Manual. Controle de motores via Bluetooth. William Trevine - PDF Download grátis
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Micaela Heloísa Ferreira Cerveira
1 A Manual Controle de motores via Bluetooth 1 William Trevine
3 Sumário 1 Introdução Características Instalação Alimentação Motores Liga e desliga Saídas auxiliares Mecânica Alarmes e sinalizações Modo de controle Modo de configuração Modulo Bluetooth Antena... 17
4 1 Introdução Esse manual contem informações básicas para instalação, configuração e correto uso da placa de controle Bluetooth. A placa já vem pronta para o uso, tendo apenas que fazer a conexão da bateria e dos motores. Seu controle é feito através de qualquer sistema Android via Bluetooth com um aplicativo gratuito. Com um alcance de 10m, possui controle de velocidade para dois motores e duas saídas auxiliares para qualquer outra necessidade, alarme de bateria baixa, alta, sobre corrente entre outros. Figura 1 Controle de motores via Bluetooth 4
5 2 Características Controle de velocidade de até dois motores; 10 velocidades via PWM; Controle remoto via Bluetooth (Android); Proteção contra inversão de alimentação Saídas auxiliares Alarmes: Bateria em nível baixo 11,5V; Tensão alta; Sobre corrente; Alarme de drives; Parâmetros Valores Unid. Tensão de alimentação 6 à 18 V Corrente máxima (motores mod. 3A) Corrente máxima (motores mod. 8A) Corrente máxima (saídas auxiliares) 3 A 8 A 5 A Corrente Lig/Desl 100 na Corrente em standby (Lig/Desl aberto) <15 ua Distância de comunicação 10 m Dimensões 80x55x19 mm Tabela 1 - Características 5
6 3 Instalação A instalação da placa é simples e rápida, ligando a alimentação, motores e borne liga/desliga ela esta pronta para ser usada. Na figura 2 segue um diagrama simplificado de como deve ser feita a ligação necessária para o funcionamento. Figura 2 Diagrama de ligação 6
7 Figura 3 Apresentação dos bornes 3.1 Alimentação A alimentação da placa deve ser feita pelo conector B+ e B-, com uma tensão de 6 à 18VDC, caso essa alimentação seja invertida o circuito de proteção impedira a queima da mesma, esse circuito possui uma baixíssima tensão de queda. É importante a proteção de todo o circuito com um fusível o mais próximo possível da bateria. (Fusível não fornecido) 7
8 Existem muitos pontos da placa que estão sugeitos a curto circuito por contato a objetos metalicos, por exemplo, os terminais sob o conector de alimentação. Baterias podem chegar a niveis altissimos de corrente de curto, a bateria de chumbo 12V de 7A/h da Unipower, por exemplo, chega a 380A! Assim sugerimos a instação de um fusivel de 15A no cabo da bateria, caso os motores sejam de baixa potencia esse fusivel pode ser de um valor menor. 3.2 Motores Os motores devem ser ligados nos conetores M1A, M1B e M2A, M2B, não obedecendo uma polarização por ser saídas reverciveis para alterar o sentido de rotação dos motores. Para uma orientação correta do controle o borne M1 deve ser destinado ao motor esquerdo do robô e o M2 para o motor direito, caso ficarem na orientação errada, inverter a polarização do motor no borne correspondente. Na tabela 1 existe a polarização dos bornes nas quatro principais possibilidades de comando. 8
9 Botão LED Borne Referencia Frente Verde M1A - M1B + Verde M2A - M2B + Direita Verde M1A - M1B + Amarelo M2A + M2B - Esquerda Amarelo M1A + M1B - Verde M2A - M2B + Ré Amarelo M1A + M1B - Amarelo M2A + M2B - Tabela 2 Polarização dos bornes 3.3 Liga e desliga A placa possui um conector chamado Lig/Des, para seu funcionamento esse conector deve estar com um jumper, dessa forma pode-se colocar na carcaça do robô um botão liga e desliga de baixa capacidade de corrente. 9
10 Figura 4 Borne liga e desliga 3.4 Saídas auxiliares Existem duas saídas auxiliares que possibilitam a ligação de qualquer circuito com a tensão das baterias, pode ser ligado, por exemplo, led s, buzzers e até outros de maior potência, até 5A. Figura 5 Bornes das saídas auxiliares Essas saídas são controladas pala interface Android através dos botões Y (A1) e X (A2), podendo ser lidadas com um toque ou apenas se manter o botão pressionado, essa configuração é feita através dos botões R1 e R2 respectivamente. 10
11 As saídas auxiliares não possuem proteção de sobre corrente, um curto pode danificar permanentemente as saídas e até mesmo o resto do circuito! 3.5 Mecânica A placa é fornecida com isoladores de nylon de 7mm e parafusos M3 para fixação. Sob a placa, a um cartão nomex, material isolante resistente a temperatura e esforços mecânicos. Figura 6 Dimensões 11
12 4 Alarmes e sinalizações A placa possui no total de 7 led s, sendo 2 para sinalização de alimentação e alarme (Azul e Vermelho), 4 para sentido de rotação dos motores (verde e amarelo) e 1 do modulo Bluetooth (vermelho). Led vermelho Bluetooth Piscando: Não conectado Aceso constantemente: Conectado Led azul Piscando: Placa ligada sem alarme. Led vermelho 1 piscada: Tensão baixa; 2 piscadas: Tensão alta; 3 piscadas: Sobre corrente; Aceso constantemente: Erro no drive do motor, podendo ser sobre corrente, alta temperatura ou fuga a terra; (Após eliminar a causa do alarme é necessário pressionar os botões de direção para que o drive volte a funcionar). Led s verdes Motor em sentido frente. Led s amarelos Motor em sentido ré. 12
13 5 Modo de controle Para se controlar a placa é necessária a instalação do aplicativo BT Controlador Lite (versão 1.4.2) no seu sistema Android, que foi fornecida na compra do produto. Após feita a instalação seguir os seguintes passos para habilitar o controle. 1) Abra o aplicativo, caso o Bluetooth estiver desligado será solicitado à ligação; 2) Pressione CONNECT para abrir a janela de dispositivos Bluetooth, selecione o nome correto para fazer a conexão com a placa, caso não esteve pareado será solicitada a senha. (O nome e senha da conexão foram escolhidos na compra do produto) 3) Feita a conexão o led vermelho do mudulo Bluetooth ficara aceso e uma tela com opção de controle ou host aparecerá, pressione modo de CONTROLE, 4) Será aberta a tela do controle que estará pronta para ser usada! Se a tela do controle for fechada, poderá ser reaberta pressionando o botão SET DEVICE Apenas a versão fornecida envia os comandos corretos para a placa, não atualizar!!! 13
14 Figura 7 Tela de conexão BT Controller Figura 8 Tela de controle 14
15 Os botões de direção funcionam de acordo com a tabela 2, o espaço preto nos quatro cantos são equivalentes aos botões correspondentes pressionados simultaneamente, desse modo o robô ira fazer uma curva, por exemplo, pressionando o canto superior direito, o motor direito ira girar no sentido frente, assim como o motor esquerdo, porem com a metade da velocidade. Pode-se controlar a velocidade dos motores em 10 níveis, o botão A aumenta a velocidade e o botão B diminui, a placa sempre se inicia em máxima velocidade. Os botões Y, X, R1 e R2 funcional de acordo com o item 3.4 Saídas auxiliares. Os botões L1, L2, START e SELECT não estão sendo utilizados. 6 Modo de configuração Com a intensão de realizar algumas configurações básicas, foi criado um protocolo com o aplicativo BlueTerm que se encontra disponível gratuitamente no Google Play. Figura 9 Aplicativo BlueTerm 15
16 De principio podemos apenas visualizar a tensão da bateria! 1) Abra o programa e faça a conexão com a placa; 2) Após a conexão, pressione o ENTER para iniciar a comunicação, a seguinte mensagem aparecerá Bem vindo ao modo de controle. 3) Para visualizar a tensão da bateria digite vbat? e em seguida pressione ENTER a tensão da bateria aparecerá. 4) Para sair do programa é necessário digitar o comando sair a seguinte mensagem aparecerá Retornando ao modo de controle. Caso algum comando for digitado errado pressione ENTER e digite novamente. Se o comando sair não for inserido o aplicativo BT Controller não ira funcionar, outra opção é reiniciar a placa, desligando e ligando. 7 Modulo Bluetooth O nome e senha do modulo Bluetooth são escolhidos pelo usuário na hora da compra. Caso seja necessário à alteração é preciso retirar o modulo da placa para fazer a conexão RS232 com um computador através de um circuito de interface MAX3232, caso o circuito não for utilizado o modulo ira queimar. Com o computador conectado ao modulo é necessário o envio de alguns comandos através de um terminal RS
17 Para testar a comunicação: AT Resposta do modulo: OK Para alterar o nome: AT+NAMENome do modulo (Até 20 caracteres) Resposta do modulo: OKsetname Para alterar a senha: AT+PIN1234 (Até 4 dígitos) Resposta do modulo: OKsetPIN O comando deve ser enviado em letras maiúsculas. Utilizar um terminal que envie todo o comando de uma só vez. (HyperTerminal não funciona) 7.1 Antena A antena é uma simples trilha de cobre em ziguezague, localizada na extremidade do modulo Bluetooth. É o suficiente para uma comunicação de 10m sem grandes barreiras. A placa não deve ser instalada em uma carcaça metálica totalmente fechada impossibilitando a troca de dados com o sistema Android. Na imagem abaixo temos um exemplo de um celular dentro de uma Gaiola de Faraday criando um isolamento eletromagnético impossibilitando a comunicação. 17
18 Figura 10 Gaiola de Faraday A placa de ser instalada sob qualquer material não metálico possibilitando a comunicação. É possível a extensão da antena soldando-se um fio de baixa secção na extremidade da antena original (trilha), para isso deve-se retirar parte do isolamento plástico para realizar o trabalho. É muito importante que a antena fique isolada de qualquer parte metálica. Na figura 11 segue um exemplo de um robô de futebol com tampa de policarbonato. 18