domingo, 26 de fevereiro de 2017

Robôs low cost#2 - controlo da velocidade

É possível controlar a velocidade do pequeno carrinho que montámos através do driver L298N que controla os motores. Para isso, há que recorrer aos pinos Ativa MA e Ativa MB ligando-os a uma saída PWM do arduino.

A Alexandra e o Jorge tinham já trabalhado com saídas PWM em S4A, pelo que o conceito não era novo para os alunos. Uma semana antes, enviei-lhes por email um post do blog Vida de Silício que descreve de forma clara o controlo de velocidade através do L298N e que deviam estudar em casa.

Ao fazer os primeiros testes com o carrinho, sem controlo de velocidade, foram mantidos os jumpers nos pinos Ativa MA e Ativa MB:

http://blog.vidadesilicio.com.br/arduino/ponte-h-l298n-controle-velocidade-motor/
Com os jumpers conectados, os pinos Ativa MA e Ativa MB estarão a 5V e o carrinho estará, de acordo com a programação, ou parado, ou em andamento com velocidade máxima. Ao ligar esses pinos a uma saída PWM do arduino, o intervalo de tempo em que a saída estará a 5V dependerá do valor indicado na programação através do comando analogWrite().
A sintaxe desse comando é analogWrite(pin, value), sendo pin o número da saída digital PWM do arduino (os indicados com um ~, saídas digitais 3, 5, 6, 9, 10 e 11, para um arduino UNO) e value um valor entre 255 (sempre a 5V) e 0 (sempre a 0V) - valores intermédios correspondem a ondas quadradas cujo tempo em que permanecem a 5V está entre 0% e 100% do período da onda:
https://www.arduino.cc/en/Tutorial/PWM

Embora o arduino não tenha saídas analógicas, as saídas PWM permitem realizar essa função, uma vez que o valor médio da tensão de uma onda quadrada depende do valor do duty cycle.
Na sessão anterior, as experiências foram feitas com a alimentação do arduino feita ainda por cabo, ligando-o ao computador. Para libertar o carrinho do computador, os motores continuaram ligados a uma pilha de 9V e foi reciclada uma bateria de um brinquedo velho para alimentar o arduino:

Durante a sessão do clube, o Jorge e a Alexandra modificaram as ligações realizadas anteriormente e assim: 
 - IN1, IN2, IN3 e IN4 ligadas respetivamente às saídas digitais 2, 4, 6, 7
 - ENA e ENB ligadas respetivamente às saídas PWM: 3, 5

O aspeto atual do carrinho é este:



Um possível programa de teste para controlo da velocidade dos motores...


...e um vídeo de demonstração do carrinho em movimento.



Termino referindo que este post foi concebido já depois da Alexandra e do Jorge terem feito a sua exploração do controlo de velocidade através do driver dos motores. A estratégia foi enviar uma semana antes o link sobre o controlo da velocidade dos motores e deixar os alunos a trabalhar de forma autónoma durante 90 minutos. O meu trabalho foi mesmo só fazer o pequeno vídeo no final da sessão. Muito bem, meninos!

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