Darlan Klein
Paula Nakano
Rafael Barbosa
Projeto Joaninha
1 . Projeto mecânico preliminar :
O robô segue uma linha de uma cor destacada na pista de prova, para isto é usado um sensor infravermelho que detecta a diferença de cor.
Para seguir a linha, a estrutura mecânica de movimentação do robô utiliza rodinhas de borracha. Duas rodas que movimentam o robô através de dois motores DC, sendo que os dois motores controlam a direção.
A estrutura do robô foi construída utilizando cd´s.
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Figura 1: Vista Lateral do robô. |
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Figura 2: Vista superior do robô. |
2 . Projeto da pista de prova :
A pista do robô foi desenvolvida em uma folha A1. A linha para o robô seguir foi pintada de preto para que os sensores possam detectar a diferença de cor.
O circuito utilizado foi:
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Figura 3 : Pista de prova. |
3 . Projeto dos sensores :
O projeto robô utiliza dois sensores infravermelho, com os testes realizados foi verificado que a velocidade de resposta média esperada é de 4ms. E o consumo máximo de energia elétrica do sensor é de aproximadamente 1mA. O sensor possui um diâmetro de 5mm por 7mm de altura, e boas respostas foram obtidas com até 2cm de distância.
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Figura 4: Todo equipamento usado para teste.
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Figura 5: Velocidade de resposta do sensor no osciloscópio. |
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Figura 6: Consumo máximo de corrente medido no multímetro.
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Figura 7: Teste com barreiras do sensor. |
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Figura 8: Teste de reflexão com barreira do sensor. |
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4 . Projeto Robô Eletro-Mecânico :
O projeto eletro-mecânico do robô utiliza dois motores DC. Foram realizados alguns testes para medir a velocidade, o torque, consumo previsto, e circuito eletrônico de potência do robô. Não foi utilizado neste projeto caixa de redução e sistemas de engrenagem.
A velocidade desejada foi medida através de um fio, mediu-se o comprimento do fio e o tempo que o motor levou para enrolá-lo. O valor da velocidade encontrado foi de aproximadamente 3,6m/s.
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Figura 9: Foto da medição da velocidade. |
Para medir o torque foi utilizado um dinamômetro e uma linha, uma ponta da linha foi colocado no motor e a outra ponta no instrumento. Foram aplicadas diferentes tensões, e medido a força no dinamômetro. Encontrou-se diferentes valores para diferentes tensões. Assim, foi montado um gráfico com os valores obtidos.
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Figura 10: V x Kgf |
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Figura 11: Foto da medição da força com o dinamômetro. |
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Figura 12: Medição com o dinamômetro. |
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Figura 13: Valor encontrado no dinamômetro. |
O consumo de cada motor com o robô em movimento é de aproximadamente 100mA, e praticamente nulo com ele em repouso.
O circuito de potência utilizado provisoriamente utilizava transistores TIP125, e um potenciômetro de 1kΩ. Quando aplicado um sinal de nível lógico zero a tensão de saída é baixa, e quando aplicado um sinal de nível lógico um na entrada do circuito a tensão de saída é Vcc.
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Figura 14: Circuito de potência. |
5 . Projeto eletrônico do microprocessador :
Para a realização do projeto robô foi utilizado o microprocessador 89C2051. As portas P1.4 e P1.5 são utilizadas para os sensores, e as portas P1.2 e P1.3 para controlar os motores.
Não foi necessário nenhum recurso do processador do tipo TIMER, PWM ou interrupções.
O clock utilizado é de 1,85MHz para atender o tempo de resposta exigido.
Foi previsto de no máximo 35mA para o módulo do microprocessador.
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Figura 15: Microprocessador 89C2051. |
6 . Fluxograma do software embarcado :
Código Fonte :
org 0
mov p1,#255d
mov r1,#1d
Loop:
jb p1.4,LigarMotorUm
jb p1.5,LigarMotorDois
cjne r1,#2d,IgualUm ; alterna os motores para seguir em linha reta
setb p1.2
clr p1.3
jmp Loop
IgualUm:
setb p1.3
clr p1.2
jmp Loop
LigarMotorUm: ;liga motor um e desliga dois
jb p1.5,Parar
setb p1.2
clr p1.3
mov r1,#2d
jmp Loop
LigarMotorDois: ;liga motor dois e desliga um
jb p1.4,Parar
setb p1.3
clr p1.2
mov r1,#1d
jmp LoopParar: ;para os motores
clr p1.2
clr p1.3
jmp Loop
end
P1.4 = 1
P1.5 = 1
P1.4 = 0
P1.4 = 1
P1.5 = 1
P1.5 = 0
R1 = 2
R1 = 1
8 . Fotos do Projeto :
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Figura 16: Lateral do Robô |
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Figura 17: Vista Superior |
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Figura 18: Robô na pista |
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Figura 19: Equipe (Darlan, Paula e Rafael) |
