Controle Um Veiculo Pela USB

Relatório Final de Tópicos Especiais II

Controle de um veículo pela USB

Equipe:

Danilo Ayres

Breno Marques

Júlio César

Matheus Lopes

São João Del Rei – MG

09/11/2010

Introdução

No último semestre, o grupo desta disciplina realizou um projeto utilizando PIC, no que se referia a montar um circuito no qual era utilizado um celular que quando atendido recebia um sinal DTMF proveniente da linha telefônica e repassa-se ao circuito de forma que o mesmo, através de um microcontrolador, pudesse controlar dois servo motores modificados, cujo resultado final foi a obtenção de um mini-carro controlado à distância sem fio.

Na execução do projeto verificou-se as informações das operações em um display de LCD 16x2 acoplado no mini-carro. Dando continuidade ao antigo projeto propõem-se para esta disciplina que se retire o LCD acoplado no mini-carro e repasse todas as informações para uma tela do computador.

Para executar a comunicação entre o microcontrolador e o computador usou-se a porta USB.

Especificação do componente utilizado (USB)

Atualmente portas do tipo RS232, serial e outras não são mais utilizadas, por serem consideradas ultrapassadas. O protocolo USB ganha vantagem no que diz respeito à velocidade de transferência de informação bem como a facilidade de ligação ao sistema, embora essa última característica seja um tanto complexa no que diz respeito ao software de controle. Grande parte desse trabalho consiste em fazer o PC reconhecer um dispositivo USB válido.

Objetivo

Trocar dados entre um microcontrolador e um PC via USB.

Metodologia

A princípio, teve-se a idéia de utilizar a porta paralela do computador para fazer a comunicação com o microcontrolador, no entanto, considerando-se que os modernos computadores não possuem tal conexão decidiu-se estudar outras alternativas. Diante de tal limitação lançou-se mão da porta USB e um microcontrolador com suporte nativo à mesma para sanar o problema.

Utilizou-se como recurso metodológico o livro texto USB Complete Third edition, Everything You Need to Develop Custom USB Peripherals escrito por Jan Axelson. Percebe-se que o livro aborda o assunto de forma muito complexa e que foge do escopo do projeto.

A partir da proposta inicial, fez-se uma pesquisa intensa para encontrar o material que unisse os elementos microcontrolador e USB.

Dessa forma, decidiu-se utilizar como microcontrolador um PIC, o 18F4550, sendo ele com suporte para USB. Abaixo consta um diagrama de blocos simplificado que resume o projeto:

Figura 1 – Diagrama de blocos

Em um primeiro momento, pesquisou-se o hardware necessário para ligar o 18F4550 ao PC. O circuito foi elaborado e simulado no software Proteus v.7.6 SP4 conforme Figura 2:

Figura 2 – Circuito utilizado

O microcontrolador foi programado utilizando a mesma ferramenta usada anteriormente, PCW CCS.

Para que o computador reconheça o dispositivo, é necessário a utilização de um driver. O mesmo é disponibilizado pelo fabricante do microcontrolador, nessa caso a Microchip, no seu respectivo site.

Com o PIC conectado e reconhecido pelo PC, como mostrado na Figura 3, passou-se para a elaboração do software necessário à comunicação.

Figura 3 – PIC reconhecido pelo Windows

Depois de concluído a parte da montagem, passou-se para a programação do aplicativo executado sobre a plataforma Windows que controla o PIC. Para tal, lançou-se mão do ambiente de trabalho do Microsoft Visual C# 2010 Express, onde foi construído todo o layout e a programação. É mostrada na Figura 4 uma tela do ambiente de trabalho:

Figura 4 – Screenshot do Visual C#

Descrição do Funcionamento

O PIC com suporte a USB, 18F4550, é conectado ao computador e outro PIC, 18F4550, é conectado ao primeiro por meio da conexão RS232. Ao segundo PIC é conectado dois servo motores modificados para giro