05
nov 11

Robótica e PHP com Arduino @ PHPn’Rio 2011

Esse post é para divulgar o material que eu e a Desireé usamos na nossa palestra no PHP’n Rio 2011. O evento foi ótimo, com palestras interessantes 😉 , mini cursos e uma área para temas livres. Muito bom mesmo. O pessoal da organização está de parabéns. Obrigado ao Ralphael Almeida pelo convite.
Aqui está o link para o meu Github para o download dos fontes do projeto e a apresentação.
Abs, Marco

02
jul 11

Robótica e Computação nas Nuvens

Aí estão os arquivos da palestra que eu fiz no FISL 12 e no TDC 2011 sobre Arduino, Robótica e Computação nas Nuvens.

Update: também apresentei no CEFET Summer of Code em 29/07 😉

Abaixo da apresentação estão os fontes dos projetos que eu criei para demonstrar o uso do Google App Engine e o Arduino.

Vídeo do braço robô em ação

http://www.youtube.com/watch?v=3xjVs3T-rpk

Projeto web

Criado com criado com Google App Engine
Projeto Eclipse: Clouduino.zip
Usa o plugin do Google App Engine para eclipse.

Programa local

Programa que roda localmente e lê as informações da aplicação web..
Projeto Netbeans: ClouduinoLocal.zip
Usa a lib Jettison 1.2 para ajudar no parse do JSON.

Programa Arduino

Lê a porta serial e executa o comando enviado.

#include

Servo myservo1;
Servo myservo2;
Servo myservo3;

int pinServo1 = 10;
int pinServo2 = 11;
int pinServo3 = 9;
int velocidade = 5;
int pos;
int entrada;

void setup()
{
  myservo1.attach(pinServo1);
  myservo2.attach(pinServo2);
  myservo3.attach(pinServo3);

  myservo1.write(180);
  myservo2.write(0);
  myservo3.write(90);

  Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
  if (Serial.available() > 0) {
    while (Serial.available()>0) {
      entrada = Serial.read();
      Serial.print(entrada);
      delay(1);
    }
      if (entrada == '1'){
  	sobe();
      } else if (entrada == '2'){
  	desce();
      } else if (entrada == '3'){
  	esquerda();
      } else if (entrada == '4'){
  	direita();
      } else if (entrada == '5'){
  	abre();
      } else if (entrada == '6'){
          fecha();
      } else {

      }
  }
}
void desce(){
   for(pos = 0; pos < 180; pos += velocidade) {                                          	       myservo1.write(pos);         	       delay(10);                                }    }    void sobe(){          for(pos = 180; pos>=1; pos-= velocidade) {
     myservo1.write(pos);
     delay(10);
  }
}
void esquerda(){
  for(pos = 0; pos < 180; pos += velocidade) {                                          	     myservo2.write(pos);         	     delay(10);                               }    }    void direita(){       for(pos = 180; pos>=1; pos-= velocidade) {
    myservo2.write(pos);
    delay(10);
  }
}
void abre(){
  for(pos = 0; pos < 90; pos += velocidade) {                                          	      myservo3.write(pos);         	      delay(10);                               }    }    void fecha(){           for(pos = 90; pos>=1; pos-= velocidade) {
       myservo3.write(pos);
       delay(10);
  }
}



27
fev 11

Controlando motor DC com Ponte H (L293D) com arduino via porta serial

Preparei esse post para documentar um teste que eu fiz com CI L293D (Ponte H) para controlar um motor DC com arduino, mandando comandos pela porta serial do computador.

O L293D é uma ponte H dupla, isto é, controla até dois motores e faz com que estes rodem nas duas direções. Mas para esse teste eu usei apenas um motor. 😉

Os motores DC são motores de corrente contínua utilizados em brinquedos e pequenos dispositivos, e funcionam a pilha ou baterias. O bom desse tipo de motores é que são muito baratos. Mais em conta que servo-motores, e são facilmente encontrados em brinquedos. Então qualquer brinquedinho velho que tenha motor e funcione a pilha (ou bateria) tem um motor DC dentro. Basta abrir e retirar. 😀 Claro, claro. Espere o brinquedinho do seu filho quebrar, né. Ou ele perder o interesse e não se lembrar mais daquele carrinho 😉

Mas se seu filho não larga do carrinho ou sua filha não desgruda da boneca, não se incomode. Qualquer boa loja de 1,99 tem vários brinquedinhos legais bem baratinhos prontos para desmontar.

Aí você pode me perguntar. — Porque não comprar logo motores DC em uma loja de eletrônica? É uma ótima opção se você sabe o quer fazer, esse não é o meu caso.

Eu estou fazendo várias experiências e não sei bem o que vou precisar. Sendo assim um brinquedo desses me facilita muito a vida. Os motores DC tem um giro muito alto, e os carrinhos têm sempre caixas de redução com engrenagens para fazer com que os motores entreguem mais força e menos velocidade. Outra coisa boa são as rodas.

Por exemplo: Com R$ 25,00 eu comprei dois carrinhos no supermercado Extra. Com esse valor consegui quatro motores DC, duas caixas de redução para os motores, dois compartimentos para três pilhas, dois eixos para fazer curvas (não sei o nome disso :/ ), oito rodas de borracha de bom tamanho, e mais um monte de componentes eletrônicos que posso reaproveitar. Foi ou não, um bom negócio?

O maior problema de um motor DC é fazê-lo girar para os dois lados. Para isso se usam pontes H. Nos carrinhos elas vem todas soldadas junto com gambiarras chinesas. Não dá para usar. Então temos basicamente duas opções: Construir uma ponte H na unha com transistores e diodos de protecção, e fazer várias ligações, bla bla bla o que é bem complicado. Ou usar um CI que já é uma ponte H completinha, pronta pra uso. Como eu sou um grande preguiçoso escolhi usar o CI L293D que é bem barato (no eBay é ainda mais barato). O L293D dispensa o uso de diodos para tensão reversa dos motores. Basta ligar aos motores. Show!

Eu segui esse tutorial do site Makebits. Tinha pensado em fazer um parecido nesse post, mas o deles está realmente bem explicado. Nada a melhorar.

Vale ressaltar que o circuito só funciona bem com o arduino ligado a uma fonte externa de alimentação. Se estiver ligado somente pela alimentação via USB o motor não gira bem, ou o programa não funciona corretamente. Eu usei uma bateria de 9v.

Para testar o circuito eu fiz um programa para fazer o motor girar para a esquerda e para direita quando eu digitasse no teclado “d” e “e”, respectivamente. Qualquer outra letra faz o motor para de girar.

Eu gravei o motor em ação com a colaboração da minha filhota Gabriela. Ela explica tudo direitinho. Tá! Eu sou babão mesmo, eu sei :p

Segue o programa:

int motorPin1 = 5;
int motorPin2 = 6;
int entrada = 0;

void setup() {
 Serial.begin(9600);
 pinMode(motorPin1, OUTPUT);
 pinMode(motorPin2, OUTPUT);
}

void loop() {

 // testa se a porta serial está disponível
 if (Serial.available() > 0) {
 // le os dados da porta serial armazena na variavel 'entrada'
 entrada = Serial.read();
 if (entrada == 'e'){
 esquerda();

 } else if (entrada == 'd'){
 direita();

 } else {
 parar();

 }
 }
}

void esquerda(){
 digitalWrite(motorPin1, 1);   // Motor para a esquerda
 digitalWrite(motorPin2, 0);   //
}

void direita(){
 digitalWrite(motorPin1, 0);   // Motor para a esquerda
 digitalWrite(motorPin2, 1);   //
}

void parar(){
 digitalWrite(motorPin1, 0);   // para o motor
 digitalWrite(motorPin2, 0);   //
} 

Bom é isso. Quando fizer o teste com dois motores eu faço outro post.

Espero que esse post tenha sido útil.

Abs.


08
ago 10

Comunicação Serial com Ruby e Program-ME (Arduino) no Ubuntu

Nesse post eu vou demonstrar como usar Ruby para fazer a comunicação entre um Arduino e um computador através da porta serial. No meu caso eu vou usar um Program-ME, que é o Arduino-Like da Globalcode. Mais detalhes do Program-ME podem ser vistos aqui, aqui, aqui, aqui e aqui. Tá bom, né? :p

Vou partir da premissa que você já tem o Ruby instalado e atualizado. Com as gems (RubyGems) e tudo, ok? O objetivo desse post não é ensinar a instalar e configurar o Ruby, e sim usá-lo com a porta serial do seu computador. Mais informações sobre como instalar o Ruby podem ser obtidas aqui, e as ruby gems aqui. Caso tenha tenha alguma dúvida ou problema nessa parte pode me enviar sua dúvida que vou tentar ajudá-lo.

Instalar SerialPort

Ruby-SerialPort é uma biblioteca que fornece facilidades para utilização das portas seriais do computador (padrão RS-232) usando Ruby.

Existem outras formas de acessar as portas seriais como JARs para aplicações Java, DLL para Windows, e várias outras maneiras. Mas para aplicações Ruby essa biblioteca é a mais usada e a que possuí melhor documentação, então fiquemos com ela.

Abra o terminal (Crt+Alt+T) e execute o comando abaixo para atualizar as gems:

sudo gem update

Para instalar a biblioteca SerialPort execute o seguinte comando.

 sudo gem install serialport

Vamos testar a instalação da biblioteca fazendo o seguinte:

Execute o irb.

Agora execute os comandos abaixo no console do “irb”. Se a resposta for “true”, então a biblioteca foi instalada corretamente.

require 'rubygems'
requile 'serialport'

Comunicação com o Program-ME / Arduino

Com a biblioteca instalada e testada vamos ver seu funcionamento com o Program-ME.
Vou fazer um teste usando os LEDs do Program-ME que estão nas portas digitais 7 e 8.
Um programa bem simples que irá tratar as informações recebidas através da porta serial. Irá acender os LEDs 7 e 8, se a porta serial receber ‘A’ ou ‘B’, respectivamente e apagar se a porta receber ‘a’ ou ‘b’.
int led_A = 7;
int led_B = 8;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  // define as portas como saida
  pinMode(led_A, OUTPUT);
  pinMode(led_B, OUTPUT);

}
void loop() {
  // testa se a porta serial está disponível
  if (Serial.available() > 0) {
    // le os dados da porta serial armazena na variavel 'entrada'
    int entrada = Serial.read();
    switch (entrada) {
    case 'A':
      digitalWrite(led_A, HIGH); //acende led_A
      break;
    case 'B':
      digitalWrite(led_B, HIGH); //acende led_B
      break;
    case 'a':
      digitalWrite(led_A, LOW); // apaga led_A
      break;
    case 'b':
      digitalWrite(led_B, LOW); // apaga led_B
      break;
    }
  }
}

Agora vamos ao programa Ruby.

require 'rubygems'
require 'serialport'

sp = SerialPort.new "/dev/ttyUSB0"

# use "while true do" se quiser executar sem parar
for i in 1..10 do
	sp.write "A"
	sp.write "b"
	sleep 1
	sp.write "a"
	sp.write "B"
	sleep 1
end

Para executar o programa execute a seguinte na linha de comando: ruby <nome_do_arquivo>.rb. No meu caso ficou assim.

ruby envia_dados_serial.rb

O programa vai apagar e acender alternadamente os dois LEDs por 10 vezes. Tudo muito simples, mas vamos a algumas explicações.

Na linha “4” a classe “SerialPort” irá criar o objeto responsável pela comunicação serial e passamos o endereço da porta serial como parâmetro. No meu caso é a “/dev/ttyUSB0”, mas poderia ser “/dev/ttyS1” ou até mesmo “COM7” no caso do Windows (Sim. Funciona no Win). Nessa linha também podemos definir a taxa de dados (rate)  por segundo para transmissão de dados serial. Por padrão o “SerialPort” utiliza “9600”, por isso não precisamos declarar explicitamente, mas poderia fazer algo assim: sp = SerialPort.new “/dev/ttyUSB0”, 9600. Mas deve ser a mesma que o programa do Program-ME/Arduino está configurada.

Já o comando “write” envia o texto para a porta serial configurada.

Você pode dizer: Pô! Mas porque testar com dois leds? O Arduino só tem um.

Bom! Por dois motivos: Primeiro. Eu achei o efeito com os dois LEDs mais legal. Mas é claro que você pode usar somente o LED na porta 13 do Arduino apagando as linhas desnecessárias, ou até mesmo usar duas portas digitais e fazer igual. Fica à seu critério. Segundo. Para mostrar, de novo, como esse Program-ME é bacana e facilita muito esse tipo de teste.  (Fight! Program-ME Wins) rsrsrsrsrs

Esse mesmo teste pode ser feito usando o “irb” diretamente. Como exemplificado abaixo.

Pretendo fazer um vídeo para demonstrar esse programa. Aguardem…

Conclusão

Tudo muito fácil. Bem a cara do Ruby, né?

Fiz o mesmo teste usando Java, e deu um “pouco” mais de trabalho. ;). Eu também pretendo fazer um post parecido mostrando como fazer a configuração da porta serial e a comunicação, só que usando Java. Mas vai ficar pra um mais tarde.

Espero que o post tenha sido útil

Abs.