UFSCar - Universidade Federal de São Carlos

Turma: Laboratório de Microcontroladores e Aplicações A

Alunos: João Souza 414298 e Alexandre Rocha 321451

Projeto Final

Introdução

Esse projeto visa realizar o controle de um motor de passos através do uso de um sensor de ângulo de rotação(potenciometro) e para realizar o controle da ventoinha foi utilizado um sensor de temperatura.

Desenvolvimento

Fisico

Equipamentos Utilizados

• 1 - Fonte DC 5V
• 1 - Arduino Mega 2560
• 1 - Grove - Temperature Sensor V1.2
• 1 - Grove - Rotary Angle Sensor
• 1 - CI ULN2003
• 1 - Ventoinha 12v 0.06A
• 1 - Base Shield v2
• 1 - Grove - LCD RGB Backlight
• 1 - Astrosyn: Miniangle Stepper

Inicialmente foi utilizado um arduino mega 2560 para realizar o processamento e obtenção dos dados para isso foi necessário acoplar o Base Shield v2 na plataforma primeiro, tanto os dados fornecidos pelos sensores quanto os dados utilizados nos atuadores são fornecidos por portas do arduino.

Conexões dos pinos referentes ao Arduino:

• Pino x: Variável ou objeto no Programa; Componente físico conectado
• Pino A0: pinSensorTemp; Grove - Temperature Sensor V1.2
• Pino A1: ROTARY_ANGLE_SENSOR; Grove - Rotary Angle Sensor
• Pino A6: pinCooler; Ventoinha 12v 0.6A
• Pino I2C: I2C Arress; Grove - LCD RGB Backlight
• Pinos 8 a 11: myStepper; CI ULN2003 (IN1 a IN4)
• Pino GND: Fonte DC 5V(Polo Negativo)

Conexões dos pinos do CI ULN2003:

• Pino 1 a 4: IN1 a IN4
• Pino GND: Fonte DC 5V(negativa)
• Pino 16 a 13: OUT1 a OUT4; Miniangle Stepper COIL4 a COIL1
• Pino COM: Fonte DC 5V(Polo Positivo)

Conexões dos fios do Miniangle Stepper:

• COIL4 a COIL1: OUT1 a OUT4; ULN2003
• COMMON: Fonte DC 5V(Polo Positivo)

Segue abaixo o esquemático representando o circuito implementado: http://schematics.com/project/trabalho-final-24477/

Logico

O programa visa fazer o controle da velocidade da Ventoinha 12v 0.06A através de uma medida de temperatura realizada pelo Temperature Sensor V1.2, quanto maior a temperatura, maior será a potência de giro fornecida para a ventoinha, uma variável é mapeada de um valor de temperatura para o valor de potência a ser fornecido. O limite de tensão fornecido para a ventoinha foi determinado em 5V, o qual é gerado por um analogWrite(potencia). Em relação ao controle do motor, foi utilizado o Rotary Angle Sensor, quanto maior o ângulo obtido pelo sensor, mais rapidamente o motor irá girar, para isso foi necessário utilizar uma variável mapeada de um valor de angulação para um valor de RPM, o comportamento do motor se baseia em completar 1/2 revolução e depois alterar para o sentido o oposto e repetir o processo. O limite de RPM fornecido ao motor foi limitado a 6RPM, isto implica que o motor executa 1/2 volta em 5 segundos no máximo e 30 segundos no mínimo. O LCD RGB Backlight imprime em sua tela a seguinte mensagem - "Temperature: x" sendo x o valor da temperatura em graus celsius.

Arquivos

• ProjetoFinalComRotary.ino:Projeto para arduino contendo o código principal para a execução do programa
• rgb_lcd.cpp / rgb_lcd.h: contém as funções e valores relacionados ao dispositivo LCD RGB Backlight
• rotary_angle_sensor.cpp / rotary_angle_sensor.h: contém as funções e valores relacionados ao dispositivo Grove - Rotary Angle Sensor.

Para a execução do programa basta copiar os arquivos da pasta "projetoFinalComRotary" e abrir o projeto "projetoFinalComRotary.ino".

Conclusão

É possível realizar um controle preciso de atuadores como o motor de passos e a ventoinha, através do processamento pelo arduino dos dados obtidos pelos sensores de temperatura e rotação, sendo que parte do processo pode ser manipulado mecanicamente com o controle sendo realizado pelo programa.

Segue abaixo o link para download do video mostrando o projeto em funcionamento https://www.dropbox.com/s/t3sp2hnsswgg2fw/video_ProjetoFinal.mp4?dl=0

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