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domingo, 17 de novembro de 2013

Carrinho segue-faixa I

Como projeto final de automação da criançada do projeto decolar resolvi construir um carrinho segue-faixa para que eles o programem. Peguei um kit emprestado com os amigos da Acrux e bolei um sensor de faixa, que encomendei ao amigo Euclas que o construiu. Aqui, imagens do carrinho e do sensor:

Carrinho visto de cima
Para quem não conhece, o segue-faixa é um carrinho que consegue seguir uma faixa preta pintada no chão, que define uma espécie de pista que o carrinho deve seguir. É um autômato clássico e simples, muito usado para ensinar automação e em competições de robótica.

Na foto acima, do lado esquerdo (parte traseira, fundo amarelo), o Arduino Mini. No meio do carrinho, o driver que comanda os dois motores (tração e direção) e na frente o sensor de faixa. A bateria está embaixo, dentro do chassis do carrinho.

Sensor de faixa, visto de cima

Detalhe do sensor de faixa, visto de baixo.

A foto acima mostra o sensor de faixa. Composto de 3 sensores de luminosidade tipo LDR e dois LEDs, ele funciona da seguinte forma: os LEDs, de cor branca, são acesos. O sensor LDR (esses com um desenho em ziguezague) tem a sua resistência variando de acordo com a quantidade de luz que incide sobre ele. Como a faixa preta reflete uma quantidade de luz diferente do piso, a ideia é que o programa use essa diferença de valores para detectar se a faixa está "escapando" para um ou outro lado, virando a direção do carrinho para corrigir a trajetória e "trazer a faixa" para o centro, alinhando o carrinho.

Acontece que o Arduino não "lê" (mede) resistência elétrica. A única grandeza que ele lê é variação de tensão, de 0 a 5V. Devemos então transformar uma variação de resistência em uma variação de tensão correspondente. Isso pode ser feito usando-se um circuito chamado divisor de tensão. Neste blog existem alguns posts que explicam a ideia, então não vou me repetir, basta vc clicar aqui e aprender como funciona a coisa.

Abaixo o esquema elétrico do sensor.


O esquema acima, feito no Fritzing, é só uma representação do circuito, já que não foi usada uma protoboard para montar o circuito. Os LEDs são alimentados pelo pino 11 do Arduino. Os divisores de tensão dos LDRs estão conectados aos pinos A0, A1 e A2 (analógicos).

No próximo post veremos os softwares de teste que foram feitos para testar os sensores e os motores.

Abracadabraço!