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O Laboratório de Garagem
O Laboratório de Garagem foi fundado em 2010 e tem como proposta ser uma iniciativa voltada para a integração, colaboração e apoio aos desenvolvedores independentes de ciência e tecnologia.
O Lab começou com uma rede social, destinada a inventores que gostavam de trocar ideias e opiniões sobre seus projetos, logo surgiu um laboratório compartilhado onde, os inventores se reuniam para dar "vida" as suas ideias. Conforme essas ideias foram surgindo veio a iniciativa Incubadora, onde elas poderiam se tornar um produto. Com tudo isso acontecendo surgiu a loja do Lab criada para sustentar e expandir o Laboratório de Garagem.
Hoje esta iniciativa conta com uma rede social, uma loja, uma incubadora e um grupo de pessoas que acredita que a revolução pode sair de qualquer ideia, de uma simples discussão em um grupo de amigos, ou de uma garagem qualquer.
Rede Social
Nossa rede social, oferece diversas ferramentas para interação e colaboração entre seus membros. Esta rede conta com mais de 27 mil usuários cadastrados, que apresentam e solucionam diversas duvidas, tanto na área de eletrônica quanto em outras. Além disso nós também postamos tutoriais no site, mostrando como usar e os tipos de aplicações de alguns produtos.
Loja Virtual
A nossa loja oferece peças, componentes, acessórios e um suporte para que garagistas de todo o Brasil possam dar vida ás suas ideias.
Incubadora
Índice
1. Apresentação ... 4
2. Funcionamento ... 5
3. Montagem ... 6
3.1. Faça as conexões dos motores e da alimentação no Dual Motor Garagino ... 7
3.2. Encaixe o Garagino no Dual Motor Garagino ... 7
3.3. Faça as ligações dos sensores e fixe-os na plataforma zumo ... 8
4. Programação ... 9
4.1. Leitura do Sensor ... 9
4.2. Controle dos motores ... 9
4.3. Sketch ... 9
4.4. Gravando o programa no Garagino ... ...11
5. Executando ... 11
5.1. Insira as pilhas no suporte da plataforma zumo ... 11
5.2. Ajuste os sensores ... 12
6. Referências ... 13
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1. Apresentação
Nesta oficina você será introduzido ao mundo da robótica, onde você pode criar robôs autônomos utilizando sensores e lógica de programação, e nessa oficina montaremos um seguidor de linha. O robô seguidor de linha já se tornou um clássico na aprendizagem de robótica, sendo até um tipo de categoria em qualquer competição de robótica hoje em dia. Ele junta a interface de controles entre um robô e seus sensores e também o divertido desafio de montar e ajustar um robô que nunca saia da linha e complete todo o percurso.
2. Funcionamento
Figura 1- Emissor e receptor Infravermelho
Com um emissor e um receptor infravermelho é simples detectar a linha preta. O emissor emite a luz infravermelha e quando essa luz for refletida, o receptor irá receber a luz. Em nossa demonstração utilizamos uma cartolina branca e fita isolante, quando for refletida e recebida pelo receptor, nos indica que abaixo do nosso receptor tem uma superfície que reflete a luz, no nosso caso essa superfície será a cartolina branca. Quando o sensor estiver acima da fita isolante, por ela ser preta, não refletirá luz, então com isso podemos afirmar que está sendo detectada a linha preta. Ao detectar que o carrinho esta saindo da linha, acionamos os motores para que ele permaneça acima da linha.
Com essa montagem de emissor + receptor, estamos trabalhando com uma lógica binária, ou reflete luz, ou não reflete, ou seja, ou o sensor está acima da cartolina branca, ou o sensor está acima da linha preta. Na figura abaixo você pode ver o resumo da lógica utilizada para controlar o Zumo:
Figura 2 - Lógica utilizada para controlar o Zumo
Os micromotores são controlados pelo Dual Motor Garagino e ele permite que controlemos cada um dos motores individualmente.
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3. Montagem
Imagem 1 - Robô Seguidor de Linha
Itens necessários: - Computador
- Garagino + Conversor USB/Serial - Dual Motor Garagino
- Plataforma robótica Zumo com Motores
- Sensores de Linha (Montagem Emissor + Receptor infravermelho) - 4 Pilhas AA
3.1. Faça as conexões dos motores e da alimentação no Dual Motor Garagino:
Imagem 2 - Conexão dos motores e alimentação
> Motor da Esquerda – M1 (Vermelho M1+ / Azul M1-) > Motor da Direita – M2 (Vermelho M2+ / Azul M2-) > Alimentação – (Vermelho + / Azul -)
3.2. Encaixe o Garagino no Dual Motor Garagino:
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3.3. Faça as ligações dos sensores e fixe-os na plataforma zumo:
Imagem 4 - Conexão dos sensores
> 5V – Vermelho > GND - Preto
> A4 – Sensor da Esquerda (Amarelo) > A5 – Sensor da Direita (Amarelo)
Imagem 5 - Sensores fixados com fita dupla face
4. Programação
4.1. Leitura do Sensor
Para efetuar a leitura dos sensores de linha, basta utilizar o seguinte comando:
analogRead(Ax); - Sendo x um número de 0 a 5, que será determinado pelo o pino de leitura.
Quanto maior for o valor aferido pelo sensor, menor será a refletância, ou seja, quanto mais próximo de 1023, menos a luz está sendo refletida.
4.2. Controle dos motores
Para controlar os motores, primeiramente você deve incluir a biblioteca e criar uma instância da mesma como podemos ver no exemplo abaixo:
#include <DualMotor.h> //Inclui a biblioteca DualMotor.h DualMotor dualmotor; //Instância a DualMotor
As funções de controle dos motores são bem simples, veja a descrição de cada uma das funções abaixo: dualmotor.M1move(velocidade, sentido); //Aciona o motor 1, velocidade (0 a 255) e sentido (0 - Trás ou 1 - Frente)
dualmotor.M2move(velocidade, sentido); //Aciona o motor 2, velocidade (0 a 255) e sentido (0 - Trás ou 1 - Frente)
dualmotor.M1parar(); //Para o motor 1 dualmotor.M2parar(); //Para o motor 2
4.3. Sketch
O programa para o seguidor de linha pode ser encontrado abaixo, basta digitá-lo na interface da Arduino IDE:
#include <DualMotor.h> //Inclui a biblioteca
#define SENSOR_ESQ A4 //Define SENSOR_ESQ como A2
#define SENSOR_DIR A5 //Define SENSOR_DIR como A3 DualMotor.h DualMotor dualmotor; //Instancia a DualMotor
void setup() {
delay(5000); //Aguarda 5 segundos para iniciar o programa Serial.begin(9600);
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}
void loop() {
if(analogRead(SENSOR_ESQ) < 700 && analogRead(SENSOR_DIR) < 700) //Senão se nenhuma luz for refletida para os sensores
{
//Move para Frente
dualmotor.M1move(255,1); //Motor 1 (Esquerda), gira para frente com velocidade total (255) dualmotor.M2move(255,1); //Motor 2 (Direita), gira para frente com velocidade total (255) Serial.println("Frente");
}
else if(analogRead(SENSOR_ESQ) < 700) //Senão se o sensor da Esquerda detectar a linha preta {
//Move para Esquerda
dualmotor.M1move(255,1); //Motor 1 (Esquerda), gira para trás com velocidade total (255) dualmotor.M2move(255,0); //Motor 2 (Direita), gira para frente com velocidade total (255) Serial.println("Direita");
}
else if(analogRead(SENSOR_DIR) < 700) //Senão se o sensor da Direita detectar a linha preta {
//Move para a Direita
dualmotor.M1move(255,0); //Motor 1 (Esquerda), gira para frente com velocidade total (255) dualmotor.M2move(255,1); //Motor 2 (Direita), gira para trás com velocidade total (255) Serial.println("Esquerda");
} else {
//Move para Trás com velocidade reduzida e aguarda 100 milissegundos
dualmotor.M1move(100,0); //Motor 1 (Esquerda), gira para trás com potência reduzida (100 ~ 39%) dualmotor.M2move(100,0); //Motor 2 (Direita), gira para trás com potência reduzida (100 ~ 39%) delay(100); //Aguarda 100 milissegundos
Serial.println("Tras"); }
4.4. Gravando o programa no Garagino
Após digitado o programa, para passar a programação para o Garagino basta conectar o Conversor USB/Serial e clicar em Upload no programa Arduino IDE:
Figura 3 – Programando o Garagino
5. Executando
5.1. Insira as pilhas no suporte da plataforma zumo:
Imagem 6 - Inserindo as pilhas
Depois de inserido as pilhas, você terá 5 segundos para posicionar o Zumo acima da linha da qual ele deverá seguir.
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5.2. Ajuste os sensores:
Se o seu carrinho não conseguir permanecer na linha, tente ajustar a altura dos sensores. Outra possibilidade do mesmo não conseguir seguir a linha pode ser a distância entre eles, já que ela tem que ser um pouco maior que a espessura da linha:
