sexta-feira, 21 de novembro de 2014

Considerações finais

Neste trabalho abordamos sobre o Braço Robótico, onde contava com 3 graus de liberdade na qual utilizamos servo motores e alguns componentes eletrônicos, tais como LM555.
Foram realizadas diversas pesquisas para a escolha dos devidos materiais para a elaboração do projeto como cano PVC que, por ser um material resistente e de fácil manipulação foi utilizado para a confecção da estrutura do braço.
Foi adquirido ao grupo, grandes conhecimentos sobre eletrônica e mecânica, que serão de grande aproveitamento futuro, pois agregarão em futuros projetos.

Então, até o próximo projeto e que venha 2015!!!


Apresentação e funcionamento

O vídeo abaixo mostra o funcionamento do Braço Robótico, mas no dia da apresentação, aconteceu um curto-circuito na rede que acabou resultando em um servo motor queimado, então o circuito foi remontado de última hora, para funcionar com apenas dois servo motores.



O resultado final

O circuito foi montado em uma placa de protoboard, na imagem a baixo, podemos ver o CI-555 ao centro, junto com os demais componentes eletrônicos, já listados em postagens anteriores e o potenciômetro.

Circuito para o funcionamento de apenas um servo motor.

O braço robótico, teve sua estrutura confeccionada em PVC, e é mostrado abaixo, sua estrutura final:



Estrutura final, confeccionada em PVC do Braço Robótico.

quinta-feira, 13 de novembro de 2014

Um pouco sobre os componentes utilizados no circuito

CI - 555

Um dos circuitos integrados mais versáteis até hoje fabricado e também mais utilizado não só em nossos projetos, mas nos de todas as grandes revistas de eletrônica do mundo é o timer 555. Projetado para reunir funções muito usadas de maneira muito simples, exigindo poucos periféricos, o circuito integrado 555 é a solução ideal para projetos que exigem temporizações de até uma hora ou a produção de sinais até uns 100 kHz ou pouco mais.

CI 555

O 555 têm três modos de operação:
·      Modo monoestável: nesta configuração, o CI 555 funciona como um disparador. Suas aplicações incluem temporizadores, detector de pulso, chaves imunes a ruído, interruptores de toque, etc.
·         Modo astável: o CI 555 opera como um oscilador. Os usos incluem pisca-pisca de LED, geradores de pulso, relógios, geradores de tom, alarmes de segurança, etc.
·      Modo biestável: o CI 555 pode operar como um flip-flop, se o pino DIS não for conectado e se não for utilizado capacitor. As aplicações incluem interruptores imunes a ruído, etc.

 Neste projeto ele foi usado no modo astável, para gerar pulsos ao servo motor.

Quanto os pinos de entradas/saídas:
Pinos
Nome
Função
1
GND
Terra ou massa (ground).
2
TRIG
Gatilho (trigger) - Um valor de tensão baixo (< 1/3 Vcc) neste terminal ativa o biestável interno e a saída.
3
OUT
Durante um intervalo de tempo, a saída (out) permanece em +VCC.
4
RESET
Um intervalo de temporização pode ser interrompido pela aplicação de um pulso de reset.
5
CV
Tensão de controle (control voltage) - Permite acesso ao divisor interno de tensão (2/3 VCC).
6
THRES
Limiar (threshold) - Um valor de tensão alto (> 2/3 Vcc) neste terminal desativa o biestável interno e a saída.
7
DISCH
Terra ou massa (ground).
8
V+/ VCC
Gatilho (trigger) - Um valor de tensão baixo    (< 1/3 Vcc) neste terminal ativa o biestável interno e a saída.



Servo Motor

Servo motor é uma máquina, mecânica ou eletromecânica, que apresenta movimento proporcional a um comando, em vez de girar ou se mover livremente sem um controle mais efetivo de posição como a maioria dos motores; servo motores são dispositivos de malha fechada, ou seja: recebem um sinal de controle; verificam a posição atual, atuam no sistema indo para a posição desejada.
Em contraste com os motores contínuos que giram indefinidamente, o eixo dos servo motores possui a liberdade de apenas cerca de 180º graus, mas são precisos quanto à posição.

Para isso possuem três componentes básicos:
Sistema atuador - o sistema atuador é constituído por um motor elétrico, embora também possa encontrar servos com motores de corrente alternada, a maioria utiliza motores de corrente contínua. Também está presente um conjunto de engrenagens que forma uma caixa de redução com uma relação bem longa o que ajuda a amplificar o torque.
A tamanho, torque e velocidade do motor, material das engrenagens, liberdade de giro do eixo e consumo são características-chave para especificação de servo motores.
Sensor - o sensor normalmente é um potenciômetro solidário ao eixo do servo. O valor de sua resistência elétrica indica a posição angular em que se encontra o eixo. A qualidade desse vai interferir na precisão, estabilidade e vida útil do servo motor.
Potenciômetro

Circuito de controle - o circuito de controle é formado por componentes eletrônicos discretos ou circuitos integrados e geralmente é composto por um oscilador e um controlador PID (controle proporcional integrativo e derivativo) que recebe um sinal do sensor (posição do eixo) e o sinal de controle e aciona o motor no sentido necessário para posicionar o eixo na posição desejada.

Servos possuem três fios de interface, dois para alimentação e um para o sinal de controle. O sinal de controle utiliza o protocolo PPM (modulação por posição do pulso) que possui três características básicas: largura mínima, largura máxima e taxa de repetição (frequência).
A largura do pulso de controle determinará a posição do eixo:
·       Largura máxima equivale ao deslocamento do eixo em + 90º da posição central;
·       Largura mínima equivale ao deslocamento do eixo em -90º;
·      Demais larguras determinam a posição proporcionalmente. O pulso de controle pode ser visto na ilustração sobre sinais de controle de servo motores.
Em geral, a taxa de repetição é 50Hz e a largura do pulso do sinal de controle varia de 1 a 2ms. Porém um servo motor pode funcionar a 60Hz também.

Datasheet do SG90, servomotor utilizado no projeto:
Servo motor SG90;

Especificações:
  • Peso: 9g;
  • Dimensões: 22.2 x 11.8 x 31 mm (aproximadamente);
  • Stall torque: 1.8 kgf.cm
  • Velocidade de Operação: 0.1 s/60 graus;
  • Tensão de operação: 4.8 V (~5 V);
  • Largura de banda: 10µs;
  • Faixa de temperatura: 0ºC – 55ºC;

Posição ‘0’ (pulso de 1,5 ms) está no meio, ‘90’ (pulso de ~2 ms) está todo para a direita, ‘-90’ (pulso de ~1 ms) está todo para a esquerda.

domingo, 21 de setembro de 2014

Confecção do braço

              Para a confecção das partes do braco, sera utilizado um cano de PVC, que inicialmente iremos  abrir  e aplana-lo por meio do fogo do fogão. Depois sera feito um desenho o qual sera a base do braço. Apos o desenho, iremos corta-lo e molda-lo.Finalizada a base do braço robótico iremos partir para as outras três peças que comporão o braço. Para estas, basicamente, devemos estabelecer as medidas de tais peças levando em consideração o torque mecânico que os servomotores estarão impostos, além de alocar sempre o uma área a ser perfurada para o servomotor. 
              Por fim iremos colocar os servomotores nos lugares reservados para os mesmos. E conexão dos fios com a placa. 





            Logo mais iremos postar fotos desta confecção. 

Metodologia

Circuito Elétrico




     O 555 foi ligado na configuração astável, nesta configuração, o pino 2 é conectado diretamente ao pino 6, fazendo com que o circuito seja setado e resetado automaticamente. O capacitor C encontra-se inicialmente descarregado, deixando então os pinos 2 e 6 a 0 V. Assim, devido aos comparadores internos do 555, a saída (P2) no pino 3 é levada a Vcc. 

        Neste momento o capacitor C começa a ser carregado através do potenciômetro (P1) e do resistor R1, passando pelo diodo, sem interferência do pino 7. Quando a tensão de C ultrapassar 2/3 de Vcc, a saída P2 vai para 0 V, o pino 7 é aterrado e o capacitor C passa a ser descarregado através do resistor R2.  Quando a tensão de C atingir 1/3 de Vcc, a saída é elevada novamente a Vcc e C voltará a ser carregado, repetindo o processo anterior. Isto ocorrerá até que se interrompa a alimentação do circuito ou que o pino 4 seja aterrado. 

        O pino 5 não é utilizado nesta configuração, então coloca-se um capacitor apenas para servir de filtro e não deixar o pino flutuando. O resistor R1 serve para impedir um curto-circuito entre a fonte e o pino 7, que é aterrado, quando o potenciômetro estiver com resistência zerada. 

           O circuito sera repetido 3 vezes para cada servo motor.

Materiais


Componentes
Quantidade
Servomotor
3
POTENCIÔMETRO
3
CI 555
3
Capacitor-CERÂMICO (100 nF)
3
Capacitor de POLIÉSTER (220 nF)
3
resistor de 3k3Ω
3
resistor de 1mΩ
3
diodo 1n4148
3

 

Introdução

Este projeto trata-se de um braço robótico, um braço mecânico cujas funções se assemelham bastante às de um braço humano. Pode ser parte de um robô maior ou pode ser usado isoladamente para funções que o homem não pode fazer. 
Sera mostrado a modelagem do braco, o circuito elétrico e também seus componentes.

segunda-feira, 15 de setembro de 2014

Novo projeto, Nova equipe

Enfim começamos um novo semestre com um novo desafio. 
Este novo projeto interdisciplinar, sera feito para as disciplinas Eletrônica Digital, lecionada pela professora Débora Meyhofer Ferreira e Eletrônica Digital, lecionado pelo professor André Renato Bakalereskis.


Ideia

 A nova ideia do grupo consiste em um braço robótico analógico com três graus de liberdade. Este braço é do tipo antropomórfico de três eixos que será controlado manualmente por meio de potenciômetros, dispensando assim os equacionamentos de cinemática direta e inversa. Os eixos do braço serão rotacionados por servomotores. Serão utilizados três servomotores, cada um recebendo o GND, o VCC e um sinal de controle. O sinal de controle nada mais é que um sinal de PWM.
 O sinal de PWM é gerado por um 555 configurado no modo astável de forma que seja possível controlar o tempo em alta do pulso através de uma resistência variável.



Mãos a Obra !!!





Nova Equipe



domingo, 8 de junho de 2014

Considerações Finais

 O projeto "1, 2, 3 contando .. " da Universidade São Francisco, teve um efeito muito positivo perante a todos os alunos que participaram. 
Todos os grupos estavam muito empenhados em realizar e tiveram grandes ideias.
Para o nosso grupo, foi de grande ajuda. Alem de ter sido uma experiencia nova, adquirimos grandes informações que nos ajudaram futuramente. 
Parabéns a todos os grupos !!!

Circuito em funcionamento na exposição



Vídeo do projeto em funcionamento na exposição.

Imagens da Exposição



Estas são imagens do projeto em exposição. Colocamos um cruzamento e alguns carrinhos para enfeitar um pouco a mesa kk

Componentes soldados

Imagem dos componentes sendo soldados na placa de circuito impresso

sábado, 24 de maio de 2014

 Para a confecção do circuito o grupo decidiu realizar em uma placa de circuito impresso. Com isto, alem do grupo ter uma nova experiencia e novos conhecimentos, o circuito ficara mais organizado e seguro. Segue Imagens da realização do circuito impresso:

Placa ja pronta







Vídeo Semáforo em fucionamento

 Neste video, o circuito esta funcionando, porem a contagem nao termina no 0 e sim no 1, com isto o led amarelo nao acendia.

sexta-feira, 16 de maio de 2014

Vídeo com o Semáforo em funcionamento

Neste primeiro teste, o circuito não estava totalmente pronto, ainda faltavam alguns ajustes, podemos perceber que o contador não estava funcionando corretamente, porem já conseguimos ligar os leds e o display !!

Fotos da realização do Projeto









Por enquanto, o projeto esta parecendo apenas uma grande amaranhado de fios, mas aos poucos estamos dando forma a ele.

sexta-feira, 4 de abril de 2014

1. Resumo, Abstract

             Neste projeto iremos simular a ação de um semáforo o qual foi desenvolvido através de portas lógicas e circuitos integrados.


            In this project we will simulate the action of a semaphore which was developed through logic gates and integrated circuits.

2. OBJETIVO, OBJECTIVE

          Este relatório tem por objetivo apresentar o projeto Semáforo, a relação dos principais equipamentos utilizados e montagem do circuito elétrico.




       This report aims to present the Light project, the list of major equipment used and installation of the electrical circuit.

3. RELAÇAO DOS MATERIAIS UTILIZADOS