Uma descoberta chamada: ARDUINO
Hoje
em dia se queremos ou temos de ir a um lugar no nosso automóvel e não
sabemos o lugar exacto, utilizamos ferramentas que estão ao dispôr de
todos os que têm um telemóvel: o GPS ou o Google Maps ou qualquer outra
ferramenta que nos indique o caminho.
Antes utilizávamos um mapa, quer em terra quer no mar.
Sou
um apaixonado por navegação, embarcações e tudo o que tem a ver com
este tema. Gosto de longos passeios de barco, de rotas pré definidas e
de navegar com a máxima segurança, sempre delinei as minha rotas num GPS
antes de partir. No fundo, delineava uma estrada imaginária para
navegar com tranquilidade, quer na ida, quer na vinda.
Essa
“estrada” era seguida visualmente, orientando o leme do barco função
das curvas previamente desenhadas nessa mesma “estrada”. E era deveras
muito fácil. Foi aí que pensei, porque não automatizar este processo?
Fazer com que um computador, um micro-processador ou mesmo um
micro-contolador, fizesse aquilo que eu, manualmente/visualmente, fazia?
Quando
surge a ideia e não temos nem sequer conhecimentos básicos para
concretizar, das duas, uma: ou desistimos ou partimos para a
investigação.
Parti para a investigação.
Navegar
bem e chegar ao destino só tem a ver com um atempado posicionamente do
leme , tal como num automóvel viramos à esquerda ou à direita, na
estrada ou rua certas.
Verifiquei
que existem várias soluções comerciais de pilotos automáticos para
navegação marítima e que garantem estabilidade de rota de um ponto para
outro, bem caras por sinal e direccionadas para embarcações de tamanho
considerável movidas com sistemas hidráulicos. E as pequenas
embarcações, não têm direito?
No
mar é fácil porque não existem obstáculos e podemos delinear uma linha
recta entre o ponto “A”, partida e o ponto “B”, destino.
Mas,
e num carro? Os GPS’s dos carros respeitam todos os obstáculos e
viragens que têm de ser executados para chegar ao nosso ponto “B”,
destino. Até temos uma voz, mais ou menos simpática a dizer-nos, por
antecipação, onde virar.
Para navegar numa embarcação, isso não existe.
Mas
agora, perguntarão: mas para que serve um autopiloto para barcos que
execute viragens se não há uma estrada ou trajecto obrigatório e o
caminho mais curto entre dois pontos é uma recta?
Isto não é bem verdade!.
Quem
quer fazer um passeio de barco, seja nos grandes lagos do Canadá,
Estados Unidos, no Grande Lago do Alqueva ou noutros grandes lagos ou
rios do mundo , tem de ter em atenção qual o ponto de partida, qual o
ponto de chegada e tudo o que há de permeio: ilhas, contornos de
margens, profundidades, obstáculos naturais, etc.
Foi aí que caí em mim próprio e dei conta da minha profunda ignorância sobre COMO EXECUTAR a automatização de um trajecto neste contexto.
Conhecimentos
de GPS, tinha; conhecimentos de informática, tinha.Necessitava, então,
de conhecimentos de mecânica e de electrónica, juntar os quatro e tentar
conceptualizar um modelo que fosse ao encontro do meu objectivo.
Nestas coisas, existem sempre duas partes:
Parte mecânica: o
leme tem de virar para a direita, tem de virar para a esquerda e o
leme tem de endireitar (aproar leme). Sim! Isto é o que se faz
manualmente para navegar.
Parte electrónica:
electronicamente, ler o GPS, saber que rumo seguir, saber quando virar e
executar manobra, saber quando o leme está ou deve estar a direito e
executar manobra..., tendo em atenção que uma viragem imediata a 90
graus a 1 Km/h é diferente de uma viragem imediata a 80 Km/h.
Não experimentem este tipo de viragem a 80 Km/h no vosso automóvel, muito menos no vosso barco!...
Acho
que neste ponto devemos sempre partir do SIMPLES para o COMPLEXO.
Observar como é que as coisas funcionam no seu modo mais elementar e, só
depois, avançar...
Avancei.
Dei-me
conta que para abrir um portão automático ou para posicionar
electricamente o banco de um carro com um botão, eu executava um
movimento linear para a frente ou para trás. Constatei que existiam uns
objectos chamados Servos e outros chamados Actuadores lineares que
proporcionavam esse efeito.
Claro que era isto mesmo que eu precisava para virar o leme do meu barco: um actuador linear .
Estamos
então em Abril de 2015. Arrisquei a comprar um actuador linear com um
comando sem fios, via Internet , a um fornecedor chinês. Claro que tirei
medidas, claro que verifiquei qual a força necessária para actuar as
viragens do meu pequeno motor fora de borda e respectiva velocidade de
actuação. Digamos que foi um bocado a “olhómetro”, mas bem!
A
partir de aqui, melhorei substâncialmente a qualidade de vida a bordo,
pois já não tinha de ir com a mão permanentemente no braço do motor e
tampouco tinha de estar alí sentado, sempre no mesmo sítio. De qualquer
parte da embarcação podia seguir o rumo previamente traçado, bastando
para tal, olhar a “estrada” no GPS e clicar nos botões esquerda ou
direita do comando para que o leme fosse virado em conformidade, graças
ao comando sem fios.
Daqui, nasceu a ideia de automatização de todo este processo.
Ora
bem: se eu tenho um GPS do qual posso colher informação do que está a
fazer e do que tem de fazer a seguir (NMEA sentences output), se eu
tenho um mecanismo eléctrico que me permite virar o leme quando
necessito, então, porque não pôr os dois a “falar”?
Era
isso mesmo que necessitava para concretizar a minha ideia inicial, mas,
para tal, precisava de algo que entendesse a linguagem de ambos: GPS e
Actuador Linear.
Sim!
Precisava de uma coisa chamada “Interface”. Um “Interface” é algo que
põe duas ou mais “coisas” que falam línguas diferentes, a falar a mesma
língua para que se possam entender entre sí. Um “Interface” é como que
um tradutor entre duas pessoas que falam línguas diferentes!
Confesso, não sei como (talvez seta de Cupido), descobri um “objecto” apaixonante chamado ARDUINO!...
Estamos, então, no início de Maio de 2015.
Comecei
a tomar contacto com “coisas” que nunca fizeram parte da minha vida,
nem pessoal, nem profissional: “ARDUINO”, “Circuitos Electrónicos”,
“Fritzing”, “resistências”, “potênciometros”, “relays”, “pin’s
digitais”, “pin’s analógicos” , “compass” , “wiring”, “soldaduras” e sei
lá que mais...
Foi, “paixão” à primeira vista!...
Mas que raio é esta placa que promete “mundos e fundos”?
Comecei avidamente a a devorar tudo sobre “ELE”.
Quando
tenho uma curiosidade ou dúvida técnica, recorro ao Youtube. Foi aí que
tirei um curso muito básico com um professor universitário sobre
Arduino: Paul McWorter
Claro
que houve outros, mas este foi quem mais me marcou. Todos nós temos, ao
longo da vida, professores mais marcantes que outros, certo é que
fiquei apaixonado pelo tema ARDUINO.
A
admirável forma deste Professor animou e estimulou o meu espírito de
investigador e inventor como há muito tempo eu não ousava sentir.
Coisas bem ensinadas, são coisas bem aprendidas.
A
minha formação científica ajudou bastante. A capacidade de abstação foi
fundamental e, aí, dei por mim a fazer um programa em C/C++ que faz um
Print de “Hello World”, ou acender um led no Pin 13, ou a ler um GPS,
bem como a comandar um actuador linear baseado numa leitura de GPS,
utilizando um ARDUINO e uma placa de “relays”.
Foi isso que me aconteceu durante os meses de Maio e Junho de 2015.
Devo confessar que o mais difícil foi aprender a fazer soldaduras de boa qualidade...
O resto da história está publicada, em sequência temporal dos acontecimentos:
1. O começo
2. O prototipo
O
interessante neste projecto, é que os custos/investimento rondam os
2,5% do autopiloto automático marítimo comercial mais barato do mercado e
é feito para qualquer embarcação com motor fora de borda de comando
manual.
Tudo o que aconteceu e venha a acontecer no meu projecto, estará sempre neste canal do Youtube
Boas invenções, perseverança e bons projectos
RabadakPilot
PS.
Declaro, sob compromissso de honra que não tenho nenhum objectivo
comercial sobre qualquer produto integrante da minha solução e tampouco
com o Youtube; este serve-me tão somente para dar a conhecer, a quem
quiser, o que está a acontecer no meu projecto pessoal e para memória
futura do mesmo.