Este documento descreve a construção de um veículo movido a energia solar e controlado remotamente para ser usado em uma partida de futebol. O veículo possui painel solar, baterias carregadas por ele, motores movidos a energia armazenada, controle remoto via bluetooth, sistema para chutar bola e sensor anti-colisão. O projeto integrou conceitos de eletrônica aplicados em diversas áreas.

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FUTSOL – 2015/2
Projeto Integrador 2 - Curso Superior
de Tecnologia em Sistemas
Eletrônicos - CSTSE
VEÍCULO MOVIDO À ENERGIA SOLAR
ADAPTADO PARA UMA PARTIDA DE FUTEBOL
Autores: José Augusto Anderson1
, Kael Ricardo Kill1
Orientadores: Flábio A. B. Batista², Mauro T. Peraça²
Resumo: Este documento visa demonstrar os procedimentos práticos e teóricos realizados para
construção de um veículo guiado por controle remoto e alimentado por baterias que são carregadas
via um painel fotovoltaico, a estrutura é adaptada para uma partida de futebol denominada “Futsol”
que ocorreu no dia 10 de março de 2016 no Instituto Federal de Santa Catarina – Campus
Florianópolis. O intuito do projeto é integrar conhecimentos de diversas áreas aplicadas à
eletrônica, como gerenciamento de energia, programação de hardware, tratamento de sinais, entre
outras.
Palavras-chave: Energia renovável, Controle remoto, Veículo movido à energia solar, Futsol.
Abstract: This document aims to demonstrate the practical and theoretical procedures performed
for construction of a vehicle guided by remote control and powered by batteries that are charged
via a photovoltaic panel, the structure is adapted to a so-called football match "Futsol" which took
place on 10 March 2016 at the Federal Institute of Santa Catarina - Campus Florianópolis. The
project aim is to integrate knowledge from different fields applied to electronics, such as power
management, hardware programming, signal processing, among others.
Keywords: Renewable Power,Remote control, vehicle powered by solar energy, Futsol.
1
Graduando do curso de Sistemas Eletrônicos – IFSC, Floranópolis.
² Profº Drº do Departamento Acadêmico de Eletrônica – IFSC, Floranópolis.
1. INTRODUÇÃO
Visando uma busca cada vez maior por
formas de energia limpa e renovável buscou-se
criar um veículo que integra conceitos
abordados em diversas disciplinas do Curso
Superior de Tecnologia em Sistemas
Eletrônicos (CSTSE), veículo este que funciona
de forma autônoma captando energia solar
através de um painel fotovoltaico acoplado em
sua estrutura.
A ideia proposta para este trabalho é de
montagem de um veículo comandado por
controle remoto que fosse capaz de fazer o
controle de uma bola para uma posterior partida
de futebol, denominada pelos organizadores de
Futsol.
A imagem da estrutura completa é
apresentada na Figura 1. Ao decorrer deste
documento será feito uma análise individual
descrevendo o funcionamento de cada um dos
blocos que compõem a estrutura como um todo.

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Fonte: Autoria própria
Figura 1 – Sistema completo.
2. ACIONAMENTO DOS MOTORES DC
Para movimentar o veículo foram utilizados
dois motores de corrente contínua de 35 rpm
(Figura 2), e para acioná-los foi utilizado uma
arduíno shield (Figura 3) construída a partir de um
circuito integrado L298, que tem como princípio de
funcionamento uma ponte H.
Fonte: Autoria própria
Figura 2 – Motores DC utilizados.
Fonte: Autoria própria
Figura 3 – L298 arduino shiel.
Neste bloco os motores são submetidos a uma
tensão de comando modulada via PWM, isso faz
com que enquanto maior a largura do pulso aplicado
maior será a velocidade de rotação do motor, para
este projeto optou-se por comandar cada um dos
motores de forma individual, fato que será mostrado
no item 3 deste documento com maiores detalhes.
3. CONTROLE REMOTO
O bloco responsável pelo controle remoto do
veículo é apresentado na Figura 4.
Fonte: Autoria própria
Figura 4 – Controle remoto.
Como se pode ver na Figura 4 o controle conta
basicamente com dois joysticks que são
responsáveis pelo controle dos motores que
movimentam o veículo, ou seja, quando o usuário
pretender mover o carrinho para frente deve
direcionar as duas alavancas para frente, caso queira
mover o veículo para direita deve direcionar a
alavanca direita para trás e a esquerda para frente, e
assim sucessivamente, lembrando ainda que a
inclinação das alavancas define a velocidade do
veículo, já que estão associadas à largura de pulso
do PWM aplicado ao motor. O botão da parte de
trás do controle é responsável pelo acionamento dos
servo motores usados no sistema de chute e controle
da bola, estrutura que será analisada com maiores
detalhes no item 5 deste documento.
A tecnologia escolhida para realizar a
comunicação foi o Bluetooth, pelo fato de ser uma
estrutura de fácil configuração e com alcance
suficiente para o que se pretendia fazer. O
microcontrolador escolhido para comandar o
processo foi um ATMEGA328 programado na IDE
do Arduíno.

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4. PAINEL SOLAR E CARREGAMENTO
DAS BATERIAS
A estrutura conta com um banco de duas
baterias de 12V (Figura 5) ligadas em paralelo para
armazenar uma maior quantidade de energia e
manter o funcionamento do veículo por até 40
minutos sem a presença do sol, essas baterias
alimentam o arduíno (Figura 6) responsável pelo
controle da estrutura, uma fonte auxiliar (Figura 7)
que reduz a tensão de 12V para 5V e fornece
energia para os servo motores e ainda um conversor
boost (Figura 8) que eleva a tensão de 12V para
24V e alimenta os motores que movimentam o
carro.
Fonte: Autoria própria
Figura 5 – Banco de baterias.
Fonte: Autoria própria
Figura 6 – Arduíno que comanda o veículo.
Fonte: Autoria própria
Figura 7 – Fonte auxiliar para os servo motores.
Fonte: Autoria própria
Figura 8 – Conversor boost.
O carregamento das baterias pelo painel
fotovoltaico é feito através de um controlador de
carga, mostrado na Figura 9, as baterias estão
ligadas em paralelo com toda a carga, o que faz com
que elas forneçam energia para o sistema quando o
painel não é capaz de fornecer.
Fonte: Autoria própria
Figura 9 – Controlador de carga.

4. 4
5. SISTEMA DE CHUTE E CONTROLE
DA BOLA
Como solicitado pelos orientadores foi
acoplado na parte frontal do veículo dois servo
motores que comandam duas paletas responsáveis
por “chutar” a bola, as paletas ficam posicionadas
paralelamente à parte frontal do carro, quando
acionadas se movimentam até uma posição de 90º
em relação à posição inicial e retornam à origem.
Esta estrutura é mostrada na Figura 10.
Fonte: Autoria própria
Figura 10 – Servo motores.
O acionamento é feito através do botão da parte
de trás do controle remoto, citado no item 3, que
envia o comando para o veículo via Bluetooth.
Como os pinos de saída do Arduíno não são
capazes de fornecer a corrente necessária para o
correto funcionamento dos motores, foi criada uma
fonte auxiliar composta por reguladores LM7805 e
capacitores para filtrar ruídos e armazenar energia
para suprir picos de corrente demandados pela
carga, esta fonte já foi apresentada anteriormente na
Figura 7.
6. SENSOR DE PROTEÇÃO
Com o intuito de proteger partes frágeis como
as paletas e os servo motores posicionados na parte
frontal do veículo, foi posto um sensor ultrassônico
modelo HC-SR04 com a função de evitar colisões
contra as paredes ou outros carros, este sensor emite
um sinal que é refletido quando encontra algum
obstáculo à frente, isso faz com que possamos inibir
o comando de movimentação das paletas do servo
motor quando eles estão a uma distância não segura
de algum obstáculo, para este projeto a distancia
que melhor se adequou foi 40 cm, ou seja, se houver
algum obstáculo a menos de 40 cm do sensor as
paletas não se movimentam. O sensor posicionado
no veículo é mostrado na Figura 11.
Fonte: Autoria própria
Figura 11 – Sensor de proteção contra colisões.
7. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Tendo em vista os bons resultados obtidos em
bancada e em análise individual dos blocos, foi
realizada a partida de futebol no dia 10 de março de
2016 com os veículos de 6 equipes diferentes, que
foram divididas em dois times.
A estrutura mostrou-se viável de
implementação tanto adaptada para a partida de
futebol, quanto para outros meios, isso se deve ao
fato de que por ser baseada em ambientes de
programação de hardware a facilidade que o usuário
tem para adaptá-la para outros fins é imensa.
REFERÊNCIAS
[1] THOMSEN, ADILSON - Tutorial módulo
Bluetooth com arduino. Disponível em: <
http://blog.filipeflop.com/wireless/tutorial-modulo-
bluetooth-com-arduino.html>. Acesso em novembro de
2015.
[2] AUTOR DESCONHECIDO - Como conectar o
sensor ultrassônico hc-sr04 ao arduino. Disponível
em: <http://blog.filipeflop.com/sensores/sensor-
ultrassonico-hc-sr04-ao-arduino.html>. Acesso em
fevereiro de 2016.
[3] BORGES, CHARLES – Driver para motor DC
para o arduino. Disponível em:
<http://borgescorporation.blogspot.com.br/2011/06/drive
r-para-motor-dc-para-o-arduino.html>. Acesso em
outubro de 2015.