Controlando um Robô em plataforma Arduino com joystick Bluetooth e Celulares Android

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1.2 Justificativas do Trabalho

O usuário possui mais interação com maquinas e novas tecnologias e principalmente com dispositivos móveis como, por exemplo, o celular. Este projeto propõe o controle de um robô que representa um veiculo. O objetivo é trabalhar em cima do controle de Servomotor (motor elétrico mecânico que se movimenta por comandos), e também com motores CC simulando as funções de um veículo. Por que não controlar um veículo através do seu Smartphone ou até mesmo por um controle de Vídeo game Joystick Bluetooth?

Nesta linha de raciocínio este trabalho inicia com a elaboração e desenvolvimento deste projeto. Com o pensamento de ter sempre a facilidade do controle e interação do protótipo em suas mãos, será feito o uso do celular, pois este dispositivo se tornou uma ferramenta quase que indispensável nos dias de hoje.

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1.3 Objetivos do Trabalho

O objetivo geral deste trabalho é o desenvolvimento e montagem de um protótipo que simula as funções de um veiculo. Para representar as funções de um automóvel utilizaremos servomotores e motores CC. O microcontrolador utilizado é o Arduino Uno e a interação é feita por meio de um celular com sistema operacional Android e o joystick via Bluetooth. Será desenvolvido um aplicativo que será instalado em Smartphone com Android para controlar o protótipo.

Conforme descrito nos problemas e nos objetivos gerais acima, os itens a serem desenvolvidos no decorrer deste projeto são:

- Desenvolvimento dos códigos para Arduino e suas funcionalidades. Como a o Arduino tem como base a plataforma C/C++, é possível receber comandos de vários sensores do Smartphone.

- Montagem de servomotores e motores CC, representando de certa forma uma imagem mais próxima e real do automóvel, contendo conexões de fonte de energia e dados, servomotores e motores CC.

- Configuração do dispositivo Bluetooth, tanto o que esta no protótipo quanto o que esta no Smartphone.

- Instalação da aplicação no Smartphone Android e configuração das ações para transmissão dos dados para o Arduino.

2. MICROCONTROLADORES

Os Microcontroladores estão presentes em vários produtos hoje em dia. Podem estar em veículos modernos que tem seu motor, combustão e ignição controladas por um microcontrolador. Diversos produtos utilizam microcontroladores, como por exemplo, (Televisão, câmeras de segurança, impressoras, celulares, secadoras).

Microcontroladores são microprocessadores, que têm circuitos especiais integrados programáveis e possuem a estrutura de um microcomputador, com memória, processador e portas de entrada e saída (Input/Output). São usadas em áreas residenciais, automações industriais inclusive em automação predial. São Programados para tarefas específicas e usados para diversos tipos de implementação. Os principais itens que devem ser levados em consideração para a escolha de um microcontrolador é a capacidade de sua memória interna e a velocidade do seu processador. (Atmel, 2009);

A freqüência do Clock dos microcontroladores é baixa em relação aos microprocessadores comerciais, seu consumo é pequeno e pode entrar em modo de espera (sleep), conseqüentemente economizando energia.

Segundo (Passos. 2001), os microcontroladores contêm processadores lógicos e aritméticos, memória de leitura, escrita e armazenamento de dados, leitura e armazenamento de programas, memória EEPROM (Memoria de armazenamento de dados permanentes) e dispositivos de Entrada e Saída (Input/Output), os microcontroladores possuem todas as funções e dispositivos dos microprocessadores comerciais.

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2.1 Microcontrolador Atmega328p

O microcontrolador Atmega328p é utilizado nos dispositivos Arduino Uno, Arduino 2009 e Arduino Bluetooth ou BT. É um microcontrolador de 8 bits que possui 32KB de memória flash(Memória que não necessita de energia para manter os dados armazenados e oferece um tempo de resposta ágil) usado para a armazenamento dos códigos e é fabricado pela empresa ATMEL. A arquitetura do equipamento é a RISC (Reduced Instruction Set Computer ou Computador com um Conjunto Reduzido de Instruções – representa uma linha de processadores que apresentam um conjunto simples e pequeno de instruções). A frequência de operação é de 16 MHz. O dispositivo possui memórias do tipo Flash (32 KB), EEPROM (1 KB) e RAM (2KB). Na sua composição ainda estão vinte e três entradas e saídas digitais, com tensão de operação de varia de 1.8 a 5.5V e baixo consumo de energia (Passos, 2011).

A figura 2.1 mostra o microcontrolador Atmega328P:[pic 2]

Figura 2.1 – Microcontrolador Atmega328P.

Fonte – (Os Autores)

2.2 Arduino

O Arduino consiste na flexibilidade do hardware e do software, é destinado para usuários que querem criar e desenvolver novos projetos em várias áreas possui um microcontrolador, portas de Entrada/Saída, baixo custo, facilidade para desenvolvimento e flexibilidade por ser uma plataforma Open-Source.

A programação do Arduino tem como base a plataforma C/C++, no ambiente IDE (Processing), onde o usuário pode desenvolver diversos projetos. (Arduino.cc, 2014).

O Arduino facilita a implementação e a prototipagem de sistemas domésticos a industriais e educativos.

2.2.1 Arduino Uno

O Arduino Uno possui um microcontrolador ATmega 328P, pode ser alimentado por conexão USB ou fonte externa, possui 14 portas de Entrada/Saída, 6 entradas analógicas que podem ser utilizadas para diversas funcionalidades.

Os pinos digitais trabalham com variáveis 0 e 1 (ligado/desligado), usados para detecção ou transmissão de controles digitais, e os pinos analógicos são usados para a leitura de sinais dos sensores, e podem ser configurados como pinos digitais por meio da declaração específica: (pinMode());.

Na Figura 2.2 a seguir, esta à representação da placa Arduino Uno que será usada no Projeto: [pic 3][pic 4]

Imagem 2.2 – Placa Arduino Uno.

Fonte