carro robÔ final pap...carro robÔ página 1 projeto prático – carro robô “todas as maiores...

54
» PROVA DE APTIDÃO PROFISSIONAL « CARRO ROBÔ EPO.007.15 Curso Profissional de Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos Aluno: Lucas Oliveira - Rodrigo Gomes N.º 3187 - 3194 O. Projeto: José Carlos Alves Ano letivo 2017 /2018

Upload: others

Post on 18-Jul-2020

9 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

» PROVA DE APTIDÃO PROFISSIONAL «

CARRO ROBÔ

EPO.007.15

Curso Profissional de Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos

Aluno: Lucas Oliveira - Rodrigo Gomes

N.º 3187 - 3194

O. Projeto: José Carlos Alves

Ano letivo 2017 /2018

Page 2: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador
Page 3: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 1

Projeto Prático – Carro Robô

“Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o

computador — dizem pouco sobre sua inteligência, mas falam bastante sobre sua preguiça”

Mark Kennedy (Escritor)

Page 4: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 2

Índice

Nota Prévia .............................................................................................................................................. 7

Introdução ............................................................................................................................................... 8

Objetivos do Projeto ............................................................................................................................... 9

Apresentação do Material Envolvido no Projeto .................................................................................. 10

Arduino UNO ..................................................................................................................................... 10

Shield ................................................................................................................................................. 11

Ponte H .............................................................................................................................................. 12

Módulo Bluetooth HC-06 .................................................................................................................. 13

Sensor Ultrassónico ........................................................................................................................... 14

Servo Motor ...................................................................................................................................... 15

Sensor ótico seguidor de linhas ........................................................................................................ 16

Motor para as rodas .......................................................................................................................... 16

Pilhas ................................................................................................................................................. 17

Suporte para pilhas ........................................................................................................................... 17

Carregador para as pilhas .................................................................................................................. 17

Jumpers ............................................................................................................................................. 18

Câmara .............................................................................................................................................. 18

Rodas ................................................................................................................................................. 18

Chassi para o carro ............................................................................................................................ 19

Switchs............................................................................................................................................... 19

Resistências ....................................................................................................................................... 19

Organizador de Cabos Espiral............................................................................................................ 20

Software envolvido ............................................................................................................................... 21

Programação do Carro ...................................................................................................................... 21

Software de controlo remoto............................................................................................................ 22

Software para captura e gravação de vídeo ..................................................................................... 23

Page 5: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 3

Programação inicial ............................................................................................................................... 24

Código para o funcionamento dos motores das rodas ..................................................................... 24

Código para o funcionamento do módulo bluetooth ....................................................................... 26

Código para o funcionamento dos sensores infravermelho ............................................................. 28

Código para testar sensor ultrassónico ............................................................................................. 31

Código final............................................................................................................................................ 32

Orçamento total do carro Robô ............................................................................................................ 37

Conclusão .............................................................................................................................................. 38

Netgrafia ................................................................................................................................................ 39

Agradecimentos .................................................................................................................................... 40

Anexos ................................................................................................................................................... 41

Page 6: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 4

Índice de Figuras

Figura 1 - Logotipo do Projeto ............................................................................................................... 10

Figura 2 - Ligações do Arduino Uno ...................................................................................................... 10

Figura 3 - Ligações do Shield V5.0 ......................................................................................................... 11

Figura 4 - Ligações do Ponte H .............................................................................................................. 12

Figura 5 - Ligações do módulo bluetooth .............................................................................................. 13

Figura 6 - Funcionamento do sensor ultrassónico ................................................................................ 14

Figura 7 - Ligações do Servo Motor ....................................................................................................... 15

Figura 8 - Esquema do módulo seguidor de linhas ............................................................................... 16

Figura 9 - Logotipo do Arduíno.............................................................................................................. 21

Figura 10 - Software Arduino IDE .......................................................................................................... 21

Figura 11 – Logo da aplicação BT Arduino Controller ........................................................................... 22

Figura 12 - Imagens do BT Arduino Controller ...................................................................................... 22

Figura 13 - QR CODE - Download do BT Arduino Controller ................................................................. 22

Figura 14 - Logo da aplicação SYMAGIX ................................................................................................ 23

Figura 15 - Imagens do SYMAGIX .......................................................................................................... 23

Figura 16 - QR CODE- Download do SYMAGIX ...................................................................................... 23

Figura 17 - Motor das rodas .................................................................................................................. 24

Figura 18 - Programação dos motores das rodas do carro robô........................................................... 25

Figura 19 - Módulo Bluetooth ............................................................................................................... 26

Figura 20 - Programação do módulo Bluetooth com os motores ......................................................... 27

Figura 21 - Módulo seguidor de linhas .................................................................................................. 28

Figura 22 - Sensor ultrassónico ............................................................................................................. 31

Figura 23 - Código para testar ultrassónico .......................................................................................... 31

Figura 24 - Programação final do carro robô ........................................................................................ 36

Figura 25 - Planeamento das ligações dos componentes ao Arduino .................................................. 41

Figura 26 - Montagem do Ponte H ........................................................................................................ 41

Figura 27 - Montagem do Ponte H ........................................................................................................ 41

Figura 28 - Montagem do Ponte H ........................................................................................................ 42

Figura 29 - Afinações ............................................................................................................................. 42

Figura 30 - Afinações ............................................................................................................................. 42

Figura 31 - Verificação das ligações do Ponte H ................................................................................... 42

Figura 32 - Montagem do chassi ........................................................................................................... 42

Figura 33 - Montagem do chassi ........................................................................................................... 42

Page 7: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 5

Figura 34 - Ligações dos jumpers ao Arduino ....................................................................................... 42

Figura 35 - Afinar sensor ultrassónico ................................................................................................... 42

Figura 36 - Testes iniciais ....................................................................................................................... 42

Figura 37 - Testes iniciais ....................................................................................................................... 42

Figura 38 - Testes iniciais da programação ........................................................................................... 42

Figura 39 - Testes iniciais ....................................................................................................................... 42

Figura 40 - Chassi do carro com o Arduino e Shield .............................................................................. 42

Figura 41 - Ponte H em funcionamento ................................................................................................ 42

Figura 42 - Organização dos jumpers e afinações ................................................................................. 42

Figura 43 - Organização dos jumpers e afinações ................................................................................. 42

Figura 44 - Organização dos jumpers e afinações ................................................................................. 42

Figura 45 - Organização dos cabos e afinações ..................................................................................... 42

Figura 46 - Organização dos cabos ........................................................................................................ 42

Figura 47 - Carro Robô .......................................................................................................................... 42

Figura 48 - Carro Robô a seguir uma linha preta .................................................................................. 42

Figura 49 - Carro Robô .......................................................................................................................... 42

Figura 50 - Esquema da pista seguidor de linhas .................................................................................. 42

Figura 51 - Esquema da pista "labirinto"............................................................................................... 42

Figura 52 - Carro Robô .......................................................................................................................... 42

Page 8: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 6

Índice de tabelas

Tabela 1 - Especificações e preço unitário do Arduino Uno ................................................................. 10

Tabela 2 - Especificações e preço unitário do sensor shield ................................................................. 11

Tabela 3 - Especificações e preço unitário do Ponte H ......................................................................... 12

Tabela 4 - Especificações e preço unitário do módulo bluetooth ......................................................... 13

Tabela 5 - Especificações e preço unitário do sensor de ultrassónico .................................................. 14

Tabela 6 - Especificações e preço unitário do servo motor .................................................................. 15

Tabela 7 - Especificações e preço unitário do sensor ótico seguidor de linhas .................................... 16

Tabela 8 - Especificações e preço unitário do motor para as rodas ..................................................... 16

Tabela 9 - Especificações e preço unitário das pilhas ........................................................................... 17

Tabela 10 - Especificações e preço unitário do suporte para as pilhas................................................. 17

Tabela 11 - Especificações e preço unitário do carregador para as pilhas ........................................... 17

Tabela 12 - Especificações e preço unitário dos Jumpers Fêmea ......................................................... 18

Tabela 13 - Especificações e preço unitário da câmara ........................................................................ 18

Tabela 14 - Especificações e preço unitário das rodas .......................................................................... 18

Tabela 15 - Preço unitário e especificações do chassi para o carro ...................................................... 19

Tabela 16 – Preço unitário e especificações do switch ......................................................................... 19

Tabela 17 - Preço unitário da resistência .............................................................................................. 19

Tabela 18 - Preço unitário do organizador de cabos espiral ................................................................. 20

Tabela 19 - Orçamento total do carro robô .......................................................................................... 37

Page 9: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 7

Nota Prévia

Para concluir o curso de Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos é proposto a

realização de um Projeto de Aptidão Profissional (PAP). A PAP é uma prova que consiste na realização

de um projeto final de curso, onde aplicamos vários conhecimentos adquiridos ao longo destes 3 anos

de formação. Também através da realização do mesmo, podemos aprofundar outros temas menos

falados durante o nosso triénio de formação, preparando-nos para uma melhor adaptação ao mercado

de trabalho.

O projeto por nós escolhido, consiste na montagem e programação de um carro robô, com o

objetivo de realizar várias tarefas.

Page 10: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 8

Introdução

Neste relatório vamos apresentar um projeto mais centrado na eletrónica, que consistirá num

carro robô com a capacidade de se movimentar de forma autónoma e de modo telecomandada através

de um smartphone.

A área da robótica engloba computadores, robôs e computação que trata de sistemas

compostos por partes mecânicas automáticas e controladas por circuitos integrados, tornando

sistemas mecânicos motorizados, controlados manualmente ou automaticamente por circuitos

eletrónicos.

Cada dia que passa, os robôs têm sido extremamente úteis para nós e possivelmente, no

futuro, estas máquinas estarão cada vez mais presentes no dia a dia. Esta tecnologia possibilita uma

maior rapidez de produção de um produto, melhor qualidade nos acabamentos de um produto, baixos

custos de mão de obra (os patrões não precisam de terem tantos empregados) e aumenta a eficiência

de uma empresa. No nosso caso, o carro robô será útil por exemplo para as buscas policiais e

entretenimento.

Page 11: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 9

Objetivos do Projeto

Este projeto tem como objetivo de “assemblar” um carro robô que tem a capacidade de se

mover de forma autónoma, desviando-se de possíveis obstáculos. Além disso, terá um sistema que

permite ser controlado através do smartphone. Neste carro vai ser incorporada uma câmara de vídeo

para que seja possível ver tudo o que rodeia.

Com este carro robô pretende-se desenvolver um equipamento que seja útil para diversas

áreas tais como:

Investigações da Polícia: por vezes, a polícia costuma a fazer investigações em locais

perigosos e de difícil acesso. Então, este carro robô vai simplificar a maneira de fazer

uma investigação fora de perigo;

Fazer filmagens e tirar fotografias em zonas de difícil acesso;

Para entretenimento: em algumas zonas do mundo costuma-se a realizar eventos de

corridas de carros robôs, também, para desenvolver o espirito criativo nas camadas

dos mais jovens.

Page 12: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 10

Tabela 1 - Especificações e preço unitário do Arduino Uno

Apresentação do Material Envolvido no Projeto

Figura 1 - Logotipo do Projeto

Para a montagem deste projeto carro robô, foi preciso uma série de componentes para o

funcionamento do mesmo, sendo eles, citados abaixo.

Arduino UNO

O Arduino UNO é uma placa de desenvolvimento programável para amadores de eletrónica

para assim criarem circuitos eletrónicos como carros robôs, sensores, sistemas de vigilância, sistemas

automatizados, entre outros.

Figura 2 - Ligações do Arduino Uno

Page 13: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 11

Tabela 2 - Especificações e preço unitário do sensor shield

Figura 3 - Ligações do Shield V5.0

Shield

Para este projeto vamos precisar de um shield, isto é, uma placa de expansão que se encaixa

na parte superior do Arduino. Tem como principal funcionalidade expandir as ligações para a ligação

de diversos componentes como servo motores, módulos e diversos. Além disso, facilita a maneira de

ligar os componentes. Um dos shields compatível com o Arduino UNO e adequado para este projeto é

o “Sensor Shield V5.0”.

Page 14: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 12

Figura 4 - Ligações do Ponte H

Ponte H

O ponte H é um componente projetado para distribuir corrente para diversos motores. Em

vista disso é este o componente que vai ser utilizado para transmitir energia para os motores do carro

robô. O modelo do sensor shield escolhido para este projeto é o “Motor Shield L298N Ponte H”

Tabela 3 - Especificações e preço unitário do Ponte H

Page 15: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 13

Tabela 4 - Especificações e preço unitário do módulo bluetooth

Módulo Bluetooth HC-06

O bluetooth é um tipo de rede wireless que permite ligar e trocar informações entre dois

equipamentos eletrónicos como smartphones, computadores e outros. Esta tecnologia é bastante

utilizada para enviar fotografias de um smartphone para outro e transmitir áudio para uma coluna sem

fios (por bluetooth).

Para este projeto, o módulo bluetooth vai permitir emparelhar um smartphone com o carro

robô, para ser possível telecomanda-lo através de uma rede sem fios. O módulo a ser usado é o

“Módulo Bluetooth HC-06”.

Figura 5 - Ligações do módulo bluetooth

Page 16: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 14

Tabela 5 - Especificações e preço unitário do sensor de ultrassónico

Figura 6 - Funcionamento do sensor ultrassónico

Sensor Ultrassónico

Os sensores de proximidade ultrassónicos são semelhantes a um sonar que permite medir

distâncias entre ele e um objeto. Este sensor transmite uma alta frequência de som para um objeto

através do Trigger e recebe um sinal de retorno através do Echo.

Sempre que o carro robô detetar um objeto próximo, este componente vai fazer com que ele

se desvie do obstáculo e continue assim a dirigir. Além do mais, os sensores ultrassónicos de outro

modo, podem ser usados em sistemas de alarme (para a deteção de movimento), para saber o nível

de água de um poço, e diversos.

Para este efeito, o sensor ultrassónico que vai instalar-se no carro é o “Sensor de distância

ultrassónico HC-SR04”

Page 17: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 15

Tabela 6 - Especificações e preço unitário do servo motor

Servo Motor

O servo motor terá como função rodar o sensor ultrassónico para que o carro robô tenha uma

melhor deteção pelos vários obstáculos existentes.

O modelo do servo motor que vai aplicar-se ao carro robô é “TowerPro SG90S”

Conforme mostra a figura 7, verifica-se que o servo motor tem três fios de cores diferentes

sendo eles: castanho, vermelho e laranja. As ligações têm a seguinte funcionalidade:

Jumper castanho: Negativo (Ground);

Jumper vermelho: Positivo (VCC);

Jumper laranja: Sinal.

Figura 7 - Ligações do Servo Motor

Page 18: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 16

Tabela 8 - Especificações e preço unitário do motor para as rodas

Figura 8 - Esquema do módulo seguidor de linhas

Sensor ótico seguidor de linhas

O sensor ótico seguidor de linhas tem como funcionalidade guiar o carro robô a seguir linhas.

Este componente contém dois leds infravermelhos em que um emite o sinal e o outro recebe o sinal.

Como pode verificar-se na figura acima, este sensor tem um potenciómetro que permite

regular a distância que queremos a que ele capture as linhas. O sensor escolhido para este projeto tem

como modelo: “Módulo seguidor de linhas IR Keyes Tcrt5000”

Motor para as rodas

O motor escolhido para permitir o funcionamento das rodas do carro é o “DC Geared Motor

130 Dual Shaft”.

Tabela 7 - Especificações e preço unitário do sensor ótico seguidor de linhas

Page 19: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 17

Tabela 10 - Especificações e preço unitário do suporte para as pilhas

Tabela 11 - Especificações e preço unitário do carregador para as pilhas

Tabela 9 - Especificações e preço unitário das pilhas

Pilhas

As pilhas que vão alimentar todos os circuitos do carro robô são do modelo “UltraFire BRC

18650 3000mAh". São do tipo 18650 e têm a vantagem de ser recarregáveis o que não será necessário

andar sempre a investir em pilhas novas.

Suporte para pilhas

Como as pilhas escolhidas para alimentar o carro robô são do tipo 18650, o suporte para as

mesmas tem de ser para pilhas 18650 para que dê para as encaixar.

Carregador para as pilhas

Sendo necessárias duas pilhas para o carro robô é adequado comprar um carregador de pilhas

18650 duplo (que suporte duas pilhas). Vai investir-se no carregador universal “NK-809 charger”.

Este carregador foi adquirido fora do território europeu, mas vem incluído um adaptador de

padrão europeu para ser possível ligar às tomadas elétricas em Portugal.

Page 20: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 18

Tabela 12 - Especificações e preço unitário dos Jumpers Fêmea

Tabela 13 - Especificações e preço unitário da câmara

Jumpers

Os jumpers são fios que permitem ligar os componentes como o servo motor, sensor

ultrassónico e outros ao Arduino e/ou ao shield.

Na criação deste projeto, todos os jumpers necessários são do tipo “Fêmea/Fêmea”.

Câmara

Um dos objetivos deste carro robô como já salientado no tema “Objetivos do Projeto” é

visualizar tudo o que está a acontecer ao redor, fazer filmagens e tirar fotografias.

A câmara escolhida é a “Action Cam DENVER AC-5000W Prateado”. Esta câmara é de ação e

suporta ligação wireless. As suas imagens serão transmitidas sem fios para o smartphone ou noutro

dispositivo onde esteja vinculada.

Rodas

Para o carro robô, vai ser necessário comprar um 1 kit de 4 rodas.

Tabela 14 - Especificações e preço unitário das rodas

Page 21: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 19

Tabela 15 - Preço unitário e especificações do chassi para o carro

Tabela 16 – Preço unitário e especificações do switch

Tabela 17 - Preço unitário da resistência

Chassi para o carro

Para fixar os componentes do carro robô é necessário um chassi. Logo, ao pensar nisso,

adquiriu-se um chassi com as seguintes medidas apresentadas na tabela 15.

Este chassi já tem incluído os respetivos parafusos para fixar os componentes.

Switchs

O switch é o interruptor responsável que está encarregue de alterar as várias funções do carro

robô como seguir linhas, desviar dos obstáculos ou controla-lo através do smartphone. Para tal, vai

adquirir-se dois switchs de alavanca de duas posições “MTS-1”, visto que o carro robô tem 3

funcionalidades.

Resistências

As resistências têm como função de resistir, regular e definir o fluxo de corrente que o

atravessam. Estas vão ser ligadas entre o Ground e um dos pinos do switch para evitar que o mesmo

se queime. Para este projeto é necessário duas resistências de 10K Ohm.

Page 22: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 20

Tabela 18 - Preço unitário do organizador de cabos espiral

Organizador de Cabos Espiral

A estética é um fator que pode influenciar na compra de algum produto. Com este ponto de

vista, decide-se comprar um organizador de cabos em forma espiral para organizar os jumpers e para

dar um melhor acabamento ao carro.

Page 23: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 21

Software envolvido

Programação do Carro

A empresa criadora do Arduino tem uma plataforma

própria de desenvolvimento de código conhecido por Arduíno

IDE. É um software gratuito e open source o que facilita a escrita

e testes do código.

É compatível nas plataformas Windows, Mac OS e Linux.

A linguagem de programação é em baseada em C++. O software

é baseado no Java, logo, para este software funcionar

normalmente é necessário tê-lo instalado. Funciona em todos

os modelos de placas Arduino.

Figura 9 - Logotipo do Arduíno

Figura 10 - Software Arduino IDE

Page 24: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 22

Figura 12 - Imagens do BT Arduino Controller

Figura 13 - QR CODE - Download do BT Arduino Controller

Software de controlo remoto

Para estabelecer a comunicação entre o smartphone com carro robô, escolheu-se a aplicação

BT Arduino Controller. Com esta APP é possível:

Visualizar tudo o que a IP câmara está a captar;

Controlar remotamente o carro;

Escolher os caracteres a serem enviados ao clicar em cada

tecla para o Arduíno.

A empresa desenvolvedora deste software é o blog da robótica.

Este software é grátis e está disponível na Google Play.

Download da Aplicação

Figura 11 – Logo da aplicação BT Arduino Controller

Page 25: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 23

Figura 16 - QR CODE- Download do SYMAGIX

Software para captura e gravação de vídeo

Para colocar a câmara a gravar vídeos ou tirar fotografias de

forma remota é necessário instalar mais um aplicativo no smartphone

com o nome “SYMAGIX”.

Esta aplicação foi desenvolvida pela empresa DIND LISEN e é

gratuita.

Download da Aplicação

Figura 14 - Logo da aplicação SYMAGIX

Figura 15 - Imagens do SYMAGIX

Page 26: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 24

Programação inicial

Ao iniciar a programação, teve-se que programar cada componente de forma individual. Só

depois de tudo é que se compilou todos os códigos e os simplificamos.

Código para o funcionamento dos motores das rodas

Inicialmente, começou-se por verificar se os motores das rodas

estavam a funcionar dentro da normalidade. Dessa forma, desenvolve-se o

seguinte código abaixo, onde vai programar-se os motores com alguns

delays para fazerem carro virar para a direita, esquerda, frente e trás.

Figura 17 - Motor das rodas

Page 27: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 25

Figura 18 - Programação dos motores das rodas do carro robô

Page 28: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 26

Código para o funcionamento do módulo bluetooth

De seguida, desenvolveu-se um código para o módulo bluetooth já

compilado com o movimento dos motores.

Programou-se o bluetooth para ele receber as variáveis que recebe do

software de controlo e para assim cumprir as funcionalidades conforme a

variável que vai receber.

Figura 19 - Módulo Bluetooth

Page 29: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 27

Figura 20 - Programação do módulo Bluetooth com os motores

Page 30: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 28

Código para o funcionamento dos sensores infravermelho

Após a programação dos códigos acima, fez-se um código exclusivo

para o sensor infravermelho. Aqui juntamos o código do movimento dos

motores juntamente com os infravermelhos.

Figura 21 - Módulo seguidor de linhas

Page 31: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 29

Page 32: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 30

Page 33: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 31

Código para testar sensor ultrassónico

Depois das três etapas, de conseguir controlar o carro robô

por via bluetooth, decidimos começar já a juntar os códigos todos,

mas antes disso, tivemos que testar o sensor ultrassónico para

verificar se o mesmo calculava bem as medidas, e assim adiante.

Figura 22 - Sensor ultrassónico

Figura 23 - Código para testar ultrassónico

Page 34: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 32

Código final

Depois de tudo estar testado, começou-se assim a compilar os códigos do bluetooth, do

movimento dos motores e do seguidor de linhas. O switch e o sensor ultrassónico juntamente com

o servo motor, começou-se a programar diretamente no código final.

Aqui fizemos melhorias na programação, e simplificamos o código para um entendimento

mais facilitado.

Page 35: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 33

Page 36: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 34

Page 37: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 35

Page 38: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 36

Figura 24 - Programação final do carro robô

Page 39: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 37

Orçamento total do carro Robô

Algum material que nós optamos por comprar foi em kits de componentes para que o custo

fosse mais reduzido, já que comprar cada componente de forma individual acabava por ficar mais

dispendioso. Neste orçamento, todos os preços dos produtos estão de forma individual e foram

consultados em dezembro de 2017.

Todo o material envolvido para o carro robô foi adquirido em lojas online, como por exemplo,

Gearbest e Aliexpress. A câmara foi na Worten, e o Switch de Alavanca na Leiriatronica.

Tabela 19 - Orçamento total do carro robô

Page 40: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 38

Conclusão

Durante a realização deste projeto prático, podemos concluir que foi de grande proveito para

nós. Todo o esforço, tempo envolvido, pesquisa e mais pesquisa, fez-nos ganhar mais conhecimento e

mais aprofundamento em programação em Arduino e montagem de circuitos eletrónicos. A escolha

de todo o material, a aplicação dos conhecimentos teóricos como a programação em Arduino, fez com

que ficássemos com uma melhor noção do que está por “trás” um carro robô.

Concluindo, como é normal, ao longo do desenvolvimento deste projeto, foram surgindo

dificuldades, mas, todas elas se ultrapassaram com muitas horas de pesquisa e com a ajuda dos

professores da área técnica.

Page 41: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 39

Netgrafia

Education.rec.ri.cmu.edu. (novembro de 2017). Obtido de

http://education.rec.ri.cmu.edu/content/electronics/boe/ir_sensor/1.html

PlayStore. (novembro de 2017). Obtido de

https://play.google.com/store/apps/details?id=appinventor.ai_blogdarobotica.BTarduinoController

Arduino. (novembro de 2017). Obtido de https://www.arduino.cc

Filipeflop. (novembro de 2017). Obtido de https://www.filipeflop.com/blog/sensor-ultrassonico-hc-

sr04-ao-arduino/

Wikipédia. (dezembro de 2017). Obtido de https://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte_H

Arduinocomponent. (dezembro de 2017). Obtido de

http://arduinocomponent.blogspot.pt/2014/01/sensor-shield-v-50.html

Akizukidenshi (dezembro de 2017). Obtido de

http://akizukidenshi.com/download/ds/towerpro/SG90.pdf

Page 42: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 40

Agradecimentos

Queremos agradecer a todos os que nos ajudaram na realização deste projeto, em especial ao

professor Charly Silva, professor Rui Ramos, professor José Alves e ao professor Carlos Gonçalves. Sem

a ajuda deles seria difícil realizar este grande projeto.

Agradecemos por estarem sempre disponíveis para nos ajudarem a esclarecer certas dúvidas

que iam surgindo, a verificarem se existia erros ortográficos e em determinados conceitos mais

técnicos.

Page 43: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 41

Figura 25 - Planeamento das ligações dos componentes ao Arduino

Figura 26 - Montagem do Ponte H

Figura 27 - Montagem do Ponte H

Anexos

Page 44: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 42

Figura 28 - Montagem do Ponte H

Figura 30 - Afinações

Figura 29 - Afinações

Page 45: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 43

Figura 32 - Montagem do chassi

Figura 31 - Verificação das ligações do Ponte H

Page 46: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 44

Figura 33 - Montagem do chassi

Figura 34 - Ligações dos jumpers ao Arduino

Figura 35 - Afinar sensor ultrassónico

Page 47: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 45

Figura 36 - Testes iniciais

Figura 37 - Testes iniciais

Page 48: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 46

Figura 38 - Testes iniciais da programação

Figura 39 - Testes iniciais

Page 49: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 47

Figura 40 - Chassi do carro com o Arduino e Shield

Figura 41 - Ponte H em funcionamento

Page 50: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 48

Figura 42 - Organização dos jumpers e afinações

Figura 43 - Organização dos jumpers e afinações

Page 51: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 49

Figura 44 - Organização dos jumpers e afinações

Figura 45 - Organização dos cabos e afinações

Page 52: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 50

Figura 46 - Organização dos cabos

Figura 47 - Carro Robô

Page 53: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 51

Figura 48 - Carro Robô a seguir uma linha preta

Figura 49 - Carro Robô

Page 54: CARRO ROBÔ Final PAP...CARRO ROBÔ Página 1 Projeto Prático – Carro Robô “Todas as maiores invenções tecnológicas criadas pelo homem — o avião, o automóvel, o computador

CARRO ROBÔ

Página 52

Figura 50 - Esquema da pista seguidor de linhas

Figura 51 - Esquema da pista "labirinto"

Figura 52 - Carro Robô