POR TERRA, ÁGUA E AR:

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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 ELISÂNGELA MAZEI DA SILVA LUCAS LOURENÇO DA LUZ NUNES WAGNER ALBINO DA SILVA POR TERRA, ÁGUA E AR: Automação Náutica Colíder 2013

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 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

3 iceberg, o terrível Acidente não teria ocorrido, pois os sensores detectariam o obstáculo e se desviaria, assim evitando muitas mortes. Da mesma maneira o projeto pode auxiliar aos pescadores da região e diminuir o índice de acidentes, pois o barco com o sistema autônomo iria detectar as margens e evitar os impactos quando o pescador estiver com a atenção voltada para o lazer. 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. O comando recebido pelo Arduino direciona o barco para frente, direita ou esquerda conforme onde os sensores detectam algum obstáculo, assim transformando um movimento leve do aparelho em comandos para o protótipo. 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.

4 Figura 1. Barco Utilizado Figura 2. Placa Arduino UNO Para a elaboração utilizou-se de uma estrutura de um brinquedo em formato de barco conforme apresentado na figura 1e o arduino UNO para a automação e controle. Figura 3. Motor DC Figura 4. Bateria (LiPo 7,4v) Para propulsão foi utilizado um motor DC reaproveitado de um carrinho de brinquedo. E para corrente utilizado uma bateria lipo para melhor desempenho. Além dessa peças utilizou-se de sensores sharp e um motor de

5 passo para o leme. 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.

6 REFERENCIAS QUINTANILHA, Leandro Irresistível robô, Disponível em: < Acesso em 20 de março de TSUKAMOTO, Rafael Takashi. Utilização de uma unidade de medição inercial para controle de estabilização de uma plataforma. Trabalho de conclusão de curso de Licenciatura em computação, UNEMAT, Colid/MT 2011.