Há já algum tempo atrás, comprei um pequeno carrinho por menos de 20€ no Aliexpress e tinha desde então curiosidade em experimentá-lo, mas outras tarefas mais prementes se impunham e o tempo foi passando...até que este ano, em ambiente de clube, o Jorge e a Alexandra, depois de explorar a programação de arduinos em linguagem gráfica, decidiram assumir eles a missão de por o carrinho a funcionar.
O equipamento de maior relevo que podemos encontrar neste kit é: o chassis; 2 rodas; 2 motores DC; caixa de bateria para 4 pilhas; interruptor bipolar simples; 1 sensor shield V5.0 para arduino; 1 arduino UNO R3; 1 servo motor SG90; 1 suporte FPV; 1 driver L298N; 1 sensor de ultra sons HC_SR04. Todo o kit está ilustrado nas imagens seguintes:
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| O kit completo |
Em termos de literatura de apoio, o kit inclui as instruções de montagem do chassis...e é tudo!
Por isso, a parte fácil é mesmo chegar até aqui:
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| Chassis do carrinho já montado |
A primeira missão foi estudar o driver, montá-lo, ligá-lo ao arduino e programar o arduino de forma a colocar o carrinho a descrever um movimento pré-estabelecido.
O driver L298N, que faz o circuito de potência para controlar os motores, vem inserido numa placa para arduino muito fácil de compreender. É possível encontrar bons tutoriais sobre o funcionamento desta placa. Em termos de pinagem, a imagem seguinte é clara:
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| http://blog.filipeflop.com/motores-e-servos/motor-dc-arduino-ponte-h-l298n.html |
Os conetores Motor A e Motor B devem ser ligados a cada um dos motores do carrinho.
Os pinos AtivaMA e Ativa MB são os pinos responsáveis pelo controlo PWM dos motores A e B, isto é, que permitirão a variação da sua velocidade. Trataremos dessa questão em post posterior. Por defeito, nestes pinos estão dois jumpers que manterão estes pinos a 5V, mantendo a velocidade constante.
O driver disponibiliza um regulador de tensão integrado. Caso estejamos a alimentar o driver no pino 6-35V, e se mantivermos o jumper no pino Ativa 5V, o regulador de tensão disponibiliza uma tensão regulada de 5V no pino 5V. Esta informação é importante porque, neste caso, o pino 5V deve ser usado como um saída (para alimentar outro dispositivo, por exemplo), mas nunca deve ser ligado à saída 5V do arduino, o que o poderia danificar. Se estivermos a controlar motores de 4-5,5V, há que retirar o jumper e ligar um alimentação de 5V ao pino 5V.
O barramento IN1, IN2, IN3 e IN4 é responsável pela rotação de cada um dos motores (IN1 e IN2 - motor A; IN3 e IN4 - motorB).
A forma como o motor A é controlado, que é idêntica à forma de controlo do motor B, é a seguinte:
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| http://blog.filipeflop.com/motores-e-servos/motor-dc-arduino-ponte-h-l298n.html |
Portanto...estamos prontos para a primeira experiência...antes de mais, houve que arrumar o material no chassis. Começámos por usar para o driver dos motores uma bateria reciclada de um carrinho de brincar velho e uma pilha de 9V para o arduino, mas a bateria revelou ter uma duração muito pequena, pelo que, nesta fase, alimentámos o driver com a pilha de 9V e mantivemos o arduino ligado por cabo ao computador. As entradas IN1, IN2, IN3 e IN4 foram ligadas, respetivamente, às saídas digitais 4, 5, 6 e 7 do arduino, tal como ilustrado no esquema seguinte:
As placas e a pilha de 9V foram fixadas com fita adesiva de dupla face. Eis o aspeto final:
As placas e a pilha de 9V foram fixadas com fita adesiva de dupla face. Eis o aspeto final:
Deixamos o programa que fizemos para testar o que aprendemos sobre o driver dos motores...
...e ainda um pequeno registo fotográfico do trabalho realizado pelo grupo:
Nota final: como se pode observar no vídeo, a velocidade do carrinho é sempre constante. O controlo da velocidade através do driver dos motores será explorado em post posterior.
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