Controle a Distância de um Barco com Arduino+Bluetooth

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1 Controle a Distância de um Barco com Arduino+Bluetooth Wagner Y. Nishi [Voluntário PIBIC/UTFPR], Marcio Mendonça [orientador] Coordenação de Engenharia Elétrica Campus Cornélio Procópio Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR Av. Alberto Carazzai, Centro vava_nishi@hotmail.com, mendonca@utfpr.edu.br 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 isopor 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 para direciona o barco para direita ou para esquerda. O seu controle utiliza-se uma placa adicional Bluetooth para a possível comunicação entre o celular e a placa, assim facilita o controle do barco sem fio. Palavras-chave: Arduino; Barco Remoto; Controle Bluetooth; Celular + Blutooth + Arduino. Abstract - This paper presents the use of a sign board Arduino open source where it is possible to develop robots, automate homes, monitored security and other projects. In this work a boat of Styrofoam which has an Arduino board to control direction, where he commands a propulsion motor with the help of an H-bridge circuit, and a control for servo motor drives the boat to right or left. Your control uses up an additional board Bluetooth for possible communication between the cell plate and thus facilitates wireless boat control. Keywords: Arduino; Boat Remote, Control Bluetooth, Cell phone + Blutooth + Arduino. INTRODUÇÃO O Arduino é um microcontrolador de placa única e um conjunto de software para programa-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 sem fio, que se controla por um celular com o sistema Android, utilizando o aplicativo chamado Amarino [9] onde é possível enviar comandos via Bluetooth, com apenas movimentos de inclinação utilizando o sensor de movimento do próprio celular.

2 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 ou para trás. E um servo motor para direção onde move o leme do protótipo. 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 controle do protótipo Na construção do protótipo, foi necessário isopor (embalagens de remédios veterinários) onde foi feito a parte externa do barco, o leme foi utilizado dois disquetes de computador e uma antena de TV para o eixo do leme, e palitos de sorvete (materiais descartáveis) como ilustra a figura1. Para o seu controle a placa Arduino ATmega1280 (figura 8) onde foi programado para a sua execução em Processing no sistema Windows. Conectado o motor [3], servo motor [4], um circuito interno L293D [6] para o sistema de ponte H e a placa Bluetooth [5] para comunicação na plataforma Arduino, utilizando um suporte de 4pilhas modelo AA de 1.2V cada [7], assim alimentando a plataforma com 4.8V onde foi possível a realização do projeto. Para a comunicação entre a placa Arduino e o celular, utiliza-se uma placa Bluetooth específica para a sua plataforma Arduino, assim com a troca de informação sem fio, torna-se possível o comando do protótipo à distância. O comando recebido pelo Arduino direciona o barco para frente, para trás, direita ou esquerda conforme a inclinação do celular 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 ou regressando. E para o controle de direção as saídas digitais da placa Arduino onde controla 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.

3 Figura 1. Leme de disquete e a hélice de palito de sorvete. Figura 2. Motor acoplada com a hélice, e o servo motor. Figura 3. Placa Bluetooth. Figura 4. Placa Bluetooth, CI L293D e suporte de pilhas. Figura 5. Placa Arduino ATmega1280 Figura 6. Aplicativo Amarino rodando no celular com Android.

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO O teste do protótipo foi realizado em uma piscina como mostra a figura 7, onde pode observar a realização de todos os comandos ou ações de controle remoto emitido por Bluetooth pelo celular, como seguir em frente, regressar, virar para direita ou para a esquerda. Assim foi possível controlar o barco em uma navegação exploratória, em outras palavras, em uma trajetória ou objetivo pré-definido. Figura 7- Ambiente de navegação do barco (piscina) CONCLUSÕES A criação desse barco foi de adquirir e dominar o 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 pretendo acoplar uma câmera VGA para utilizar 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 ou uma luz para deixa-lo autônomo. Neste contexto, pretende-se comunicar o microcontrolador (Arduino) com MatLab e utilizar técnicas computacionais inteligentes, como lógica fuzzy, por exemplo.

5 REFERÊNCIAS [1] MARGOLIS, MICHAEL. Arduino Cookbook. O REILLY, [2] MCROBERTS, MICHAEL. Arduino básico. Novatec Apress, [3] OGATA, KATSUHIKO. Engenharia de controle moderno. 4 ed. Pearson Brasil, 2003.