Informações sobre os sistemas eletrônicos do robô


Reuniões no discord às terças e quintas 18:00 de acordo com demanda

1 - Sistema de Controle

  • 1 Placa arduino uno R3 - comumente utilizada em projetos simplificados em robótica;

2 - Sistema de Aquisição para movimentação

  • 4 Sensores Ópticos Reflexivos TCRT-5000 - são utilizados quando as distâncias de medição são pequenas; Datasheet TCRT5000

3 -Sistema de Comunicação

  • 1 Módulo Bluetooth Serial Rs232 Escravo Hc-06 - converte os dados de medições do arduino e envia por Bluetooth, sendo possível a criação do banco de dados pedido; Datasheet Hc-06

4 - Sistema de medição para dados

  • 2 Sensor de velocidade módulo encoder - desacoplador óptico, com ele é possível calcular a distância, velocidade e aceleração; Datasheet encoder
  • 2 Discos encoder para medição com módulo encoder;
  • 1 Medidor de Corrente ACS 712 - é um medidor de corrente invasivo, porém não é necessário nenhum dimensionamento de circuito adicional; Datasheet ACS 712

5 - Sistema de movimento

  • 1 Regulador de Tensão LM317 - para regular a tensão em até 6V dada a entrada de 7.4;Datasheet XL 4015
  • 2 Motores de 6V com redutor e rodas;Site compra Colocar link

6 - Bateria

Dado como exemplo, deve ser revisado pela área de energia

  • 2 Baterias Recarregáveis de 3.7 V 18650 - totalizando 7.4 V;

7 - Componentes Complementares

Quantidade Nome Aplicação
4 Resistor 560ohm Sensores
2 Resistor 100ohm Sensores
4 Resistor 1k ohm Sensores
1 Resistor 3k3 ohm Comunicação
1 Resistor 5k1 ohm Comunicação
2 Transistor BC547 Movimento
2 Diodo 1N4007 Movimento
1 Suporte para 2 Baterias 18650 Bateria
1 Placa Perfurada Montagem
2 Chaves/Interruptores Segurança do circuito

Informações por área

Vide Esquemático

Estruturas

  • Placa Arduino uno R3: Dimensões 10.0 x 6.0 x 3.0 [cm], peso 0.058 kg;
  • Sensores TCRT-5000: Dimensões 10 x 5.6 x 7 [mm], esses sensores serão soldados na placa perfurada, juntamente com os resistores, são ligados diretamente à placa arduino;
  • Módulo Bluetooth Hc-06: Dimensões 5 x 3 x 1 [cm], ligada ao arduino e alimentada por ele;
  • Sensores de Velocidade módulo encoder: Dimensões 32 x 14 x 7 [mm], cada um deve estar próximo de um eixo de rotação, pois o disco encoder passa pelo optoacoplador do sensor;
  • Discos encoder 20 furos: espessura 2.6 [mm], Diâmetro 25 [mm], perímetro 78.74 [mm], cada furo corresponde a 3.92 [mm]. Os discos deves estar acoplados a um eixo de rotação, para que cada furo passante pelo sensor encoder gere um pulso elétrico, podendo assim calcular a tragetória, velocidade e aceleração;
  • Medidor de corrente ACS712: Dimensões 30 x 12 x 12 [mm] conectado às baterias e ao arduíno;
  • Regulador de tensão XL 4015: Dimensões 54 x 23 x 15 [mm];
  • Motor 6V com redutor: Dimensões: 70 x 37 x 23 [mm];
  • Suporte para baterias: Dimensões 75 x 41 x 20 [mm];

...

Firmware

  • Sensores TCRT-5000: os sensores entregam tensões de 0 a 5V, deve-se calibrar uma variável que indica se está na linha ou não;
  • Módulo Bluetooth Hc-06: Só é necessário o envio pela porta serial;
  • Sensores de Velocidade módulo encoder: Envia um pulso quando passa por um buraco no disco encoder;
  • Discos encoder 20 furos: cada furo corresponde a 3.92 [mm].
  • Motor 6V com redutor: Para movimento do motor deve-se enviar o sinal PWM pelas saídas definidas no esquemático;
  • Medidor de corrente ACS712: Entrega uma tensão, que para o cálculo da corrente, deve ter uma variável calibrada. Correntes negativas também geram tensões positivas;

Software

  • Os dados serão recebidos por software em forma de vetor dados = [Enc direito; Enc esquerdo; velocidade; aceleração] o cálculo da posição relativa do robô é mais fácilmente calculado em software do que em firmware, assim a cada período de comunicação serão enviados os valores do encoder daquele período, por exemplo:
    • Enc direito = 2; Enc esquerdo = 4; sabe-se que o carrinho andou uma distância em linha reta e outra para a direita;

Eletrônica / Energia

  • Placa arduino: alimentação 7.4V;
  • Módulo Bluetooth Hc-06: alimentação 5V, Obs Deve ser desligado quando estiver programando o arduino;
  • Sensores Encoder: alimentação 5V;
  • Medidor de corrente ACS 712: alimentação 5V;
  • Regulador de Tensão LM317: Tensão de entrada 7.4V, saída de 5V, deve ser regulada para atender à corrente dos Motores

Dado como exemplo, deve ser revisado pela área de energia

  • Baterias 18650: Duas baterias em série totalizando 7.4V, pode ser alterada para outro arranjo de outras baterias com tensões entre 7 e 12V porque é o limite de entrada do arduino.

Item emprestados do Felipe

  • 2 Motores 6V
  • 2 Discos encoder
  • 1 Hc06
  • 2 Rodas
  • 2 Baterias 18650
  • 1 Carregador das Baterias
  • 1 Suporte das Baterias

Tabela de preços

Link: https://docs.google.com/spreadsheets/d/1sDdubN9efsVytDW5zOyZzP0-bHc8JpHvrAddTQ-esXk/edit?usp=sharing