KID MANUAL DE SOFTWARE
Sumário 1.1. O que é Programação em Blocos?... 3 1.2. Conhecendo o KID Programador... 3 1.2.1. Instalação do Software... 3 1.2.2. Áreas do Software... 5 1.3. Blocos usados para Programação... 6 1.3.1. Blocos de comparação Simples... 6 1.3.2. Blocos de comparação com AND Lógico... 8 1.3.3. Blocos de Atuação de variáveis inteiras... 9 1.3.4. Bloco de Atuação binária... 10 1.3.5. Bloco regulador de velocidade... 11 1.3.6. Bloco de sensores de infravermelhos para atualização do PWM... 11 1.3.7. Bloco da Bússola... 14 1.3.8. Bloco Temporizador... 14 1.4. Criando Programas em Blocos... 15 1.4.1. Início do Programa... 15 1.4.2. Janela de Controle... 16 1.4.3. Inserir Blocos... 16 1.4.4. Editar / Substituir Blocos... 18 1.4.5. Apagar Blocos... 19 1.4.6. Copiar/Colar Blocos... 21 1.4.7. Desfazer... 22 1.4.8. Salvar um Programa... 22 1.4.9. Abrir um Programa... 22 1.4.10. Estrutura do Programa... 22 1.5. Como fazer o Download para o Robô?... 22 2.1. Introdução... 24 2.2. Ligação do Robô ao PC... 24 2.3. Gravação do Programa KidSensor.hex... 24 2.4. Configuração do Programa... 25 2.5. Leitura dos Sensores... 26 2.6. Mensagens de erro... 27 3.1. Introdução... 28 3.2. Ligação do Robô ao PC... 28 3.3. Download do Programa Kidmanual.hex... 29 3.4. Configuração do Programa... 30 3.5. Modo de Condução... 31 2
1. KID Programador 1.1. O que é Programação em Blocos? A programação em blocos é uma forma de programação que permite ao programador criar programas para o Robô utilizando pequenos blocos com funções pré-definidas, desta forma o programador não necessita escrever um código para executar uma tarefa, basta que ele encaixe os blocos para que consiga montar o programa desejado. Contudo, para a utilização da Programação em Blocos é necessário que o programador tenha conhecimento de Lógica de Programação. Depois que o programador acabar de construir o programa com os blocos, basta enviar o programa para o robô para que o mesmo possa cumprir as tarefas definidas no programa. 1.2. Conhecendo o KID Programador 1.2.1. Instalação do Software O processo de instalação do KID Programador consiste em cinco 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 KidSoftwareInst.msi. Ao executar tal arquivo a tela inicial de instalação é apresentada conforme ilustra a Figura 1. Para continuar a instalação clique no botão Next ou Cancel para finalizar o processo. Figura 1 Tela inicial de Instalação Passo 2: É apresentada nesta etapa a opção para que o usuário selecione o local onde se deseja instalar o software, conforme mostra a Figura 2. Também é apresentada neste ponto a opção de verificar o espaço em disco pela opção Disk Cost..., e também se deseja instalar o software para todos os usuários do computador ou apenas para o seu usuário. Para continuar a instalação clique no botão Next ou Cancel para finalizar o processo. 3
Figura 2 Tela de Configuração da Instalação Passo 3: Após realizadas todas as configurações necessárias para a instalação é apresentada a tela de confirmação da instalação, como apresentado na Figura 3. Para continuar a instalação clique no botão Next ou Cancel para finalizar o processo. Figura 3 Tela de Confirmação da Instalação Passo 4: Após o início da operação, uma tela informa o progresso da instalação conforme apresenta a Figura 4. Após finalizar a instalação, clique no botão Next, para continuar, ou Cancel, para finalizar o processo. 4
Figura 4 Tela do Progresso da Instalação Passo 5: No último passo é apresentada a tela de finalização da instalação onde basta clicar em Close para finalizar a instalação, conforme observado na Figura 5. Figura 5 Tela de Finalização da Instalação 1.2.2. Áreas do Software Após a instalação ter sido concluída com sucesso, vamos agora conhecer as áreas do programa, na qual podemos ver cada uma delas na Figura 6. 5
Figura 6 Tela Inicial do KID Programador Vamos agora descrever cada uma delas. Menu do Programa: menu responsável pelas funções do programa como por exemplo, abrir, salvar, imprimir, copiar, colar, etc.. Menu Rápido: menu com algumas da funções do Menu do Programa, porém acessados de uma forma mais rápida. Menu de Blocos: neste menu encontramos os blocos necessários para fazer a programação. Início da Programação e Configuração Inicial: neste ponto é onde se inicia o programa, ou seja, é a partir deste ponto que será inserido os blocos, e também é aqui que deverá ser feita algumas configurações iniciais da programação em blocos e que será visto mais adiante. Área de Programação: esta é a área onde serão inseridos os blocos. 1.3. Blocos usados para Programação 1.3.1. Blocos de comparação Simples Comparação com Números Inteiros Figura 7 Bloco de Comparação Simples O primeiro bloco, Figura 7, permite ao programador fazer comparações de 8 bits. Isto é, podemos verificar se uma determinada variável é menor, igual ou maior que outra, ou mesmo comparar uma variável com um número. As variáveis de 8 bits que podem ser utilizadas nestas comparações são as seguintes: I0 a I6, A1 a A4, V0 a V9 e N1 a N5. Esta comparação pode ser melhor visualizada analisando a tabela, e a tela de configuração deste bloco pode ser visto na Figura 8. 6
I0 I6 A1 A4 V0 V9 N1 N5 > = < > = < > = < > = < Números Inteiros I0 I6 A1 - A4 V0 V9 N1 N5 Números Inteiros I0 I6 A1 - A4 V0 V9 N1 N5 Números Inteiros I0 I6 A1 - A4 V0 V9 N1 N5 Números Inteiros I0 I6 A1 - A4 V0 V9 N1 N5 Tabela 1 Tabela de Comparação com Números inteiros Figura 8 Tela de Configuração Nota: I0 a I6 correspondem às 7 entradas multiplexadas ligadas à entrada A0 do microcontrolador. Comparação Binária Simples Figura 8 Bloco de Comparação AND Lógico O segundo bloco, Figura 8, permite ao programador fazer comparações binárias, isto é, permite verificar o estado lógico de uma entrada digital. As variáveis que podem ser encontradas neste tipo de comparação são as seguintes: b0..b7. Para poder utilizar estas variáveis como entradas, o programador deverá configurá-las no menu de configuração. A Tabela 2 mostra como é feita esta 7
comparação e sua tela de configuração pode ser vista na Figura 9. B3 B6 0 ou 1 B7 Tabela 2 Tabela de Comparação Binaria Nota: É possível utilizar, neste tipo de comparação, os pinos configurados como entradas e os pinos configurados como saídas. Figura 9 Tela de Configuração 1.3.2. Blocos de comparação com AND Lógico Estes tipos de blocos assemelham-se aos blocos de comparação simples, mas com a particularidade de poder encadear vários conjuntos de blocos de comparação, permitindo assim existência de comparações com mais informação. Caso 1: Na Figura 10, é apresentado dois programas. No lado esquerdo é apresentado um programa com duas comparações simples e no lado direito é apresentado o mesmo programa, mas com comparações com AND Lógico. Figura 10 Comparação com AND Lógico No primeiro caso o programa vai iniciar a sua execução com a verificação do bit b2. Se este estiver em 0 então o programa passa para o bloco seguinte de comparação, onde se verifica se b4 é igual a 1 e é neste ponto que os dois tipos de blocos diferem. No caso dos blocos de comparação simples, se b4 for igual a 0, então, como não existe nenhum bloco de comparação ligado a este bloco, o programa vai recomeçar. No caso da utilização de um bloco de comparação com AND Lógico, caso b4 seja igual a 0, o programa não recomeçará, indo fazer o teste A1<A4. Caso 2: Este segundo caso nos mostra que podemos formar um bloco de comparação tanto apenas com números inteiros ou números binários separadamente, como podemos também formar um bloco com números inteiros e binários juntos desta maneira formando o mesmo bloco de comparação AND. 8
Figura 11 Mescla de Comparação com AND Lógico Como se pode ver na Figura 11, há um bloco AND, constituído por dois ou mais blocos de comparação. Podemos observar que só é permitida uma única ligação direta à direita e esta estará sempre ligada ao primeiro bloco. Caso 3: No terceiro e último caso é apresentado como é possível agrupar os vários blocos, como pode ser visto na Figura 12. Figura 12 Agrupando blocos de Comparação com AND Lógico 1.3.3. Blocos de Atuação de variáveis inteiras Estes tipos de blocos permitem a manipulação dos valores das variáveis inteiras. Os blocos são apresentados na Figura 13. Figura 13 Blocos de Atuação de Variável Inteira O bloco que se encontra à esquerda permite ao programador atribuir um valor a uma das variáveis auxiliares V0 a V9 e N1 a N9. Sua tela de configuração pode ser vista na Figura 14. 9
Figura 14 Tela de Configuração Existem dois tipos de valores que podem ser atribuídos a estas variáveis auxiliares: 1- Valores de outras variáveis inteiras, A1 a A4, I0 a I6, V0 a V9 e N1 a N5; 2- Valores inteiros entre 0 e 255. O bloco que se encontra à direita e o bloco que se encontra no meio permitem ao programador incrementar ou decrementar o valor de uma das variáveis auxiliares V0 a V9 e N1 a N5. A tela da respectiva comparação pode ser observada na Figura 15. Figura 15 Tela de Configuração OBS: Em conjunto, estes blocos podem ser utilizados como contadores. 1.3.4. Bloco de Atuação Binária Figura 16 Bloco de Atuação Binária O bloco de atuação binária, que pode ser visto na Figura 16, permite que uma Entrada/Saída digital seja controlada podendo liga-la (1) ou desliga-la (0), conforme a necessidade do programador. Pode-se observar pela tela de configuração deste bloco, Figura 17, que é permitido trabalhar com as Entradas/Saídas de b0 a b7. Porém, para o Robô KID são utilizados apenas as Entradas/Saídas b3, b6 e b7, pois as outras já estão sendo utilizadas pelo sistema eletrônico para outras funções. Figura 17 Tela de Configuração 10
1.3.5. Bloco regulador de velocidade Figura 18 Bloco Regulador de Velocidade O bloco regulador de velocidade, que pode ser visto na Figura 18, permite que seja regulada a velocidade de ambos os motores do Robô ou só de um, dependendo da necessidade do programador. Figura 19 Tela de Configuração Como pode ser vista na Figura 19, o programador poderá escolher a velocidade dos motores numa escala de 255 valores. O valor médio dessa escala equivale a parar o motor, enquanto que nos extremos se verificam as velocidades mais elevadas para um lado ou para o outro, isto é, o valor de 255 corresponde ao máximo da velocidade para frente, enquanto o valor de 0(zero) corresponde ao máximo da velocidade para trás e o valor de 127 corresponde ao robô parado. OBS: Como dito anteriormente os motores geralmente têm uma zona morta de 50 valores em torno de 127. Não se deve deixar o Robô parado com valores diferentes de 127, já que nesse caso o Robô apesar de estar parado, continua consumindo muita corrente. 1.3.6. Bloco de sensores de infravermelhos para atualização do PWM Figura 20 Bloco de Sensores para atualização do PWM O Bloco de Sensores de infravermelhos para atualização do PWM, que pode ser visto na Figura 20, permite relacionar as leituras dos sensores existentes no Robô, I0, I1, I2, I3, I4, I5, I6 e I7, com diferentes velocidades para cada uma das rodas. 11
Figura 21 Tela de Configuração Observando na Figura 21 a tela de configuração do bloco de sensores infravermelhos podemos ver que existem três campos distintos: 1-Configuração dos Sensores utilizados No topo superior esquerdo desta janela é apresentada a configuração dos sensores que se pretende utilizar. Na figura é apresentada a configuração para a utilização de I1, I2, I3, I4, I5. Para utilizar os outros sensores de infravermelhos, basta marcar o sensor que se deseja utilizar. Nota: todos os sensores são sempre lidos, mesmo que não estejam assinalados. 2-Configuração de NÍVEIS Cada sensor gera um valor entre 0 e 255 como foi visto com o KID Sensor. O programador terá de escolher o nível que permita ao Robô distinguir, por exemplo, o branco do preto ou a presença ou não de obstáculos. Só podem ser configurados os sensores que estejam selecionados. Depois dos sensores escolhidos serem lidos, os valores são comparados com os níveis, sendo convertidos em binário, zero ou um. Se o valor lido for superior ao valor do nível é considerado que o valor desse sensor é 0. Se o valor lido for inferior ao valor do nível é considerado que o valor desse sensor é 1. 3-Configurações de PWM Depois dos sensores serem lidos e obtidos os valores, é possível tratar todas as situações, correspondendo à tabela lógica. O programador poderá, para cada uma das situações, programar a velocidade dos dois motores. Para introduzir um novo elemento na lista basta clicar na opção Novo Elemento. É aberta uma nova janela que pode ser vista na Figura 22 e que permite selecionar a nova configuração dos sensores de infravermelhos, bem como os dois novos valores a serem enviados para os motores. Reparem que só poderá adicionar elementos para os sensores anteriormente assinalados. 12
Figura 19 Tela de Configuração dos Sensores Para confirmar o elemento criado clique em OK. Um novo elemento será adicionado à lista de elementos. Esta lista de configurações encontra-se ordenada por ordem crescente. Sempre que um novo elemento é adicionado, este é colocado na ordem correta. Para editar ou retirar um elemento da lista, basta colocar o cursor do mouse no elemento que se deseja alterar/apagar e dar dois cliques com o botão esquerdo. Figura 23 Tela de Configuração dos Sensores Aparecerá uma nova janela que é apresentada na Figura 23, com a configuração selecionada sendo possível editar os dados ou mesmo apagar, bastando utilizar o botão de apagar. No final a lista é novamente ordenada. Se for realizada uma alteração e a mesma for finalizada basta clicar em OK para a sua confirmação. Equivalência O bloco acima descrito pode ser feito apenas como blocos de comparação com AND lógico e com os blocos de PWM simples, porém, podemos observar que mesmo o bloco sendo um pouco complexo, poupa muito trabalho, pois podemos substituir o conjunto de bloco mostrado na Figura 24 por apenas um único bloco. Figura 24 Exemplo de equivalência com o Bloco PWM com sensores 13
1.3.7. Bloco da Bússola Foi introduzido na Interface Gráfica um bloco que pode ser utilizado para dirigir o Robô para uma determinada direção geográfica. Porém, este bloco só deverá ser utilizado se o Robô possuir uma bússola eletrônica. Ao inserir este bloco, irá aparecer a tela para configuração como mostra a Figura 25. Figura 25 Tela de Configuração da Bússola Esta tela de configuração encontra-se dividido em três partes. 1 Configuração de Níveis. O Programa considera que o Robô se encontra orientado para NO se o valor da leitura da bussola estiver entre o valor 0 e o valor definido no 1º campo (NO). É considerado virado para NORTE se o valor se encontrar entre o valor definido para NO e N. 2- Ações a se tomar. A coluna central corresponde às ações que se deseja tomar (velocidade dos motores). 3- Orientação pretendida. Na coluna da esquerda podemos definir qual a orientação que queremos que o Robô siga. Não sendo necessária a alteração de nenhum dos campos anteriormente definidos. Nota: Só se definem uma vez os níveis e as atuações dos motores e estes devem ser definidos em relação ao Norte. 1.3.8. Bloco Temporizador Figura 26 Bloco Temporizador No Bloco Temporizador, Figura 26, o programador só terá que configurar o tempo de execução da manobra definida no momento anterior, e esta configuração é feita na tela apresentada na Figura 27. O tempo encontra-se escalado em períodos de 0,25 s. O tempo definido deverá estar dentro do intervalo de 0 a 64 segundos. 14
Figura 27 Tela de Configuração 1.4. Criando Programas em Blocos 1.4.1. Início do Programa Quando se inicia a construção do programa, o programador deverá identificar e configurar as entradas e saídas do Robô. Pode-se notar que no inicio todos os terminais podem ser entradas ou saídas, por isso é necessária ser feita esta configuração. Figura 28 Início do Programa Para definir as entradas e saídas, o programador deverá clicar no botão esquerdo do mouse na imagem com o texto Início do Programa como pode ser visto na Figura 28. Figura 29 Tela de Configuração das Entradas e Saídas A tela para realizar a configuração inicial, como se pode ver na Figura 29, é dividida em 3 partes: Configuração das entradas analógicas: para poder utilizar uma porta de entrada analógica deverá marcar neste quadro qual a porta onde se encontra ligado o dispositivo analógico. Configuração das Entradas/Saídas: as entradas/saídas digitais podem ser configuradas como entradas ou saídas. Para isso, selecione entrada ou saídas referentes ao terminal. 15
As entradas/saídas poderão ser alteradas a qualquer momento suas configurações, bastando voltar a fazer a seleção no mesmo local. Inicialização das variáveis auxiliares: as 15 variáveis auxiliares (V0 a V9 e N1 a N5) inteiras (0 a 255), são variáveis para a exclusiva utilização do programador. Este poderá utilizar estas variáveis como contadores, valores de nível ou como variáveis de sistema que permitem armazenar valores decimais. No menu de configuração é possível pré definir os valores iniciais destas variáveis. 1.4.2. Janela de Controle A janela de controle aparece sempre quando clica com o botão esquerdo do mouse em algum bloco. Esta janela de controle pode ser vista na Figura 30. Figura 30 Tela de Controle Nesta janela é possível realizar as seguintes operações: Alteração dos blocos: Editar: permite alterar as definições de um bloco, sem alterar o tipo de bloco. Substituir bloco: permite alterar o bloco existente por um novo bloco de outro tipo. Operações de Introdução de blocos: Adiciona abaixo: permite a introdução de um novo bloco entre dois blocos existentes pertencentes à mesma coluna. Copia Coluna: permite copiar um conjunto de blocos, para utilização posterior. Operações de remoção de blocos: Apaga Bloco: permite a remoção de um bloco de qualquer zona do programa. Todas as suas dependências abaixo sobem um nível. Apaga coluna: permite apagar uma coluna e as dependências abaixo do bloco selecionado. Apagar: apaga um bloco e todas as suas dependências abaixo e à sua direita. 1.4.3. Inserir Blocos Existem quatro modos diferentes de inserir blocos na interface gráfica: 1. Por baixo de outro Bloco. 16
Todos os blocos podem ser colocados por baixo de outro bloco. Para introduzir um novo bloco deverá proceder do seguinte modo: a) Escolher, na Caixa de Ferramentas, o bloco de programação que se deseja utilizar; b) Clicar, com o botão esquerdo do mouse, logo abaixo do bloco já existente; c) Configurar o menu da função; d) Confirmar a configuração clicando em OK ou cancelar a utilização do bloco, clicando em Cancelar. 2. À direita de um bloco de comparação. Somente os blocos de comparação podem ser inseridos deste modo. Para a sua inserção, deverá proceder do seguinte modo: a) Escolher, na Caixa de Ferramentas, um dos blocos de comparação; b) Clicar com o botão direito do mouse sobre o bloco de comparação já existente. Se o bloco de comparação não tiver um bloco ligado à sua esquerda, aparecerá uma janela de controle, que pode ser vista na Figura 31, com a possibilidade de inserção à esquerda ou à direita, escolher direita. O novo bloco será posicionado imediatamente à direita do bloco de comparação anterior; c) Configurar o menu do bloco de comparação; d) Confirmar a configuração clicando em OK ou cancelar a utilização do bloco, clicando em Cancelar. Nota1: No caso dos blocos de comparação com AND lógico, só é possível introduzir um bloco à direita do primeiro bloco que forma o conjunto de comparações. Nota2: Se utilizar este procedimento em um bloco que já tem um bloco de comparação ligado à sua direita, então vai criar um novo bloco entre estes dois. 3. À esquerda de um bloco de comparação. Somente os blocos de comparação podem ser inseridos deste modo e só é permitida a ligação à esquerda, no caso de não existir nenhuma outra ligação à sua esquerda. Para a sua inserção deverá proceder do seguinte modo: a) Escolher na Caixa de Ferramentas um dos blocos de comparação; b) Clicar com o botão direito do mouse sobre o bloco de comparação já existente. Aparecerá uma nova janela de controle, dando a possibilidade da introdução do bloco à esquerda ou à direita. Escolhendo a colocação à esquerda, o novo bloco será posicionado imediatamente à esquerda do bloco de comparação anterior; c) Configurar o menu do bloco de comparação; d) Confirmar a configuração clicando em OK ou cancelar a utilização do bloco, clicando em Cancelar. Figura 31 Tela de Controle 17
4. Inserção de um bloco entre dois blocos. É possível introduzir um novo bloco entre dois blocos de uma coluna. Para a sua inserção deverá proceder do seguinte modo: a) Escolher na Caixa de Ferramentas o bloco que pretende introduzir; b) Clicar com o botão esquerdo do mouse sobre o bloco que se situa acima do local onde se deseja introduzir o novo bloco. Aparecerá uma janela de controle, que pode ser vista na Figura 31, dando a possibilidade, entre outras, de introduzir abaixo. Escolhendo este controle, o novo bloco será posicionado imediatamente abaixo do bloco anterior; c) Configurar o menu do bloco; d) Confirmar a configuração clicando em OK ou cancelar a utilização do bloco, clicando em Cancelar. 1.4.4. Editar / Substituir Blocos Para editar ou substituir os blocos, deverá posicionar o mouse sobre o bloco que deseja editar ou substituir e clicar com o botão esquerdo. Aparecerá uma janela com várias opções, como pode ser observada na Figura 30, e entre estas opções temos as opções de Editar e Substituir bloco. Caso opte por editar, poderá alterar os valores anteriormente definidos, podendo confirmar a edição, clicando em OK ou cancelar, clicando em CANCEL. Caso opte por substituir o bloco existente, aparecerá uma janela, que pode ser vista na Figura 32, com os tipos de blocos que poderá utilizar. Atenção! Não é sempre que são apresentados todos os blocos, pois a substituição do bloco deve seguir as regras previamente definidas. Figura 32 Tela para Substituir Blocos No centro da janela é apresentado o bloco que pretende substituir. Depois de escolher o novo bloco, selecionando-o com o botão esquerdo do mouse, este aparecerá também no centro da janela. A substituição pode ser confirmada clicando em OK ou cancelada, clicando em Cancelar. Na Figura 33 é apresentado um exemplo de substituição. Foi realizada a troca do bloco de comparação binária b1=1? pelo bloco de comparação de números inteiros A3>100 18
1.4.5. Apagar Blocos Figura 33 Exemplo de Substituição Existem três tipos de funções para apagar blocos. É possível apagar um único bloco, apagar uma coluna e todas as suas dependências abaixo e ainda existe a possibilidade de apagar um bloco e todas as suas dependências abaixo e à direita. Para qualquer uma destas funções o programador deverá clicar, com o botão esquerdo do mouse, no primeiro bloco que deseja apagar. Aparecerá uma janela de controle com as opções, entre outras, de apagar bloco, apagar coluna e apagar. Apagar Bloco: Se optar por apagar um bloco, o bloco escolhido será eliminado. Todos os blocos abaixo e as suas dependências sobem uma posição. No lado esquerdo da Figura 34 é apresentado um exemplo onde foi apagado o bloco b0=0?. No lado direito da figura pode ser observado o resultado, onde os blocos que estavam abaixo subiram um nível. Figura 34 Exemplo de Apagar Bloco Exemplo Neste exemplo se for feito um programa como o da Figura 35, e precisarmos apagar, por exemplo, o bloco b0=0?, podemos observar o resultado na Figura 36, onde depois de apagado o bloco, todos os outros ficam alinhados. 19
Figura 35 Exemplo de Apagar Bloco Figura 36 Exemplo de Apagar Bloco Existem algumas situações nas quais não se pode utilizar esta função. Sempre que uma destas situações ocorre aparece uma mensagem de erro que explica qual o problema encontrado. Apagar Coluna: Se optar por apagar a coluna, o bloco e todos os blocos que estejam abaixo deste serão apagados. Se for feito um programa como o da Figura 37, e precisarmos apagar, por exemplo, o bloco b0=0?, podemos observar o resultado no lado esquerdo da figura, onde foi apagado todos os blocos abaixo. Figura 37 Exemplo de Apagar Coluna Apagar: Se optar por apagar, o bloco e todos os blocos que tenham dependência abaixo e à sua direita serão eliminados. Se for feito um programa como o da Figura 38 no lado esquerdo, e apagar o bloco b0=0?, podemos observar o resultado no lado direito da figura, onde foi apagado todos os blocos abaixo e a direita, pois todos dependiam do bloco que foi apagado. 20
Figura 38 Exemplo de Apagar 1.4.6. Copiar/Colar Blocos Para copiar um bloco e seus blocos dependentes, deverá clicar, com o botão esquerdo do mouse, no primeiro bloco que se deseja copiar e, então, aparecerá uma janela de controle. Nesta janela, entre as suas opções, existe a opção Copiar Coluna. Nesse momento, o bloco e todas as dependências abaixo são copiados. Para colar o que foi copiado existem três opções: Inserir abaixo, Inserir no lado direito e inserir no lado esquerdo. A seguir é explicado cada uma das opções. Inserir abaixo Para inserir os blocos copiados abaixo de outros, clique com o botão direito do mouse abaixo do último bloco da coluna onde deseja inserir a coluna copiada e as suas dependências e aparecerá uma janela, como a Figura 39. Clique em colar para que os blocos apareçam. Inserir no lado direito Para inserir os blocos copiados deve-se posicionar o mouse em cima do bloco de comparação que ficará à esquerda do conjunto de blocos a serem inseridos. Se o primeiro elemento do conjunto copiado anteriormente for uma comparação, aparecerá uma janela de controle que pode ser vista na Figura 40, e clique na função Copiar à Direita. O conjunto de blocos anteriormente copiados aparecerá no lado direito do bloco de comparação escolhido. Inserir no lado esquerdo Para inserir os blocos copiados deve-se posicionar o mouse em cima do bloco de comparação que ficará à direita do conjunto de blocos a serem inseridos. Se o primeiro elemento do conjunto copiado anteriormente for uma comparação, aparecerá uma janela de controle. No caso de o bloco em que clicou ser um bloco de comparação sem qualquer ligação à sua esquerda, estará disponível na janela de controle, a possibilidade de Inserir à esquerda. Clique com o botão direito do mouse na opção Colar à Esquerda. O conjunto de blocos anteriormente copiados aparecerá no lado esquerdo do bloco de comparação escolhido. Figura 39 Tela Colar 21
Figura 40 Tela de Controle 1.4.7. Desfazer É possível voltar à situação anterior com a opção Desfazer sempre que se faz uma alteração no programa. Para tal, selecione no menu Editar/Desfazer ou utilize o atalho Ctrl+Z. 1.4.8. Salvar um Programa O programador poderá salvar os programas que criou clicando em Arquivo/Salvar ou Arquivo/Salvar Como... Os programas que são gravados pelo Kid Programador possuem a extensão.grf. 1.4.9. Abrir um Programa O programador poderá abrir os arquivos já criados. Para tal, deverá clicar em Arquivo/Abrir e escolher o arquivo que deseja abrir. 1.4.10. Estrutura do Programa Para criar um programa o programador deverá obedecer aos seguintes princípios: 1-O ciclo do programa será sempre de cima para baixo, o ciclo começa pelo bloco imediatamente abaixo do bloco de início do programa; 2-Caso não exista nenhuma comparação, o bloco seguinte a ser executado é o bloco logo abaixo; 3-Caso exista uma comparação, existem duas hipóteses: 3.1- Se a condição imposta no bloco de comparação for verdadeira, o próximo bloco a ser executado é o bloco logo abaixo deste. 3.2- Se a condição imposta no bloco de comparação for falsa, o próximo bloco a ser executado é o bloco imediatamente à direita da comparação. Este poderá ser uma nova comparação ou simplesmente não existir. No caso de não existir nenhum bloco à direita, é considerado como ciclo terminado e é iniciado um novo. 4- Quando não existirem mais blocos embaixo, o ciclo termina e é iniciado um novo. 1.5. Como fazer o Download para o Robô? Para fazer o Download do Programa para o Robô KID o programador deverá, em primeiro lugar, efetuar a sua compilação. Para tal, deverá clicar no botão de compilação existente na Barra de Ferramentas. Depois de efetuada a compilação é automaticamente aberta a aplicação KID 22
Gravador, que é o mesmo que foi utilizado no KIDSensor e no KIDDriver, mas neste caso é aberto o programa de forma automática. No programa KID Gravador o programador deverá configurar a porta serial que está sendo utilizada COM1, COM2, COM3 ou COM4 no campo Commport e selecionar a velocidade de comunicação de 9600, como pode ser visto na Figura 41. Abra o programa prog.hex que se encontra no diretório do programa. (exemplo: c:\arquivos de Programas\Xbot\Kid\prog.HEX) utilizando a opção Browse. Figura 41 Configuração do KID Gravador Com o Robô desligado (interruptor geral na posição OFF ), ligue o interruptor de Programação na posição ON. Passe agora o interruptor geral para posição ON. Clique em Start no programa e o programador poderá ver o seu programa sendo enviado para o micro controlador, como mostra a Figura 42. Figura 42 Tela de Transferência Quando aparecer a mensagem Code has been downloaded pode desligar o Robô e desligar o interruptor de Programação. Retire o cabo serial do Robô. Para colocar o Robô em movimento basta agora ligar o interruptor geral. 23
2. KID Sensor 2.1. Introdução O programa KidSensor é uma interface gráfica que permite ao programador ver em tempo real as leituras dos vários sensores existentes no Robô KID, como pode ser visto na Figura 43. Figura 43 Tela do KID Sensor Para utilizar este programa é necessário, antes de tudo, fazer a gravação do programa sensores.hex no Robô. Este programa tem como função ler os valores dos vários sensores do Robô e enviar estes valores para o Computador através de uma comunicação serial. Para permitir um melhor estudo dos sensores optou-se por desligar os motores do Robô. Por este motivo poderá existir alguma variação entre o valor lido para os sensores utilizando este programa e o valor lido com os motores ligados. O programador deverá dar sempre uma tolerância quando definir os limites para os sensores analógicos. 2.2. Ligação do Robô ao PC A comunicação dos dados do programa do Robô e do programa do computador é efetuada utilizando comunicação serial. São disponibilizadas duas opções para ligação serial. O programador poderá utilizar a Porta Serial COM1 ou COM2. Deverá identificar qual a Porta serial existente e livre no computador e deverá ligar ao terminal fêmea do cabo serial fornecido ao computador. O terminal macho deverá ser ligado ao terminal de programação existente no Robô. Nos novos computadores e em particular nos portáteis, as portas serials não estão sendo utilizadas. O programador poderá adquirir o conversor USB para RS232, com este dispositivo é possível ligar o Robô a um computador sem terminal serial. Terá apenas de ter cuidado em definir que este dispositivo é uma COM1 ou COM2. 2.3. Gravação do Programa KidSensor.HEX Para fazer gravação do Programa sensores.hex deverá utilizar o programa KID GRAVADOR. O programador deverá configurar a porta serial que está sendo utilizada COM1, COM2, COM3 ou COM4 no campo Commport e selecionar a velocidade de comunicação de 9600, como 24
mostra na Figura 43. Abra o arquivo sensores.hex que se encontra no diretório do programa. Exemplo: C:\Xbot\Kid\sensores.HEX) utilizando a opção Browse. Figura 43 Configuração do KID Gravador Com o Robô desligado (interruptor geral em OFF ), ligue o interruptor de Programação para ON e logo após ligue o interruptor geral para ON. Clique em Start no programa e verá o seu programa a ser enviado para o robô, como pode ser visto na Figura 44. Figura 44 Tela de Transferência Quando aparecer a mensagem Code has been downloaded pode desligar o Robô e desligar o interruptor de Programação. Retire o cabo serial do Robô. Para que o Robô execute o programa, basta ligar o interruptor geral. Finalmente deverá sair do programa KID GRAVADOR. 2.4. Configuração do Programa Para utilizar o programa de visualização dos sensores, deverá utilizar o programa KidSensor. Quando aparecer a interface de visualização, é necessário escolher a porta serial que vai ser utilizada. 25
Depois de escolher a porta serial é disponibilizada a opção Inicial, ligue o Robô, atente se o interruptor de programação está desligado, para poder visualizar os valores de cada sensor do robô. O programador poderá desligar o Robô durante a leitura, nesse caso o programa dá a possibilidade de voltar a ligar o Robô num intervalo de 5 segundos. Caso o Robô continue desligado o programa deixa de tentar se comunicar com o Robô até o programador voltar a clicar em Iniciar. Outra maneira de desligar a comunicação é clicar no botão Parar. Neste caso a comunicação é suspensa e tal como no caso anterior será necessário clicar em Iniciar para voltar a ter comunicação. 2.5. Leitura dos Sensores A interface encontra-se dividida em três campos: 1- Leitura de infravermelho: neste campo o Robô vai mostrar os valores lidos para os vários sensores de infravermelho. Os sensores de infravermelho encontram-se multiplexados na porta analógica 0. Poderá utilizar este campo para verificar a influência do meio ambiente nos vários sensores e utilizar os vários valores obtidos para definir os níveis de atuação na interface gráfica. Figura 45 Leitura dos Sensores Infravermelhos 2- Sensores Analógicos: este campo permite verificar a leitura de vários sensores de saída analógica. Poderá ligar qualquer sensor de saída analógica e ver qual a leitura em tempo real. 26
Figura 46 Leitura dos Sensores Analógicos 3- Sensores Digitais: neste campo são apresentadas as várias entradas digitais do microcontrolador. Algumas destas entradas não são acessíveis ao programador. 2.6. Mensagens de erro Figura 47 Leitura dos Sensores Digitais Quando for realizado o envio do programa para o Robô poderão ocorrer erros devido a procedimentos incorretos. Em seguida são apresentados os erros, bem como as suas causas mais prováveis. 1- O Programa não consegue comunicar com o Robô: Figura 48 Erro de Comunicação com o Robô O Programa tenta comunicar com o Robô, mas por alguma razão não consegue, se isso ocorrer aparecerá a mensagem Looking for Boatloader com uma contagem de tentativas, assim como 27
mostra a Figura 48. O número de tentativas que o computador faz para comunicar com o Robô está definido no campo Download Try (times), por default faz 5 tentativas. Se durante esse tempo o programa não conseguir comunicar com o Robô, este vai cancelar o envio da informação até novo pedido de envio, aparecendo a mensagem de erro Download failed, como mostra na Figura 49. Figura 49 Falha de Gravação Resolução: - O Robô está desligado ou o interruptor de programação está em OFF ; - O Cabo serial não se encontra ligado ao Robô; - A velocidade de comunicação está diferente de 9600; - A COM utilizada não corresponde à entrada que se deve utilizar. 2- O Programa não tenta comunicar com o Robô saltando diretamente para a situação de Download failed. Resolução: - A COM escolhida não existe ou então está ocupada por outro dispositivo (exemplo: um mouse). 3- Error:-103 ou Error:-102 Estes erros acontecem quando o programa que se encontrava carregando deixa de conseguir comunicar com o Robô, perdendo assim a possibilidade de continuar programando o Robô. Resolução: - Desligar o Robô, verificar as ligações, ligar o Robô e voltar a carregar o programa. 3. KID Manual 3.1. Introdução O programa KidDriver é uma interface gráfica que permite ao programador conduzir o Robô Kid através das setas do teclado do computador. Para utilizar este programa é necessário, antes de tudo, fazer o upload do programa Kidmanual.HEX para o Robô. Este programa tem como função fazer a comunicação entre o PC e o Robô, controlando a informação de atuação dos motores e atualizando os sinais enviados para os motores. Para controlar o Robô é necessária a ligação serial permanente entre o computador e o Robô. 3.2. Ligação do Robô ao PC 28
A comunicação dos dados entre o programa do Robô e o programa do computador é efetuada utilizando comunicação serial. São disponibilizadas quatro opções para ligação serial. O programador poderá utilizar a Porta Serial COM1, COM2, COM3 ou COM4. Deverá identificar qual a Porta Serial livre no computador e deverá ligar o terminal fêmea do cabo serial fornecido, ao computador. O terminal macho deverá ser ligado ao terminal de programação existente no Robô. Nos novos computadores e em particular nos portáteis, as portas seriais estão desaparecendo. O programador poderá adquirir o conversor USB para RS232, com este dispositivo é possível ligar o Robô a um computador sem terminais seriais. Terá apenas que ter cuidado em definir em qual porta serial, dentre várias, este dispositivo estará. 3.3. Download do Programa Kidmanual.HEX Para fazer o Download do Programa Kidmanual.HEX, o programador deverá utilizar o programa KID GRAVADOR. Deverá configurar a porta serial que está sendo utilizada COM1, COM2, COM3 ou COM4 no campo Commport e selecionar a velocidade de comunicação de 9600, como apresentado na Figura 50. Abra o arquivo Kidmanual.HEX que se encontra no diretório do programa. (exemplo: c:\arquivos de Programas\Xbot\Kid\Kidmanual.HEX) utilizando a opção Browse. Figura 50 Configuração do KID Gravador Com o Robô desligado (interruptor geral a OFF ), ligue o interruptor de Programação para ON. Passe agora o interruptor geral para ON. Clique em Start no programa e verá o seu programa a ser enviado para o microcontrolador, como na Figura 51. 29
Figura 51 Tela de Transferência Quando aparecer a mensagem Code has been downloaded pode desligar o Robô e desligar o interruptor de Programação. Retire o cabo serial do Robô. Para colocar o Robô em movimento basta agora ligar o interruptor geral. Finalmente deverá sair do programa KID GRAVADOR. 3.4. Configuração do Programa Para utilizar o programa controle manual do Robô KID, deverá utilizar o programa Kid Driver. Quando aparecer a interface de visualização, é necessário escolher a porta Serial que vai ser utilizada, como podemos ver na Figura 52. Figura 52 Configuração do KID Driver Depois de escolher a Porta Serial, o programador deverá escolher qual o incremento\decremento da velocidade. O Robô KID aceita valores de velocidade entre 0 e 254, por motor. Quando o valor for 0 o Robô andará para trás, 254 o Robô andará para a frente e o valor 127 o Robô ficará parado. Temos que atentar a existência de uma grande zona morta nos motores o que vai influenciar no arranque dos motores. Os motores geralmente têm uma zona morta de 50 valores em torno de 127. Não se deve deixar o Robô parado com valores diferentes de 127, já que nesse caso o Robô apesar de estar parado, continua consumindo muita corrente. Após a escolha da Porta Serial e do incremento de velocidade deverá clicar na opção Iniciar. Ligue o Robô, com o interruptor de programação desligado. Aparece uma janela de controle do Robô, Figura 53. 30
3.5. Modo de Condução Figura 53 Tela de controle do KID Driver Para conduzir o Robô deve-se utilizar as teclas do cursor do teclado. Ao utilizar a tecla para frente o valor que foi definido no campo de incremento\decremento da velocidade será enviado para os motores e será incrementado o valor definido a cada vez que clicar na tecla. Para trás o mesmo valor citado acima é decrementado. Quando clicar na tecla para a direita, o valor da roda da direita é decrementado e o valor da roda da esquerda é incrementado. Para a esquerda ocorre o inverso, ou seja, o valor da roda direita é incrementado e o valor da roda esquerda é decrementado. Para parar o Robô deverá clicar na barra de Espaços, o valor de ambos os motores passará imediatamente para 127, como vista anteriormente, é o valor que corresponde ao motor parado. Para Sair da tela de controle o programador deverá clicar na tecla q. 31