Sensor Infravermelho

Temos dois tipos de sensor infravermelho o ativo e o passivo. O sensor infravermelho ativo ele tem um receptor e um emissor de luz, assim ao emitir a luz no objeto e refletido para o receptor. O sensor infravermelho passivo ele possui um receptor, ele somente recebe a luz.

Sensor infravermelho ativo

Sensor Infravermelho passivo

Para o projeto o sensor infravermelho ativo e mais viável,assim  podemos utilizar sensor de proximidade que tem como função detectar obstáculos.  Possui um circuito simples caso desejemos criar o sensor. Como vemos na figura abaixo:

circuito sensor de proximidade (barreira)

Os resistores irão regular a potencia do sensor, tendo um resistor de 100 ohms para o led e um de 4k 7 Ohms no transistor. Dessa maneira o led emissor IR tera maior alcance devido sua resistencia ser menos, mas a resistência nao pode ser muito baixa, pois pode queimar o led ou o circuito.

Devido a isso foi acoplado um transistor ao circuito para fazer o controle, servindo também para desativar o circuito e economizar energia. podemos ver esse circuito expressado abaixo ligado ao Arduíno. Na figura esta contido um LDR (no lugar do TIL78) e um led vermelho (no lugar do TIL32).

Referencia:

• http://robolivre.org/conteudo/sensor-de-infravermelho.

Melhores especificações e exemplos:

• http://www.arduinoecia.com.br/2014/07/contador-sensor-de-proximidade-ir.html
• http://blog.filipeflop.com/sensores/sensor-infravermelho.html
• http://www.filipeflop.com/pd-6b910-sensor-infravermelho.html

Controle de motor de passo com ponte H L298N

Pessoal, vale a pena ler, pois temos que saber como retroceder o motor:

Controle de motor de passo com ponte H L298N

A maioria dos projetos que eu vejo utilizando o driver motor ponte H L298N  envolve o controle de motores DC. Faz sentido pois uma das grandes vantagens desse módulo é que ele suporta correntes de até 2A por canal. 

Mas com esse módulo também é possível controlarmos motores de passo. Vamos ver como isso funciona, mostrando antes as especificações e pinagem :

Especificações ponte H L298N

• Tensão de Operação: 6~35v
• Chip: ST L298N (datasheet)
• Controle de 2 motores DC ou 1 motor de passo
• Corrente de Operação máxima: 2A por canal ou 4A máx
• Tensão lógica: 5v
• Corrente lógica: 0~36mA
• Limites de Temperatura: -20 a +135°C
• Potência Máxima: 25W
• Dimensões: 43 x 43 x 27mm
• Peso: 30g

Pinagem

• MOTOR A e MOTOR B são os conectores utilizados para ligação de 2 motores DC ou 1 motor de passo
• ATIVA MA e ATIVA MB - Podem ser ligados aos pinos PWM do Arduino para controle de velocidade do motor
• ATIVA 5V e 5v - Esta placa possui um regulador de tensão integrado. Quando o módulo é alimentado por fonte externa (6 à 35v) e um jumper está colocado no conector Ativa 5v, o pino 5v possui uma SAÍDA de +5v. Quando não há jumper no pino Ativa 5v, o pino 5v se comporta comoENTRADA, podendo ser utilizado , por exemplo, os 5v do Arduino para alimentação. Portanto,tome cuidado ao utilizar o pino 5v e evite danos ao módulo.
• 6-35v e GND - Pinos alimentação externa
• ENTRADA - Barramento com os pinos de IN1 a IN4. IN1 e IN2 controlam o Motor A, e IN3 e IN4controlam o Motor B. No caso de motores de passo, os 4 pinos são utilizados

Eu testei esse módulo com um motor de passo bipolar, retirado de uma impressora (o mesmo que eu utilizei no post Controlando motor de passo bipolar com o módulo Easydriver). Como o motor é de 12 volts, utilizei uma fonte externa para alimentação. Repare que o pino GND do Arduino deve ser ligado ao GND da fonte externa :

Com esse motor eu vou usar a sequência mostrada na tabela abaixo, que se refere ao motor que eu tenho. A bobina 1 está ligada aos fios amarelo e cinza, e a bobina 2 aos fios marrom e verde, e provavelmente são diferentes das cores dos fios do motor que você tiver aí. De qualquer forma, basta descobrir quais são os pares das bobinas.

Com base na tabela, vou acionando os pinos 8, 9, 10 e 11 do Arduino com pequenos intervalos, movimentando o motor. Como estamos acionando diretamente os pinos, não vamos utilizar bibliotecas nesse programa.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

// Programa : Ponte H L298N e motor de passo // Autor : Arduino e Cia // Conexoes modulo - Arduino int IN1 = 8; int IN2 = 9; int IN3 = 10; int IN4 = 11; void setup() { // Define os pinos como saida pinMode(IN1,OUTPUT); pinMode(IN2,OUTPUT); pinMode(IN3,OUTPUT); pinMode(IN4,OUTPUT); } int tempo = 10; void loop() { // Passo 1 digitalWrite(IN1, 1); digitalWrite(IN2, 0); digitalWrite(IN3, 0); digitalWrite(IN4, 1); delay(tempo); // Passo 2 digitalWrite(IN1, 0); digitalWrite(IN2, 1); digitalWrite(IN3, 0); digitalWrite(IN4, 1); delay(tempo); // Passo 3 digitalWrite(IN1, 0); digitalWrite(IN2, 1); digitalWrite(IN3, 1); digitalWrite(IN4, 0); delay(tempo); // Passo 4 digitalWrite(IN1, 1); digitalWrite(IN2, 0); digitalWrite(IN3, 1); digitalWrite(IN4, 0); delay(tempo); }

Adapte o programa ao seu projeto, ajustando a sequência de ativação, alterando o sentido de rotação e modificando o programa para que o motor se movimente em ângulos pré-determinados.

Trabalho escrito por: http://www.arduinoecia.com.br/2014/08/ponte-h-l298n-motor-de-passo.html

Segue o link da demonstração da placa ponte H sendo utilizado no youtube:

https://www.youtube.com/watch?v=XP044wTL_to

Lógica de Programação

Como será lido os sensores:

Isto varia, vi um vídeo que um sensor de luminosidade de 0 a 5 volts, interpreta em bits ate 1025, suponho que metade para cima seja 1(positivo) e metade para baixo seja 0(negativo);

Caso trabalhe com o mouse mais 2 sensores, acredito que funcionara o projeto sendo sensor da direita, sensor da esquerda  e mouse verificando se esta indo reto(aumentando Y positivo), virando a esquerda( diminuindo X negativo), virando para direita(aumentando X positivo), e tendo que retroceder(aumentando Y negativo);

Considerando os fatos acima, terá uma tabela verdade para os sensores:

Esquerda	Direita	Resultado
1	1	Acelera
1	0	Desacelera e aumenta o grau para Esquerda
0	1	Desacelera e aumenta o grau para Direita
0	0	Retrocede

Teoricamente, poderíamos começar um laço de repetição assim:

Inteiro Esquerda, Direita;

Float Aceleração;

Enquanto (motor estiver ligado){

Se (Esquerda=1, Direita=1){

Aceleração +=1;

}

Se(Esquerda=1, Direita=0){

            Aceleração = Aceleração*0.6;

            InclinaçãoEsquerda +30°;

            Aceleração +=1;

}

Se(Esquerda=0, Direita=1) ){

            Aceleração = Aceleração*0.6;

            InclinaçãoDireita +30°;

            Aceleração +=1;

}

Se(Esquerda=0, Direita=0) ){

            Aceleração = Aceleração*0.2;

            Retrocede;

}

}

No caso a Aceleração, seria com uma formula com base no motor e no tempo, considerando que o tempo seja a cada segundo, a aceleração seria aumentando a força do motor e desaceleração diminuindo, a inclinação seria com base nas rodas, nesse ponto necessito que expliquem como seria, pois não entendo.

Acredito que assim não precisaria, guardar os dados para a segunda volta, pois automaticamente ele estaria acelerando e desacelerando no próprio percurso, mas caso precise guardar, teríamos que guardar as posições de X e Y em um Array, e numa próxima rodada, resetar as posições iniciais para 0,0 no inicio e seguir:

Y Aumenta, X =  anterior ( Acelera)

Y Aumenta, X Aumenta ( Diminui Aceleração, Inclinação a Direita)

Y Aumenta, X Diminui (Diminui Aceleração, Inclinação a Esquerda)

Y Diminui ( Diminui Aceleração, retrocede).

O Acionamento dos Motores será automático com a aceleração, mas acredito que um botão que ative a energia seria o primeiro passo, para considerar que a corrida já começou.

Poderia também ter um segundo botão para ativar a segunda volta, que assim poderia pegar as coordenadas guardadas de x e y para o novo percurso.

Estes 2 links são interessantes:

O primeiro demonstra como funciona o sensor de luminosidade e como o software interpreta os sinais: 
http://engcomper.blogspot.com.br/2011/08/tutorial-sensor-de-luminosidade-com.html

Já o segundo é um trabalho pronto sobre um robô seguidor de percurso mas com uma teoria diferente:

http://vivaolinux.com.br/artigo/Robotica-com-Android-e-Arduino/?pagina=1

Temas a serem discutidos.

1- Sensor Infravermelho: 

• -Função: detectar as limitações do percurso a ser seguido.
• -Pontos a serem explorados: 
• Qual a melhor disposição dos sensores; 
• Qual o tipo de sensor existente no mercado; 
• Como fazer a leitura pela Arduino;
• Como detectar a diferença de cores.

2 - Estrutura do protótipo:

• - Função: percorrer  o percurso de forma ágil e segura, ou seja, deve-se manter sempre dentro da pista e da forma mais rápida possível.
• - Pontos a serem explorados: 
• Quantos motores usar; 
• Estrutura mais baixa ou mais alta;
• Quantas rodas usar(exemplo: duas rodas e um apoio);
• Vantagens e desvantagens.

3 - Driver do motor:

• - Função: separar o acionamento dos motores(correntes mais altas) da parte lógica do protótipo(microcontrolador-Arduino);
• - Pontos a serem explorados: 
• Qual a corrente suportada pelo driver(ponte h);
• Quantos pinos do necessita para o controle dos motores; 
• Qual a tensão suportada.

4 - Sensor de percurso:

• - Função: guardar o primeiro caminho percorrido pelo robô para posterior acesso nas voltas seguintes.
• - Pontos a serem explorados: 
• Qual o tipo de dado(exemplo: mouse coordenada xy); 
• Como armazenar os dados.

5 - Microcontrolador:

• - Função: executar a parte lógica do dispositivo.
• - Pontos a serem explorados; 
• Qual a capacidade de memória necessária;
• Quantos pinos para controle dos motores e leitura de sensores precisaremos.

6 - Lógica de Programação:

• - Função: controlar o protótipo afim de atender os objetivos da competição.
• - Pontos a serem explorados; 
• Como será lido os sensores;
• Como será o laço de repetição;
• Como será a tomada de decisão;
• Como será o acionamento dos motores.