APOSTILA DE SOFTWARE V1.1 MARÇO 2012

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1 APOSTILA DE SOFTWARE V1.1 MARÇO

2 Sumário Introdução Kit Curumim Instalação do Software Curumim Instalação do Rádio Base Instalação do QRCode Enconde Software Curumim Áreas do Software Área de Menu e Barra de Ferramentas Área de Programação em Blocos Utilizando o Software Configurações Iniciando a programação Novo Programa Novo Programa em Blocos Salvar o Programa em Blocos Fechar o Programa em Blocos Abrir o Programa em Blocos Tradução do Programa em Blocos Imagem Capturada pela Câmera do Robô Execução de Programa em Blocos Novo Programa em C/C Salvar o Programa em C/C Idioma Ajuda Programando em Visual C Criação de um novo Projeto Configuração do Projeto Programando Integração com Microsoft Robotics Studio Microsoft Robotics Studio Visual Programming Language(VPL) Área Atividades Básicas Área Serviços Exemplos de uso Serviços para o robô Curumim Diferencial Motor Curumim Rear Motor Curumim Sensors Curumim Anexo A Entendendo a fundo o QR Code

3 Introdução Com o intuito de promover o desenvolvimento educacional e o aprendizado de conceitos básicos de lógica por intermédio de um robô, foi elaborado o kit Curumim. Esse kit é constituído de uma plataforma robótica, o robô Curumim, e um ambiente para programação para esse robô, o software Curumim. O software Curumim é o intermediário entre o robô e o usuário. É por meio do software que o usuário irá conseguir enviar os comandos desejados para a movimentação do robô. Isso é possível por meio de uma programação em blocos ou linguagem C/C++. A programação em blocos é formada por um conjunto de blocos que o usuário escolhe um a um para montar seu programa, o qual envia comandos para o robô para que o mesmo realize as ações planejadas. Existem diversos tipos de blocos organizados em delimitadores, de movimentação e condicionais. Os delimitadores são blocos exclusivamente usados para delimitar o início e o término de um programa em blocos. Os de movimentação são os que possuem algum comando de ação para o robô. E, os condicionais são os que fazem a verificação de certa condição para determinar se outros blocos a eles submetidos serão avaliados e executados ou se serão desconsiderados. Dessa forma, ao montar um programa em blocos, o usuário terá que raciocinar quais tipos de blocos utilizarem e em que ordem encaixá-los, além de usar de sua criatividade, para conseguir alcançar o objetivo pretendido. O software Curumim ainda possui um tradutor ' de blocos para C/C++. A cada bloco incluído em seu programa existe um trecho de código equivalente que vai construindo o programa em C/C++ respectivo. Esse código disponibilizado ao usuário para que o mesmo possa acessá-lo e até alterá-lo, trazendo mais um ponto positivo pelo uso do software, pois tal funcionalidade pode propiciar a familiarização do usuário com a linguagem C/C++. O usuário ainda tem a sua disposição a câmera do robô que serve para registrar as imagens feitas durante o percurso executado, retirando fotos e fazendo filmes sempre que o usuário assim o solicitar. Para familiarizar o usuário com o software Curumim, este manual registra inicialmente como deve ser elaborada a instalação do software e em seguida é descrito como o usuário pode manipular o software, identificando suas funcionalidades disponíveis. É relatado desde a identificação das telas até o gerenciamento do programa em blocos e em C/C++. Com isso, espera-se sanar as dúvidas do usuário, de modo que o mesmo possa aproveitar satisfatoriamente todos os recursos que o software Curumim oferece. 3

4 1. Kit Curumim O kit do Curumim é um pacote que se encontra em e que contém os seguintes arquivos: 1. Java JRE. 2. Codificador QRCode 3. Visual C Driver do Rádio Base 5. Documentação e manual. 6. Setup Curumim. 7. Curumim extra. OBS: Para acessar utilize: Usuário: xbot Senha: 1234xbot 2. Instalação do Software do Curumim O processo de instalação do software Curumim consiste em seis passos. Tal processo é orientado por um programa de instalação geralmente empregado em ambientes baseados no sistema operacional Windows. Passo 1: No primeiro passo, execute o arquivo setupswcurumim.exe. Ao executar tal arquivo a tela inicial de instalação é apresentada conforme ilustra a Figura 1. Figura 1 - Tela inicial do processo de instalação. 4

5 Para continuar a instalação clique no botão Avançar ou Cancelar para finalizar o processo. Passo2: É apresentado nesta etapa o Contrato de Licença de Uso, conforme ilustra a Figura 2. Para continuar com o processo de instalação leia atentamente este contrato e em seguida selecione a opção para aceitar o contrato e clique em Avançar. Figura 2 Contrato de Licença de Uso. Passo 3: Neste momento é necessário selecionar se é desejado a criação de um ícone na área de trabalho. A Figura 3 ilustra este passo. Após selecionar clique em Avançar. Figura 3 Definir a criação de um ícone na Área de Trabalho. 5

6 Passo 4: É apresentado o botão Instalar que iniciará o processo de cópia e configuração do software Curumim para o computador. A Figura 4 apresenta esta tela. Figura 4 Tela de Instalação. Após o início da operação, uma tela informa o progresso da instalação conforme apresenta a Figura 5. Figura 5 - Progresso da instalação. 6

7 Passo 5: A Figura 6 apresenta a tela de instalação do MS Visual C++ SP1 Redistributable. Nesta tela existe a opção de instalar ou não instalar. É sugerido que seja feita a instalação, pois caso o computador ainda não possua este pacote o software do Curumim não irá funcionar. Figura 6 Instalação do MS Visual C++ SP1 Redistributable. Passo 6: A Figura 7 apresenta a tela de encerramento do processo de instalação. Nesta tela é possível iniciar a aplicação instalada recentemente. Figura 7 - Tela de encerramento da instalação. Finalizado o processo de instalação, o software Curumim pode ser encontrado no menu Iniciar da barra de tarefas do sistema operacional Windows 7

8 2.1 Instalação do Driver do Rádio Base O Driver do Rádio Base pode ser encontrado em c:/swcurumim/drivers/radio Base.rar. O driver do rádio base nada mais é do que um driver USB Serial, para instalar basta conectar o rádio base no computador, irá aparecer uma tela solicitando o driver, selecione para localizar o driver localmente e insira o caminho da pasta do driver devidamente descompactada. 2.2 Instalação do QrCode Encode O QrCode Encode é um software que permite codificar um Qrcode. Para realizar a instalação desde software devem-se seguir os passos a seguir: Passo 1: Assim que clicar no ícone de instalação abrirá a primeira tela do instalador, que pode ser vista na Figura 8 e para prosseguir com a instalação clique em Next. Figura 8 - Tela inicial da instalação. Passo 2: A próxima tela que irá aparecer é a tela de configuração do instalador, onde pode-se selecionar o caminho da instalação assim como selecionar se será instalado para apenas o 8

9 usuário que está utilizando no momento ou para todos os usuários do computador. Esta tela pode ser vista na Figura 9 e para dar sequência na instalação clique em Next. Figura 9 - Tela de configuração da instalação. Passo 3: Neste passo é apresentada uma tela de confirmação das configurações, como apresentada na Figura 10. Para confirmar as configurações inseridas e dar continuidade na instalação clique em Next. 9

10 Figura 10 - Tela de confirmação da instalação. Passo 4: Na Figura 11 é apresentada a tela onde o programa esta sendo instalado e assim que é finalizada é apresentado a tela de finalização na Figura 12, informando que o software foi instalado e para finalizar clique em Close. 10

11 Figura 11 - Tela da instalação. Figura 10 - Tela de encerramento da instalação. 11

12 3. Software Curumim 3.1 Áreas do Software Com a finalidade de facilitar a compreensão do software Curumim, pode-se dividir a sua interface em cinco áreas, de acordo com suas funcionalidades, como é exibido na Figura 8: Figura 8 - Divisão da interface do software Curumim A áreas 1 e 2 (Menu e Barra de Ferramentas e Programação em Blocos, respectivamente) possuem mais detalhes, os quais serão descritos a seguir. 1. Área de Menu e Barra de Ferramentas: o Menu conta com todas as opções gerais disponíveis do software, desde o gerenciamento dos programas gerados pelo usuários, assim como configurações, visualizações e ajuda para melhor utilização software. A Barra de Ferramentas possui algumas das opções contidas no Menu com a finalidade de servirem de teclas de atalho rápido para as tais opções. 2. Área de Programação em Blocos: conta com duas janelas. A janela de Menu de Blocos apresenta os blocos disponíveis para a construção do programa que irá controlar o robô. Existem desde blocos delimitadores de início e término do programa, bem como blocos com ações diretas para o robô e blocos condicionais (de repetição ou não) que determinam a execução ou não dos blocos que estão condicionados ao mesmo. A Janela de Programação em Blocos é o local destinado à construção do programa em blocos. 12

13 3. Área de Imagem: possui uma janela que exibe a imagem capturada pela câmera do robô. O usuário pode solicitar sua exibição ou fechamento sempre que quiser, exceto durante a execução do programa em blocos em que sua exibição é feita automaticamente pelo software. Caso não exista um dispositivo de vídeo conectado a tela não irá abrir. 4. Área de Programação C/C++: conta com uma janela que exibe o programa em C/C++, seja ela a tradução fiel do programa em blocos ou a tradução acrescida de alterações realizadas pelo usuário. Também é possível o usuário criar um programa em C/C++ limpo, sem ter sido criado a partir de qualquer tradução de um programa em blocos, entretanto isso não é recomendado, pois o editor não dispõe de qualquer ferramenta para facilitar a construção do programa por parte do usuário. 5. Área de Mensagens: possui uma janela que exibe as informações referentes ao resultado da compilação e linkagem do programa C/C++ ou a indicação de cada bloco executado pelo robô durante a execução do programa em bloco. Essa janela não é solicitada pelo usuário, sendo exibidas somente durante as duas situações citadas por ordem do próprio software Área de Menu e Barra de Ferramentas O Menu do software Curumim está sempre visível, podendo algumas de suas opções estarem desabilitadas em certos momentos, de acordo com cada situação, durante a execução do software. Figura 9 - Opções do Menu do software Curumim As opções do Menu são separadas em grupos, como ilustrado na Figura 9: Arquivo: possui as opções referentes ao gerenciamento dos programas do usuário, como criar um Novo, Abrir, Salvar ou Fechar um programa, além da opção de Sair do software Curumim; Visualizar: possui as opções de visualizar a imagem gerada pela câmera do robô e a tradução do programa em blocos para C/C++ (programação C/C++); Configurações: esse grupo é uma opção, pois selecionando esse grupo já aciona-se uma janela com as opções de configuração da comunicação e dos produtos da câmera, dispensando um sub-menu; 13

14 Executar: possui as opções de Compilar um programa C/C++, desde que haja um aberto, Executar um programa em blocos ou em C/C++ (no caso do programa em C/C++, é necessário que o programa já esteja compilado para que o mesmo possa ser executado), Pausar e Parar, desde que haja um programa em blocos em execução; Idioma: possui os seguintes idiomas disponíveis para o software Curumim: Espanhol, Inglês ou Português; Ajuda: possui as opções de Ajuda que disponibiliza informações do modo de uso do software com a finalidade de auxiliar o usuário com suas dúvidas a respeito do software Curumim e Sobre que exibe informações a respeito do software. Algumas dessas opções estão disponíveis para acesso rápido na Barra de Ferramentas, como ilustrado na Figura 10. Figura 10 - Barra de Ferramentas do software Curumim Área de Programação em Blocos A janela de Menu de Blocos e a janela de Programação em blocos trabalham em conjunto, pois a primeira oferece as opções de blocos para a construção do programa em blocos e a segunda é a região onde são construídos os programas em blocos. O Menu de Blocos, Figura 11, possui 11 blocos que, organizados e repetidos, podem gerar os mais diversos programas para o robô de acordo com a necessidade e criatividade do usuário. 14

15 Figura 11 - Menu de Blocos Os blocos de Início e Término do Programa são delimitadores que servem para indicar o começo e o fim do programa, sendo importantes quando solicitada a tradução do programa em blocos para programa C/C++. São os únicos blocos que só podem ser utilizados uma única vez em cada programa em blocos. Os blocos Andar Reto, Rotacionar, Curva e Ativar Motor são blocos de movimento, ou seja, que envolvem algum comando enviado ao robô para que o mesmo realize uma ação. Esses blocos possibilitam: Andar Reto: ir para frente ou para trás; Rotacionar: rotacionar para a direita ou para a esquerda; Curva: fazer uma curva a direita para frente, a esquerda para frente, a direita para trás ou a esquerda para trás; Ativar Motor: controlar os motores individualmente; O bloco Tempo de Espera é um bloco que faz com que o robô permaneça parado, sem executar qualquer ação, durante um período de tempo. Os blocos Laço PARA, Laço ENQUANTO e Desvio SE são blocos condicionais que englobam outros blocos, sendo que a avaliação e execução desses outros blocos dependem da verificação da condição do bloco condicional em questão. A condição avaliada por cada bloco condicional é: Laço PARA: enquanto o número de vezes determinado para sua repetição não for ultrapassado, os blocos envolvidos pelo Laço PARA são avaliados e executados; Laço ENQUANTO: enquanto a combinação dos sensores escolhidos for verdadeira e o número máximo de vezes determinado para sua repetição não for ultrapassado, os blocos envolvidos pelo Laço ENQUANTO são avaliados e executados; Desvio SE: se a combinação dos sensores escolhidos for verdadeira, os blocos envolvidos pelo Desvio SE são avaliados e executados. Ao inserir qualquer um dos blocos, exceto delimitadores, uma janela com as informações do bloco é aberta com valores padrões que podem ser alterados pelo usuário: Andar Reto 15

16 Figura 12 Configuração do Bloco Andar Reto Direção: indicador da direção a ser seguida pelo robô (frente ou trás); Velocidade: indicador da velocidade a ser adotada pelo robô (1 baixa; 2 média; 3 alta); Distância: indicador da distância a ser percorrida pelo robô (1 mm até mm); Recurso de vídeo: indicador de uso de qual tipo do recurso de vídeo (foto ou nenhum recurso) durante a execução do bloco. ATENÇÃO: O valor inserido de distância, pode sofrer variações dependendo do piso em que o robô esta se movimentando, fazendo com que o robô não execute com precisão o valor inserido. Curva Figura 13 - Configuração do Bloco Curva Direção: indicador da direção a ser seguida pelo robô (frente ou trás); Lado: indicador do lado a ser seguido pelo robô (direito ou esquerdo); 16

17 Abertura: indicador da abertura da curva a ser adotada pelo robô (1 fechada; 2 média; 3 aberta); Recurso de vídeo: indicador de uso de qual tipo do recurso de vídeo (foto ou nenhum recurso) durante a execução do bloco. Rotacionar Figura 14 - Configuração do Bloco Rotacinar Graus: indicador de quantos graus o robô deve girar (12º até 95º); Direção: indicador da direção para a qual o robô deve girar (direita ou esquerda); Recurso de vídeo: indicador de uso de qual tipo do recurso de vídeo (foto ou nenhum recurso) durante a execução do bloco. ATENÇÃO: O valor inserido de graus, pode sofrer variações dependendo do piso em que o robô esta se movimentando, fazendo com que o robô não execute com precisão o valor inserido. Ativar Motor: Figura 15 - Configuração do Bloco Ativar Motor 17

18 Motor: indicador de qual dos motores serão utilizados; Direção: indicador da direção a ser seguida pelo respectivo motor (no caso do motor A ou B as opções são frente ou trás e no caso do motor C as opções são direita ou esquerda); Velocidade: indicador da velocidade a ser adotada pelo motor (1 baixa; 2 média; 3 alta); Distância: indicador da distância a ser percorrida pelo motor relacionado (1 mm até mm); Recurso de vídeo: indicador de uso de qual tipo do recurso de vídeo (foto ou nenhum recurso) durante a execução do bloco. ATENÇÃO: Os valores inseridos de distância, podem sofrer variações dependendo do piso em que o robô esta se movimentando, fazendo com que o robô não execute com precisão o valor inserido. Tempo de Espera: Figura 16 - Configuração do Bloco Tempo de Espera Tempo de espera: tempo que o robô deve ficar parado sem executar qualquer ação (1 segundo até 99 segundos); Recurso de vídeo: indicador de uso de qual tipo do recurso de vídeo (foto ou nenhum recurso) durante a execução do bloco. Laço PARA: Figura 17 - Configuração do Bloco Laço PARA 18

19 Número de vezes para repetição do laço: indicador do número de vezes que será repetida a avaliação e execução dos blocos contidos no laço (uma vez até 99 vezes). Laço ENQUANTO: Figura 18 - Configuração do Bloco Laço ENQUANTO Número máximo de vezes para repetição do laço: indicador do número de vezes máximo que será repetida a avaliação e execução dos blocos contidos no laço (uma vez até 99 vezes); Construção da expressão lógica: botões com as opções disponíveis para a construção da expressão lógica (5 sensores e operadores lógicos NOT, AND, OR, NAND e XOR, além de abre e fecha parênteses) e área de visualização, na qual é montada a expressão lógica. Desvio SE: Figura 19 - Configuração do Bloco Desvio SE Construção da expressão lógica: botões com as opções disponíveis para a construção da expressão lógica (5 sensores e operadores lógicos NOT, AND, OR, NAND e XOR, além de abre e fecha parênteses) e área de visualização, na qual é montada a expressão lógica. 19

20 À medida que o usuário for selecionando os blocos que deseja inserir no seu programa, os mesmos são incluídos na janela de Programação em Blocos, na sequência, ou se preferir, também pode escolher o local do bloco a ser inserido. Para inserir um bloco onde desejar, primeiramente clique com o botão direito do mouse, no qual irá aparecer um menu pop-up, em um bloco mais próximo do lugar onde quer inserir o novo bloco, no menu pop-up que aparecer escolha se quer inserir antes ou depois desse bloco, selecione o bloco, no menu blocos, que deseja inserir, defina as configurações do bloco e clique em OK. A figura 20 ilustra os passos citados acima. Além disso, o usuário ainda pode alterar os valores dos parâmetros de seus blocos por meio das janelas já mencionadas e/ou retirar um bloco de seu programa. Com exceção da inserção sequencial de blocos, as demais funcionalidades mencionadas estão disponíveis no menu pop-up sendo ele diferenciado de acordo com cada bloco Utilizando o Software Para dar início a execução do software Curumim, o usuário deverá acionar o software por meio de seu atalho contido em seu Desktop (área de trabalho), no menu programas ou onde ele determinou durante a instalação do software Curumim. Acionado o software Curumim, a primeira tela a ser exibida é a de abertura do software. Essa tela, exibida na Figura 20, contém apenas a apresentação do software Curumim com informações a seu respeito, como versão, propriedade e patrocínio. O tempo de exibição dessa tela é curto e em alguns segundos será fechada e, então, aberta a tela principal do software, como ilustrado na Figura 21. Figura 20 Tela exibida na abertura do software 20

21 Figura 21 Tela principal do Software Inicialmente, o usuário deve fazer as configurações de comunicação do software com o robô por meio da opção Configurações do menu, pois essas configurações são pré-requisitos em outras funcionalidades do software. Para uma melhor compreensão de como utilizar o software Curumim, suas funcionalidades foram separadas em vários tópicos, como: configurações, Novo Programa, Novo Programa em Blocos, Salvar, Abrir e Fechar um programa em blocos, tradução do programa em blocos para C/C++, exibição da imagem capturada pelo robô, execução do programa em blocos, novo programa em C/C++, Salvar, Abrir e Fechar um programa em C/C++, Compilação e Execução do programa em C/C++ e solicitação de ajuda Configurações Antes que o usuário tenha acesso às funcionalidades principais do software Curumim, é obrigatório ao usuário fazer a configuração da porta e endereço de origem e destino da comunicação com o robô, já que sem essas configurações realizadas não seria possível se comunicar com o robô e o software não funcionaria de acordo com o proposto. O usuário tem duas opções para acionar a janela de configurações: a opção Configurações no menu e ícone Configurações na barra de ferramentas. Assim que selecionada a opção de Configurações, é aberta a janela de configuração. Tal janela conta com duas abas: Comunicação e Câmera, como ilustrado na Figura

22 Figura 22 - Janela de Configurações de Comunicação e de Câmera A aba de Comunicação é obrigatória para que o usuário possa ter a sua disposição as demais funcionalidades do software Curumim. As outras abas de configuração podem ser preenchidas durante o uso do software, quando solicitado pelo próprio software Curumim ou quando o usuário desejar. Nessa aba têm-se campos para o preenchimento adequado da porta serial e endereços de origem e destino a serem utilizados durante a comunicação com o robô. Inicialmente, o usuário deve preencher a porta a ser utilizada. Assim que o software Curumim é inicializado ele identifica as portas seriais disponíveis e as coloca no campo da porta serial como opções, cabendo ao usuário identificar qual é a utilizada para ligação com o rádio base. Entretanto, isso é válido se o rádio base já estiver ligado ao computador antes da inicialização do software. Caso contrário, é necessário clicar no botão Detectar Portas para que o software possa identificá-las e o usuário selecionar uma no campo Porta Serial. Escolhida a porta serial que será utilizada, o usuário deve clicar no botão Definir Porta para registrar sua escolha. Na Figura 23 é indicado os pontos mencionados para a escolha e registro da porta serial. 22

23 Figura 23 - Localização dos pontos para determinação da porta serial O próximo passo é a determinação do endereço de origem e destino. O usuário deve pegar o endereço contido na etiqueta do rádio base e colocar no campo do endereço de origem e pegar o endereço contido na etiqueta do robô e colocar no campo do endereço de destino e clicar no botão Definir Endereços para registrar tais endereços. Na Figura 24 são indicados os pontos mencionados para a escolha e registro dos endereços. Figura 24 - Localização dos pontos para determinação dos endereços de origem e destino Registrados os campos, o usuário tem a sua disposição o botão Teste que serve para verificar se o robô está respondendo ao software, andando um pouco para frente e exibindo uma 23

24 janela que confirma o funcionamento da comunicação. Caso isso não ocorra, o usuário deve verificar se os dados da porta serial e endereços estão corretos, se o robô está ligado e, por fim, se não há nenhum problema técnico com ele, como indicado pela janela que se abre nessa situação, Figura 26. Figura 26 - Janela de indicação de falha da comunicação entre software e robô O usuário não é obrigado a fazer o teste, mas é recomendado que o fizesse para evitar futuros transtornos por não saber onde está o problema. Para finalizar, o usuário deve clicar no botão Concluir para que todas as alterações nos campos sejam confirmadas. Existem ainda outros dois botões na aba de Comunicação, Limpar que serve para apagar os valores dos campos de endereços e Cancelar que serve para ignorar as alterações realizadas nos campos dessa aba. Na Figura 27 são indicados os botões de Teste, Concluir, Limpar e Cancelar. Figura 27 - Localização das opções de Teste, Concluir, Limpar e Cancelar 24

25 Assim que concluir as alterações na configuração da comunicação, o software libera outras funcionalidades e o usuário já pode criar um novo programa, abrir outro, etc. Durante o uso do software o usuário pode alterar os dados da comunicação quando quiser, repetindo os passos já mencionados. Na aba Câmera o usuário determina o nome padrão para os arquivos de fotos que podem vir a ser gerados pelo robô durante a execução de seus movimentos. A nomeação dos arquivos de foto é feita pela junção do nome padrão determinado pelo usuário com uma numeração ordinária controlada pelo software Curumim. O usuário também pode determinar o local onde as possíveis fotos serão armazenadas, escolhendo o diretório e suas subpastas. Os campos a serem preenchidos pelo usuário são identificados na Figura 29 que ainda indica o botão Ok onde o usuário deverá clicar para armazenar as alterações realizadas. Figura 29 Tela de Configuração da Câmera Para fechar a janela de Configurações, basta o usuário clicar no botão Fechar a Janela que está sempre visível na parte inferior da mesma, independente da aba à qual se tenha foco, não esquecendo que o usuário pode voltar a essa mesma janela e fazer as alterações das informações nela contidas sempre que tiver interesse. Quando o usuário clicar em Fechar a Janela, caso tenha clicado nos botões Definir Porta e/ou Definir Endereços, mas não tenha clicado em Concluir, será exibida uma janela questionando o usuário se o mesmo deseja salvar as alterações feitas para a comunicação. Caso o usuário clique em Sim, as alterações serão salvas antes de fechar a janela de configurações. Se clicar em Não, as configurações não serão salvas, sendo apenas fechada a janela de configurações. Entretanto, se o usuário clicar em Cancelar, nada será efetuado, continuando a janela de configuração aberta. 25

26 3.2 Iniciando a programação Novo Programa Para iniciar um novo programa, seja ele em blocos ou C/C++, o usuário tem duas opções: selecionar o ícone de Novo na barra de ferramentas ou selecionar a opção Novo no menu Arquivo. Solicitado um novo programa será aberta uma janela em que o usuário deverá identificar o tipo do programa que deseja criar: em blocos ou em C/C++, como ilustrado na Figura 30. Figura 30 - Escolha do tipo de programação - em blocos ou em C/C++ Após a escolha entre programação C/C++ ou em blocos o usuário deverá clicar em Ok para confirmar o interesse na criação do novo programa do tipo escolhido. Caso desista de criar um novo programa, o usuário deve clicar em Cancelar. Se, quando o usuário solicitar um novo programa, já houver outro aberto, seja ele em blocos ou C/C++, é apresentada uma janela que questiona ao usuário o seu interesse em salvar o programa atual antes de exibir a janela de escolha do tipo de programação para a criação do novo programa, como ilustrado na Figura 31. Figura 31 - Questionamento sobre o interesse do usuário em salvar o programa em aberto Nessa janela, se o usuário clicar em Sim será aberta uma janela para salvar o programa em questão e posteriormente fechado. Se clicar em Não o programa aberto será fechado sem ser salvo. Nessas duas situações a sequência das ações segue para a solicitação do tipo do novo 26

27 programa. Entretanto, se o usuário clicar em Cancelar, a solicitação de novo programa é desconsiderado e o programa que estava aberto permanece na tela Novo Programa em Blocos Assim que confirmada a solicitação da criação de um programa em blocos serão abertas duas janelas: a do Menu de Blocos e a da Programação em Blocos, como estão ilustradas na Figura 32. Inicialmente, o usuário deverá inserir o bloco de Início, para que inicie um programa. Figura 32 - Novo programa em bloco Após inserir o Bloco Início em seu novo programa, o usuário terá os demais blocos a sua disposição, exceto o próprio Bloco Início, pois esse só pode ser inserido uma única vez e, como o próprio nome descreve, no início. O Bloco Término também só pode ser inserido uma única vez e no final do programa. Os demais blocos podem ser colocados repetidas vezes e em quaisquer combinações e posições que não seja a primeira e a última. Caso o usuário não consiga identificar cada um dos blocos do menu, somente pelo desenho, é possível passar com o mouse por cima de cada um deles para que um hint apareça e mostre a identificação do bloco Salvar o Programa em Blocos Construído o programa, o usuário pode ter interesse em salvá-lo para posterior execução ou alteração. Para tanto, o usuário tem duas opções: selecionar o ícone de salvar na barra de ferramentas ou selecionar a opção Salvar no menu Arquivo. 27

28 Solicitado salvar o programa, será aberta uma janela em que o usuário deverá nomear seu programa e determinar o local onde deseja salvar tal programa. Para confirmar o interesse em salvar o programa, o usuário deve clicar no botão Salvar Fechar o Programa em Blocos Se o usuário quiser fechar o programa e continuar com o software Curumim aberto, basta clicar na opção Fechar do menu Arquivo Abrir o Programa em Blocos Para abrir um programa o usuário tem duas opções: selecionar o ícone de abrir na barra de ferramentas ou selecionar a opção Abrir no menu Arquivo. Com um programa em blocos aberto, o usuário poderá fazer as inclusões, exclusões e alterações que achar necessárias. Quando é solicitado abrir outro programa, e se já houver um programa aberto, em blocos ou C/C++, é apresentada uma janela que questiona ao usuário o seu interesse em salvar o programa em aberto antes de criar um novo. Nessa janela, se o usuário clicar em Sim será aberta uma janela para salvar o programa em questão e posteriormente fechado. Se clicar em Não o programa aberto será fechado sem ser salvo. Nessas duas situações a sequência das ações segue com a escolha do outro programa a ser aberto. Entretanto, se o usuário clicar em Cancelar, a solicitação de abrir outro programa é desconsiderada e o programa que estava aberto permanece na tela Tradução do Programa em Blocos Quando estiver com um programa em blocos aberto, o usuário pode solicitar a visualização de sua tradução em código C/C++. Para tanto, o usuário deve selecionar a opção Programação C/C++ no menu Visualizar. Após a devida seleção, é aberta uma janela, Figura 3.33, que questiona o usuário sobre qual compilador utilizar para a compilação do programa em C/C++ quando solicitado. Feita a escolha, o usuário deve clicar no botão Ok para confirmar a escolha ou no botão Cancelar para ignorar a solicitação de visualização do programa em C/C++. 28

29 Figura Escolha do compilador a ser utilizado quando solicitado Caso confirme a operação, é aberta a janela de Programação em C/C++ com o código equivalente do programa em blocos que está aberto. Esse código foi preparado para o compilador Microsoft Visual C O usuário pode alterar o programa em C/C++, entretanto se quiser manter suas alterações é necessário salvá-lo. Para tanto, estando com o programa em blocos aberto também, é necessário colocar o foco do software Curumim na janela de programação em C/C++, clicando em qualquer ponto da mesma. Após colocar o foco na janela de programação C/C++, o usuário pode solicitar salvar o programa em C/C++ por meio de duas opções: selecionar o ícone de salvar na barra de ferramentas ou selecionar a opção Salvar no menu Arquivo. Solicitado salvar o programa, será aberta uma janela em que o usuário deverá nomear seu programa e determinar o local onde deseja salvar tal programa. Para confirmar o interesse em salvar o programa, o usuário deve clicar no botão Salvar. Se o usuário confirmar o interesse por salvar o arquivo em C/C++ então, serão fechadas todas as janelas que estiverem abertas, exceto a janela da programação C/C++ que permanece aberta para que o usuário possa continuar a fazer as alterações que desejar. Caso o usuário não salve suas alterações no programa em C/C++, enquanto o programa em blocos estiver aberto, vai perder todas as suas alterações no programa C/C++ assim que fizer qualquer alteração, inclusão ou exclusão no programa em blocos, pois o programa C/C++ é atualizado a cada mudança no programa em blocos Imagem Capturada pela Câmera do Robô O usuário pode visualizar as imagens capturadas pela câmera do robô, independente de estar com um programa em blocos ou em C/C++ aberto. Isso é possível por meio da opção Imagem do menu Visualizar. Assim que realizada a seleção, é aberta a janela de exibição. Nessa janela será exibida a imagem que a câmera do robô captura a cada momento. Caso não exista nenhum dispositivo de vídeo conectado ao computador, esta tela não será exibida, sendo apresentada uma mensagem dizendo que é necessário conectar um dispositivo de vídeo. 29

30 3.2.8 Execução de Programa em Blocos Para executar seu programa em blocos, o usuário possui três opções: selecionar o ícone de executar na barra de ferramentas, selecionar a opção Executar no menu de mesmo nome ou pressionar as teclas de atalho CTRL + E. Logo que se inicia a execução do programa em blocos, é aberta a janela de mensagens que indicará o início da execução do programa, bem como cada ação realizada pelo robô e a indicação do término da execução do programa. Após o término da execução do programa, a janela de mensagens fica aberta, mas o usuário pode fechá-la, sendo a mesma aberta quando for solicitada novamente a execução de um programa em blocos. Durante a execução do programa o usuário tem a sua disposição as opções de pausá-lo ou pará-lo, sendo que se pausá-lo poderá retornar ao ponto de parada seguindo com a execução normalmente a partir desse ponto, bastando para isso selecionar a execução novamente. Para pausar, assim como parar a execução, existem três opções: selecionar o ícone de pausar na barra de ferramentas, selecionar a opção Pausar no menu Executar ou pressionar as teclas de atalho CTRL + P. Da mesma forma, o usuário tem três opções para acessar a opção de parar a execução do programa em blocos: selecionar o ícone de parar na barra de ferramentas, selecionar a opção Parar no menu Executar ou pressionar as teclas de atalho CTRL + A. Quando requerida a execução, o robô deve realizar as ações solicitadas. Se o mesmo não realizá-las pode ser que os endereços de origem e destino possam estar incorretos ou a porta serial selecionada esteja incorreta. Também pode ser que o robô ou o rádio base não estejam ligados. Convêm ao usuário fazer essas verificações na janela de configurações e nos equipamentos para checar esses possíveis problemas Novo Programa em C/C++ Assim que confirmada a solicitação da criação de um programa em C/C++, será aberta a janela de escolha do compilador a ser considerado para o novo programa. Se o usuário clicar em Cancelar da janela de escolha, a solicitação de um novo programa em C/C++ será ignorada. Mas, se o usuário clicar em Ok, então será aberto uma janela de programação em C/C Salvar o Programa em C/C++ Da mesma forma como para o programa em blocos, construído o programa em C/C++, o usuário pode ter interesse em salvá-lo para posterior execução ou alteração. Para tanto, o usuário tem duas opções: selecionar o ícone de salvar na barra de ferramentas ou selecionar a opção Salvar no menu Arquivo. 30

31 Solicitado salvar o programa, será aberta uma janela em que o usuário deverá nomear seu programa e determinar o local onde deseja salvar tal programa. Para confirmar o interesse em salvar o programa, o usuário deve clicar no botão Salvar Idioma O software Curumim não está limitado ao idioma português, fornecendo suporte também para o inglês e o espanhol. Para realizar a troca de idioma, basta o usuário selecionar qual lhe interessa no menu Idioma. O idioma atualmente em uso é sempre indicado por uma marcação a sua frente Ajuda Caso o usuário tenha alguma dúvida a respeito do uso do software Curumim, está disponível uma ajuda (help) com informações sobre todas as ações possíveis ao manipular o software. A ajuda pode ser acionada selecionando-se a opção Ajuda do menu de mesmo nome. 4 Programando em Visual C++ O robô Curumim, além de ser controlado por seu software, por meio de programação em blocos, também pode ser controlado em outros ambientes de programação da linguagem C/C++. Sendo assim, a seguir será apresentado, passo a passo, o que o usuário precisa fazer para construir e/ou utilizar seu programa que determina ações para o robô no ambiente Visual C Express Edition. 4.1 Criação de um novo Projeto Junto com o software do Curumim, acompanha um projeto já configurado, porém se o programador quiser criar um novo projeto, a seguir é apresentado o passo a passo da criação e configuração deste novo projeto que contém as mesmas configurações do projeto que acompanha o software, no qual pode ser localizado no seguinte caminho: c:/swcurumim/programas Exemplos/VisualC Configuração do Projeto Para realizar a configuração de um novo projeto temos que seguir os seguintes passos: 31

32 Passo 1. Com o Visual C Express Edition aberto, clique em File, New e Project..., nessa sequência, como ilustrado na Figura 1. Figura 1. Solicitando o início de um novo projeto. Passo 2. Em consequência ao passo 1, a janela New Project será aberta, como exibido na Figura 2. Como indicado nessa figura, em Project types, escolha Win32 e em Templates selecione a opção Win32 Console Application, além de preencher os campos Name, com o nome do projeto desejado, Location, com a localização onde a solução será guardada, e Solution Name, com o nome que deseja dar a solução. No exemplo apresentado na Figura 2, esses três últimos campos são preenchidos com os seguintes valores, respectivamente: ProjetoCurumimVC C:\ProgramasVC SoluçãoCurumimVC. Figura 2. Janela New Projects. 32

33 Passo 3. A janela Win32 Application Wizard é a próxima a ser exibida, como apresentada na Figura 3. Ela é composta de dois passos. O primeiro passo é clicar no botão Next. Figura 3. Janela Console Wizard Passo 1. O segundo passo, como indicado na Figura 4, é necessário setar a opção Empty project em Additional options e concluir clicando no botão Finish. Figura 4. Janela Console Wizard Passo 2. Passo 4. Como pode ser percebido no canto esquerdo da tela do Visual C++, já é possível verificar a pasta do projeto criado. Agora, tem-se duas opções: criar um novo programa para o robô Curumim ou então utilizar um programa já construído no software do Curumim por meio da tradução para a linguagem C/C++ do programa gerado em blocos. Passo 4A. Supondo que você não tem um programa pronto, você deve clicar com o 33

34 botão direito do mouse sobre a pasta do projeto, como exibido na Figura 5, ir em Add e, em seguida, em New Item... para criar um novo programa para o robô. A janela Add New Item é aberta. Nessa janela você deve selecionar Code em Visual C++ da opção Categories, do lado esquerdo e da opção Templates, do lado direito, deve selecionar C++ File (.cpp), além de nomear o programa e indicar onde o mesmo deve ser salvo (preferencialmente o diretório do projeto que já vem como padrão nesse campo de preenchimento), como indicado na Figura 6. Para finalizar a criação do programa basta clicar no botão Add. Será aberto o novo programa vazio para que você possa escrever seu código. No final deste texto são apresentados os passos a serem realizados para a construção de um programa para o robô no ambiente Visual C Express Edition. Figura 5. Adicionando um novo programa em C/C++ para o Curumim. 34

35 Figura 6. Criando um novo programa em C/C++ para o Curumim. Passo 4B. Mas, se você já tem um programa pronto para o robô em linguagem C/C++, você deve clicar com o botão direto do mouse sobre a pasta do projeto, como exibido na Figura 7, ir em Add e, em seguida, em Existing Item... Figura 7. Adicionando o programa em C/C++ para o Curumim. 35

36 Agora você pode abrir seu programa em C/C++. Para tanto, dê um duplo clique em seu arquivo localizado no lado esquerdo, como é mostrado na Figura 8. Em seguida será aberto o programa na janela do Visual C++. Figura 8. Abrindo o programa em C/C++ do robô Curumim. Passo 5. É necessário adicionar o caminho em que se encontram os arquivos de includes e também as bibliotecas necessárias para o funcionamento correto dos programas feitos em visual studio. Para tanto, clique com o botão direto sobre a pasta do projeto e depois em Properties como é ilustrado na Figura 9. Figura 9. Acessando a opção Properties do projeto. 36

37 A janela seguinte a ser apresentada é a Property Pages, Figura 10. Com as opções C/C++ e General selecionadas do lado esquerdo da janela, você deve selecionar a opção Additional Include Directories e clicar no botão... que se encontra no final dessa linha. Isso fará com que a janela Additional Includes Directories seja aberta, como indicado na Figura 11. Você deve clicar no ícone de criar nova pasta indicado na Figura 11 e adicionar os caminhos descritos abaixo nesta ordem: C:\SwCurumim C:\SwCurumim\libdecodeqr C:\SwCurumim\SDK\Include C:\SwCurumim\VideoInput\bcb_cpp C:\SwCurumim\VideoInput\bcb_include C:\SwCurumim\VideoInput\visual_include C:\SwCurumim\OpenCV\highgui C:\SwCurumim\OpenCV\highgui\include C:\SwCurumim\OpenCV\cxcore\include C:\SwCurumim\OpenCV\cv\include Figura 10. Janela Property Pages C/C++ General. 37

38 Figura 11. Janela Additional Include Directories. De volta a janela Property Pages, você deve selecionar agora do lado esquerdo da janela as opções Linker e General, como ilustrado na Figura 12 e escolher a opção Additional Library Directories. Deve então clicar no botão... para que a janela Additional Library Directories seja apresentada. Nessa janela você deve fornecer os seguintes caminhos nesta ordem: C:\SwCurumim C:\SwCurumim\SDK\Lib C:\SwCurumim\libdecodeqr\Debug C:\SwCurumim\VideoInput\visual_lib C:\SwCurumim\VideoInput\bcb_lib C:\SwCurumim\OpenCV\visual_lib C:\SwCurumim\OpenCV\bcb_lib Figura 12. Janela Property Pages Linker General. 38

39 Ainda com a opção Linker selecionada do lado esquerdo da janela Property Pages, agora selecione Input e Additional Dependencies, como ilustrado na Figura 13. Da mesma forma, clique no botão... e então será aberta a janela Additional Dependencies, ilustrada na Figura 14, onde você deve escrever as bibliotecas descritas abaixo: comcurumimvc.lib cv.lib cxcore.lib highgui.lib videoinput.lib libdecodeqr.lib ws2_32.lib Figura 13. Janela Property Pages Linker Input. Figura 14. Janela Additional Dependencies. Passo 6. A próxima etapa é você compilar seu programa. Primeiro salve seu projeto, indo no menu em File e depois em Save All. Agora, compilá-lo clicando com o botão direito sobre a pasta do projeto e escolhendo a opção Build, como indicado na Figura

40 Figura 15. Compilando o programa. Passo 7. A seguir, para fechar as configurações necessárias, você deve pegar o arquivo compackage.dll no diretório C:\SwCurumim e copiá-lo na pasta debug da pasta do serviço que você criou logo no começo, no caso no exemplo, C:\ProgramasVC\SoluçãoCurumimVC\debug. Passo 8. O último passo é a execução de seu programa. Para tanto, basta selecionar a opção de execução que se encontra no menu de acesso rápido do Visual C++, como indicado na Figura 16. Figura 16. Executando o programa. Como já mencionado no Passo 4, você pode iniciar um programa para o robô diretamente no ambiente Visual C Express Edition. A seguir, são apresentados os passos que você deve realizar para a elaboração desse novo programa e na sequência é apresentada uma lista 40

41 com todos os comandos disponíveis para tanto Programando Passo A. O primeiro passo é a inserção das linhas básicas do programa. As linhas a serem incluídas, para que se possam utilizar comandos de entrada e saída de dados na tela, são: #include <iostream> #include <fstream> Passo B. O próximo passo é inserir a linha que permitirá que os comandos do robô possam ser utilizados no decorrer da programação. A linha que deve ser inserida é: #include "comcurumimvc.h" seguir: Passo C. Neste passo devem ser inseridos os includes referentes ao Vídeo, como mostrado a #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <math.h> #include <string.h> #include <wchar.h> #include <videoinput.h> Passo D. Este passo apresenta os includes referentes a utilização do open CV, a seguir são apresentados os includes: #include <cv.h> #include <cxcore.h> #include <highgui.h> Passo E. Como próximo passo é inserido um include para utilização da leitura de QRCode, como apresentado a seguir: #include <decodeqr.h> Passo F. Neste passo são inseridos variáveis e uma função para que seja atendida a aquisição de imagens da câmera, a seguir são apresentados estes itens: using namespace std; IplImage *frame = 0; IplImage *frame_copy = 0; IplImage *temp = 0; IplImage *temp_h = 0; IplImage *temp_s = 0; IplImage *temp_v = 0; void applyfiltertoframe(iplimage *image); 41

42 Passo G. Neste passo é inserida a função para fazer a captura de imagens da câmera, esta função é inserida no início para que assim que necessitar tirar uma foto, basta chamar esta função. A seguir é apresentada esta função como deve ser inserida: void takephoto(){ /** Variaveis para captura de imagens **/ CvCapture* capture = 0; capture = cvcapturefromcam(0); if(capture){ CvCapture *i_capturada = 0; IplImage *i_videoframe = 0; IplImage* img = 0; if(!cvgrabframe(capture)){ printf("imagem não pode ser capturada\n\7"); exit(0); }else{ printf("imagem Capturada\n\7"); } img=cvretrieveframe(capture); i_videoframe = cvqueryframe(capture); cvsaveimage("c:\\swcurumim\\foto.bmp",img); cvreleaseimage(&frame_copy); cvreleasecapture(&capture); } } Passo H. Neste passo é apresentada a função que é responsável pela leitura do QRCode, assim como a função de captura de imagens. Esta função é inserida para que seja apenas solicitada no momento que for necessária a sua utilização. A seguir é apresentada esta função como deve ser inserida: void readqrcode(){ IplImage *src=cvloadimage("c:\\swcurumim\\foto.bmp",1); cvshowimage("c:\\swcurumim\\foto.bmp",src); printf("libdecodeqr version %s\n",qr_decoder_version()); QrDecoderHandle decoder=qr_decoder_open(); short stat=qr_decoder_decode_image(decoder,src); printf("status=%04x\n",stat); QrCodeHeader header; if(qr_decoder_get_header(decoder,&header)){ char *buf=new char[header.byte_size+1]; qr_decoder_get_body(decoder,(unsigned char *)buf,header.byte_size+1); printf("%s\n",buf); } qr_decoder_close(decoder); cvdestroyallwindows(); cvreleaseimage(&src); } OBS: Utilizando esta função é possível ler QRCode apenas da versão 2. Passo I. Na sequência, deve ser inserida a função principal onde serão programados os comandos que o robô deve executar. A estrutura dessa função deve ser seguida conforme 42

43 exemplo a seguir: int main(){ } Passo I. Neste passo deve-se criar uma instância de ComCurumim já determinando a porta em que se encontra o rádio base. A seguir é apresentada tal linha, note que nesse caso a porta escolhida é a COM7, mas você deve colocar a que está com seu rádio base. ComCurumim *curumim = ComCurumim::instance( "COM7" ); Passo J. O próximo passo é determinar quais são os endereços de origem (rádio base) e de destino (robô) por meio de setsource e settarget, respectivamente. A seguir são exibidas as duas linhas referentes aos endereços, sendo o valor de endereço para o rádio base e "05.0C " para o robô. Esses valores são exemplos e você deverá verificar os endereços nas etiquetas que se encontram em seu rádio base e em seu robô para preencher corretamente as linhas. curumim->setsource( " " ); curumim->settarget( "05.0C " ); Passo K. Após a inclusão das linhas que preparam a comunicação entre computador e robô, você já pode inserir os comandos diretos para o robô. Um exemplo é o comando que manda o robô rotacionar que é apresentado a seguir: curumim->rotate(curumim->gettarget(),curumim->getsource(),-45, 0); Passo L. Para garantir que todos os comandos serão executados sem serem interrompidos ou ignorados, é necessário acrescentar o comando waitstopped logo após qualquer comando direto para o robô, seguindo o exemplo anterior do comando Rotate, vamos apresentar como ficaria este comando completo com o waitstopped: curumim->rotate(curumim->gettarget(),curumim->getsource(),-45, 0); curumim->waitstopped(curumim->gettarget(),curumim->getsource()); Passo G. E por fim para finalizar a função principal devem-se inserir as seguintes linhas: system("pause"); return 0;. Após tendo visto todos os passos para criação de um programa diretamente no Visual C++ Express 2005, vamos apresentar a seguir, a união de todos os passos mostrando um programa completo. 43

44 #include <iostream> #include <fstream> /* Curumim */ #include "comcurumimvc.h" /* VideoInput */ #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <math.h> #include <string.h> #include <wchar.h> #include <videoinput.h> /* OpenCV */ #include <cv.h> #include <cxcore.h> #include <highgui.h> /* QRCode */ #include <decodeqr.h> using namespace std; IplImage *frame = 0; IplImage *frame_copy = 0; IplImage *temp = 0; IplImage *temp_h = 0; IplImage *temp_s = 0; IplImage *temp_v = 0; void applyfiltertoframe(iplimage *image); void takephoto(){ /** Variaveis para captura de imagens **/ CvCapture* capture = 0; capture = cvcapturefromcam(0); if(capture){ CvCapture *i_capturada = 0; IplImage *i_videoframe = 0; IplImage* img = 0; if(!cvgrabframe(capture)){ printf("imagem não pode ser capturada\n\7"); exit(0); }else{ printf("imagem Capturada\n\7"); } img=cvretrieveframe(capture); i_videoframe = cvqueryframe(capture); cvsaveimage("c:\\swcurumim\\foto.bmp",img); cvreleaseimage(&frame_copy); cvreleasecapture(&capture); } } void readqrcode(){ IplImage *src=cvloadimage("c:\\swcurumim\\foto.bmp",1); cvshowimage("c:\\swcurumim\\foto.bmp",src); printf("libdecodeqr version %s\n",qr_decoder_version()); QrDecoderHandle decoder=qr_decoder_open(); short stat=qr_decoder_decode_image(decoder,src); printf("status=%04x\n",stat); QrCodeHeader header; if(qr_decoder_get_header(decoder,&header)){ 44