Aula de Robótica

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Aula de Robótica - Ligando um motor a interface.

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Aula de Robótica

  1. 1. ROBÓTICA EDUCACIONAL Construindo o Conhecimento CONHECENDO SUA INTERFACEPonto de PartidaO ponto de partida desta aula é ter passado pela aula de introdução a interface e depela aula de motores.Primeiramente certifique-se de que sua interface, figura 1, está instalada efuncionando. 5 Figura 1 – Interface de robótica educacional.ObjetivoColocar o aluno em contato com as saídas para motores da interface de robóticaMaterialNesta aula o aluno usará basicamente:– Lápis;– Papel;– Computador; www.roboticaeducacional.com.br
  2. 2. ROBÓTICA EDUCACIONAL Construindo o Conhecimento– Interfaces com cabos e fontes de alimentação;– Motor DC;– Fios.PLANO DE AULA1) Inicie a aula falando dos elementos de um sistema de robótica: Inteligência,Sensores, atuadores, Interface. Ao falar de interface mostre a interface para osalunos. Solicite que cada aluno identifique as partes mais importantes da interface;2) Explique o que são entradas e saídas do computador. Mostre os dispositivos deentrada e saída do computador: mouse, teclado, impressora, etc;3) Explique quais são as entradas e saídas de uma interface. Fale necessariamentedos saídas para atuadores (motores) que serão as utilizadas nesta aula;4) Explique o funcionamento do motor DC mostrando suas características aexemplo da funcionalidade de mudar a direção ao inverter a polaridade;5) Explique para os alunos que a energia para girar o motor será provida pela fonteda interface;6) Mãos a obra, chegou a hora de ligarmos o motor a interface. Primeiramente sigaos passo abaixo para certificar o funcionamento da interface no modo conectado: - Identifique na parte traseira do computador o conector da porta serialconforme figura 4; Figura 4 – Porta Serial na parte posterior do computador. www.roboticaeducacional.com.br
  3. 3. ROBÓTICA EDUCACIONAL Construindo o ConhecimentoObserve que o conector que visualiza-se na parte traseira do computador édenominado conector macho. - Identifique na interfaces o conector serial. Observe que este é denominadofêmea conforme pode ser visualizado na figura 5. Figura 5 – Conector serial na interface. - Identifique o cabo serial, figura 6, que acompanha a interface. Veja que elepossui um conector em cada ponta. Em uma ponta fêmea e noutra macho,respectivamente conectáveis no computador e na interface. Dependendo do níveldos alunos, esta é uma boa hora para explicar as nove vias do cabo. Como desfioproponha a implementação da comunicação entre computadores do link:http://www.rogercom.com/PortaSerial/PortaSerial.htm. www.roboticaeducacional.com.br
  4. 4. ROBÓTICA EDUCACIONAL Construindo o Conhecimento Figura 6 – Cabo serial. - Certifique-se de que o computador e a interface estão desligados e conecteo cabo serial em ambos. - Identifique a fonte de alimentação conforme figura 7. Figura 7 – Fonte de alimentação 12V DC 1000 mA. - Conecte a fonte de energia a tomada e a interface. Certifique-se de que obotão on/off da interface está na posição Off. - Pronto, a parte elétrica e lógica da sua interface está instalada. Agora deveser instalado o programa de controle e testes no seu computador. - Ligue seu computador, coloque o cd de instalação disponibilizado junto coma interface e instale o programa GogoMonitor versão 3.2.2. Este será o programaque fará a ponte Usuário/computador – Computador/Interface. - Após instalado o programa gogomonitor, execute-o clicando em iniciar,programas, gogomonitor conforme mostra figura 8. www.roboticaeducacional.com.br
  5. 5. ROBÓTICA EDUCACIONAL Construindo o Conhecimento Figura 8 – Executando o programa gogomonitor 3.2.2.Em alguns caso, dependendo da configuração do seu computador, pode aparecer amensagem: “Deseja continuar bloqueando este programa?” (vide figura 9). Nestecaso clique em desbloquear. Esta mensagem é exibida geralmente em sistema queestão com o firewall ativado. Este ao detectar que tem algum programa tentandoacessar uma porta de entrada e saída acusa o bloqueio automático.Ao executar o programa irá aparecer uma tela de configurações conforme figura 10.Se a tela estiver em idioma inglês selecione a idioma português no campo Idioma. www.roboticaeducacional.com.br
  6. 6. ROBÓTICA EDUCACIONAL Construindo o Conhecimento Figura 9 – Desbloquear o programa. Figura 10 – Tela inicial do programa GogoMonitor.- Veja na figura 11, o circulo vermelho destaca a Porta Com. www.roboticaeducacional.com.br
  7. 7. ROBÓTICA EDUCACIONAL Construindo o Conhecimento Figura 11 – Porta COM.Para sua interface de robótica, geralmente o computador atribui a porta COM 1.Porém não é regra, depende de cada computador. Por isso, você tem que testar emqual porta sua interface esta ligada. O teste das portas é simples, basta mudar osnúmeros do campo “Porta COM” e ir clicando em “Conectar”. Se não der erro vocêencontrou a porta desejada. - Vamos testar a comunicação interface/computador. Certifique-se de que ocabo serial está ligado no computador e na interface. Certifique-se que a fonte dealimentação está ligada na tomada e na interface. Pressione o botão on. Entãoclique no botão conectar do programa gogomonitor conforme figura 12. Se você nãotiver sucesso na conexão você receberá uma mensagem de erro na tela, conformefigura 13. Esta mensagem ocorre quando você não conectou na porta COM na qualesta ligada sua interface. Tente outra porta. Se o erro persistir, desligue e ligue ainterface. Se o erro persistir, reinicie o computador. www.roboticaeducacional.com.br
  8. 8. ROBÓTICA EDUCACIONAL Construindo o ConhecimentoFigura 12 – pressionar o botão conectar. Figura 13 – Erro de conexão.www.roboticaeducacional.com.br
  9. 9. ROBÓTICA EDUCACIONAL Construindo o Conhecimento - Se você tiver sucesso na conexão será exibida a tela principal doprograma, vide figura 14. Figura 14 – Tela principal do programa.Esta é a tela principal do seu programa de controle com ela você pode controlartodas as entradas e saídas de sua interface. - Vamos testar a conexão a conexão entre o computador e a interface.Para isto, clique conforme figura 15, na aba “Outros controles”, no botão “bip”. Vocêirá ouvir um sinal sonoro na sua interface se a conexão for bem sucedida. Outroteste na mesma aba pode ser feito clicando no botão “Acender LED”. Você irávisualizar que uma lâmpada acende na interface. www.roboticaeducacional.com.br
  10. 10. ROBÓTICA EDUCACIONAL Construindo o Conhecimento Figura 15 – Testando a conexão. - Pronto sua interface está conectada e funcionando. Agora iremos ligar omotor a uma das portas de saída da interface. Antes de conectar qualquer elementoas portas de entrada e saída devemos desligar a interface. Portanto antes de tudo,entre na aba → Configurações-> desconectar. Desligue o botão on/off da interface. - Com uma chave de fenda abra os terminais da porta A da sua interface econecte os fios positivo e negativo do seu motor conforme exemplifica a figura 16.Pronto, seu motor esta devidamente conectado a porta de saída A de sua interface. - Observe que cada uma das 4 portas de saída A, B, C, e D têm 3 conectores(buracos) na mesma coluna para conexão de fios. Quando se deseja utilizar www.roboticaeducacional.com.br
  11. 11. ROBÓTICA EDUCACIONAL Construindo o Conhecimentomotores DC conectaremos sempre nos dois primeiros conectores da colunaconforme exemplifica a figura 17. Figura 16 – Ligando um fio a Porta A. Figura 17 – Dois fios do Motor DC ligados à interface. www.roboticaeducacional.com.br
  12. 12. ROBÓTICA EDUCACIONAL Construindo o Conhecimento - O terceiro conector da coluna não será abordado nesta aula. Mas jápodemos adiantar que trata-se de um conector terra que pode ser utilizado quandose deseja trabalhar com servomotoroes. - Agora que os fios do motor DC estão devidamente conectados à interfaceligue o botão on/off da interface. Execute o programa GogoMonitor. Clique emconectar. Você deverá ver a tela da Figura 18. Pronto, agora é só testar seu motor.O primeiro passo é selecionar qual porta de saída da interface que deseja acionar.No nosso caso vamos trabalhar com a porta A. Para acionar a porta A basta clicarcom check box correspondente a letra da porta desejada no menu “Motores ativos”.Faça isso conforme mostra a figura 18. Figura 18 – Selecionando a porta de saída da interface. www.roboticaeducacional.com.br
  13. 13. ROBÓTICA EDUCACIONAL Construindo o Conhecimento - Feita a seleção da porta A vamos acionar a porta A e consequentemente omotor a ela ligado. Para isso, no menu “Controle de Motores” clique no botão“Ligar”. Para desligar o motor, conforme mostra figura 19, clique no botão “Desligar”da mesma aba. Figura 19 – Ligando e Desligando o Motor. - Muito bem, agora você já esta apto a ligar e desligar a porta A da suainterface, bem como ligar e desligar qualquer dispositivo ligado a ela seja um motoruma lâmpada ou um LED. Vejamos agora como controla a potência da porta de suainterface. Controlando esta função podemos controlar a velocidade de rotação do www.roboticaeducacional.com.br
  14. 14. ROBÓTICA EDUCACIONAL Construindo o Conhecimentomotor ligado às portas de saída, ou mesmo a intensidade luminosa de umalâmpada. Para isto, vá no menu “Potência dos Motores” e selecione, conforme figura20, um número de 0 à 7. Depois de selecionar um número clique em fixar. Testeligar o motor com os fixando a potência em 0 e depois em 7. Observe a variação navelocidade. Figura 20 – Fixando a potência da Porta de Saída. - Agora vamos aprender a controlar a direção de giro do nosso motor. Paraisto, precisamos inverter a polaridade do motor. Na interface esta tarefa é simples. www.roboticaeducacional.com.br
  15. 15. ROBÓTICA EDUCACIONAL Construindo o ConhecimentoCom a porta seleciona, o motor ligado, clique no botão “Reverter direção”, conformemostra a figura 21. Observe que seu motor irá mudar o sentido de rotação, isto sedeve ao fato da interface inverter a polaridade de saída ao clicar em “reverterdireção” Figura 21 – Controlando a direção de rotação do motor. - Outra função importante no controle da direção de rotação do motor esta nobotão do mesmo menu denominado “Para lá” e “Para cá”. Para testar esta função,conforme mostra a figura 22, deixe selecionada a porta desejada, clique em “Ligar”,depois clique em “Para cá” ou “Para lá”. Você observará que o motor trocará adireção de rotação. www.roboticaeducacional.com.br
  16. 16. ROBÓTICA EDUCACIONAL Construindo o Conhecimento Figura 22 – Usando o “Para lá” e o “Para cá”.Sugestões1) O professor deve pedir relatório de todas as aulas, no formato de diário de bordo.Saliente a necessidade de objetivo, material utilizado, procedimento, resultados econclusões;2) Solicite como tarefa de um desenho de todas as portas de saída da interface;3) Solicite aos alunos um desenho esquemático de como ligar 4 motoressimultaneamente na interface;4) Solicite que o aluno descreva desenhe e descreva quais os passos para ligar ummotor a interface e qual a sequencia de clique ele tem que dar até o acionamento daporta, acionamento do motor, controle de velocidade do motor, e controle de direção www.roboticaeducacional.com.br
  17. 17. ROBÓTICA EDUCACIONAL Construindo o Conhecimentode rotação. Com isso você estará estimulando o raciocínio lógico do aluno epreparando-o para entender a lógica de programação. Isto equivale a faze-loescrever passo a passo o que ele tem que pensar e fazer para desenhar umquadrado. www.roboticaeducacional.com.br

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