desenvolvimento de software para acionamento de uma plataforma mÓvel autÔnoma com microcontrolador...
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DESENVOLVIMENTO DE DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE PARA SOFTWARE PARA
ACIONAMENTO DE UMA ACIONAMENTO DE UMA PLATAFORMA MÓVEL PLATAFORMA MÓVEL
AUTÔNOMA COM AUTÔNOMA COM MICROCONTROLADOMICROCONTROLADORR
Aluna: Gabriela Werner Gabriel
Orientadores: Cairo L. Nascimento Jr.
Eduardo H. Yagyu
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MMOTIVAÇÃOOTIVAÇÃO
PLATAFORMA COMANDADA VIA PC ATRAVÉS DE COMUNICAÇÃO SERIAL
PROBLEMA:
LIMITAÇÃO NA AMPLITUDE DO MOVIMENTO
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AGENDAAGENDA
OBJETIVOPROJETOHARDWAREPROGRAMASTESTESCONCLUSÃO
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OBJETIVOOBJETIVO
IMPLEMENTAÇÃO DE UM MICROCONTROLADOR CAPAZ DE TRAZER PARTE DA INTELIGÊNCIA PARA A PLATAFORMA;
IMPLEMENTAR SENSORES DE CONTATO CAPAZES DE DETECTAREM A COLISÃO.
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FASES DO PROJETOFASES DO PROJETO
PROJETO E ANÁLISES
IMPLEMENTAÇÃO E INTEGRAÇÃO
TESTES E MEDIDAS
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PPROJETOROJETO E ANÁLISEE ANÁLISE
ESCOLHA DO MICROCONTROLADOR
ESCOLHA DOS MOTORESESCOLHA DOS CIRCUITOSESCOLHA DAS LINGUAGENS DE
PROGRAMAÇÃO UTILIZADAS
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IIMPLEMENTAÇÃOMPLEMENTAÇÃO E E INTEGRAÇÃOINTEGRAÇÃO
IMPLEMENTAÇÃO DO CIRCUITO DE ACIONAMENTO
ALTERAÇÃO DO PROGRAMA DE ESCOLHA DA TRAJETÓRIA
CRIAÇÃO DO PROGRAMA DO MICROCONTROLADOR
CRIAÇÃO DO PROGRAMA DE COMUNICAÇÃOIMPLEMENTAÇÃO DOS SENSORESINTEGRAÇÃO DOS DIVERSOS SISTEMAS
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TESTES E MEDIDASTESTES E MEDIDAS
MEDIDAS DAS DIMENSÕES DA PLATAFORMA
AQUISIÇÃO DE DADOSTESTES DE MOVIMENTO
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HARDWARE DA HARDWARE DA PLATAFORMAPLATAFORMA
KIT AES-51MOTORES CIRCUITO DE ACIONAMENTO DOS MOTORESRODASBATERIAPLATAFORMASENSORES DE CONTATOCIRCUITO DOS SENSORESCHAVE LIGA-DESLIGA
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Placa do kit AES-51
Circuito dos Sensores
Circuito de Potencia e Circuito de Acionamento dos Motores
Rodas Livres
Rodas Tracionadas
Motores de Passo
Bateria
Sensores
Chave Seletora
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KIT AES-51KIT AES-51
MICROCONTROLADOR INTEL 80C32INTERFACES DE IO (PORTA SERIAL
COM CONECTOR DB9)PROGRAMAS DE INTERFACE (TE,
ASM51, EEDIT)TECLADO E LCD
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KIT AES-51
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PLACA DE ACIONAMENTOPLACA DE ACIONAMENTODOS MOTORESDOS MOTORES
TRANSISTORES DE POTÊNCIA – TIP122MÁQUINA SEQUENCIAL – FLIP-FLOPS D
E PORTAS AND.
PULSOE SR CIRCUITO
LÓGICO PARA ACIONAMENTO DOS MOTORES
CIRCUITO DE POTÊNCIA PARA ACIONAMENTO DOS MOTORES
MOTORES DE PASSO
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DRIVER DE POTÊNCIA
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DETECTORES DE COLISÃODETECTORES DE COLISÃO
SENSORES DE CONTATOIMPPLEMENTAÇÃO UTILIZANDO
INTERRUPÇÃO – INT1
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COMUNICAÇÃO SERIALCOMUNICAÇÃO SERIAL
PORTA SERIAL COM1PARÂMETROS DA COMUNICAÇÃO
– BAUD RATE: 9600– PALAVRA DE 8 BITS– 1 STOP BIT– SEM PARIDADE
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FUNCIONAMENTOFUNCIONAMENTO
PROGRAMAÇÃO DA TRAJETÓRIA
(ROMEO)
CARREGAR NA PLATAFORMA PROGRAMA QUE EXECUTA OS MOVIMENTOS
ENVIAR DADOS DE MOVIMENTO PARA A PLATAFORMA
DESCONECTAR CABO DE COMUNICAÇÃO SERIAL
EXECUTAR O MOVIMENTO
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CODIFICAÇÃO UTILIZADACODIFICAÇÃO UTILIZADATIPO MOVIMENTO SUBTIPO AMPLITUDE
1 FRENTE 1 LADO
2 DIAGONAL
2 TRÁS 1 LADO
2 DIAGONAL
3 ROTAÇÃO HORÁRIA
1 45O
2 90O
3 135O
4 ROTAÇÃO ANTI-HORÁRIA
1 45O
2 90O
3 135O
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FLUXO DE INFORMAÇÕES FLUXO DE INFORMAÇÕES DO LABIRINTODO LABIRINTO
ROMEO (Turbo C)
LABIRINTO(Texto)
TABM_NEW (Texto)
MOVEA (Assembly)
SEND (Turbo C)
(PORTA SERIAL)
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LABIRINTOLABIRINTO
FORMATO TEXTO (Ex. LAB.TXT)
5 4
2 0 0 1
0 1 1 1
1 0 1 3
1 0 0 1
0 1 1 0
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PROGRAMA ROMEO.CPPPROGRAMA ROMEO.CPP1. LÊ LABIRINTO
A PARTIR DEARQUIVO TEXTO
2. PROCURA ATRAJETÓRIA
UTILIZANDO OALGORITMO A*
3. ABRE ARQUIVOTABM_NEW
PARA ESCRITA
4. GRAVA ASEQUENCIA DEMOVIMENTOS
CODIFICADA NOARQUIVO DE SAÍDA
5. ENCERRA OPROGRAMA
UTILIZANDO OCARACTERE ‘A’
6. FECHAARQUIVODE SAÍDA
7. INTERFACEGRÁFICA PARAVISUALIZAÇÃO
DA PROCURADA TRAJETÓRIA
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ARQUIVO DE SAÍDA ARQUIVO DE SAÍDA TABM_NEW.TXTTABM_NEW.TXT
ESTRUTURA– VARIÁVEIS CONTENDO O
NÚMERO DE PULSOS ÁRA CADA MOVIMENTO;
– MOVIMENTO CODIFICADO EM TIPO E SUBTIPO.
003
006
009
004
006
1 ; 1
4 ; 1
1 ; 2
1 ; 2
4 ; 2
1 ; 2
A
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003
006
009
004
006
1 ; 1
4 ; 1
1 ; 2
1 ; 2
4 ; 2
1 ; 2
A
ROTAÇÃO 45O
ROTAÇÃO 90O
ROTAÇÃO 135O
TRANSLAÇÃO – LADO
TRANSLAÇÃO – DIAGONAL
TRANSLAÇÃO FRENTE NUM LADO
ROTAÇÃO ANTI-HORÁRIA 45O
TRANSLAÇÃO FRENTE NUMA DIAGONAL
TRANSLAÇÃO FRENTE NUMA DIAGONAL
ROTAÇÃO ANTI-HORÁRIA 90O
TRANSLAÇÃO FRENTE NUMA DIAGONAL
TERMINADOR
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PROGRAMA SEND.CPPPROGRAMA SEND.CPP
1. ABRE ARQUIVOTABM_NEW.TXTPARA LEITURA
2. CONFIGURA ATRANSMISSÃO
3. LÊ ARQUIVODESCONSIDERANDO
OS CARACTERESNÃO VÁLIDOS
4. ENVIA DADOSPARA PORTA
SERIALVERIFICANDO
O BUFFER
5. FECHA OARQUIVO
TABM_NEW.TXT
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PROGRAMA SEND.CPPPROGRAMA SEND.CPP
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PROGRAME MOVEA.ASMPROGRAME MOVEA.ASM
PROGRAMA EXECUTADO NO MICROCONTROLADOR
DIVIDIDO EM TRÊS PARTES:– RECEPÇÃO DE DADOS– TRATAMENTO DOS DADOS– EXECUÇÃO DO MOVIMENTO
INTERRUPÇÃO PARA ROTINA DE COLISÃO
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PROGRAMA MOVEA.ASMPROGRAMA MOVEA.ASM
1. INICIALIZAÇÃODAS VARIÁVEISDE PROGRAMA
2. PARTE 1:RECEPÇÃODOS DADOS
3. PARTE 2:TRATAMENTO
DOS DADOS
4. PARTE 3:EXECUÇÃO
DOMOVIMENTO
ROTINA DEDE COLISÃO
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PROGRAMA MOVEA.ASMPROGRAMA MOVEA.ASMMEMÓRIAMEMÓRIA
TABELA DE MOVIMENTOS
TEXTOS DO PROGRAMA
CÓDIGO DO PROGRAMA
1. MEMÓRIA DE DADOS
2. MEMÓRIA DE PROGRAMA
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PROGRAMA MOVEA.ASMPROGRAMA MOVEA.ASMPARTE 1PARTE 1
1. CONFIGURAÇÕES DA COMUNICAÇÃO SERIAL– BAUD RATE: 9600– 1 STOP BIT– PALAVRA DE 8 BITS– SEM PARIDADE
2. AGUARDA DADO (INTERRUPÇÃO)3. GRAVAÇÃO AUTOMÁTICA DA TABELA
DE MOVIMENTO NA MEMÓRIA
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PROGRAMA MOVEA.ASMPROGRAMA MOVEA.ASMPARTE 2PARTE 2
15 PRIMEIROS BYTES RECEBIDOS
CENTENA DEZENA UNIDADE
1O BYTE 2O BYTE 3O BYTE
- ROTAÇÃO 45O
- ROTAÇÃO 90O
- ROTAÇÃO 135O
- TRANSLAÇÃO LADO
- TRANSLAÇÃO DIAGONAL
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PROGRAMA MOVEA.ASMPROGRAMA MOVEA.ASMPARTE 3PARTE 3
INPUT OUTPUT
ROTAÇÃO 45O
ROTAÇÃO 90O
ROTAÇÃO 135O
TRANSLAÇÃO LADOTRANSLAÇÃO
DIAGONAL
PULSO e SR(MOTOR ESQUERDO)
PULSO e SR(MOTOR DIREITO)
TESTE DE TIPOS E SUBTIPOS
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TESTESTESTES
MEDIDAS NA PLATAFORMAAQUISIÇÃO DOS SINAIS GERADOSMOVIMENTO PROPRIAMENTE DITO
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MEDIDASMEDIDASMEDIDAS DE TRANSLAÇÃO
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
1 4 7 10
13
16
19
22
25
28
31
34
37
40
MEDIDAS
TR
AN
SL
AÇ
ÃO
(cm
)
MEDIDAS DE ROTAÇÃO
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
1 4 7 10
13
16
19
22
25
28
31
34
37
40
MEDIDAS
RO
TA
ÇÃ
O (
gra
us)
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AQUISIÇÃO DE DADOSAQUISIÇÃO DE DADOSPULSO
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AQUISIÇÃO DE DADOSAQUISIÇÃO DE DADOS
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MOVIMENTO MOVIMENTO XX
SENTIDO DE ROTAÇÃO DOS SENTIDO DE ROTAÇÃO DOS MOTORESMOTORES
MOVIMENTOBIT DE SR DO
MOTOR ESQUERDO
BIT DE SR DO MOTOR DIREITO
TRANSLAÇÃO PARA FRENTE
1 1
TRANSLAÇÃO PARA TRÁS
0 0
ROTAÇÃO HORÁRIA
1 0
ROTAÇÃO ANTI-HORÁRIA
0 1
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AQUISIÇÃO DE DADOSAQUISIÇÃO DE DADOS
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MOVIMENTO MOVIMENTO PROPRIAMENTE DITOPROPRIAMENTE DITO
ROMEO
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PROPOSTA PARA NOVOS PROPOSTA PARA NOVOS TRABALHOSTRABALHOS
IMPLEMENTAÇÃO DAS VARIÁVEIS EM DOIS BYTES;
COMANDO E MONITORAÇÃO VIA INTERNET. IMPLEMENTAÇÃO DE SENSORES QUE DETECTEM
OBJETOS; IMPLEMENTAÇÃO DE COMUNICAÇÃO VIA
RÁDIO PARA CONTROLE DA TRAJETÓRIA; IMPLEMENTAÇÃO DE MOTORES DE CORRENTE
CONTÍNUA;
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AGRADECIMENTOSAGRADECIMENTOS
AOS ORIENTADORES
À FAPESP