Carro Solar (A)

Construindo um veículo movido pela luz.

Vamos embarcar em uma missão de exploração! Nesta atividade, o desafio é construir e programar um veículo que se move usando a luz como combustível. Inspirado em carros solares e rovers de exploração interplanetária, cada equipe criará um robô que reage à iluminação. Este projeto é uma jornada prática sobre energias renováveis, sensores e mecânica, onde os estudantes projetarão um veículo do zero e o trarão à vida com o poder da luz e da programação.

Roteiro para Professores (Foco no Aprofundamento Técnico)

• Objetivo da Atividade: Construir um veículo autônomo ativado por luz, utilizando um sensor LDR para controlar a ativação e a velocidade de motores DC, aplicando conceitos de leitura de sensores analógicos e programação condicional.
• Conceitos Tecnológicos Fundamentais:
  • Sensor LDR (Resistor Dependente de Luz): Componente cuja resistência elétrica diminui com o aumento da intensidade da luz. É lido por uma porta analógica do Arduino.
  • Entrada Analógica vs. Saída Digital/PWM: Compreender como o Arduino lê um espectro de valores do LDR (0-1023) e traduz essa informação em uma ação de ligar/desligar (digital) ou em uma velocidade variável (PWM) para os motores.
  • Controle de Motores: Utilização de saídas digitais ou PWM para acionar os motores (idealmente através de um driver de motor como a Ponte H L298N para controle de direção e velocidade).
• Princípio Lógico: O microcontrolador lê continuamente o valor analógico do pino conectado ao sensor LDR. Esse valor é comparado a um limiar (threshold) pré-definido no código. Se o valor lido for maior que o limiar (indicando luz forte), o programa envia sinais para acionar os motores. Para um controle de velocidade proporcional, o valor lido do sensor pode ser mapeado para a faixa de velocidade do motor (0-255).
• Guia de Solução de Problemas (Troubleshooting):
  • Carro não se move: Verifique a alimentação dos motores (geralmente precisam de uma fonte externa, não apenas do 5V do Arduino). Use o Monitor Serial para ver os valores que o ldrValue está registrando; talvez o limiar de luz precise de ajuste.
  • Carro anda muito devagar: A fonte de luz pode ser fraca ou o range da função map() precisa ser calibrado para o seu ambiente.
  • Rodas giram, mas o carro não sai do lugar: Problema mecânico. Verifique se há atrito suficiente entre as rodas e a superfície e se a estrutura do carro não está prendendo as rodas.
• Desafio Extra (Nível Avançado):
  • Implementar a funcionalidade de “caçador de luz”. Para isso, são necessários dois sensores LDR, um em cada lado do carro. O código deve comparar a leitura dos dois sensores: se o LDR esquerdo ler mais luz, o motor direito gira mais rápido para virar à esquerda (e vice-versa), fazendo o robô se orientar em direção à fonte de luz.
• Materiais Necessários:
  • Hardware: SmartMotor com Servo Motor (Placa B) OU (Kit Arduino, Protoboard, Motores, Driver de Motor, Sensor LDR); chassi para o carro, rodas; lanterna.
  • Software: Arduino IDE e/ou conta na plataforma TinkerCAD.
• Possibilidades de Aplicação e Expansão:
  • Robô Seguidor de Linha: Substituir os sensores LDR por sensores de infravermelho (IR) para criar um robô que segue uma linha preta no chão.
  • Robô que Evita Obstáculos: Adicionar um sensor ultrassônico na frente do carro para que ele pare ou desvie antes de colidir com paredes.
  • Controle Remoto via Bluetooth: Integrar um módulo Bluetooth (HC-05/06) para controlar o carro através de um aplicativo de celular.

Programação Sugerida
Código em C++
// C++ code
//
int led = 13;
int mot = 4;
int ldr = 8;
void setup()
{
pinMode(led,OUTPUT);
pinMode(mot,OUTPUT);
pinMode(ldr,INPUT);
}
void loop()
{
digitalWrite(mot, LOW);
if(digitalRead(ldr)==HIGH)
{
digitalWrite(led, HIGH);
digitalWrite(mot, HIGH);
delay(1000); // Espera 1000 milissegundos
digitalWrite(led, LOW);
digitalWrite(mot, LOW);
delay(1000); // Espera 1000 milissegundos
}

}

Esquemático Eletrônico

SmartMotors