MEDIÇÃO ULTRASSÔNICA

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Um Sensor Ultra-sônico para robô RCX LEGO 
 
José Roberto M. Fernandes, Felipe Fakir 
Engenharia de Automação e Controle, UNESP Sorocaba, SP 
 
1. Objetivos 
 
A construção de agentes robóticos implica no 
uso de sensores e atuadores. Uma plataforma 
bastante utilizada em experimentos sobre 
robótica tem sido o robô RCX fabricado pela 
LEGO e que possui como atrativos a facilidade 
na construção de diversos modelos e o baixo 
custo. Apesar da nova versão de robô lançada 
pela LEGO (NXT) prever sensores ultrasônicos, 
o robô RCX não dispõe de sensores 
adequados para determinar distâncias. Os 
disponíveis no exterior, de boa qualidade, têm 
um alto custo. Assim, este trabalho apresenta 
uma adaptação de um sensor ultrasônico de 
propósito geral para uso com o RCX. 
 
2. Material e Métodos 
 
O sensor ultrasônico produz, originalmente, um 
pulso positivo de nível TTL de largura 
correspondente ao tempo de ida e volta do 
sinal acústico. Este sinal deve ser convertido 
num valor de resistência elétrica proporcional 
ao período do pulso. Neste trabalho, adotou-se 
como solução o uso de um contador controlado 
ligado a um conversor D/A 8 bits. O diagrama 
de blocos do sistema é mostrado na figura 1. 
 
 
Figura 1 : Diagrama de blocos. 
 
O protótipo foi construído utilizando-se circuitos 
integrados e componentes discretos, soldados 
numa placa padrão. O circuito oscilador gera 
uma onda quadrada de 4MHz que passa por 
um divisor de 256. Esta onda de 15625Hz é 
usada pelo circuito de controle que a aplica ao 
contador de 8 bits sempre que o pulso do sonar 
é positivo. O circuito de controle também é 
responsável pelo reset inicial do contador, evita 
a contagem acima de 255 e realiza a 
transferência da saída do contador para a 
entrada do conversor D/A. A saída analógica 
passa pelo amplificador que corrige o ganho e 
offset do sinal. Finalmente, o estágio adaptador 
garante que inversões na conexão entre sensor 
e RCX, não causa danos aos circuitos. 
 
3. Resultados e Discussão 
 
Os valores lidos pelo RCX em função da 
distância são mostrados na tabela 1. Estes 
valores foram obtidos com o sensor ultrasônico 
posicionado perpendicularmente a uma parede. 
 
Tabela 1 : Resposta do RCX à distância aplicada. 
350
450
550
650
750
850
950
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Distância (m)
R
CX
 
4. Conclusões 
 
O sistema construído apresentou uma boa 
linearidade para as condições propostas. 
Experimentos adicionais serão realizados com 
diferentes materiais e formas. Em trabalho 
futuro espera-se diminuir as dimensões e 
consumo do circuito fazendo uso de 
microcontroladores. 
 
5. Referências Bibliográficas 
 
[1] Hempel, R., Building Robots With Lego 
Mindstorms: The Ultimate Tool for Mindstorms 
Maniacs, 2002.