Warthog Robotics
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Warthog Robotics USP São Carlos www.warthog.sc.usp.br [email protected] Relatório Semestral 1. Acionamento e funcionamento de um motor DC Procurou-se entender o processo de acionamento e funcionamento de um motor DC através de um microcontrolador (ATmega328 – Arduino UNO). Para isso, constatou-se que esse motor não poderá ficar conectado diretamente à fonte de tensão e que devemos criar um “sistema de chaves inteligentes” para comandar o motor de acordo com o sinal enviado do microcontrolador, já que o Arduino sozinho não é capaz e nem é seguro fazer um motor DC funcionar (não é capaz, pois fornece uma corrente de cerca de 40mA em suas saídas digitais). Percebeu-se a utilidade de um sistema de jogo de chaves para aproveitar-se a capacidade de movimentação de um motor DC tanto no sentido horário como no sentido anti-horário, conforme mostrado abaixo. Figura 1 – Controle do sentido de rotação do Motor Warthog Robotics USP São Carlos www.warthog.sc.usp.br [email protected] Com o intuito de explorar a habilidade de movimentação nos dois sentidos do seu eixo e também para obter um controle sobre sua velocidade, torque, percebeu-se a necessidade da montagem de um circuito que seja inteligente para poder realizar essas funções através de sinais enviados do Arduino. À esse esquema de chaves similar a letra “H” chama-se Ponte H (H-Bridge, em inglês). A ponte H pode ser feita tanto com relés, como transistores e até com circuitos integrados próprios para tal fim. Segue abaixo um esquemático de uma Ponte H dupla para controle de dois motores DC. Figura 2 – Ponte H Dupla O transistor NPN TIP142 atua funcionando como uma chave. Quando o Arduino envia um sinal alto a este transistor, ele é ativado permitindo que a corrente vinda do motor flua até o GND da bateria usada, assim, fechando o circuito e fazendo o motor funcionar. Conectado diretamente nos pinos dos motores temos os relés que funcionam como uma chave. Quando o Arduino enviar um pequeno sinal, o relé irá alterar as chaves, assim, alterando o sentido da corrente e fazendo o motor girar no sentido inverso. Para o controle da velocidade do motor utiliza-se as portas digitais do Arduino com PWM (Pulse Width Modulation), e assim obtemos resultados analógicos através de meios digitais. O controle digital é usado criando uma onda quadrada, um sinal oscilando entre “ligado” ou “desligado”, “0” ou “1”. Nesse microcontrolador, a frequência de um sinal PWM é cerca de 490Hz, no caso, a modulação de pulso oscilaria a cada 2 milissegundos.