ETAPAS PARA A CONSTRUÇÃO DA SONDA

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL Instituto de Física Meninas na Ciência Ensino de Robótica Construção da Sonda Desenvolvido por Bruno Mateus Schmidt. Orientadores: Carolina Brito e Maria Inês Castilhos. ETAPAS PARA A CONSTRUÇÃO DA SONDA OBJETIVO: Construção de uma sonda que seja capaz de detectar temperatura e pressão dos locais em que se encontra e que também desvie de obstáculos em sua frente, afim de que possa percorrer uma grande área. Para que seja possível monitorar em tempo real os dados, estes são mandados via bluetooth para um smartphone. PÚBLICO-ALVO: Alunos e alunas do Ensino Médio, podendo ser adaptado para Ensino Fundamental. MATERIAL UTILIZADO: -Chassi acrílico, o qual acompanha 2 motores CC, 2 rodas principais e 1 roda de apoio; -Jumpers; -Mini-Protoboard (170 furos); -Sensor Ultrassônico de distância HC-SR04; -Sensor de temperatura e pressão BMP180; -Módulo Bluetooth HC-05; -Ponte-H L298-N; -Bateria de 12V (Caso não encontrar, pode ser utilizada uma bateria de 9V); -Bateria de 9V; -2 adaptadores para bateria; -2 Resistores de 220 Ohms; -Arduino Genuino Uno. PROCESSO DE MONTAGEM: 1) Acoplar os motores e as rodas ao chassi, parafusando-as com o equipamento que está contido na própria embalagem; 2) Fixar a Ponte-H L298-N ao chassi e conectar os motores a esta por meio de fios jumpers ou soldando fios de cobre para uma melhor fixação, conforme a figura abaixo; 3) A ligação da Ponte-H L298-N ao Arduino é feita da maneira como está ilustrada na imagem abaixo. Como os motores são de 12V, será necessário o uso de uma

2 bateria de 12V para alimentá-los, além da bateria de 9V que é conectada ao Arduino; 4) Conexão do Sensor Ultrassônico de distância HC-SR04: VCC, Trig, Echo e GND nas portas 5V, 12, 13 e GND do Arduino, respectivamente. Observação: Para os componentes que necessitam de alimentação 5V e de conexão com a porta GND, uma otimização no circuito pode ser feita na protoboard, conectando em série todos os fios que serão colocados na mesma porta do Arduino e depois puxando um único fio para este. 5) Conexão do Sensor de temperatura a pressão BMP180: VIN, GND, SDA e SCL nas portas 3.3V, GND, A4 e A5 do Arduino, respectivamente.

3 6) Conexão do Módulo Bluetooth HC-05: TX, GND e VCC nas portas 0, GND e 5V do Arduino, respectivamente. A conexão da porta RX ao Arduino não ocorre de forma direta como as outras. Devemos conectar conforme a imagem abaixo, onde o jumper amarelo está conectado à porta RX, o jumper preto está conectado à GND e o jumper roxo está conectado à porta 1. O uso dos resistores de 230 Ohms é feito para dividirmos à tensão, evitando assim a queima do módulo. PROGRAMAÇÃO: Após a montagem, devemos fornecer ao Arduino o código que fará todas essas conexões feitas acima trabalharem em sincronia. Para este código funcionar, devemos acrescer aos comandos do IDE do Arduino bibliotecas que facilitam o uso dos diversos sensores que utilizamos. Devemos instalar na pasta Libraries da IDE do Arduino as seguintes bibliotecas: Ultrassonic e BMP 180. Elas se encontram disponíveis para download nos links abaixo: -Ultrassonic: -BMP 180: #include <Ultrasonic.h> #include <Wire.h> #include <Adafruit_BMP085.h> #define pino_trigger 12 #define pino_echo 13 // Inicializa os motores int IN2 = 4; int IN1 = 5; int IN3 = 6; int IN4 = 7; Adafruit_BMP085 bmp180; //Define o sensor BMP180 int aux=0; //Define variável auxiliar para ler pressão e temperatura //Inicializa o sensor nos pinos definidos acima Ultrasonic ultrasonic(pino_trigger, pino_echo); void setup() Serial.begin(9600); //Define os pinos dos motores como saida pinmode(in1, OUTPUT); pinmode(in2, OUTPUT);

4 pinmode(in3, OUTPUT); pinmode(in4, OUTPUT); pinmode(pino_trigger, OUTPUT); pinmode(pino_echo, INPUT); if (!bmp180.begin()) Serial.println("Sensor nao encontrado!!"); while (1) void loop() float cmmsec; long microsec = ultrasonic.timing(); delay(10); cmmsec = ultrasonic.convert(microsec, Ultrasonic::CM); delay(10); if (cmmsec < 25) //Se distancia for menor que 25cm, inverte o giro digitalwrite(in1,high); digitalwrite(in2,low); digitalwrite(in3,low); digitalwrite(in4,high); aux++; else if (cmmsec >= 25) //Se distancia for maior que 25cm, segue em frente digitalwrite(in2,high); digitalwrite(in1,low); digitalwrite(in4,high); digitalwrite(in3,low); aux++; if (aux>=100) //Le informações de pressao e temperatura Serial.print("T: "); Serial.print(bmp180.readTemperature()); Serial.println(" C"); delay(200); Serial.print("P: "); Serial.print(bmp180.readPressure()); Serial.println(" Pa"); delay(200); aux=0; Observação: Para que possamos controlar a pressão e a temperatura lidas pelo sensor através de um smartphone, devemos baixar qualquer aplicativo do tipo Bluetooth SPP e conectarmos o aparelho ao módulo.

5 FOTOS: FONTES TEXTO E REFERÊNCIAS: (fonte do fornecedor do chassi com os motores e rodas)