Estrutura RepRap / parte 2 - alinhamento

Agora com a estrutura praticamente pronta, falta apenas comprar as barras lisas de 8mm (guias lineares) para continuar a montagem.

Acho que por culpa de alguma imprecisão nas peças plásticas a estrutura não estava ficando perfeitamente alinhada, um dos pés não estava tocando no chão se fossem seguidas as medidas corretas para cada elemento. Para corrigir eu encurtei em alguns milímetros um dos lados de um dos triângulos laterais até que os 4 pés estivessem tocando o chão simultaneamente. Depois que montar os carros vou testar se isso não afeta o alinhamento de outras partes.

estrutura RepRap

Para a estrutura, substituí as barras roscadas de 8mm por barras de 5/16 polegadas de diâmetro, pela facilidade de encontrar e não ser uma diferença significativa. O custo foi de aproximadamente R$ 5,50 por cada barra de 1m. Para o movimento no eixo Z utilizarei uma barra de 3/16 polegadas (aproximadamente 5mm).

Diário de montagem: impressora 3D

Estou começando a montagem da minha primeira impressora 3D baseado no projeto RepRap.

O objetivo das postagens será de aumentar a documentação em português, auxiliando pessoas que também queiram montar a sua. Além disso, o registro pode ajudar a encontrar mais facilmente as peças necessárias e substituições que sejam vantajosas por questão de performance ou preço.

Arduino WebServer - como ler valores dos pinos analógicos no navegador

Este experimento é muito simples, apenas fiz o que está no exemplo incluído junto com a IDE do Arduino (se tiver dificuldades para encontrar veja o caminho no vídeo) para testar a nova placa/shield que acabei de comprar...


Foi tudo muito simples, apenas conectei o Ethernet Shield sobre o Arduino UNO R3 e fiz o upload do código através da entrada USB.  * Fiz apenas algumas adições de codigo html para a página ficasse mais agradável - e em português
Em seguida conectei o cabo de rede que está ligado ao roteador e abri o Serial Monitor na IDE Arduino para acompanhar o resultado de conexão. Na janela ele apresentou o ip e uma mensagem de que a conexão tinha sido feita com sucesso.

O passo seguinte foi digitar este mesmo ip no navegador do notebook (ligado à rede por wireless) e ver a página gerada ser carregada. Conforme programado, ela era atualizada a cada 1 segundo com os valores dos pinos analógicos.

Os valores mostrados pelos pinos no caso deste exemplo não significam nada pois estavam desconectados de qualquer circuito "interessante"... apenas quando é pressionado um botão é que o pino é ligado direto ao terra (ground) e este valor fica igual à ZERO. Quando nada é pressionado o valor varia aleatoriamente.

Material utilizado:

• Arduino UNO R3
• Protoboard (placa de prototipagem eletrônica - Solderless Breadboard)
• cabos coloridos para ligações
• Ethernet Shield W5100
• Botões tipo push button (comprei em uma loja de eletrônicos local)

Por não ter feito alterações significativas no código, não irei incluir ele nesta postagem.

TLC5940 + Arduino: Controlando16 LEDs separadamente (independentes)

Utilizando um TLC5940 você pode controlar 16 leds utilizando apenas 5 saídas digitais do Arduino. Ainda é possivel ligar mais TLCs em série, multiplicando o número de saídas para cada IC adicionado.

O exemplo executado no vídeo e descrito com o código fonte abaixo é o "BasicUse" incluído com a library (disponível em https://code.google.com/p/tlc5940arduino/).

Material utilizado:

• Arduino UNO R3
• Protoboard (placa de prototipagem eletrônica - Solderless Breadboard)
• 16 LEDs
• 1 Resistor de 2k Ohms
• cabos coloridos para ligações

Faça o download da library do TLC5490 (em: https://code.google.com/p/tlc5940arduino/) e instale utilizando a IDE do Arduino.
Reinicie o programa e verá que já estarão disponíveis outros exemplos clicando em File / Examples / Tlc5490.
A ligação do TLC ao arduino deve ser feita de acordo com as instruções incluídas, mas para facilitar eu fiz esta imagem (utilizando o programa Frizing: http://fritzing.org/download/)

clique na imagem abaixo para ter uma visão das ligações:

O código fonte do exemplo BasicUse tem bastante comentários (em inglês), mas eu criei mais alguns em português para facilitar o entendimento das ações executadas em cada passo. As linhas acabaram ficando um pouco longas para serem mostradas na pequena janela de texto abaixo, mas se você colar na janela do IDE do Arduino e maximizar, poderá ler confortavelmente todos os comentários.
O comando principal desta biblioteca é o "Tlc.set(channel (0-15), value (0-4095))" onde channel é o número do pino para qual você está enviando o comando (de 0 a 15 se for apenas um TLC), e value é o valor enviado à aquele pino. No cado dos LEDs, um valor de 0 seria totalmente apagado e 4095 é aceso com o brilho máximo.
Note que valores intermediários entre 0 e 4095 fazem a dimerização (fade) do led, portanto não é necessário (nem permitido) a utilização de analogWrite() para fazer PWM destes pinos.

Creio que o código está bem comentado, qualquer dúvida utilize os comentários do blog!

 código fonte: copie e cole no IDE do Arduino!
/* /* This library uses the PWM output ability of digital pins 3, 9, 10, and 11. Do not use analogWrite(...) on these pins. This sketch does the Knight Rider strobe across a line of LEDs. Alex Leone <acleone ~AT~ gmail.com>, 2009-02-03 */ // notes in portuguese by Waldo Costa, Researcher at SimmLab/UFRGS, 2012-07-07 #include "Tlc5940.h" void setup() { /* Call Tlc.init() to setup the tlc. You can optionally pass an initial PWM value (0 - 4095) for all channels.*/ Tlc.init(); } /* This loop will create a Knight Rider-like effect if you have LEDs plugged into all the TLC outputs. NUM_TLCS is defined in "tlc_config.h" in the library folder. After editing tlc_config.h for your setup, delete the Tlc5940.o file to save the changes. */ void loop() { int direction = 1; /* quando a direção é igual à 1, os leds vão acendendo no sentido crescente */ for (int channel = 0; channel < NUM_TLCS * 16; channel += direction) { /* Loop que inicia em channel=0 e a cada volta do loop é adicionado o valor de direction(1 ou -1). O loop acontece até que o valor de channel NÃO seja MENOR do que o "número de TLCs utilizados multiplicado por 16 (isso é o número total de canais disponíveis: 16 para cada TLC) */ /* Tlc.clear() sets all the grayscale values to zero, but does not send them to the TLCs. To actually send the data, call Tlc.update() */ Tlc.clear(); /* Tlc.set(channel (0-15), value (0-4095)) sets the grayscale value for one channel (15 is OUT15 on the first TLC, if multiple TLCs are daisy- chained, then channel = 16 would be OUT0 of the second TLC, etc.). value goes from off (0) to always on (4095). Like Tlc.clear(), this function only sets up the data, Tlc.update() will send the data. */ if (channel == 0) { direction = 1; //se o canal for = 0, o valor da direção será definido como 1 } else { //se canal for diferente de zero, faz o seguinte: Tlc.set(channel - 1, 2000); // led mais da direita ( nº do canal -1) } // valor de iluminação do led: 2000 Tlc.set(channel, 4095); // led do meio (nº do canal) // valor de iluminação do led: 4095 if (channel != NUM_TLCS * 16 - 1) { // confere se o canal atual é diferente do // numero total de canais menos 1 Tlc.set(channel + 1, 2000); // led mais da esquerda (nº do canal +1) // valor de iluminação do led: 2000 } else { // se o valor de channel for igual ao número de canais menos 1 direction = -1; // troca a o valor da variável direction para -1 } /* Tlc.update() sends the data to the TLCs. This is when the LEDs will actually change. */ Tlc.update(); delay(500); // Valor em milisegundos (ou seja, 500ms é igual à 0,5 segundos) } }

Primeiro teste seguindo em parte o tutorial do Firefly. As ações experimentadas foram:

• Modificar o raio dos círculos (geometria gerada no Grasshopper e visualizada no Rhino) utilizando um potenciômetro ligado ao Arduino.
• Através de parâmetros no Grasshopper/Firefly, fazer com que um LED gradualmente acenda e apague.
• Fazer com que outro led acenda quando a letra "L" do teclado é pressionada.
• Controlar a inclinação do modelo físico (torre) utilizando 2 servos controlados através de parâmetros na tela do Grasshopper.

Arduino + Estrutura

Primeiro teste com estrutura dinâmica:

Controlando 2 servos (planos XY e YZ)

Controlando um Motor de Passo - MotorKnob

Exemplo incluído na biblioteca padrão do Arduino e de domínio público.

• Motor utilizado: 28BYJ48 5VDC 
• Motor driver utilizado: L298N 
• Arduino UNO, protoboard  e potenciômetro de 1M Ohm.

Imagem 1

Imagem 2

Ajustei o código fonte para o número de passos do motor utilizado: 64 passos.
O código pode ser encontrado em - File / Examples / Stepper / MotorKnob.

código fonte:

/* * MotorKnob * * A stepper motor follows the turns of a potentiometer * (or other sensor) on analog input 0. * * http://www.arduino.cc/en/Reference/Stepper * This example code is in the public domain. */ #include <Stepper.h> // change this to the number of steps on your motor #define STEPS 64 // create an instance of the stepper class, specifying // the number of steps of the motor and the pins it's // attached to Stepper stepper(STEPS, 8, 9, 10, 11); // the previous reading from the analog input int previous = 0; void setup() { // set the speed of the motor to 30 RPMs stepper.setSpeed(200); } void loop() { // get the sensor value int val = analogRead(0); // move a number of steps equal to the change in the // sensor reading stepper.step(val - previous); // remember the previous value of the sensor previous = val; }

Ligação/Wiring:

As duas extremidades do potenciômetro são conectadas ao +5v e Ground (terra) da placa Arduino. O pino central conecta-se ao A0 (entrada análoga). Com isso o programa será capaz de perceber a posição do potenciômetro pela tensão apresentada na entrada A0 (que irá variar de 5V a 0V).

Conectar também o terra e +5V ao Driver. Os pinos in1, in2, in3 e in4 devem ser ligados aos pinos digitais 8, 9, 10 e 11 do arduino nesta mesma ordem.

O Driver L298N serve tanto para controlar 2 motores comuns de corrente contínua com possibilidade de utilizar uma tensão maior do que os +5V fornecidos pelo Arduino, ou controlar 1 único motor de passo. A ligação do motor de passo (28BYJ48) foi baseada no seguinte diagrama abaixo:

Imagem 3

Assim, a conexão deve ser (como pode ser visto na Imagem 1):

• Vermelho: saída +5V do driver
• Laranja e Rosa: saída MOTORB
• Amarelo e Azul: saída MOTORA

Com toda a fiação pronta, é só fazer o upload do código e girar o potenciômetro para observar o motor de passo acompanhar o movimento. A velocidade de reação que utilizei é um pouco baixa mas pode ser aumentada com facilidade.

Primeiro teste com LDR - Resistor dependente de luz

Após fazer compras de mais alguns componentes eletrônicos, resolvi experimentar com um LDR (Light Dependent Resistor).

O que é LDR: É um resistor que varia a sua resistência de acordo com a quantidade de luz que recebe. Esta resistência pode variar de 1M ohms na escuridão, até 100 ohms quando sob a luz.forte.

Como funciona o circuito: O circuito e código fonte foram baseados no texto disponível no site [ http://www.hobbytronics.co.uk/arduino-tutorial8-nightlight ] em que é utilizado o fenômeno de divisão de tensão ( ver mais neste texto sobre divisor de tensão ).

Ao diminuir a luz no ambiente a resistência no LDR aumenta, diminuindo a tensão no pino A0 (analógico) do Arduino. O valor de tensão é transformado em um valor numérico que vai de 0 a 1024. No algorítmo ainda está incluído instruções para que quando o valor numérico recebido por esse pino baixe de um determinado valor (no caso 400), o led ligado ao pino 13 deve ser aceso.

Esse circuíto é bem simples, acho que apenas de ver o vídeo qualquer um é capaz de reproduzir. Ainda mais se acessar os links indicados neste post como referência. Os resistores utilizados foram de 4k7 ohms para o divisor de tensão e 1k ohms para o LED.

Abaixo estão o vídeo do modelo em ação e em seguida o código fonte utilizado.




código fonte:

/* ** Nightlight LDR test program ** Created 06 Feb 2010 ** ** This example code is in the public domain. ** www.hobbytronics.co.uk */ int sensorPin = A0; // select the input pin for the ldr unsigned int sensorValue = 0; // variable to store the value coming from the ldr void setup() { pinMode(13, OUTPUT); //Start Serial port Serial.begin(9600); // start serial for output - for testing } void loop() { // read the value from the ldr: sensorValue = analogRead(sensorPin); if(sensorValue<400) digitalWrite(13, HIGH); // set the LED on else digitalWrite(13, LOW); // set the LED on // For DEBUGGING - Print out our data, uncomment the lines below //Serial.print(sensorValue, DEC); // print the value (0 to 1024) //Serial.println(""); // print carriage return //delay(500); }