Vídeo ilustrativo do projeto

Parte física do projeto

Como já foi dito, no nosso projeto utilizamos o CI-L293D, então primeiramente é necessário compreender  o seu funcionamento. Este funcionamento está detalhado no seguinte site: http://www.arduinoecia.com.br/2014/04/controle-de-motor-cc-com-o-l293d-ponte-h.html

Observe o datasheet abaixo que foi retirado do site acima:

Após compreender o funcionamento do CI, definimos que no nosso projeto serão feitas as devidas ligações:

• input 1 será ligado no output 2 do Severino; 
• input 7 será ligado no output 4 do Severino; 
• enable 1 será ligado no output 2 do Severino;
• output 1 será ligado no motor;
• output 2 será ligado no motor;
• gnd será ligado no gnd do Severino;

A ligação do nosso Vcc merece ser detalhada. Como utilizamos um fonte de 12V, a tensão que irá para o motor foi ligada na saída de 9V do Severino e o módulo bluetooth juntamente com o CI foram ligados na saída de 5V.

Obs. utilizando sempre as saídas digitais do Severino.

(Se surgir algum dúvida, é necessário observar que de acordo com a lógica, as saídas digitais 3 e 4 do Severino foram escolhidas para serem ligadas nos pinos 2 e 7 do CI, e a saída 2 foi escolhida para ser ligada no enable)

Veja abaixo algumas fotos do projeto finalizado:

Até o próximo post!

Lógica de programação do projeto.

Nosso projeto, como já foi dito, consiste em simular um portão eletrônico e o controle do portão será realizado por um aplicativo de celular.

A lógica de programação é a seguinte:

int Pino1Motor = 3; // pino 2 no L293D IC
int Pino2Motor = 4; // pino 7 no L293D IC
int enable = 2; // pino 1 no L293D IC
char situacao; //0 desligar o motor, 'f' (fechar), 'a' (abrir)

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(Pino1Motor, OUTPUT);
    pinMode(Pino2Motor, OUTPUT);
    pinMode(enable, OUTPUT);
    digitalWrite(enable, HIGH);
}

void loop() {
   if (Serial.available() > 0){
      situacao = Serial.read();
      if (situacao == 'a') {
         abrir();
      }
      else if (situacao == 'f'){
         fechar();
      }
      else if (situacao == 'p'){
         parar();
      }
   }
}

void abrir(){
  digitalWrite(Pino1Motor, HIGH); 
  digitalWrite(Pino2Motor, LOW); 
  delay(500);
  digitalWrite(Pino1Motor, LOW);
}

void fechar(){
    digitalWrite(Pino1Motor, LOW); 
    digitalWrite(Pino2Motor, HIGH); 
    delay(500);
    digitalWrite(Pino2Motor, LOW);
}
       
void parar() {
    digitalWrite(Pino1Motor, LOW);
    digitalWrite(Pino2Motor, LOW);
}   

Para transferir a lógica de programação para o Severino, utilizamos também o AVR (conectado da maneira correta como já foi explicado no post Bootloader). Para isso, com a lógica já no Software Arduíno 1.0.5 siga os passos da imagem abaixo:

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O aplicativo de celular foi desenvolvido a partir do "App inventor" segue link do site: http://appinventor.mit.edu/explore/

Tal plataforma é de fácil utilização e existem vários tutoriais espalhados pela Internet a respeito de sua utilização, aqui no blog deixaremos somente a lógica que utilizamos, não detalharemos como utilizar o "App Inventor".

A lógica de programação do nosso aplicativo é bastante simples, assim como também sua interface é bastante simples.

Observe a lógica:

Observe a interface:

No próximo post detalharemos a parte física do projeto. Até mais!

Construindo a maquete

Para desenvolver o projeto, precisaríamos de uma maquete, que foi construída de madeira inutilizada, (as medidas foram dos blocos de madeira foram feitas de acordo com o tamanho do drive de DVD que simulará o portão).

Material necessário para desenvolver o projeto

Segue abaixo lista de materiais necessários para plena realização do projeto:

1. Placa Severino (ou qualquer Arduíno)
2. Fonte para energizar a placa Severino;
3. Protoboard;
4. Fios para conexão (utilizamos fios internos do cabo de rede);
5. Circuito integrado L293D
6. Drive de DVD;
7. Módulo Bluetooth;
8. Smartphone;
9. Madeira.

Obs.: As placas de madeira são para montar a maquete.

Projeto

Desde o começo das aulas de Projetos Integrados I, simultaneamente a montagem da placa, também era necessário que já começássemos a pensar qual aplicação iríamos realizar. Depois de muitas ideias, estávamos decididos, vamos simular um portão eletrônico com controle via celular.

Nos próximos posts detalharemos a realização do nosso projeto. 

Bootloader

Para realização do bootloader é necessário:

• Cabo de conexão serial-USB ou AVR (nós utilizamos o AVR);
• Download do Software do Arduino 1.0.5 http://www.arduino.cc/en/Main/OldSoftwareReleases#1.0.x

Com a placa conectada no computador através do AVR, e após ter realizado o download do software; siga os passos das imagens abaixo:

Obs. Para realizar a conexão do AVR com o Severino, o AVR deverá ser conectado nos pinos programáveis do Arduíno que está na posição ICSP do layout abaixo:

Também é necessário a instalação de alguns drivers, que podem ser encontrado no site abaixo:
http://mightyohm.com/blog/2010/09/avrisp-mkii-libusb-drivers-for-windows-7-vista-x64/
Caso haja alguma dúvida, observe o fórum a seguir:
http://forum.arduino.cc/index.php?topic=118089.0

Dispositivo AVR para bootloader e também para upload de lógica

Após seguir os passos acima já com o Arduino 1.0.5 instalado em seu computador, realize os procedimentos abaixo:

Soldando os componentes na placa nova.

Após retirarmos todos os componentes da placa antiga, realizamos a soldagem dos mesmos na placa nova. Os procedimentos utilizados foram os mesmos já descritos no post de soldagem de componentes.

O resultado final pode ser observado nas imagens abaixo:

Todas as trilhas e componentes foram testados com o multímetro e não existe nenhuma falha.
Para testar uma trila ou componente, devem ser seguidos alguns passos que podem ser observados no vídeo abaixo:
https://www.youtube.com/watch?v=VcewfHBZYzU
Até mais galera!

Retirando os componentes da placa antiga.

Como resolvemos fazer uma nova placa, foi necessário retirar todos os componentes da placa antiga, para isso foram necessários:

• Fero de solda,
• Rolo de solda,
• Sugador de solda.
• Esponja úmida (para limpeza da ponta ferro de solda durante a soldagem)

Para retirar um componente de uma placa, devem ser seguidos os seguintes passos:

1. Fazer uma nova solda no componente que ser deseja retirar;
2. Esquentar a solda e aproximar o sugador da solda quente e derretida e em seguida sugá-la;
3. Limpar o bico do ferro na esponja para melhor eficiência do ferro.

Repetir os procedimentos para todos os componentes com cuidado para não aquecê-los exageradamente com o ferro e queimá-los.

Até o próximo post!

Decisão importante

Como o resultado na confecção da placa não foi o esperado devido a inexperiência do grupo, resolvemos desenvolver outra placa. Os procedimentos utilizados foram os mesmos descritos nos post anteriores.

Observe as imagens abaixo:

Após a corrosão do cobre o resultado foi o seguinte:

Fonte: Autor

Dessa vez, ao invés de lavarmos a placa com bucha e detergente esfregando até retirar toda a tinta, passamos algodão embebido com tíner e toda a tinta foi removida facilmente.
Observe o resultado abaixo:

Fonte: Autor

Soldagem dos componentes

Nesse post iremos detalhar a soldagem dos componentes na placa.

1º Passo: Improvisar uma bancada com os seguintes materiais, observe as imagens:

Fonte: Autor

Multímetro - Fonte: Autor

Layout da placa em mãos- Fonte: Autor
Link para download do Layout: http://www.arduino.cc/en/uploads/Main/ArduinoSeverinoMountingDiagram.png

Alicate de corte - Fonte: Autor

Tíner e escova de dente - Fonte: Autor

Fonte: Autor

2º Passo: Com o ferro de solda já quente, começamos a soldagem dos componentes.

Para soldar aproxime o ferro de solda do terminal do componente e logo em seguida aproxime o estanho, espere 3 segundos e retire o ferro e o estanho ao mesmo tempo. Assim a solda ficará no terminal do componente. Observe:

Aproximando o ferro do terminal do componente - Fonte: Autor

Aproximando o estanho do terminal - Fonte: Autor

Observe nas imagens o resultado:

Fonte: Autor

Após soldar, com o alicate de corte, retire as "perninhas dos componentes" para facilitar a soldagem dos próximos.

Fonte: Autor

Repita os passos para todos os componentes obtendo o seguinte resultado final:

Fonte: Autor

Fonte: Autor

Até o presente momento, estamos aguardando a chegada do processador e de seu soquete para realizarmos a soldagem dos mesmos e finalizar a placa.

OBSERVAÇÕES:

• Observar sempre a polaridade dos componentes e de acordo com o diagrama verificar como deve ser soldado o componente.
• Para soldar os LEDS, é necessário saber a cor de cada um deles. Para saber a cor do LED, pode-se usar o multímetro na escala de diodos. Coloque as pontas de prova nos terminais dos LED's e ele acenderá.

Fonte: Autor

• Para posicionar o "botão Reset" da correta maneira na placa são necessários os seguintes procedimentos: 

1. Multímetro na escala de diodos;
2. Colocar as pontas de prova em duas "perninhas" aleatórias do botão. Se o multímetro apitar quer dizer que os contatos estão interligados.
3. Caso o multímetro só apite ao apertar o botão, quer dizer que os contatos não estão interligados, e só se interligarão caso apertar o botão.

Fonte: Autor

DIFICULDADES:

• Quando os componentes estão muito próximos um do outro, as vezes na hora de soldar, sem querer, uma solda ficava "grudada" na outra, então era necessário remover a solda com o sugador e soldar novamente. Porém se os componentes estivessem na mesma trilha, as soldas podiam ficar "grudadas".

• Como foi a primeira vez que soldamos, acabamos queimando parte da trilha porque mantivemos o ferro de solda posicionado nela por um tempo maior que o devido. Então, foi necessário refazer algumas trilhas. Com os mesmos procedimentos que ensinamos no post "Consertando trilhas da placa".

Por enquanto é isso, até o próximo post!

Consertando trilhas da placa

Durante o procedimento em que furamos a placa, foram observadas algumas falhas em algumas trilhas. Para evitar que fizéssemos outra placa "do zero", soldamos fios de cobre onde haviam as falhas. Para isso foram necessários as seguintes ferramentas e materiais:

• Ferro de solda;

Fonte: Autor

• Alicate de corte

Fonte: Autor

• Algum cabo de sucata que contivesse fio de cobre em seu interior;

                                                                      Fonte: Autor

• Rolo de solda.

Fonte: Autor

• Escova de dente velha e tíner:.

Fonte: Autor

Procedimentos:

Com o alicate de corte, desencape o cabo e também os mini cabos em seu interior caso houver. Observe na imagem abaixo o cabo com capa vermelha:

Fonte: Autor

Logo após o procedimento de desencapar o fio, é necessário estanhá-lo. Com o ferro de solda, aproxime o estanho do fio e passe-o ao longo do mesmo. 

Depois com o fio estanhado, é hora de soldá-lo na trilha que estava com a falha. Para isso posicione o fio na falha e aproxime o ferro em seguida o estanho, soldando o fio na placa.

Repita o procedimento para todas trilhas com falha com muito cuidado para que fique corretamente em cima da falha.

Observe na imagem abaixo as marcações onde haviam trilhas falhadas:

Fonte: Autor

Após os procedimentos a placa ficou da seguinte maneira:

Fonte: Autor

O último passo, é molha a escova de dentes no tíner e esfregá-la por onde ficaram resíduos de solda. Obtendo o seguinte resultado final: