Quadricoptero - Parte 2

     Fala pessoal, hoje irei fala mais do projeto ensinando como fazer testes, balancear, calibrar e posicionamento das hélices e sentindo de rotação.
     Não tenho vídeos próprios mas irei postar vídeos que explicam sobre o assunto. 

-Balancear Hélices
     Porque balancear as hélices? Sem o balanceamento pode influenciar na estabilidade do projeto, o drone pode começar a puxar para o lado ou para algum sentido. No balanceador, a hélice tem que ficar completamente na horizontal, caso tenha algum desnível precisa balancear.
     Como balancear? Bem simples, no meu caso e que pesquisei na internet, cortei várias tiras de fita isolante bem pequenos e fui colocando na hélice que estava mais alta até nivelar.

Existem vários modelos de balanceador com vários preços

-Calibrar os ESC

     É necessário calibrar os ESC para reconhecer o valor máximo e o valor mínimo de leitura do controle, toda vez que mudar o receptor é necessário calibra-lo novamente. Não só com controle, até fazendo teste usando potenciômetro ou utilizando um servo test precisa calibrar, como mostra no vídeo abaixo.

-Tipos de Hélices e Sentidos de Rotação
     Numa explicação bem clara, o motor com a hélice tem que pegar o ar que fica em cima e jogar para baixo para que possa começar a levantar vôo, mas precisamos saber que cada motor precisa rodar num sentido (de acordo com a hélice) para ficar estabilizado no ar, caso contrario irá subir "rodopiando".
     A imagem abaixo ilustra o sentido dos motores para um quadcopterto, mas cada drone com quantidade de motores diferentes tem uma montagem nesse aspecto. 

No meu caso, estou usando o QUAD X

     No Quadcoptero é necessario usar 2 pares de pas, cada par possui hélices com sentidos oposto uma das outras (CW e CCW, sigla ingles que e sentido horário e sentido anti-horáio), com isso junto ao motor que irá puxar o ar de cima e jogar para baixo

-Baterias

     Não tem muito o que explicar nas baterias e sim para prestar atenção que também existe uma ligação entre os ESC e o modelo de bateria. Precisa prestar atenção a especificação do ESC com qual bateria é compatível pela quantidade de celulas que a mesma possui.

     Bom pessoal, qualquer duvida só deixar comentário que responderei o mais rapido possivel. Com drone não sou nenhum expert mas estou tentando aprender o maximo para passar para vocês. Espero que tenham gostado e até a proxima

Sensor de Proximidade com Infravermelho

     Existem várias maneiras de fazer um projeto para detectar um obstáculo, como já tinha postado antes, um deles foi o sensor de toque. Nesse caso vou mostrar como se faz com sensor infravermelho que, funciona a mesma coisa que um sistema de sensor de luz.

     Bom, no circuito logo a seguir irão ver que possui 2 LEDs IR emissor e 1 LED IR receptor. Os dois emissores mandam a luz infravermelho, caso não tenha obstáculo a frente a luz não irá voltar com intensidade, caso tenha um obstáculo a frente a luz que foi emitida irá ser refletida e o receptor fará a leitura. Quando o obstáculo fica mais próximo, maior será o valor da leitura no Arduino.

Esquema:

Houve um erro na imagem a ordem fica: 5v, GND e Sinal

     Na programação vou usar um exemplo quando houver algum obstáculo, acenderá um LED. Bom que com esse projeto é bem semelhante ao sensores como Sharps que são bem carinhos.

Programação:

int sensor = 0;
int valor = 0;
int led = 13;
void setup()
{
  pinMode(led, OUTPUT);    //Especifiquei que LED é saída de dados
  Serial.begin(9600);      //Taxa de dados 9600 bps (bytes por segundo)
}
void loop()
{
  valor=analogRead(sensor);//Preparando o sensor, dizendo que a leitura pertence ao valor
  Serial.println(valor);   //Linha que expressa para mostrar o valor do sensor no Monitor Serial
  if(valor > 200)          //Condição que se o valor for maior que 200
  {
    digitalWrite(led, HIGH);//LED fica acesso
  }
  else                      //Caso contrario,
  {
    digitalWrite(led, LOW); //LED fica apagado
  }
}

Vídeo:

O vídeo está sendo editado, mas logo será postado

     Bom, espero que tenham gostado, qualquer duvida já sabem só comentar. Até mais...

Cubo LED 3x3x3

     Bom conseguir fazer o meu ultimo projeto do ano, consegui fazer o cubo LED. Bom esse projeto tem de vários tamanhos , formas e tipos de LED, no meu caso estou usando nas dimensões 3x3x3 com LED de alto Brilho Azul (os que foram comprado no DealExtreme).

     Nesse projeto usei uma programação demo, que já estava disponibilizada no site do Arduino.cc mas usei essa programação só para conferir se o projeto estava funcionando ou não, logo logo irei postar a minha programação.

Material Usado:
- 27 LEDs;
- 9   Resistores de 220ohm;
- 3   Transistores BC547 (NPN);
- Barra de Terminal Macho;
- Placa Virgem 60x70mm;
- Fio Cabinho;


     Antes de começar, para poder me ajudar na montagem do projeto peguei uma placa pequena e fina  de madeira e fiz os furos para encaixar os LEDs, espacei entre eles 2cm e soldei os anodos (todos os anodos "viram 1 só").

     Necessário fazer isso 3 vezes, lembrando e prestando atenção qual é o anodo do LED, para quem não sabe, o anodo é o terminal maior* e o catodo é o terminal menor*. Cada nível você só liga entre eles o anodo (+). Quando começar a juntar os 3 níveis, ai sim você irá juntar o catodos.

     Recomendo que logo após que terminar de montar o Cubo pegar o multímetro e  colocar na escala de semicondutor (simbolo do diodo) e testar LED por LED. Tem multímetro que faz que o LED acenda quando polarizados corretamente e existe outros multímetros que só mostra um valor no display.
     Após que verificar se está tudo correto, é só colocar na placa de circuito, eu fiz um layout para uma placa 70x60mm, mas como eu tinha retalho usei 80x80mm, bom que sobra uma margem boa para os trilhos.

     Na foto anterior, os componentes deixei virado para baixo, do lado oposto do cobre da placa e os LEDs do outro lado, para poder aproveitar o cobre e escrever como vocês podem ver. O link da programação que usei já disponibilizei no link logo no inicio da postagem, que direciona para o 4shared e baixar uma programação demo (precisa descompactar na pasta Libraries que fica dentro da pasta do programa do Arduino).

Vídeo:

O vídeo ficou um pouco acelerado (causas que não sei explicar)

     Espero que tenham gostado desse projeto, foi o ultimo desse ano agora é só curtir um pouquinho essas ferias que vão ser rápidas, mas em Janeiro já devo ta colocando o novo projeto. Feliz Natal a todos e um Ótimo Ano Novos para vocês. Até mais qualquer duvida já sabem deixem como comentários que responderei o quanto antes.

*Parte da postagem corrigida, grato

Fonte de Alimentação Ajustável de 1,2V-30V e 1A

     Um bom projeto para ajudar vocês, é sempre bom ter uma fonte de alimentação ajustável porque com isso não precisa de ficar catando pilhas ou as vezes até fazendo gambiarras como eu sempre fazia, rs

Lista de Material:
- 1 Transformador 12v +12v, 500mA
- 1 porta fusível e 1 fusível de 500mA
- 1 LED Vermelho
- 2 Resistores de 470ohm de 1/2W
- 5 diodos 1N4007
- 1 Regulador de Tensão LM317
- 1 Chave HH (110v e 220v)
- 1 Chave Alavanca (Ligar e Desligar a fonte)
- 3 Capacitores de 2200uF 50v
- 2 Bornes (Vermelho e Preto)
- 2 Potenciômetros um de 1kohm (ajuste fino) e outro de 10kohm (ajuste grosso)
- Caixa Patola (a escolha)

Esquema Elétrico:

     Em paralelo com o CI regulador, pode colocar um diodo (por isso que seria 5 diodos) que serve para proteger o componente. O lado do anodo do diodo ficará ligado no terminal entrada (IN) do Regulador e o catodo ficará ligado no terminal de saída (OUT). Os bornes ficara nas extremidades do ultimo capacitor, serve para poder visualizar o valor desejado.

O layout acima, está para impressão térmica e logo ao lado mostra a posição de cada componente.

     Espero que isso ajude vocês com projetos futuros, isso facilita muito e no final fica mais econômico em relação a baterias.

ReléShield + Programação

     Bom, esse é o meu segundo Shield... Com esse shield posso controlar material de corrente alternada (Lâmpadas e outros). Me baseei no meu circuito nesses links a seguir: Relé 1, Relé 2 e Relé 3.

     Relé é um interruptor que é controlado eletricamente, a movimentação desse interruptor é causada quando passar uma corrente nas espiras da bobina do relé criando um campo magnético que movimenta a chave interna para NF ou NA (normalmente Fechado ou Aberto).

     No meu shield usei resistor de 1kohm, relé de 5v, transistor TIP120 e diodo 1N4007. O meu ReléShield ficou bem parecido com o link Relé 2 como mostra a figura abaixo, sendo que usei o transistor citado a cima:

     Fiz o teste e funcionou, mas a minha lâmpada é para 110 v. A programação é mega simples, caso queira deixar programado pode-se usar a programação idem ao acender um LED (blink), mas podendo colocar outras coisas, exemplo ligar e desligar o relé por um botão, ai vai da criatividade e/ou da curiosidade de cada um. Também da para usar o relé como ponte H, nesse caso só irá usar apenas 2 relés para cada motor, futuramente postarei a montagem desse esquema de ponte H.

     Pretendo futuramente aprender outros tipos de programação para poder controlar a instalação elétrica de uma casa por algum aparelho (celular com android, tablet, etc.).

Programação:

int rele = 12; //Declarei que led é a variável 13
void setup()
{
  pinMode(lrele, OUTPUT); //Agora utilizei essa variável e disse que ela é a porta 12 do arduino
}

void loop()

{

  digitalWrite(rele, HIGH); // Rele irá ficar ligado

  delay(10000);                    //Por 10000 milissegundos (10 segundos)

  digitalWrite(rele, LOW); //Rele irá ficar desligado

  delay(3000);                   //Por 3000 milissegundos

}

     A programação logo acima é só para testar se o circuito funcionou mesmo ou não, para brincar mais com esse projeto, estou usando o controle pelo teclado do computador. Eu ligo e desligo cada relé pelo teclado, caso não tenha acompanhado, a postagem do Controle no Teclado.

     Fiz uma extensão para poder controlar até quatro tomadas. Usei uma tomada que entram 4 plugs e fiz alterações na parte interna, usei rabicho de tomada e fio cabinho preto. O esquema a seguir, fiz no paint para ver se consigo explicar melhor a montagem:

     Onde tem a linha verde escuro, quer dizer que por dentro é interligado com um metal, as tomadas eram em paralelo, o X em vermelho indica que eu cortei, dividi uma das vias em 4 partes, para que eu possa controlar as tomadas independentes. O fio com a cor cinza clara, eu  preferi deixar separado para só ficar colocando no comum do relé e os outros 4 fios (Verde Claro, Azul, Vermelho e Rosa) seria onde eu ligaria ou desligaria o circuito com o componente, mas podendo inverte isso sem problema.

Programação 2:

int rele1 = 12;

int rele2 = 11;

int rele3 = 10;

int rele4 = 9;

int tecla = 0;

void setup()

{

  pinMode(rele1, OUTPUT);

  pinMode(rele2, OUTPUT);

  pinMode(rele3, OUTPUT);

  pinMode(rele4, OUTPUT);

  Serial.begin(9600);

}

void loop()

{

  if(Serial.available()>0)

  {

    tecla=Serial.read();

    Serial.print("Tecla ");

    Serial.println(tecla, BYTE);

    if(tecla==97)                     //a Liga relé1

    {

      digitalWrite(rele1, HIGH);

    }

    if(tecla==122)                    //z Desliga relé1

    {

      digitalWrite(rele1, LOW);

    }

     if(tecla==115)                    //s Liga relé2

    {

      digitalWrite(rele2, HIGH);

    }

    if(tecla==120)                    //x Desliga relé2

    {

      digitalWrite(rele2, LOW);

    }

    if(tecla==100)                     //d Liga relé3

    {

      digitalWrite(rele3, HIGH);

    }

    if(tecla==99)                      //c Desliga relé3

    {

      digitalWrite(rele3, LOW);

    }

    if(tecla==102)                     //f Liga relé4

    {

      digitalWrite(rele4, HIGH);

    }

    if(tecla==118)                     //v Desliga relé4

    {

      digitalWrite(rele4, LOW);

    }

  }

}

     Nos comentários, as palavras que estão soltas quer dizer a tecla que irei aperta para ligar ou desligar cada relé.

Vídeo:

Carrinho com Controle Caseiro

     Primeiramente montei uma base de um carrinho de controle velho (Meu amigo Francisco me doou) e refiz o circuito interno. Coloquei a ponte H com transistores no projeto, o circuito da ponte H na postagem logo abaixo a essa. O carrinho possui também faróis, usei 2 LEDs de alto brilho.

Ponte H com 8 Transistores TIP120 ligado ao Arduino.

Visão frontal do projeto, faróis mencionados anteriormente.

     A Finalidade desse chassi que ajeitei e para estudar o arduino usando diversos controles (PS1, PS3, Joystick) e fazer controles dos projetos também por sem fio (Bluetooth, WiFi, RF, etc.), mas vai ser tudo com calma.

     Para começar com esse projeto, eu mesmo fiz um controle, me baseei em um controle de Master System II... Sendo que no controle possui 6 botões, no que eu mesmo montei possui 5 botões (direcionais e botão para qualquer função determinada). Com esse controle não precisa de biblioteca só usei pushbutton, mas nos controles em que me referi anteriormente, precisa sim de biblioteca no arduino. Logo abaixo mostra o layout e a foto de como ficou o controle.

     Aproveitei os Direcionais de um controle de video game velho e coloquei no novo controle, usei resistores de 1kohm. O cabo eu aproveitei um que tinha, é um cabo de rede. O layout e para fazer a caneta na placa nos furos logo acima (7 furos): 5v, Botão Desce, Botão Direito, Botão Cima, Botão Esquerdo, Botão Solto e GND

     Na programação, os botões ficaram nas portas digitais... Praticamente usei quase todas as portas digitais do arduino com esse projeto do Carrinho sendo controlado por um controle de Game. A programação é bem fácil, praticamente é idem ao do Sensor de Toque.

Programação:

//Farol

int led1 = 11;

int led2 = 12;

//Motores

int direcaoE = 5;

int direcaoD = 6;

int motorF = 9;

int motorT = 10;

//Controle

int cima = 2;

int vcima = 0;

int baixo = 3;

int vbaixo = 0;

int direito = 4;

int vdireito = 0;

int esquerdo = 7;

int vesquerdo = 0;

int tecla = 8;

int vtecla = 0;

void farol_ligado()

{

  digitalWrite(led1, HIGH);

  digitalWrite(led2, HIGH);

}

void farol_desligado()

{

  digitalWrite(led1, LOW);

  digitalWrite(led2, LOW);

}

void direcao(int dE, int dD)

{

  analogWrite(direcaoE, dE);

  analogWrite(direcaoD, dD);

}

void movimento(int mF, int mT)

{

  analogWrite(motorF, mF);

  analogWrite(motorT, mT);

}

void setup()

{

  pinMode(led1, OUTPUT);

  pinMode(led2, OUTPUT);

  pinMode(direcaoE, OUTPUT);

  pinMode(direcaoD, OUTPUT);

  pinMode(motorF, OUTPUT);

  pinMode(motorT, OUTPUT);

  pinMode(cima, INPUT);

  pinMode(baixo, INPUT);

  pinMode(esquerdo, INPUT);

  pinMode(direito, INPUT);

  pinMode(tecla, INPUT);

}

void loop()

{

  vcima=digitalRead(cima);

  vbaixo=digitalRead(baixo);

  vesquerdo=digitalRead(esquerdo);

  vdireito=digitalRead(direito);

  vtecla=digitalRead(tecla);

  if(vcima == HIGH)

  {

    movimento(255,0);

  }

  if(vbaixo == HIGH)

  {

    movimento(0,255);

  }

  if(vesquerdo == HIGH)

  {

    direcao(255,0);

  }

  if(vdireito == HIGH)

  {

    direcao(0,255);

  }

  if(vtecla == HIGH)

  {

    farol_ligado();

  }

  else

  {

    farol_desligado();

    movimento(0,0);

    direcao(0,0);

  }

}

     Na programação, antes de fazer a preparação de tudo no void setup() criei 4 novas funções... Essas funções que criei são para facilitar a programação, para não ficar repetindo varias vezes a mesma programação. Criando uma função (um void), invés de digitar varia vezes a mesma programação que deseja, com isso só ao digitar o nome da função irá executar o que está dentro dela... Com isso diminui muito a quantidade de linhas na programação e pode deixar mais claro para entendê-lo. As funções são para ligar e desligar o farol, outra que irá servir para o controle da direção e outro para aceleração (se irá se movimentar para frente ou para trás).

     Depois que calibrei os botões, digitalRead(), a programação era quando eu pressionar o botão determinado e der o valor 1 no arduino, irá executar o que programação (e: apertei o botão cima, quando pressionei o arduino estava lendo 0 passou a ler para 1, quando estiver em 1 o carrinho irá para frente). Mas se nenhuns dos botões forem apertados, o carrinho irá ficar parado, como mostra no else (desativei todas as funções).

Vídeo:

Ponte H com Transistor

     Existem vários tipos de pontes H feitos com CI (Circuitos Integrados) que conheço é o L293D (que usei no meu motorshield), L293B e o L298 (esse CI aguenta mais potencia que os outros dois) mas existem outros tipos de CIs.

     Também pode fazer com transistor, com esse componente tem vários tipos de montagens usando só transistores NPN ou só PNP ou mistura (dois de cada). Para montar a ponte H com transistores é necessário de 4 componentes para acionar 1 motor.

 Nessa postagem fiz em uma única placa 2 ponte H usando transistores TIP 120, usei total de 8 transistores e 8 resistores, para proteger o circuito.
     Os transistores são utilizados para ser usamos como amplificadores ou interruptores de sinais elétricos, nesse caso estou usando como interruptor para poder controlar o sentido em que o motor roda. O TIP120 é um transistor DARL que suporta até 100v, 5A e 65W.

Circuito eu pesquisei no google e encontrei esse e funcionou perfeitamente:

     O circuito mostra para ligar apenas um motor, o layout do lado é no caso 2 ponte H, para ligar 2 motores como se fosse o CI.

Fotos:

Vídeo:

Sistema Sensor de Toque

     Explicar agora a montagem do Sistema Sensor de Toque, nesse projeto estou usando a chave switch mas podemos usar outros componentes como pushbutton ou que construirmos (ai sim, quando construirmos deixa de ser o sistema e sim só o sensor, mas o sistema é fazer que o arduino leia os valores).

     Vou usar esse Sistema para o meu projeto detectar se há ou não obstáculos à frente. Podemos usar outras maneiras para detectar isso, usando Ultrassom ou Detector de distancia (que usa o led infravermelho em alguns casos).

Material Usado:

-Chave Switch;

-Fios Cabinhos;

-Tubo (caneta velha);

-Resistor de 100kohm;

-Barra de Terminais Macho;

-Fita Isolante;

     Usei o tubo de caneta velha para pode prender o sensor numa ponta e a outra no projeto e também ta um alcance maior para que o projeto não fique muito encima do obstáculo. Para ter uma aparecia melhor peguei fita isolante e envolvi o tubo todo.

Esquema de como ficou o circuito, CF:Normalmente Circuito Fechado, CA:Normalmente Circuito Aberto, CM:Comum.

Nessa foto é o Sistema já pronto, com a fita isolante que comentei, para ficar firme os fios eu dei uns pingos de cola quente nas 2 extremidades da caneta, para fixar a chave switch e para os fios também.

     Esse esquema vai funcionar como no arduino: Quando a CF (que está conectado ao 5v) não estiver pressionado, que dizer que está passando corrente para o comum e o analógico do arduino fica lendo (como coloquei o resistor de 100kohm, varia de 0 - 900, diferença mínima).

     Quando pressionar a chave, o CF abre o circuito e o CA fecha. Mas como o CA está ligado a GND o analógico ver que não passa nenhuma corrente e o valor fica em 0 (pode variar um pouquinho o valor, fuga de corrente, de 0 - 20).

     Logo postarei como se programa, sendo que é idem a programação do Sistema Sensor de Luz, praticamente não há diferença e pode fazer nos 2 jeitos.

Até mais...

Sistema Sensor de Luz

     Vou explicar como montar um Sistema de Sensor de Luz. Antes de tudo, vocês devem ta pensando porque Sistema de Sensor de Luz e não um Sensor de Luz: Bom o sensor de luz nada mais é o componente que seria o LDR (resistor dependente de luz, que funciona da seguinte forma. Quando não há nenhuma luz na direção do componente a corrente é muito alta e quando coloca uma luz na direção dele a corrente vai diminuindo.). O Sistema de Sensor de Luz seria fazer que o arduino lê o valor que o LDR capta, mas fazendo um circuito para ter uma duração longa do componente.

     Lembrando também que existe varias maneiras de montar um Sistema de Luz desses, como infravermelho por exemplo, mas também em vez de fazer podemos comprar já pronto (no momento o único que vem na cabeça é o CNY 70). Esse sistema foi feito pelo Antonio (qualquer duvida carvalho.sistema@gmail.com) que faz parte da equipe de robótica da minha escola. 

Material Usado:

-2 resistores (1 de 470ohm e outro de 100kohm);

-1 LED de auto brilho;

-1 LDR;

-Fio cabinhos;

-2 Canudos (um fino e outro largo, estilo de Milk-Shake) ;

Circuito do Sistema:

Visão Lateral:

      No canudo como viram eu envolvi por fita isolante para direcionar a luz para uma única direção e também tirar um pouco da sensibilidade do LDR.

Visão Frontal:

     O LDR fica dentro do canudo melhor, isso foi para tirar a sensibilidade do componente e também como o LED está do lado, poderia afetar no resultado. Esse canudo pequeno também está envolvido por fica isolante.

     No caso esses Sistemas, eu vou utilizar para fazer um carrinho seguidor de linha com o arduino, só que no arduino cada cor o sensor vai ter um valor, mas eu só vou usar as cores brancas que será o fundo e preta que é a linha.

Espero que tenham entendido e qualquer dúvida é só comentar que responderei o quanto antes.

Até a próxima...

MotorShield

     Montar o seu próprio Shield não é tão difícil como se pensa, só precisa saber manusear um ferro de solda. Os componentes que usei no meu Shields foram:

-CI L293D, ponte h;

-Suporte para CI de 16 pinos;

-Barra de terminal macho;

-Fios;

-Borne KRE;

     Antes de tudo o que seria a ponte h? A ponte h é um circuito que permite que um micro controlador controle um motor DC, o micro controlador por si não consegue "dar" a corrente necessária para o funcionamento do motor, e ainda torna possível que o motor rode tanto para um sentido quanto o outro.

     Vamos ver os terminais desse CI:

* Pino 16, corrigindo, é idem ao terminal 8

          Apesar de que existe outros CIs, preferir usar o L293D, que deve custar em torno de R$15,00 à R$20,00. A montagem fica como está a imagem abaixo:

Foto do MotorShield

Até mais pessoal...