Robot Fácil com Arduino – 1ª Parte

ENGLISH VERSION

Actualização:

Aqui vai a tradução à muito esperada deste tutorial, espero que vos seja útil.

Decidi remover a Ponte-H, o motor agora está directamente ligado às pilhas AA e o Arduino é alimentado por uma pilha de 9V. Este pequeno robot apenas anda em frente (para já).

Na 2ª parte vou adiccionar a Ponte-H e dois botões Bump. Assim o nosso pequeno robot poderá evitar obstáculos mudando de direcção.

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Olá! E bem-vindos(as) ao tutorial Primeiro Robot com Arduino 1ª Parte !
Convém ler esta informação antes, menciona a importância de documentar o vosso processo criativo, e o processo de construção do vosso robot. Assim vocês poderão um dia mais tarde recordar o que fizeram e outros também podem vir a aprender com a vossa experiência.

Índice:

1 – Introdução
2 – Antes de começar
3 – Lista de componentes
4 – Olá Hardware!
5 – Processo de construção
5.1 – Primeiro carro
5.2 – Segundo carro
5.3 – Motor servo e rodas da frente
5.4 – Baterias
5.5 – O Circuito
5.6 – O servo
5.7 – Sensor LDR (Light Dependant Resistor) – Fotoresistência
6 – Programação

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1 – Introdução

Neste tutorial verás que não precisas ser nenhum guru electrónico ou um super engenheiro para fazeres um robot simples e divertido.

Este robot não terá nenhum sensor de ultrasons ou infra-vermelho.

Que vai este robot fazer?..  poderás tu perguntar..
Este robot será um procurador da Luz!!

Se decidires seguir este tutorial, deverás estár mais ou menos familiarizado com uma breadboard, com ferro de soldar e se possível saber usar uma pistola de cola quente.

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2 – Antes de começar

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Alguma vez usaste uma BREADBOARD, também conhecida como Placa de Ensaios ?

Tens aqui um tutorial simples de como funciona:
http://letsmakerobots.com/node/596

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Na secção 4 vou mostrar como se lê entradas analógicas e como trabalhar com um motor servo, mas..

Se não sabes:
–    como fazer piscar um LED;
–    ler e interpretar uma entrada analógica, por exemplo ligada a um potenciómetro;
–    usar o comando Serial;
–    entender os principio básicos de OOP (Object Oriented Program).

Aconselho uma visita aos seguintes links:

Getting Started with Arduino

Estes tutorials são muito acessíveis:

http://itp.nyu.edu/physcomp/Tutorials/Tutorials

http://todbot.com/blog/bionicarduino/
http://todbot.com/blog/spookyarduino/

NOTA:

Dá sempre um passo a seguir ao outro. Sempre que montas algo testa o que fizeste, e se for bem sucessido passa para o próximo passo.
Esta é uma boa prática e faz com que poupes tempo e paciência preciosos.

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3 – Lista de componentes:

Componentes gerais:

1 Arduino Diecimila ou Duemilanove
1 Breadboard (placa de ensaios)
1 Servo
2 LDR (Light Dependant Resistance)
2 Resistências 10k
2 Botões On / off
5 – Resistências de 1 Ohm  (isto vai depender da potência do motor do teu carro)
Fios condutores (coloridos se possivel)

Components customizáveis::

Baterias – vai depender das necessidades do teu motor

Eu vou usar:

1 pilha de 9V com ligação ao Arduino
3 AA NiMh para alimentar o motor

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Escolhi usar brinquedos em vez de components pré-feitas. É mais rápido obtê-los são baratos e é divertido usá-los para fins diferentes dos quais foram concebidos. A outra razão é que aumenta a tua capacidade criativa e habituaste a procurar soluções onde aparentemente não existem.

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Numa loja de produtos chineses encontram-se imensos brinquedos baratos que esperam por ser vandalizados  :]

Este carrinho foi 5€ e vou usá-lo como plataforma e chassis

Este carrinho foi 2€ e vou usar as rodas da frente apenas para a direcção.

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4 – Olá Hardware:

LDR – Light Dependant Resistors – Fotoresistências

Esta parte é para iniciantes em Arduino, vou mostrar sucintamente como se move um motor servo e como se lê entradas analógicas ligadas às fotoresistências (LDR).

This part is for beginners in Arduino, I will show briefly how to move a servo, and read analog inputs through LDR´s.

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Ler entrada analógica ligada ao LDR:

O LDR pode ser montado em qualquer direcção, isto significa que não tem polaridade ( + ou – ). O mesmo acontece com as resistências.

LDR

Segue esta imagem, e puxa um fio para a entrada analógica no Arduino.

LDR CODE

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Agora para o Servo:

Antes de usares o código para o servo, precisas de instalar a livraria Servotimer1. Do ficheiro ZIP extraí o seu conteúdo para a pasta hardware/libraries dentro da pasta do Arduino. Reinicia o software do Arduino.

Puxa o frio Preto que vem do servo e liga à linha preta na breadboard, o fio Vermelho liga à linha vermelha na breadboard, e o fio Amarelo ao pin digital 9 no Arduino.

Puxa mais dois fios e liga os 5V no Arduino à linha Vermelha na Breadboard, e o GND no Arduino à linha preta na Breadboard.

O Arduino vai ser alimentado pelo cabo USB.

SERVO CODE


Agora que estás mais familiarizado com bites e bytes do Arduino, VAMOS DAR INÍCIO À FESTA  :D

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5 – Processo de Montagem

5.1 – Primeiro Carro

Desmonta o carro que vai ser a plataforma e chassis aos components e ao sistema de tracção, ou seja, remove todas as partes excepto as rodas de trás e o seu motor.

Solda um fio a cada um dos pins do motor.

Também soldei um fio preto ao Ground e um fio vermelho à botão on/off que liga à caixa das pilhas.

Esta foi a primeira e última vez que viste solda neste tutorial. :)

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5.2 – Segundo Carro

Outro pequeno carrito foi vandalizado, desta vez vou usar as rodas da frente para a direcção.

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5.3 – Motor Servo e Rodas da Frente:

Colei as rodas ao Servo, não está um trabalho bonito eu sei.. tenta centrar as rodas o melhor que puderes em relação ao servo.

Depois usei cola quente para colar o servo ao chassis.

ATENÇÃO: Certifica-te que ambas as rodas tocam no chão ou então terás problemas.


A roda da esquerda não toca no chão = PROBLEMA


Ambas as rodas tocam no chão = Problema resolvido       : ]

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5.4 – Batterias

Tive sorte com este pequeno carrito. A pilha de 9V encaixa perfeitamente dentro do chassis, e posso usar o compatimento das 3 pilhas AA, e assim poupo espaço para a breadboard no topo do chassis.


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5.5 – O circuito

O Arduino é alimentado através da pilha de 9V.
Os fios preto e vermelho ligam o Ground e os 5V do Arduino às filas principais da breadboard.

Agora liga o fio vermelho que vem das baterias AA a uma coluna na breadboard.

Agora eu estou a usar cinco resistências de 1 ohm entre o motor e as 3 baterias AA.

Estas resistências são de baixa intensidade mas são suficientes para reduzir a rotação do motor, o suficiente para este não queimar.

Eu podia usar apenas uma resistência de 5 ohm, mas se usar cinco resistências de 1 ohm tenho mais precisão na velocidade do meu motor. Neste caso se eu quizer aumentar ou reduzir a potência só terei que adiccionar ou remover uma resistência.

Assim o motor não queima e consigo obter uma boa relação velocidade / potência

Nota que o fio do Ground está ligado a outra fileira na breadboard.

À fileira do ground ligo um fio que vai para o motor, à fileira da última resistência ligo o outro fio do motor.

Liga o botão on/off das baterias AA e vê se o motor funciona e se tem força suficiente para mover o teu carrito futuro robot.

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5.6 – O Servo

Liga o Servo à breadboard.

Pega em dois fios e liga o vermelho e o preto do servo às fileiras principais na breadboard.
Pega noutro fio e liga o amarelo ao pin digital 9 no Arduino.

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5.7 – LDR – Fotoresistências

Último passo

Monta o LDR e as resistências, estes não têm + nem -, por isso podes montá-los em qualquer direcção.


Os fios verdes ligam aos pins analógicos no Arduino 4 e 5.

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(testa os LDR como fizeste anteriormente)

Este é o aspecto final do circuito.
Ok, todos os passos físicos estão feitos, agora só falta fazer upload da programação para o Arduino.

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6 – Programação!!!

Robot Program

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Fiz umas antenas para os LDR, assim as variações de luz são mais evidentes para o comportamento do nosso robot.

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Espero que este tutorial vos tenha sido útil! E espero também ver os vossos robots em breve.   ;)

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5 . Fev . 2009

Só para dizer que já não vai mais haver Part 2.

Eu cheguei a completá-la, mas as os fios e as ligações são tantas, e o resultado final é muito fraquinho..

aqui ficam os meus pedidos de desculpa para aqueles que ficaram à espera, no entanto a intenção foi boa..  :)

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