionando a entrada de ar quando 
era realizado manualmente a posição dos ovos, otimizando o processo. O módulo de 
visualização forneceu dados para acompanhar o processo através de um display fixo no 
dispositivo localizado no lado de fora da caixa e através de um sistema web. 
IMAGEM 
 
Nesse processo de chocagem dos ovos, utilizou-se as medições de acordo com o 
padrão que o sensor deveria emitir, como por exemplo, o sensor de temperatura atingiu 
de acordo com a programação do Arduíno o valor adequado para a chocagem dos ovos, 
ou seja, o sensor representou valores satisfatórios para todo o ciclo dos ovos. 
IMAGEM 
Como também as lâmpadas incandescentes foram controladas pelo 
microcontrolador Arduino e desempenhou resultados favoráveis para o aquecimento dos 
ovos, apagando e acendendo no tempo determinado. Outro teste foi no manuseio dos 
ovos feito pelo pesquisador, que desempenhou ótimo resultado na locomoção e posição 
dos ovos na grade, permitindo com que os ovos permanecem a uma temperatura de 
180°.Todos esses processos manuais são automatizados por meio da plataforma 
arduíno. Utilizou-se também furos na caixa para maior ventilação e também um 
recipiente de água embaixo da grade de ferro para umidificar o ar. 
 
Conclusão 
 
O uso de chocadeiras vem crescendo cada vez mais no mercado de produção 
agrícola, assim como a busca de novos métodos e tecnologias para melhorar sua 
eficiência. Essa pesquisa permitiu evidenciar a investigação de uma nova tecnologia 
aplicada em chocadeiras convencionais utilizando componentes relativamente baratos e 
tecnologia simples de reposição de água. 
 
 Nesta seção você irá escrever a sua conclusão. Este texto deverá estar 
relacionado diretamente com os resultados e discussão apresentada. 
 
Referências 
 
http://dspace.uniube.br:8080/jspui/handle/123456789/485.
Acessado em 23 de novembro. 
 
 
https://produto.mercadolivre.com.br/MLB-1437241296-placa-com-4-reles-para-pronta-
entrega-_JM?quantity=1#position=5&type=item&tracking_id=f479dc0c-3159-449a-
8613-f090b2c72d37 
 
https://produto.mercadolivre.com.br/MLB-774850192-display-lcd-keypad-shield-
16x02-com-teclado-botoes-arduino-
http://dspace.uniube.br:8080/jspui/handle/123456789/485.Acessado
http://dspace.uniube.br:8080/jspui/handle/123456789/485.Acessado
https://produto.mercadolivre.com.br/MLB-1437241296-placa-com-4-reles-para-pronta-entrega-_JM?quantity=1#position=5&type=item&tracking_id=f479dc0c-3159-449a-8613-f090b2c72d37
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_JM?quantity=1#position=3&type=item&tracking_id=b1234127-1064-485c-91ef-
a06678d9050c 
 
https://www.smartprojectsbrasil.com.br/lcd-keypad-shield-com-botoes-lcd-16x2-para-
arduino 
https://www.smartprojectsbrasil.com.br/dht11-sensor-de-umidade-e-temperatura 
 
Dornas Holding, https://ricardomartim.wixsite.com/dornashomestead/single-
post/2017/11/08/tempo-de-nascimento-dos-ovos-caipiras, 2020 
Elibol and Brake (2004). Identification of critical periods for turning broiler hatching 
eggs during -incubation British Poultry Science Oct; 45(5): 631 - 637. 
https://produto.mercadolivre.com.br/MLB-774850192-display-lcd-keypad-shield-16x02-com-teclado-botoes-arduino-_JM?quantity=1#position=3&type=item&tracking_id=b1234127-1064-485c-91ef-a06678d9050c
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https://www.smartprojectsbrasil.com.br/lcd-keypad-shield-com-botoes-lcd-16x2-para-arduino
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https://ricardomartim.wixsite.com/dornashomestead/single-post/2017/11/08/tempo-de-nascimento-dos-ovos-caipiras
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