Seguidor De Linha Sem Arduino: a Criatividade É a Inteligência Se Divertindo!

Steve Jobs, um brilhante inventor que se notabilizou como co-fundador, presidente e diretor-executivo da Apple, uma vez disse que "a criatividade é a arte de conectar ideias". Por meio de conexões literais, o projeto em introdução tem a intenção de compor um carro seguidor de linha sem a utilização de uma plataforma de prototipagem eletrônica de hardware livre e de placa única (Arduino). Incorporado no molde de um carro de brinquedo, o circuito idealizado permitirá um desenvolvimento criativo concomitante à aprendizagem, ampliando o conhecimento a respeito de conceitos e processos físicos que circundam o cotidiano da sociedade contemporânea.

A utilização de materiais acessíveis e a materialização de conceitos estudados no ensino básico a partir do funcionamento do circuito tornam tangíveis concepções físicas muitas vezes distantes dos estudantes. Em casa ou na escola, o projeto apresentado pode ser realizado com uma facilidade desproporcional aos ensinamentos dele provenientes. Para muitos desinteressados, a estrutura sobre a qual está discorrendo-se é um simples "carrinho". Contudo, o objetivo dos presentes textos é provar o oposto, demonstrando a montagem de um circuito caseiro que dará origem a uma invenção muito criativa. Como dito por Albert Einstein, "a criatividade é a inteligência se divertindo", sendo assim, que o leitor aprenda e, caso queira desafiar-se na montagem de um seguidor de linha, se divirta!

Embora os materiais utilizados não possam ser encontrados em qualquer banca de jornais, por meio das compras online ou de lojas físicas especializadas, pode-se adquirir tudo que é necessário. Mas, afinal, quais os materiais em questão?

Para a composição do circuito, são necessários 4 resistores (100 R); 2 transístores (TIP 120); 2 LDR (resistor dependente de luz); 2 LEDs brancos; 1 bateria (9 Volts); 2 motores (Hobby Gear motor); 1 placa de fenolite perfurada; fios de cobre de diferentes cores.

Com o intuito de produzir o carrinho seguidor de linha, em que é necessária a existência de um suporte, fez-se uso de: um papelão (rígido, de preferência), uma rolha de cortiça, 2 rodas de MDF, arame e fita isolante preta.

Até aqui, tudo tranquilo, certo? Para que os materiais supramencionados possam ser devidamente utilizados, alguns instrumentos e ferramentas também são essenciais. Para conectar os componentes do circuito, um ferro de solda é indispensável, assim como um desencapador de cabos. O ferro de solda, embora não seja empregado no dia-a-dia, é um equipamento extremamente útil para projetos como esse. Imagino que você, leitor empenhado em realizar este projeto, tendo em vista o grau de dificuldade do mesmo, já deve ter esta ferramenta em casa. Contudo, não se pode assumir que essa é a realidade de todos, afinal, muitos podem apenas ler o presente texto por conta de interesses nos conteúdos apresentados. Assim como a maior parte dos instrumentos utilizados, o ferro de solda pode ser encontrado online por menos de 30 reais - viabilizando a realização deste projeto.

A respeito das (poucas) ferramentas necessárias para compor o molde do "carrinho seguidor de linha", deve-se destacar como estas são de fácil acesso. Um tubo de cola branca, uma pistola de cola quente, um estilete e um rolo de fita isolante não são muito difíceis de encontrar e não custam um preço exorbitante.

Sendo assim, com todos os materiais e ferramentas listados acima, pode-se, finalmente, colocar a mão na massa! Para facilitar o entendimento do passo-a-passo, serão explicadas a seguir, em um primeiro momento, as etapas referentes à construção do molde do seguidor de linha. Finalizando estas discussões, será explicado o percurso necessário para a construção do circuito e o término do projeto. Bora lá!

Em uma placa de papelão, rascunhe como será o formato do seu carrinho. Deve ter uma simetria bilateral para não ficar mais pesado de um dos lados e para andar corretamente.

Após ter o formato, corte a placa de papelão com um estilete ou ferramenta parecida seguindo o rascunho.

Cole discos iguais de MDF para fazer as rodas. Serão necessárias 2 rodas.

Etapa opcional, puramente estética.

Para que futuramente os outros componentes possam ser colados, faca furos na parte traseira da estrutura para que, futuramente, o motor possa ser preso de forma adequada. Os furos devem ser dispostos da maneira como mostrada na imagem

Fure as rodas no meio e encaixe entre 5 e 10 cm de arame, que servirá de eixo e será encaixado nos motores.

Para confeccionar a roda frontal, fura uma olha no seu centro e atravesse um arame. Dobre este de modo que a lateral do cilindro da rolha fique em contato com o chão, e encaixe-a na parte frontal do carrinho.

Alguns cuidados são fundamentais para que tudo funcione. O mais importante é evitar curto circuitos. Isso deve ser feito ao isolar os terminais tanto dos LEDs quanto dos LDRs. Para isso pode ser utilizado fita isolante ou tubos termo retráteis, caso disponíveis. Também se deve ter cuidado ao soldar os componentes e cabos na placa para que soldas separadas não encostem uma na outra. O lado dos terminais do transistor também faz diferença e devem ter sua devida atenção.

Primeiro passo do circuito é soldar os transístores um ao lado do outro na placa, separando as três perninhas uma da outra embaixo.

Os resistores devem ser soldados um ao lado do outro, de modo que uma das pernas de cada um esteja virada para fora da placa. Isso facilitará na hora de conectar os LDRs e os LEDs.

O próximo passo é começar a soldar os cabos na placa. Primeiro, solde um cabo em cada ponta dos resistores (as viradas para fora da placa). Os dois mais de fora (mais da esquerda e mais da direita) devem ser soldados na perna mais comprida dos LEDs (positivo), enquanto os dois cabos do meio devem ser soldados cada um em uma ponta de um LDR. O esquema da foto ajuda a entender.

Seguindo o mesmo esquema da etapa anterior, agora deve-se soldar todos os positivos juntos, os quais irão se conectar diretamente com a bateria. Para isso, junte as 4 pontas dos resistores que tão próximas aos transistores, para dentro da placa. Junte também a "perninha" do meio do transistor. Tudo isso pode ser conectado a um dos "corredores" nas laterais da placa de fenolite, que mais tarde será conectado no polo positivo da bateria.

Com mais cabos, deve-se conectar a ponta restante de cada um dos LDRs (não importa qual) à perna da esquerda de cada um dos transístores. Importante notar que o lado faz diferença, então solde o LDR da esquerda no transistor da direita e vice-versa.

Para saber em qual polo deve-se ligar os motores, antes é importante testar para descobrir onde o positivo e o negativo devem ir para que o carrinho ande para frente, dependendo da posição do motor. Feito isso, anote qual será o motor da direita e qual será o da esquerda e suas respectivas polaridades (positivo e negativo).

Na perna restante dos transistores, a da direita, deve-se conectar um cabo ligado aos motores. Esse cabo irá ser soldado na parte positiva do motor, que foi escolhida após a etapa anterior.

Para finalizar o circuito, deve-se conectar o cabo negativo que sai da bateria nos polos negativos dos motores e dos LEDs. Para ter certeza de que todos os cabos foram conectados devidamente, compare o circuito montado com o esquema acima. Todos os cabos devem estar conectados em seus respectivos componentes.

Ao finalizar o circuito, coloque-o no carrinho montado anteriormente e encaixe os componentes. Os motores devem ficar na parte de trás, enquanto os LEDs e LDRs na parte frontal. Os LEDs devem ficar mais para fora (nas laterais), enquanto os LDRs ficam na parte central. Esses 4 componentes ficam enfileirados, de modo que o LDR da direita receba o reflexo da luz do LED direito e vice-versa.

Para que a parte frontal do carrinho não se arraste pelo chão, devesse utilizar de uma rolha e um pedaço de arame. Fure a rolha no seu centro ate que chegue ao outro lado. Também faça furos na estrutura do carrinho, para que o arame possa passar. Enfie a rolha do arame e a centralize. Dobre o arame para que a rolha fique paralela ao achado e possa passar pela estrutura. Utilize cola quente para grudar o arame na estrutura de papelão.