Sensores que fazem uso de ultrassons encontram uma grande gama de

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1 ESTADO DE MATO GROSSO ESCOLA ESTADUAL DESEMBARGADOR MILTON ARMANDO POMPEU DE BARROS ENSINO MÉDIO INTEGRADO A EDUCAÇÃO PROFISSIONALIZANTE TÉCNICO EM INFORMÁTICA TIAGO DOS SANTOS FERREIRA Automação Náutica Colíder 2014

2 Resumo Este artigo apresenta a utilização da placa Arduino uma placa open source onde é possível desenvolver robôs, automatizar residências, segurança monitorada e entre outros projetos. Nesse trabalho foi feito um barco de Plástico onde possui uma placa Arduino para controle de direção, onde comanda um motor de propulsão com o auxilio de um circuito de ponte H, e o controle de um servo motor que direciona o barco para direita ou para esquerda. INTRODUÇÃO O Arduino é um microcontrolador de placa única e um conjunto de software para programá-lo. Uma plataforma de desenvolvimento open source baseada em software e hardware fácil de manusear. Utiliza em sua programação a linguagem baseada em Processamento, que é muito parecido com a linguagem C, onde é muito conhecida. Deixando a sua plataforma livre para ser criada e modificada em qualquer lugar, mas com a idéia de que todos disponibilizem seus conhecimentos e inovações, mantendo assim o desenvolvimento de novas criações. Já se tem muitos desenvolvimentos utilizando essa plataforma, como na área da robótica, automação residencial, controle, como por exemplo, apagar uma lâmpada ou ligar uma tomada utilizando um celular via internet ou Bluetooth em automação residencial. Com isso foi desenvolvido um protótipo de barco com a placa arduino, um motor dc, que irão conduzir o protótipo, caso o barco depare com um objeto a sua frente os sensores de infravermelho, irão emitir um sinal para o barco se desviar do objeto. De um modo resumido, para controle do motor de propulsão é preciso um sistema de ponte H, que inverte a sua rotação movendo o para frente e para os lados. E um servo motor para direção onde move o leme do protótipo. O navio Titanic, orgulho da engenharia náutica, colosso de 269 metros de comprimento e 46 mil toneladas, obra-prima de 7,5 milhões de dólares, tido e havido

3 como inexpugnável pelos mais insuspeitos especialistas, soçobrou em sua viagem inaugural. Ao colidir com um iceberg, nas últimas horas do dia 14 de abril, o navio afundou e levou consigo a vida de mais de pessoas nas águas gélidas do Atlântico norte. Se esse mesmo navio tivesse os sensores que detectassem o iceberg, o terrível Acidente não teria ocorrido, pois os sensores detectariam o obstáculo e se desviaria, assim evitando muitas mortes. Com o sensor de ultrassom inserido no fundo do barco, tem a possibilidade de detectar objetos que a no fundo do mar e até cardumes de peixes. METODOLOGIA Na realização do estudo da placa Arduino como controlador de uma modelagem de um barco, foi feita em três etapas: 1) Construção do protótipo, 2) Programação do sistema, 3) Teste e validação do protótipo Na construção do protótipo, foi necessário isopor onde foi colocado o Arduino e o motor e o DC, feito a parte externa do barco, o leme foi utilizado placas de plásticos resistentes retirado de uma embalagem de sorvete e uma antena de TV para o eixo do leme, e para a hélise foi usado uma tampinha de aluminio. Para o seu controle a placa Arduino onde foi programado para a sua execução em Processing no sistema Windows. Conectado o motor, servo motor, um circuito interno para o sistema de ponte H para comunicação na plataforma Arduino, utilizando uma bateria recarregável (LiPo 1000mAh), assim alimentando a plataforma com 7,4V onde foi possível a realização do projeto. Um tipo de sensor bastante usado em aplicações industriais é o que faz uso de ultrasons. Esses sensores podem ser utilizados para detectar a passagem de objetos numa linha de montagem, detectar a presença de pessoas ou ainda de substâncias em diversos estados num reservatório permitindo a medida de seu nível. Veja nesse artigo como funcionam esses sensores, quais os tipos disponíveis e como são utilizados. Sensores que fazem uso de ultrassons encontram uma grande gama de

4 utilizações na indústria e mesmo em outros campos de atividades, Esses sensores se caracterizam por operar por um tipo de radiação não sujeita a interferência eletromagnética e totalmente limpa, o que pode ser muito importante para determinados tipos de aplicações. Podendo operar de modo eficiente detectando objetos em distâncias que variam entre milímetros até vários metros, eles podem ser empregados para detectar os mais variados tipos de objetos e substâncias.

5 A utilização de um circuito interno foi preciso para a montagem de um sistema de ponte H onde é possível controlar o motor de propulsão, seguindo em frente e desviando dos obstáculos. E para o controle de direção as saídas digitais da placa Arduino onde controlam o servo motor posicionando o leme do barco para direita ou para esquerda. Para a programação foi utilizado o programa o IDE (Integrated Development Environment, ou Ambiente de Desenvolvimento Integrado) do Arduino, com a linguagem parecida com a linguagem C, assim criando os comandos para o barco. Os sensores de ultrassom ou ultrassônicos são sensores que detectam a presença de obstáculos e que podem calcular a distância em que se encontram estes obstáculos. O seu princípio de funcionamento baseia-se na emissão de ondas sonoras de alta frequência e na medição do tempo que o eco produzido, quando esta onda se choca com um objeto capaz de refletir o som, leva para voltar até o receptor. Possuem este nome por trabalharem com frequências acima das frequências audíveis.

6 Figura 1. Barco Utilizado Figura 2. Placa Arduino UNO Figura 3. Motor DC Figura 4. Bateria (LiPo 7,4v)

7 RESULTADOS E DISCUSSÃO O teste do protótipo foi realizado. A figura abaixo mostra os sensores de infravermelho que darão sinal para qual direção o barco deve virar, para direita, esquerda, dar ré ou seguir em frente. CONCLUSÕES A criação desse barco foi de adquirir o domínio do funcionamento do Arduino, assim poder utilizar em outros projetos, criar algum robô que desvia de obstáculos, ou também na área de automação e segurança residencial. Com esse projeto pretende-se usar como sensor de detecção de alvos ou obstáculos que irão determinar ações de direção, sentido e aceleração do barco, para seguir ou desviar de objetos.