O documento apresenta dois relatórios sobre projetos de transformação de um carro brinquedo em um carro robótico sensível à luz. O primeiro projeto usa dois sensores LDR e amplificadores de sinal para controlar independentemente a velocidade de cada motor. O segundo projeto usa um único sensor LDR e entrada analógica para controlar a velocidade dos motores. Ambos usam um microcontrolador MSP430 para ler os sensores e controlar a velocidade dos motores via PWM.

1. MOD.AFTEBI.P-083.REV01
Relatório Carro Robótico
Paulo Duarte nº:2444
Pedro Pina nº:2445
Graciela Gomes nº:2439
Turma: ARCI2
(12/07/2012)

2. MOD.AFTEBI.P-083.REV01
2 de 14
(RELATÓRIO SCORBOT ER4)
FORMANDOS: (PAULO DUARTE, HUGO FERNANDES,
FLÁVIO FERNANDES)
DATA _12_/_07_/_2012__
ÍNDICE:
ESTRUTURA .................................................................................................................................... 3
OBJECTIVO GERAL ....................................................................................................................................................................3
BREVE EXPOSIÇÃO DO ASSUNTO DESENVOLVIDO........................................................................................................3
TEMA 1............................................................................................................................................ 3
OBJECTIVOS ESPECÍFICOS .....................................................................................................................................................3
DESENVOLVIMENTO..................................................................................................................................................................4
CONCLUSÕES GERAIS ..........................................................................................................................................................11
BIBLIOGRAFIA UTILIZADA...................................................................................................................................................14
ÍNDICE DE GRÁFICOS, FIGURAS E TABELAS ................................................................................................................14

3. MOD.AFTEBI.P-083.REV01
3 de 14
(RELATÓRIO SCORBOT ER4)
FORMANDOS: (PAULO DUARTE, HUGO FERNANDES,
FLÁVIO FERNANDES)
DATA _12_/_07_/_2012__
ESTRUTURA
OBJECTIVO GERAL
Reaproveitamento dum carro brinquedo e transforma-lo num carro robótico que segue a luz.
BREVE EXPOSIÇÃO DO ASSUNTO DESENVOLVIDO
Transformar um carro brinquedo num carro robótico sensível à luz controlado pelo Microcontrolador do
fabricante Texas Instruments MSP430G2452 na placa Lunchpad. Desenvolver o software em
Linguagem C e o Hardware para fazer os motores andarem a quantidade de luz nos sensores.
Tema 1
OBJECTIVOS ESPECÍFICOS
 Criar uma aplicação em C que lê os ADCs que os valores vão controlar o valor do duty cycle
do PWM e que vão variar a velocidade dos motores conforme o valor da conversão do ADC.
 Criar um Circuito para ler os valores de dois LDRs e amplificar a pequena variação dos LDRs
para percorrer toda a gama de conversão dos ADCs.
 Criar o circuito dos drivers do motor que vão amplificar o pequeno sinal vindo do
Microcontrolador cerca de 3.3V num sinal capaz de fazer rodar pequenos motores DC

4. MOD.AFTEBI.P-083.REV01
4 de 14
(RELATÓRIO SCORBOT ER4)
FORMANDOS: (PAULO DUARTE, HUGO FERNANDES,
FLÁVIO FERNANDES)
DATA _12_/_07_/_2012__
 Testar a Aplicação e tirar Conclusões do seu funcionamento.
DESENVOLVIMENTO
EsquEma 1
MSP430_Ports_P16_P17__P23_P25 MSP430_Ports_P10_P15__P20_P22
VCC
3.3V
R1
LDR
12
Q1
BC238BP
Q2
BC238BP
R2
LDR
12
R3
24kΩ
R4
24kΩ
VDD
5V
R5
160Ω
R6
160Ω
VCC_5V
Q3
TIP31A
Q4
TIP31A
ADC0
ADC1
R7
100Ω
R8
100Ω
C1
100nF
C2
100nF
P1.2
P1.4
M1
MOTOR
M
M2
MOTOR
M
D1
1N4148
D2
1N4148
C3
100nF
A velocidade Controlada por PWM atraves de dois amplificadores de tensão nos Portos Analogico P1.0 e P1.!
esquemático 1

5. MOD.AFTEBI.P-083.REV01
5 de 14
(RELATÓRIO SCORBOT ER4)
FORMANDOS: (PAULO DUARTE, HUGO FERNANDES,
FLÁVIO FERNANDES)
DATA _12_/_07_/_2012__
EsquEma 2
R2
LDR
12
R1
LDR
12
MSP430_Ports_P16_P17__P23 MSP430_Ports_P10_P15__P20
VCC
3.3V
VDD
5V
VCC_5
Q3
TIP31A
Q4
TIP31A
ADC0
R7
100Ω
R8
100Ω
C1
100nF
C2
100nF
P1.2
P1.4
M1
MOTOR
M
M2
MOTOR
M
D1
1N4148
D2
1N4148
VCC
3.3V
A velocidade Controlada por PWM atraves do divisor de tensão no Porto Analogico P1.0
esquemático 2

6. MOD.AFTEBI.P-083.REV01
Programa 1
1 //**********************************************************************
2 //AFTEBI 2011-2012
3 //Projecto: Robot Automovel de Brinquedo que segue Luz Com LDRs
4 //Nome: Paulo Duarte Nº: 2444 Turma: ARCI2
5 //Data inicio: 27/06/2012 Data de Finalização: 21/06/2012
6 //**********************************************************************
7 #include <msp430g2452.h>
8
9 unsigned int ADC10A1() { // Função de leitura das entradas Multiplexadas do ADC10 canal 1
10 ADC10CTL1 = INCH_1 + CONSEQ_1; // input A1 a Sequencia de conversão é do canal A1 para o A0
11 ADC10CTL0 |= ENC + ADC10SC; // Sampling and conversion start
12 __bis_SR_register(CPUOFF + GIE); // LPM0, ADC10_ISR will force exit
13 return ADC10MEM; // Retornas o valot Convertido do ADC10
14 }
15 unsigned int ADC10A0() { // função de leitura do ADC10 Canal 0
16 ADC10CTL1 = INCH_0; // input A0
17 ADC10CTL0 |= ENC + ADC10SC; // Sampling and conversion start
18 __bis_SR_register(CPUOFF + GIE); // LPM0, ADC10_ISR will force exit
19 return ADC10MEM; // Retorna o valor da Conversão do ADC10 Canal 0
20 }
21 void main(void)
22 {
23 WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop WDT
24 P1DIR |= 0x14; // P1.2 and P1.4 as PWM outputs
25 P1SEL |= 0x14; // P1.2 and P1.4 TA1/2 options
26 P1SEL2 |= 0x10; // Selecionar o segundo PWM
27 CCR0 = 1023; // PWM Period
28 CCTL1 = OUTMOD_7; // CCR1 reset/set
29 CCR1 = 1023; // Valor Inicial do duty cycle CCR1 é de 99% do PWM1

7. MOD.AFTEBI.P-083.REV01
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(RELATÓRIO SCORBOT ER4)
FORMANDOS: (PAULO DUARTE, HUGO FERNANDES,
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DATA _12_/_07_/_2012__
30 CCTL2 = OUTMOD_7; // CCR2 reset/set
31 CCR2 = 1023; // CCR2 PWM duty cycle do PWM2
32 TACTL = TASSEL_2 + MC_1; //
33 ADC10CTL0 = ADC10SHT_2 + MSC + ADC10ON + ADC10IE; // ADC10ON, interrupt enabled
34 ADC10AE0 |= 0x03; // PA.1 ADC option select
35 for (;;) // Ciclo for infinito Multiplas conversões do ADC10
36 {
37 ADC10CTL0 &= ~ENC; //
38 CCR1 = ADC10A1(); // Transferencia directa do valor ADC10MEM para o Control CCR1
39 // do Duty cycle do PWM1
40 CCR2 = ADC10A0(); // Transferencia directa do valor ADC10MEM para o Control CCR2
41 // do Duty cycle do PWM2
42 }
43 _BIS_SR(CPUOFF+GIE); // Enter LPM0
44 }
45 // ADC10 interrupt service routine
46 #pragma vector=ADC10_VECTOR //Vector do ADC10
47 __interrupt void ADC10_ISR(void)
48 {
49
50 __bic_SR_register_on_exit(CPUOFF); // Clear CPUOFF bit from 0(SR)
51 }
52

8. MOD.AFTEBI.P-083.REV01
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(RELATÓRIO SCORBOT ER4)
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DATA _12_/_07_/_2012__
Programa 2
//******************************************************************************
//
//Programa do Carro Robótico Versão do Pedro Pina
//
//******************************************************************************
#include "msp430g2452.h"
int data[50];
int i=0;
void main(void)
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop WDT
P1DIR |= BIT2+BIT4; // P1.2 to output
P1SEL |= BIT2+BIT4; // P1.2 to TA0.1
P1SEL2 |= BIT4;
CCR0 = 1024-1; // PWM Period
CCTL1 = OUTMOD_7; // CCR1 reset/set
CCR1 = 533; // CCR1 PWM duty cycle
CCTL2 = OUTMOD_7; // CCR1 reset/set
CCR2 = 533; // CCR1 PWM duty cycle
TACTL = TASSEL_2 + MC_1; // SMCLK, up mode
ADC10CTL0 = ADC10SHT_2 + ADC10ON + ADC10IE; // ADC10ON, interrupt enabled
ADC10CTL1 = INCH_1; // input A1
ADC10AE0 |= 0x02; // PA.1 ADC option select
for (;;)
{
ADC10CTL0 |= ENC + ADC10SC; // Sampling and conversion start
__bis_SR_register(CPUOFF + GIE); // LPM0, ADC10_ISR will force exit
}
}
// ADC10 interrupt service routine
#pragma vector=ADC10_VECTOR

9. MOD.AFTEBI.P-083.REV01
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(RELATÓRIO SCORBOT ER4)
FORMANDOS: (PAULO DUARTE, HUGO FERNANDES,
FLÁVIO FERNANDES)
DATA _12_/_07_/_2012__
__interrupt void ADC10_ISR(void)
{
__bic_SR_register_on_exit(CPUOFF); // Clear CPUOFF bit from 0(SR)
CCR1=((ADC10MEM)-60);
CCR2=1024-CCR1;
}

10. MOD.AFTEBI.P-083.REV01
EsquEma 1 Programa 1
 O Primeiro Programa funciona com duas Portas Analógicas diferentes dois LDRs e dois
transístores amplificadores de sinal diferentes tem a vantagem de não ser preciso grandes
formulas para equalizar os valores com um algoritmo complicado tem a vantagem que
trabalham independentemente um do outro. É mais sensível a mudança de luminosidade
porque tem amplificadores tem a desvantagem de ser um pouco mais complexo.
EsquEma 2 Programa 2
 Em contrapartida a montagem do esquema 2 é simples e só usa uma entrada analógica do
Microcontrolador tem pouca sensibilidade a mudança de luminosidade e o programa é mais
pequeno que o primeiro tem desvantagens de levar um algoritmo matemático mais elaborado
para conseguir equalizar o valor dos dois LDRs e a sensibilidade é menor porque só usa uma
pequena faixa da variação de cada LDR ao contrário do primeiro esquema não tem
amplificação de sinal.

11. MOD.AFTEBI.P-083.REV01
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DATA _12_/_07_/_2012__
CONCLUSÕES GERAIS
Os Circuitos e os programas feitos cumpriram com os objectivos para que foram concebidos. Verificou-
se que ao variar a luminosidade nos LDRs também variava o valor do duty cycle do PWM e por
consequência variava a velocidade dos motores.
Dificuldades/ Soluções
Devido ao consumo dos dois motores que era mais que 1A o carro perdia a potencia ao fim duns
minutos e não deu para efectuar todos os testes mas deu para verificar que a velocidade diminuía e
aumentava conforme a intensidade luminosa incidente nos LDRs subsequentemente o aumento e
diminuição do duty cycle do PWM.
Uma Possível solução seria arranjar motores que trabalhem a uma tensão mais baixa ou usar pilhas
com maior débito de corrente

12. MOD.AFTEBI.P-083.REV01
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(RELATÓRIO SCORBOT ER4)
FORMANDOS: (PAULO DUARTE, HUGO FERNANDES,
FLÁVIO FERNANDES)
DATA _12_/_07_/_2012__
Os materiais utilizados foram:
Esquema 1
 Microcontrolador MSP430G2452 com na placa LunchPad
 Diodos 1N4148 D1, D2
 Condensadores 100nF C1, C2, C3
 Resistências 100Ω R7, R8
 Resistências 160Ω R5, R6
 Resistências 24kΩ R3, R4
 Transístors NPN, BC238BP Q1, Q2
 Transístors NPN, TIP31A Q3, Q4
 2 x LDRs R1, R2
 2 x CONECTOR, HDR1X14 macho e fêmea
 3 x CONECTOR, HDR1X10 2 x fêmeas e 1 macho

13. MOD.AFTEBI.P-083.REV01
13 de 14
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FLÁVIO FERNANDES)
DATA _12_/_07_/_2012__
Esquema 2
 Microcontrolador MSP430G2452 com na placa LunchPad
 Diodos 1N4148 D1, D2
 Condensadores 100nF C1, C2, C3
 Resistências 100Ω R7, R8
 Resistências 160Ω R5, R6
 Transístors NPN, TIP31A Q3, Q4
 2 x LDRs R1, R2
 2 x CONECTOR, HDR1X14 macho e fêmea
 3 x CONECTOR, HDR1X10 2 x fêmeas e 1 macho
Materiais Diversos
 1 Carro Brinquedo
 2 x Motores de Corrente Continua de 6V
 4 pilhas de 1,5V
 Cola quente
 Fios
 Breadboard
 2 x Flat Cables
Equipamento
 Fonte
 Multímetro
 Osciloscópio

14. MOD.AFTEBI.P-083.REV01
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FORMANDOS: (PAULO DUARTE, HUGO FERNANDES,
FLÁVIO FERNANDES)
DATA _12_/_07_/_2012__
BIBLIOGRAFIA UTILIZADA
Documentos e exemplos de programas da Texas Intruments
http://www.ti.com
Buscas na google de documentos auxiliares
http://www.google.pt
ÍNDICE DE GRÁFICOS, FIGURAS E TABELAS