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Kit Iniciante Robótica - 3. Montagem Eletrônica

This tutorial is not available in English



O coração do robô é a placa Julieta. Ela faz a corrente elétrica fluir das pilhas aos motores, a partir da programação que iremos desenvolver. Ela recebe os sensores, possui botões e é extremamente versátil para projetos robóticos, não só para robôs móveis como braços robóticos, hexapods, etc. Vamos conhecer um pouquinho melhor essa excelente plataforma.

Julieta




A placa Julieta foi desenvolvida para ser a opção mais versátil possível para aplicações em robótica. Ela conta com um barramento de entradas/saídas no padrão de 3 pinos para que você possa facilmente conectar sensores, módulos, servo motores, etc. Além disso, um chip de Ponte-H integrado, permite que você controle motores de forma independentes enviando até 2A de corrente para cada um.

Um breve tour pela placa

Apresentamos abaixo algumas características da Julieta. Caso você não entenda alguma informação, não se preocupe, o que iremos utilizar nos experimentos desse tutorial será melhor explicado adiante. Se você tiver qualquer dúvida sobre a Julieta, conte sempre com o suporte técnico especializado da RoboCore.
  • USB B: conector USB por onde a placa é programada e se comunica com o computador.
  • LEDs RX/TX: indicam comunicação na porta USB. Normalmente piscam rapidamente quando a placa é reprogramada ou quando existe uma comunicação entre a placa e um computador.
  • LED Status: conectado ao pino 13 da placa, esse LED pode indicar se o código foi carregado e se está rodando. Também é bastante utilizados para fins gerais.
  • Interface I2C: conector no formato IDC, disponibiliza os pinos A4 (SDA) e A5 (SCL) permitindo a fácil conexões com dispositivos I2C.
  • Pinos Digitais: barramento que contém os pinos digitais da placa. Cada pino é dispobilizado em um conector de 3 pinos que contém também um pino de GND e 5V.
  • Seletor dos Motores: jumpers responsáveis por conectar os pinos do microcontrolador da Julieta aos pinos do chip de Ponte-H integrado (ENA - D5, ENB - D6, INA - D7 e INB - D8).
  • Motor 2: saída para o motor 2. Pode acionar uma carga total de até 2A. Controlado pelos pinos D6 e D8 (PWM e Direção, respectivamente).
  • ICSP: conector para gravação utilizando programador externo. Também disponibiliza os pinos do barramento SPI da placa.
  • Motor 1: saída para o motor 1. Pode acionar uma carga total de até 2A. Controlado pelos pinos D5 e D7 (PWM e Direção, respectivamente).
  • Chave Liga/Desliga Motores: chave de habilitação e desabilitação dos motores. Obs: esta chave não desliga a parte lógica da placa, ela apenas impede que a corrente elétrica vá para os motores.
  • VIN: entrada de tensão da bateria ou fonte de alimentação dos motores.
  • Proteção Contra Polaridade Reversa: um led vermelho é aceso quando a fonte de alimentação é conectada com a polaridade inverida.
  • Pinos Analógicos: barramento que contém os pinos de entrada analógica da placa. Cada pino é dispobilizado em um conector de 3 pinos que contém também um pino de GND e 5V.
  • Botões de Usuário: dois botões para uso geral nos pinos A0 e A1. Deve-se habilitar os resistores de pull-up internos da placa para sua utilização.
  • Botão Reset: retorna o fluxo do código na placa para o início quando pressionado. Este botão não apaga o código da placa.
  • Pinos de Alimentação: disponibilizam pinos com GND, 3.3V, 5V e VIN para uso geral.
  • LED ON: indica que a placa está energizada. Quando aceso, indica que a bateria/fonte ou o cabo USB está conectado.
  • Conector para FTDI: permite utilização de um conversor USB-Serial externo caso o FTDI da placa seja danificado.
Um detalhe importante: os motores ligados à Julieta só irão funcionar caso haja alimentação por bateria ou fonte externa. A alimentação recebida via cabo USB fará apenas com que seja possível a programação da placa. Por segurança, os motores não irão funcionar se a placa estiver alimentada apenas via cabo USB.

Sensor de Linha




O sensor de refetância QRE é o sensor que trás para o seu robô a capacidade de detectar linhas. O sensor trabalha detectando a luz refletida que sai de seu próprio LED infravermelho. Medindo a quantidade de luz infravermelha refletida, ele pode detectar transições entre uma linha escura e uma superfície clara.
O sensor possui 3 pinos que devem ser conectados à placa Julieta através dos cabos jumper fêmea-fêmea. O sinal de saída do sensor é do tipo analógico, portanto deve ser conectado a um pino analógico. A biblioteca FalconRobot tornará o uso desse sensor simples e prático.

Sensor de Distância




O sensor de distância ultrassônico possibilita que seu robô não só detecte um objeto posicionado à sua frente, como também a distância exata desse objeto até a frente de seu robô. Com funcionamento similar a um sonar, o sensor emite um sinal sonoro não audível e aguarda que o sinal retorne para seu receptor. Calculando o tempo que o som demora para voltar, pode-se descobrir a distância exata em que o anteparo se encontra.
Ao contrário do sensor de linha, esse sensor possui sinal digital, portanto deve ser conectado aos pinos digitais da Julieta. Ele possui 4 pinos que devem ser conectados à placa através dos cabos jumper fêmea-fêmea.

Realizando as conexões


Chegou a hora de conectar os sensores e motores na placa Julieta para que seja possível mover o robô e identificar linhas e objetos! A tabela abaixo mostra onde cada pino deve ser conectado:

Pino Julieta



Sensor de Distância
GND GND
VCC 5V
ECHO D2
TRIG D3



Sensores de Linha
GND GND
VCC 5V
OUT Esquerdo A2
OUT Direito A3

Motores
Esquerdo M1
Direito M2

Atenção: Deixe para ligar os fios das pilhas por último, apenas quando tiver certeza que todo resto está ligado corretamente. Lembre-se de colocar as pilhas no suporte de pilhas da maneira correta.

Veja no esquemático abaixo como você deve conectar os sensores e motores à sua placa Julieta.


Atenção: remova a bateria, o cabo USB ou qualquer outra fonte de energia de sua placa antes de realizar qualquer alteração nas ligações. Fazer ou modificar as ligações com a placa energizada pode ocasionar danos permantentes aos componentes.



Solução de Problemas


Apenas o LED vermelho da placa acende!

Isso indica que você alimentou a placa com a polaridade invertida. Remova os fios do suporte de pilhas da placa Julieta, inverta a ordem de ligação na placa e ligue novamente. Isso fará com que a placa ligue sem problemas.



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fnolivei1
date Enviado: 2020-07-24 12:32:10
boa tarde, estou controlando por bluetoth e quando aciono o movimento, os leds dos conectores dos dois motores acendem e apitam enquanto o motor esta movendo, isso é normal?

Francois
date Enviado: 2020-07-24 14:22:17
fnolivei1
O robô funciona normalmente quando você o programa com o código do tutorial 6 (Primeiros Movimentos)? Quais são os pinos que você está usando para a comunicação Bluetooth?

fnolivei1
date Enviado: 2020-07-24 14:30:35
fnolivei1
sim funciona normalmente e não faz o barulho nem acende os leds, porém com o comando no loop
if (x.available()){
      BluetoothData=Genotronex.read();
      if(BluetoothData=='1'){   // if number 1 pressed ....
        // digitalWrite(ledpin,1);
        x.println("LED  On D13 ON ! ");

        motors.drive(50, FORWARD);   // Turn on Left and right motors at full speed forward.
      delay(1000);         // Waits for 1 seconds
   }

da erro, estou usando 10 11 (SoftwareSerial x(10, 11)

Francois
date Enviado: 2020-07-24 15:01:14
fnolivei1
É bom sinal que os motores estão funcionando no tutorial 6, pois indica que o conjunto deve estar funcionando corretamente.

Tente aumentar a rotação (<motors.drive()>) e veja se os motores continuam apitando. Esse comportamento é normal quando o motor está no limite entre a rotação e a imobilidade, pois o torque ainda não é suficiente para vencer a inércia do mecanismo.

ThomasMagnum
date Enviado: 2020-01-29 22:34:15
Opa!

Gostaria de saber se é possível utilizar uma placa Arduino Mega em conjunto com o Shield V5 como substituição da placa Julieta.

Obrigado.

Giovanni5
date Enviado: 2020-01-30 07:55:51
ThomasMagnum
Sim, você pode utilizar o Sensor Shield V5, juntamente com uma placa Mega, para facilitar as conexões dos sensores. Entretanto, vale lembrar que o Sensor Shield V5 não possui um driver de motor DC integrado em seu circuito como a Julieta. Portanto seria necessário utilizar um driver externo, como o Shield Motor Driver 2x2A (https://www.robocore.net/loja/drivers-de-motores/arduino-shield-motor-driver-2x2a), ou o Módulo L298N (https://www.robocore.net/loja/drivers-de-motores/driver-motor-ponte-h-l298n), para que você seja capaz de controlar os motores do robô.

JRGAMEIRO
date Enviado: 2020-01-18 22:08:45
Olá. Estou com uma dúvida. Na tabela de ligações, referente aos sensores de linha, indica que o esquerdo deve ser ligado no A2 e o direito no A3. Porém no esquema as ligações estão invertidas (esquerdo no A3 e Direito no A2. Estou correto ou não estou conseguindo interpretar direito a tabela/esquemático?

Giovanni5
date Enviado: 2020-01-20 09:10:43
JRGAMEIRO
É possível que isso se trate apenas de uma confusão na interpretação da imagem, pois tanto você, quanto o esquema elétricos estão corretos (como mostrado no esquema elétrico). Repare que os sensores estão apontados para a direita, e que, mudando a referência de visão, é possível observar que o sensor da esquerda (sensor de cima), está conectado corretamente ao pin A2 da Julieta, assim como o sensor da direita (sensor de baixo) está conectado ao pino A3 da placa.

genivaldo.csilva361
date Enviado: 2020-01-09 00:44:33
OLá...Fiz a montagem conforme instruções. Ao testar os sensores de linha percebi a pouca variação entre os valores recebidos estando na linha preta e no fundo branco (Preto: 980 ...Branco...890). Alguma sugestão. Obrigado

Giovanni5
date Enviado: 2020-01-09 08:27:16
genivaldo.csilva361
Isso pode ocorrer dependendo da luminosidade do ambiente testado, já que, por se tratar de um sensor óptico, a iluminação tende a alterar seus valores de leitura. Além disso, vale lembrar que, o QRE é um componente que requer uma distância curta para leitura, portanto verifique se esse comportamento ainda é mantido de acordo com a proximidade entre o sensor e a linha. Além disso, certifique-se que as conexões elétricas do sensor com a placa não possuem mau contatos.

Nylson
date Enviado: 2019-12-06 19:18:17
Boa noite
Só para uma observação e correção. Liguei os motores conforme o esquema fritzing acima e ao concluir a montagem reparei que os motores estavam rodando em marcha RÉ após sair do obstáculo. Ao observar a descrição no tópico Primeiros Movimentos, reparei que no esquema acima os motores estão com alimentação invertida. Após corrigir as ligações, os motores voltaram a funcionar normalmente para frente.

Giovanni5
date Enviado: 2019-12-09 09:01:10
Nylson
Agradecemos pela observação, iremos verificar a melhor maneira de corrigir esse problema, seja ela corrigindo a imagem deste tutorial, ou adicionando uma nota sobre a possível inversão dos motores.

felipesoares92
date Enviado: 2019-11-12 08:49:41
Boa tarde eu sei que já perguntaram se pode usar uma bateria de lítio ao invés das pilhas, porem eu gostaria de saber se eu usasse esta bataria de vocês teria algum problema, a tesão máxima do Arduíno é 18V e a corrente, os motores suportariam ?
https://www.robocore.net/loja/baterias/bateria-lipo-3s-2200mah-30c

Giovanni5
date Enviado: 2019-11-12 09:27:45
felipesoares92
A tensão máxima, recomendada, para as placas da plataforma Arduino é de 12 V, mesmo elas sendo capazes de suportar 18 V. Em relação a corrente, a bateria irá fornecer para o sistema (placa, sensores e motores) o necessário para alimentá-los e mantê-los ligados. Portanto, ela não irá sobrecarregar o sistema enviando mais corrente, do que o necessário, aos componentes.

helama.a.silva
date Enviado: 2019-10-11 14:56:28
Como faço para ter acesso as partes da RoboCore no Fritizing? para fazer os circuitos?

Giovanni5
date Enviado: 2019-10-11 15:40:18
helama.a.silva
Os produtos que fabricamos e que possuem partes de Fritzing disponíveis, podem ser encontrados para download na aba "Documentação" do respectivo produto.

ilmara
date Enviado: 2018-10-02 15:27:32
Só para confirmar os fios dos motores é para colocar na placa abaixo do nome M1 onde tem dois furos?

Francois
date Enviado: 2018-10-02 16:15:20
ilmara
Não. Você deve conectar os motores e a alimentação nos bornes pretos que podem ser desconectados da placa. Veja que é necessário uma pequena chave de fenda para fixar os cabos nos conectores.

O furos onde está escrito M1 e M2 são pontos auxiliares de teste ou para soldar algum cabo de motor, mas recomendamos que faça as ligações pelos conectores.

fabioscmotta
date Enviado: 2018-09-21 17:54:24
É possível colocar. a Julieta acionar os motores da plataforma 4wd?

ViniDj
date Enviado: 2018-09-21 18:43:16
fabioscmotta
Sim, neste caso você deve ligar os motores de cada lado em paralelo no mesmo canal da Julieta. Ou seja, una os cabos dos motores de modo que fiquem em paralelo e depois conecte estes cabos na saída para motores da Julieta (os dois motores da direita em um canal e os dois motores da esquerda em outro canal).

winnesd0
date Enviado: 2018-08-24 16:32:15
Eu poderia estar usando uma bateria de lítio em vez de usar pilhas?

ViniDj
date Enviado: 2018-08-24 16:36:33
winnesd0
Tomando os devidos cuidados durante a utilização desse tipo de bateria, sim, você poderia usar sem problemas.