Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 CARRO AUTÔNOMO CONTROLADO POR BLUETOOTH Sabrina Guimarães Monteiro1 INTRODUÇÃO A ideia de máquinas que se movem e tomam decisões sozinhas sem a intervenção do ser humano é um sonho tão antigo quanto à humanidade vislumbrou os primeiros avanços da tecnologia. Nos dias atuais tanto se fala em autonomia, são robôs dotados de inteligência artificial, são redes neurais em foco, tudo isso converge no sonho humano de tornar uma máquina totalmente independente, que consiga tomar suas próprias decisões baseada apenas em suas percepções do ambiente em que se encontra, fazendo uso de seus próprios sensores e processadores para tomá-las. Problemas envolvendo trajetórias móveis no campo da robótica vêm sendo estudados desde a década de 60 e, desde então, têm sido gradativamente introduzidos na indústria (ADÔRNO, 2006). Segundo Secchi, esse aumento, alimentado por uma variedade de possibilidades, tem despertado o interesse de pesquisadores em desenvolver robôs mais rápidos, mais precisos e com certo grau de programação. (SECCHI, 2008). A preferência pelo uso de robôs em sistemas industriais oferece algumas vantagens, como não se sentir cansada, não precisar de salários, conseguirem manter um padrão uniforme no trabalho, melhorar a qualidade e também aumentar a produção. No entanto, também apresentam algumas desvantagens como: custos de reparos, mão de obra qualificada para possíveis problemas, limitam viagens e aprendizado e muitas vezes exigem um sistema complexo e autonomia maior autoridade na tomada de decisões. Um carro autônomo só é possível graças aos muitos sensores de última geração que eles possuem, como sensores de áudio, imagem, temperatura, umidade e pressão, entre outros. Explorando esse segmento, que está em foco no mundo todo e que aumenta a uma velocidade incrível, desenvolvemos um carrinho autônomo miniaturizado utilizando um módulo Arduino. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo descrever o processo de projeto de veículos não tripulados, incluindo os materiais usados e a construção do protótipo. 1Professor do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas - IFAM, Campus Manaus Distrito Industrial. 2Alunos do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas - IFAM, Campus Manaus Distrito Industrial. 2 Objetivos do Projeto Esse projeto tem como objetivo mostra que um carro robô que tem a capacidade de se mover de forma autónoma, desviando-se de possíveis obstaculos. Além disso, o carrinho terá um sistema que permite ser controlado através so smartphone, Portanto no carro vai ser incoporada uma câmera de vídeo para que seja possível ver tudo ao seu redor. Assim esse carro robô terá um planejamento desenvolver um equipamento que seja últil para diversas àreas como os exemplos a baixo: Fazer filmagens e tirar fotografias em zonas de difícil acesso; Para entretenimento: em algumas zonas do mundo costuma-se a realizar eventos de corridas de carros robôs, também, para desenvolver o espirito criativo nas camadas dos mais jovens. Para treinamento Policial ou investigações. MATERIAS E MÉTODOS O veiculo autonomo não é o primeiro projeto ja criando, pelo contrário, é um projeto explorado em escolas tecnicas, universidades e cursos de automação como SANAI e entre outros. A montragem exige conhecimento básico de eletrônica, com componentes básicos como LEDs, buzers e resistores. O codigo do Arduino é muito flexivel e nos permite explorar e ter criatividade para o mesmo com o projeto. O carrinho tem diversos sensores que lhe permitem seguir linhas, desviar de obstáculos, resolver problemas de labirintos. O projeto tem como principal componente o modulo Arduino UNO ATMEGA328, com tensão de operação de 5V, tensão de entrada entre 7 a 12 v, possuindo 14 pinos de entrada e saída sendo 6 fornecendo uma saída PWM, a corrente dos pinos de I/O de 40 mA, corrente DC para pinos 3.3v por pino é 50mA,memória flash de 32KB dois quias 0,5 KB utilizada para gerenciar boot, possui memória SRAM de 2KB e EPROM de 1 KB e velocidade de clock é de 16mhz.É um modulo da família Arduino quem tem uma vasta grama de operações e flexibilidade. 3 Figura 1: Arduino Uno ATMEGA 328 Fonte: TECH SUL, 2022. Os motores utilizandos foram motores com caixa de redução e eixo duplo, tensão de operação 3-6 v, Redução de 120:1, peso478g, corrente sem carga:_<100mA (3V) e _<120mA (6V), Velocidade sem carga:80RPM (3V). Figura 2: Motor DC com eixo duplo Fonte: UNINAIFO 20 Outro componente fundamental é a O Motor Shield L293D reúne alta tensão, alta corrente e controle de 4 canais em um só componente! Ele vem equipado com o chip L293D, o mais popular para controlar motores, servos e robôs. Com ele, você pode ligar motores DC e uma fonte de tensão de até 16 V aos seus projetos e o L293D se encarrega de fornecer uma corrente máxima de 600 mA por canal. O chip L293D presente nessa Arduino Motor Shield é conhecido por trazer Pontes H, que são circuitos elétricos que permitem alterar a direção de aplicação de uma carga para uma saída. Ou seja, será possível controlar até 2 motores com 600 mA cada, já que neste Shield temos 2 chips, ajustando a direção de rotação e velocidade. A tensão suportada é de 4,5 – 16 V. 4 Figura 3: Motor Sheild L293D Fonte: Curto Circuito, 2022 O Modulo Bluetooth HC-05 é um módulo que tem a função de fazer a comunicação sem fio entre dispositivos. O Modulo Bluetooth HC-05 consegue trabalhar como Master (mestre), que envia e recebe informações, Slave (Escravo), que apenas recebe informações e loopbak, que é modo de reenvio dos dados recebidos do Master, funcionando mais como forma de teste. O Bluetooth HC-05 trabalha com o Protocolo Bluetooth v2. 0+EDR na frequência de 2,4 GHz e modulação GFSK. Ele é capaz de alcançar velocidade assíncrona de 2,1Mbps/160kbps e velocidade síncrona de 1Mbps. Sua comunicação é feita via Serial, com alimentação de 3,3V, sendo necessário o uso de um divisor de tensão caso queira ligá-lo nos 5v. O componente é perfeito para ser utilizado com Arduino ou Pic, além de contar com excelente custo beníficio. Figura 4: O Modulo Bluetooth HC-05 Fonte: Curto Circuito, 2022. 5 O Plug P4 Macho com Bornes é um componente muito utilizado para fazer ligações elétricas em diversos equipamentos, atuando como um intermediador entre o dispositivo a ser ligado e a fonte de alimentação. Extremamente útil, é aplicado principalmente para a alimentação de circuitos de câmeras de segurança - CFTV, e comumente aplicado em projetos robóticos e de automação residencial, onde é utilizado para alimentação de plataformas de prototipagem, permitindo a ligação da plataforma diretamente com a fonte. O Plug P4 macho com bornes evita a utilização de ligações impróprias em dispositivos elétricos / eletrônicos. Para sua utilização basta conectá-lo ao dispositivo e ligar os fios da fonte diretamente no plug, que possui duas entradas para energia. (bornes) na parte traseira. Figura 5: Plug P4 Macho com bomes Fonte: Curto Circuito, 2022. RESULTADOS E DISCUSSÕES O carrinho mede 270 mm de comprimento, por 160 mm de largura por 120 mm de altura, é composto por um chassi duplo feito de acrílico, com 4 motores DC acoplados em quatro rodas de borracha, uma célula de bateria composta por 4 pilhas alcalinas tipo AA e 6 bateria celula 18650 li-on , um modelo Arduio uno ATMEGA328, Motor Shield L293D, Suporte porta 4 de pilha AA sem plug, fios, um plug P4 macho com bornes, um interruptor puch down, parafusos e conectores. O conjuto do carrinho foi montado em várias etapas, durante a montagem tive alguns contratempos, pois, o carrinho não tinha balanciamento para supotar (componentes)e estava usando uma celula de baterias com apenas 4 pilhas tipo AA que não tinha condições de fornecer a corrente suficiente para alimentar tanto as baterias e o motor shield, como alternativa foi 6 baterias celula li-on junto das 4 pilhas AA com a voltagem de 16,8 volt. 6 Fora esses problemas o restante correu tudo normal, mas a implementação do código foi de extrema complexidade, enquanto a programação não estava em sintonia com os motores, pois, as rodas estavam investidas. Portanto, optamos por flexibilizar as rodas para seguir uma unica direção. CONCLUSÃO Durante a realização deste projeto, conclui-se que foi uma grande experiência fazer parte desse projeto. Todo o trabalho duro, investimento de tempo, pesquisa e mais pesquisas me permitiu obter mais conhecimento em programação Arduino e montagem de circuitos eletrônicos. Todas as opções de hardware, e a aplicação de conhecimentos teóricos como a programação do Arduino, me permitiram uma compreensão mais profunda dos “bastidores” do carro robótico. Como sempre, dificuldades foram encontradas durante o desenvolvimento deste projeto, mas todas foram superadas após horas de pesquisa e auxílio com a ajuda de professores técnicos de campo. Figura 7: Projeto Completo Fonte: Aluna do projeto 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DE RAZGRIIZ, GUILHERME, Como fazer um carrinho de controle remoto simples com Bluetooth, 2021. FILIPEFLOP, 2021. Disponível em: https://www.filipeflop.com/blog/como-fazer-um-carrinho-de-controle-remoto- simples-com-bluetooth/. Acesso em: 16 Set, 2022. Carro Robô, Profissional de Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos, Portugal, 17, Nov, 2017. Disponível em: file:///C:/Users/SERVIDORCNC/Downloads/PAP_Carro_Robo%20.pd. Acesso em: 16 Set, 2022. O que é ARDUINO?Qual o significado da palavra Arduino?,Tech Sul Eletrônicos, Brasilia-DF, 6, Dez, 2018. Disponível em: https://techsuleletronicos.com.br/product/arduino-uno-com-atmega328-r3/ . Acesso em: 28 Set, 2022. DE Ramos Elton José; Damasceno Marcos; Campos Matheus; Pereira Diego; Luciana Borges, CARRO AUTÔNOMO CONTROLADO POR ARDUINO. Unibe- universidade de Uberaba, Minas Gerais, 28, Nov, 2016. Disponível em: https://www.uniube.br/eventos/entec/2016/arquivos/aprovados/20.pdf. Acesso em : 28 Set, 2022. DE Straub, Matheus, Carrinho Arduino de Eixo Móvel com Controle Bluetooth via Blynk. Usinainfo, 2020. Disponível em: https://www.usinainfo.com.br/blog/carrinho-arduino-de-eixo-movel-com- controle-bluetooth-via-blynk/amp/. Acesso em: 17 Ago, 2022. DE Santos Carlos Eduardo, Moraes Leandro, ESP32 - Carrinho de controle remoto via Bluetooth, Itajubá- Minas Gerais, 10 Dez, 2020. Disponível em: https://pettec.unifei.edu.br/wp- content/uploads/2021/03/Apresenta%C3%A7%C3%A3o-do-carrinho-de- controle-remoto.pdf . Acesso em : 31 Out, 2022. https://www.filipeflop.com/blog/como-fazer-um-carrinho-de-controle-remoto-simples-com-bluetooth/ https://www.filipeflop.com/blog/como-fazer-um-carrinho-de-controle-remoto-simples-com-bluetooth/ https://techsuleletronicos.com.br/product/arduino-uno-com-atmega328-r3/ https://www.uniube.br/eventos/entec/2016/arquivos/aprovados/20.pdf https://www.usinainfo.com.br/blog/carrinho-arduino-de-eixo-movel-com-controle-bluetooth-via-blynk/amp/ https://www.usinainfo.com.br/blog/carrinho-arduino-de-eixo-movel-com-controle-bluetooth-via-blynk/amp/ https://pettec.unifei.edu.br/wp-content/uploads/2021/03/Apresenta%C3%A7%C3%A3o-do-carrinho-de-controle-remoto.pdf https://pettec.unifei.edu.br/wp-content/uploads/2021/03/Apresenta%C3%A7%C3%A3o-do-carrinho-de-controle-remoto.pdf https://pettec.unifei.edu.br/wp-content/uploads/2021/03/Apresenta%C3%A7%C3%A3o-do-carrinho-de-controle-remoto.pdf CARRO AUTÔNOMO CONTROLADO POR BLUETOOTH INTRODUÇÃO Objetivos do Projeto Fazer filmagens e tirar fotografias em zonas de difícil acesso; Para treinamento Policial ou investigações. RESULTADOS E DISCUSSÕES CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Carro Robô, Profissional de Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos, Portugal, 17, Nov, 2017. Disponível em: file:///C:/Users/SERVIDORCNC/Downloads/PAP_Carro_Robo%20.pd. Acesso em: 16 Set, 2022. DE Ramos Elton José; Damasceno Marcos; Campos Matheus; Pereira Diego; Luciana Borges, CARRO AUTÔNOMO CONTROLADO POR ARDUINO. Unibe-
Compartilhar