Monografia Guincho Bluetooth

7/23/2019 Monografia Guincho Bluetooth

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS

ESCOLA DAS ENGENHARIAS MECÂNICA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO

Marcelo Pereira Barros

Murillo de Lima Inomata

MÓDULO DE COMUNICAÇÃO BLUETOOTH UTILIZANDO OMICROCONTROLADOR 8051 PARA MANIPULAR UM GUINCHO

Goiânia

2013





MÓDULO DE COMUNICAÇÃO BLUETOOTH UTILIZANDO O

MICROCONTROLADOR 8051 PARA MANIPULAR UM GUINCHO

Trabalho de Conclusão de Curso

apresentado à Coordenadoria do Curso

de Engenharia de Computação daUniversidade Federal de Goiás para a

obtenção do título de Engenheiro de

Computação.

Orientador: Prof. Dr. José Wilson Lima Nerys

Goiânia

2013





MÓDULO DE COMUNICAÇÃO BLUETOOTH UTILIZANDO O

MICROCONTROLADOR 8051 PARA MANIPULAR UM GUINCHO

Trabalho de Conclusão de Curso

apresentado à Coordenadoria do Curso

de Engenharia de Computação da

Universidade Federal de Goiás para a

obtenção do título de Engenheiro de

Computação.

Aprovado em __/__/____

BANCA EXAMINADORA

Prof. Dr. José Wilson Lima Nerys

Prof. Dr. Marcelo Stehling de Castro

Ms. Gustavo Souto de Sá e Souza



1 RESUMO

O presente trabalho visa desenvolver um manipulador robótico de baixo

custo, fazendo uso do microcontrolador 8051 que é o núcleo de toda a família MSC-

51. O sistema baseado em microcontrolador deverá receber sinais de um dispositivo

móvel através do protocolo de comunicação Bluetooth, e realizar os movimentos

solicitados pelo usuário que está controlando o guindaste. A interface deverá ser

simples e intuitiva, e os sensores de posição deverão ter um controle rígido de

posição.

Palavras-chaves: Microcontrolador, guindaste, 8051, Bluetooth, braço

mecânico, dispositivos móveis, motores de passo.



2 ABSTRACT

This work aims to develop a low-cost robotic manipulator, using the 8051

microcontroller which is the core of the whole family MSC-51. The microcontroller

based system will receive signals from a mobile device via Bluetooth communication

protocol, and perform the movements required by the user who is controlling the

crane. The interface should be simple and intuitive, and the position sensors should

have tight control of the crane position.

Keywords: Microcontroller, crane, 8051, Bluetooth, mechanical arm, mobile

devices, stepper motors.



3 AGRADECIMENTOS

Agradeço, acima de tudo, a Deus, que me deu a vida e a força. Aos meus

filhos, por serem minha inspiração, e a minha esposa, por todo apoio. Mas em

especial agradeço aos meus pais, por tudo, e dedico a eles essa conquista.


Agradeço primeiramente a Deus que sempre me deu forças para alcançar

vitórias, a minha família pelo apoio e aos meus companheiros de curso que memotivaram

Agradeço a todos os professores e servidores da UFG pela paciência e

competência no exercício de suas atividades.




"É preciso que o discípulo da sabedoria

tenha o coração grande e corajoso. O

fardo é pesado e a viagem longa."

Confúncio

"O grau mais elevado da sabedoriahumana é saber adaptar o seu caráter às

circunstâncias e ficar interiormente calmo

apesar das tempestades exteriores."

Daniel Defoe



SUMÁRIO

1

RESUMO .............................................................................................................. 4

2 ABSTRACT ........................................................................................................... 5

3 AGRADECIMENTOS ............................................................................................ 6

4 Índice de Figuras ................................................................................................ 12

5 Índice de Tabelas ............................................................................................... 14

6 Símbolos e Siglas ............................................................................................... 15

7 CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO ............................................................................ 16

7.1 Descrição da Parte Física do Guincho ......................................................... 17

7.2 Fluxo de Desenvolvimento do Projeto .......................................................... 19

8 Capítulo 2 - Microcontroladores .......................................................................... 20

8.1 Aplicações de Microcontroladores ............................................................... 21

9 CAPÍTULO 3 – A FAMÍLIA MCS-51 ................................................................... 22

9.1 Introdução Histórica ..................................................................................... 22

9.2 Por que usar o 8051 ..................................................................................... 22

9.3 Principais Características Comuns da família 8051 ..................................... 23

9.4 Arquitetura Interna 8051 ............................................................................... 24

9.5 Configuração e descrição dos pinos do 8051 .............................................. 25



9.6 ORGANIZAÇÃO DA MEMÓRIA ................................................................... 28

9.6.1 Memória RAM Interna ............................................................................ 28

9.6.2 Memória RAM Externa .......................................................................... 29

9.7 REGISTRADORES DE FUNÇÕES ESPECIAIS .......................................... 29

9.8 CONJUNTO DE INSTRUÇÕES ................................................................... 31

10 CAPÍTULO 3 – BLUETOOTH .......................................................................... 32

10.1 Processo de estabelecimento de conexões .............................................. 34

11 DISPOSITIVOS UTILIZADOS ......................................................................... 36

11.1 AT89C52 ................................................................................................... 36

11.1.1

Memória de Dados ............................................................................. 37

11.2 MOTOR DE PASSO ................................................................................. 39

11.2.1 Definição ............................................................................................ 39

11.2.2 Parâmetros dos motores de passo: .................................................... 40

11.2.3

Ponte H .............................................................................................. 41

11.3 Módulo Bluetooth RS232 TTL ................................................................... 43

11.4 Conversor A/D (ADC0804) ........................................................................ 44

11.4.1 Características: .................................................................................. 45

11.4.2 Funcionamento: .................................................................................. 46



11.4.3 Converter a entrada analógica e ler a saída do ADC0804. ................ 47

11.5 ULN2803 ................................................................................................... 48

11.6 Potenciômetro ........................................................................................... 49

11.7 L298N ....................................................................................................... 50

12 FERRAMENTAS E DISPOSITIVOS UTILIZADOS .......................................... 53

12.1 Proteus...................................................................................................... 53

12.2 PEQui........................................................................................................ 54

12.2.1 Funcionamento: .................................................................................. 54

12.3 ChipMax2 .................................................................................................. 55

12.4

MaxLoader ................................................................................................ 56

12.5 Eclipse e Android SDK .............................................................................. 57

13 RESULTADOS OBTIDOS ............................................................................... 58

13.1 Esquemático do circuito eletrônico ........................................................... 58

13.2

Placa de Circuito Impresso ....................................................................... 60

13.3 Processo de confecção da placa .............................................................. 61

13.4 Comunicação com os Dispositivos Bluetooth ........................................... 64

14 CONCLUSÃO E TRABALHOS FUTUROS ...................................................... 67

15 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................ 69



16 APÊNDICE A – CÓDIGO EM ASSEMBLY DO PROGRAMA DO

MICROCONTROLADOR........................................................................................... 74

17

APÊNDICE B – CÓDIGO EM JAVA DO PROGRAMA ANDROID/BLUETOOTH

79



4 Índice de Figuras

Figura 1 - Etapas de funcionamento do projeto......................................................... 16

Figura 2 - Descrição e funcionamento do guincho .................................................... 18

Figura 3 - Conexão das engrenagens do guincho ..................................................... 18

Figura 4 - Fluxo de desenvolvimento do projeto........................................................ 19

Figura 5 - Arquitetura típica de um microcontrolador ................................................ 20

Figura 6 - Características Especiais da Família MCS-51 .......................................... 24

Figura 7 - Arquitetura Interna do 8051 ...................................................................... 25

Figura 8 - Pinagem do 8051 ...................................................................................... 26

Figura 9 - Memória RAM do 8051. ............................................................................ 29

Figura 10 - Duas piconets formando uma scatternet, com um dispositivo escravo em

comum. ..................................................................................................................... 33

Figura 11 - Conjunto de estados dos dispositivos Bluetooth. .................................... 35

Figura 12 - Mapa dos SRF e seus valores de Reset ................................................. 38

Figura 13 - Ponte H chaveada ................................................................................... 42

Figura 14 - ponte H automatizada. ............................................................................ 42

Figura 15 - Pinos usados do módulo Bluetooth. ........................................................ 44

Figura 16 - Cálculo de resolução do ADC. ................................................................ 45

Figura 17 - Interface do ADC 0804 com o 8051. ....................................................... 47

Figura 18 - CI ULN2803. ........................................................................................... 48

Figura 19 - Partes de um potenciômetro linear. ........................................................ 49

Figura 20 - Relação entre giro do cursor e as resistências. ...................................... 50

Figura 21 - Pinagem do L298N. ................................................................................ 51

Figura 22 - Ligação do L298N com motor de passo bipolar. ..................................... 52

Figura 23 - Ambientes ISIS (esquerda) e ARES (direita). ......................................... 54

Figura 24 - Ambiente do PEQui. ................................................................................ 55

Figura 25 - Dispositivo de gravação de chips ChipMax2. .......................................... 56

Figura 26 - Ambiente do MaxLoader. ........................................................................ 56

Figura 27 - Esquemático básico do guincho.............................................................. 58

Figura 28 - PCI do 8052. ........................................................................................... 62

Figura 29 - PCI da ponte H com L298N. ................................................................... 63

Figura 30 - PCI de ativação do eletroímã. ................................................................. 63



Figura 31 - Circuito eletrônico completo. ................................................................... 63

Figura 32 - Interface do dispositivo Bluetooth. .......................................................... 64

Figura 33 - Controle dos motores. ............................................................................. 65

Figura 34 - Tela de Configuração .............................................................................. 66



5 Índice de Tabelas

Tabela 1 - Principais modelos da família MCS-51 com especificação de ROM, RAMe T/C. ........................................................................................................................ 22

Tabela 2 - Descrição e funcionamento da pinagem do 8051 .................................... 26

Tabela 3 - Função básica dos SFRs. ........................................................................ 30

Tabela 4 - Classificação dos dispositivos Bluetooth. ................................................. 34

Tabela 5 - Descrição da Pinagem do ADC0804 ........................................................ 45



6 Símbolos e Siglas

ADT: Android Development Tools

AFH: Adaptive Frequency Hopping

API: Application Programming Interface

CISC: Complex Instruction Set Computer

CLP: Controlador lógico programável

CMOS: Complementary metal-oxide-semiconductor

CPU: Central Processing Unit

DC: Direct Current

EPROM: Erasable Programmable Read-Only Memory

FCE: Força contra-eletromotriz

GFSK: Gaussian Frequency-Shift Keying

IDE: Integrated development environment

ISM: Industrial, Scientific and Medicine

LED: Light-emitting diode

PAN: Personal Area Networks

PC: Personal Computer

PCI: Placa de Circuito Impresso

PHP: Hypertext Preprocessor

RAM: Random Access Memory

ROM: Read Only Memory

SDK: Software Development Kit

SIG: Special Interest Group

SWT: Standard Widget Toolkit

TTL: Transistor –Transistor Logic

USB: Universal Serial Bus

ULA: Unidade lógica e aritmética



16

7 CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO

Os microcontroladores estão presentes no cotidiano da população,

conquistando cada vez mais espaço em diversas aplicações e ganhando cada vez

mais espaço no mercado.

Nos sistemas eletrônicos, eles são responsáveis pela diminuição das

dimensões dos equipamentos, gerenciam e controlam as tarefas internas, facilitam a

manutenção, tornam alguns sistemas mais baratos e robustos, além de otimizar e

automatizar tarefas, facilitando a vida moderna.

Em questão de investimentos o microcontrolador fornece um excelente custo-benefício, sendo um componente versátil que se adéqua a vários tipos de aplicações

diferentes, geralmente voltados para propósitos específicos.

Por possuir a maioria dos componentes necessários para o desenvolvimento

de um sistema em um único chip, torna muito mais viável sua utilização em vários

projetos, deixando o sistema mais simples, barato e reduzido. Cada vez mais os

sistemas microcontrolados ganham mais destaque e importância, sendo de suma

importância em sistemas de automação e controle.Neste contexto, propomos o desenvolvimento de um sistema microcontrolado

que manipule e controle um guincho. Este sistema microcontrolado deverá

implementar um sistema de comunicação móvel baseado na tecnologia Bluetooth,

para que dispositivos móveis que possuam comunicação Bluetooth, enviem sinais

de controle para o sistema microcontrolado com o intuito de manipular um guincho.

A figura 1 resume as etapas de funcionamento do nosso projeto.

Figura 1 - Etapas de funcionamento do projeto.



17

Como podemos observar o projeto é composto pelas seguintes etapas:

1. Um dispositivo que possua capacidade de comunicação wireless utilizando

o protocolo Bluetooth, envia o sinal de controle para o módulo transceptor Bluetooth.

2. O módulo Bluetooth envia os sinais recebidos do dispositivo móvel para o

microcontrolador AT89C52.

3. O microcontrolador recebe o sinal do módulo Bluetooth e envia o sinal para

o L298N que irá movimentar o motor que passo para realizar os movimentos do

guincho. O motor de passo está acoplado ao guincho por engrenagens poderá

movimentar o guincho na direção horizontal (horário e anti-horário) e vertical (para

cima e para baixo). O microcontrolador poderá também ligar o eletroímã se forsolicitado.

4. Os movimentos do braço do guincho irão mover o cursor do potenciômetro,

variando a resistência entre suas extremidades e a derivação central.

5. O ADC0804 vai converter os dados de analógico para digital, devido a

variação da resistência dos potenciômetros (sensores).

6. O sinal convertido para digital será enviado pelo módulo transceptor

Bluetooth para o dispositivo móvel, informando os movimentos e a posição atual dobraço do guincho.

7.1 Descrição da Parte Física do Guincho

O guincho utilizado no nosso projeto consiste em um braço mecânico querealiza movimentos horizontais e verticais. Tal braço possui seu eixo central fixo, um

motor de passo que controla o movimento horizontal e outro motor de passo

responsável pelo controle vertical. Foi adicionado um fim de curso no eixo vertical

para controlar a altura máxima do guincho.

Na extremidade do guincho está presente um eletroímã que quando

energizado passa a produzir os mesmos efeitos magnéticos de um ímã, com pólo

norte e sul definidos, podendo então atrair materiais ferromagnéticos.



18

Foram instalados dois potenciômetros lineares, sendo um para cada motor de

passo unipolar utilizado, com o intuito de controlar fielmente seus movimentos. O

microcontrolador da família MCS-51 utilizado, irá receber sinais de controle através

de um dispositivo móvel e irá movimentar o potenciômetro, que está acoplado ao

motor de passo através de engrenagens. A figura 2 descreve os componentes e o

funcionamento do guincho, e a figura 3 mostra a conexão das engrenagens do

guincho.

Figura 2 - Descrição e funcionamento do guincho

Figura 3 - Conexão das engrenagens do guincho



19

7.2 Fluxo de Desenvolvimento do Projeto

Após um estudo sobre a viabilidade do projeto, elaboramos um fluxo de

desenvolvimento a ser seguido, onde cada etapa posterior é dependende das

anteriores.

Figura 4 - Fluxo de desenvolvimento do projeto



20

8 Capítulo 2 - Microcontroladores

Um microcontrolador corresponde a um sistema computacional completo

alocado em um chip. Possui como componentes principais a Unidade Cental de

Processamento (CPU – Central Processor Unit), memória de dados (memória RAM)

e de programa (ROM/PROM/EPROM), linhas de entrada e saída.

É composto também por outros periféricos, que podem ou não ser utilizados

dependendo da aplicação, tais como, módulos de temporização, conversores A/D e

D/A, osciladores, codificadores, portas serial e paralela, modulação de largura depulso, entre outros.

A Figura 5 representa a arquitetura típica de um microcontrolador, em que

todos os componentes estão alocados em um único chip.

Figura 5 - Arquitetura típica de um microcontrolador



21

8.1 Aplicações de Microcontroladores

É bastante vasta a aplicação dos microcontroladores no mundo atualmente,

ele está presente nos mais diversos dispositivos eletro-eletrônicos.

Na indústria está presente em CLPs, equipamentos de medição, controle de

processos, esteira de chão de fábrica.

Nos automóveis estão presentes nos alarmes contra roubo, GPS,

computadores de bordo, injeção eletrônica, etc.

Nas residências, estão presentes nos fornos microondas, nas máquinas de

lavar, portão eletrônico, porta retrato digital, brinquedos, eletrônicos, etc.

No cotidiano está presente em elevadores, alarmes de incêndio, caixas

eletrônicos, leitores de código de barras, chaveiro localizador, celulares, sensores,

câmeras de segurança, etc.



22

9 CAPÍTULO 3 – A FAMÍLIA MCS-51

9.1 Introdução Histórica

A família MSC-51 teve sua origem a partir da MCS-48 (lançada pela INTEL

em 1976), que foi a primeira família de controladores lançada pela INTEL. Por não

ser tão limitada quanto seu antecessor e nem tão cara como é a MCS-96, é

praticamente a família de controladores mais usada e popular atualmente.

Atualmente diversos fabricantes produzem o 8051, tais como AMD, Atmel, Dallas,

OKI, Matra, Philips, Siemens, entre outros.Tem como membro original o microcontrolador 8051, que também é o núcleo

para toda a MCS-51.

Seus principais modelos são:

Tabela 1 - Principais modelos da família MCS-51 com especificação de ROM, RAM e T/C.

Modelo ROM RAM Temporizadores/

Contadores

8031 sem ROM (ROMLESS) 128 bytes de RAM 2 T/C

8051 com 4KB de ROM 128 bytes de RAM 2 T/C

8751 com 4KB de EPROM 128 bytes de RAM 2 T/C

8032 sem ROM (ROMLESS) 256 bytes de RAM 3 T/C

8052 com 8KB de ROM 256 bytes de RAM 3 T/C

8752 com 8KB de EPROM 256 bytes de RAM 3 T/C

9.2 Por que usar o 8051

Optamos pelo uso do 8051 devido às seguintes vantagens:

Por ser um microcontrolador de baixo custo e de alto nível de

integração, podendo assim montar um sistema completo funcional fazendo

uso de poucos componentes.



23

É o microcontrolador mais popular atualmente, oferecendo um

amplo suporte e de fácil aquisição.

Oferece um amplo conjunto de instruções por ser um

microcontrolador CISC (Computador com um Conjunto Complexo de

Instruções), sendo muito utilizado em inúmeras aplicações desde um simples

programa que faz piscar um LED, até programas mais complexos, como um

controlador robótico manipulado via Bluetooth.

Bastante usado no meio acadêmico, pois proporciona economia

real em termos de custo de ferramentas, treinamento além de possuir

softwares livres que compilam e simulam o funcionamento do circuito.

É rápido e eficaz, pois a sua arquitetura se correlaciona de perto

com o sistemas de controle, e menos bytes precisam ser buscados e menos

jumps condicionais são processados, por suas instruções serem

especializadas.

Possui aperfeiçoamentos constantes, como aumento da

velocidade e melhorias na manufatura, sendo produzido por diversos

fabricantes, e possui centenas de variedades, que são compatíveis por

possuírem o mesmo núcleo de arquitetura.

9.3 Principais Características Comuns da família 8051

CPU de 8 bits

128 bytes de RAM interna

4 portas bidirecionais de I/O de 8 bits cada (P0, P1, P2 E P3),

com bits individualmente endereçáveis.

Memória de dados externa e memória de programa externa com

capacidade de até 64KB cada.



24

Frequência de clock de 1 até 12MHz.

2 temporizadores /contadores de 16 bits

1 canal de comunicação serial

5 fontes de interrupção, com dois níveis de prioridade

selecionáveis por software. Das 5 fontes de interrupção, duas são

timers, duas externas e mais o canal de comunicação serial.

Oscilador de clock interno

Arquitetura CISC, que permite executar operações aritméticas e

lógicas mais complexas.

Os diversos fabricantes do 8051, adicionam algumas características

especiais, além das características comuns à todos modelos do 8051, de acordo

com a aplicação e o mercado que se destinam. As características especiais da

família 8051 que podem ser adicionadas estão especificadas na figura 6.

Figura 6 - Características Especiais da Família MCS-51

9.4 Arquitetura Interna 8051

O microcontrolador da família MCS-51 possui todos os componentes

relevantes para se obter um sistema em um único chip, como podemos observar



25

pela figura 7. A CPU de 8 bits controla as memórias, as portas bidirecionais, a parta

serial, os contadores/temporizadores, interrupções e barramentos.

O oscilador é responsável por gerar o clock que define a frequencia de

funcionamento do microcontrolador, já o controle de interrupção auxilia a CPU

quando for gerada uma interrupção externa, ou do canal serial, ou dos

contadores/temporizadores.

Figura 7 - Arquitetura Interna do 8051

9.5 Configuração e descrição dos pinos do 8051

A figura 8 demonstra a localização dos pinos do microcontrolador baseado na

família MCS-51, ela relaciona o nome do pino com a sua real localização nos pinos

do 8051. Já a tabela 2, descreve o funcionamento dos pinos típicos de qualquer chip

baseado no 8051.



26

Figura 8 - Pinagem do 8051

Tabela 2 - Descrição e funcionamento da pinagem do 8051

Nome do Pino Numeração Descrição / Funcionamento

Porta P0 (P0.0a P0.7)

39 a 32 A porta P0 corresponde a uma porta bidirecionalde entrada e saída de 8 bits de dreno aberto.

Se escrever o nível lógico 1 nas em qualquerpino da porta P0, eles flutuam, podendo assim essesestados serem usados como entradas de altaimpedância.

Fornece multiplexada a parte menossignificativa do barramento de endereço (A0 a A7) edo barramento de dados (D0 a D7) durante o acesso auma memória de programa ou de dados externa.

Portanto se estiver sendo usada como umbarramento de endereços, a porta P0 não poderá serusada como uma porta bidirecional de entrada e saída.


1 a 8 A porta P1 corresponde a uma porta bidirecionalde 8 bits para entra e saída co pull-ups internos. Oresistor de pull-up fornece uma corrente de entrada emnível baixo se aplicar um nível lógico zero.

Se colocarmos a porta P1 para funcionar comoentrada, os seus pinos são externamente elevadospara o nível lógico zero, que acaba fornecendocorrente devido aos pull-upss internos dos pinos.


21 a 28 A porta P2 corresponde a uma porta bidirecionalde 8 bits para entra e saída co pull-ups internos.

Pode ser usada como saída ou como parte maissignificativa do endereço que é necessário quando sedeseja acessar a memória externa. Recebe o bytemais significativo do endereço durante a verificação da

ROM e da EPROM e durante a programação daEPROM.



27


10 a 17 A porta P3 também pode ser usada como umaporta bidirecional de entrada e saída de 8 bits.

Porém, se o Latch da porta P3 estiver em nívellógico um, a sua saída será controlada pelo sinal de

Função de Saída Alternativa. Assim a pinagem daporta P3 passa a ter as seguintes funções especiais:

P3.0: Entrada Serial P3.1: Saída Serial P3.2: Interrupção 0

P3.3: Interrupção 1

P3.4: Contador 0

P3.5: Contador 1

P3.6: Sinal de Escrita

P3.7: Sinal de Leitura

Fonte dealimentação -

Vcc

40

Entrada do positivo da fonte de alimentação

Terra - Vss 20 Entrada do Terra (GND)

Reset 9 Pino de entrada do Reset do circuito. Enquantoo oscilador interno estiver sendo executado, semantivermos o nível lógico um no pino de reset por 2ciclos de máquina, ele inicializa alguns registradoresinternos com os valores predefinidos de fábrica,resetando o dispositivo.

Adress LatchEnable

30 Responsável por controlar a demultiplexação dedados ou endereço da Porta P0.

Indica a um dispositivo externo quando ele devecapturar o sinal de endereço e os dados que devemser multiplexados no tempo.

Pode ser utilizado para fins de clock ou detemporizador externo.

Program StoreEnable

29 Sinal de leitura para a memória de programaexterna.

XTAL1 eXTAL2

18 e 19.

Conexão do cristal para funcionamento dooscilador de clock interno.

External Access Enable

31 Se ligado ao terra, habilita a busca na memóriade programa externa (0000h a FFFFh).

Se estiver no nível lógico alto, executa apenasos primeiros 4K na memória ROM interna.



28

9.6 ORGANIZAÇÃO DA MEMÓRIA

O 8051 não segue a arquitetura de Von Newmann em que a memória de

dados e de programa podem ser armazenadas no mesmo espaço de memória, ele

adota o modelo de arquitetura de Harward podendo assim ter dados e programas

alocados em memórias distintas.

As memórias de dados e de programa, que são denominadas memórias

externas, podem conter até 64KB cada. A utilização ou não dos 4KB da ROM interna

do microcontrolador vai ser definida pelo nivel lógico do pino EA (External Access

Enable). Se EA=0, então os 64KB de memória serão a de programa externa. Se

EA=1, então teremos 4KB de ROM interna mais 64KB de memória de programaexterna.

Para acessar a memória de programa externa, são emitidos endereços de 16

bits (0h – Fh), sacrificando então as porta P0 e P2 quando se deseja fazer uso da

memória de programa externa.

9.6.1 Memória RAM Interna

O 8051 fornece uma memória de dados interna com um mínimo de 128 bytes,

com isso para muitas aplicações que não necessitam de grande quantidade de

memória, não há a necessidade de fazer uso da RAM externa.

De acordo com a figura 8, a memória interna é dividida em três blocos

fisicamente distintos, sendo dois deles blocos de RAM de 128 bytes cada,

mapeados nos endereços 00H-7FH e 80H-FFH, também tem os registradores defunções especiais, que estão endereçados na faixa de 80H-FFH. O modo de

endereçamento acessa de maneira distinta o bloco superior e o de registradores de

funções especiais, que possuem o mesmo endereço.



29

Figura 9 - Memória RAM do 8051.

9.6.2 Memória RAM Externa

Conforme explicado anteriormente, a memória de dados externa pode ocupar

até 64KB. Porém, como a faixa de endereço da memória de programa e da memória

de dados interna, que corresponde de 00h – FFh, é a mesma, há conflitos no

endereçamento.

Tal conflito pode ser resolvido de duas maneiras. Um corresponde a ativação

ou não do sinal PSEN (Program Store Enable), responsável pela leitura na memória

de programa. O hardware utiliza esse sinal para habilitar o banco de memóriacorrespondente. A outra forma corresponde à utilização das instruções MOV e

MOVX, sendo que a MOV é utilizada para acessar a memória de interna, e a MOVX

para acessas a memória externa.

9.7 REGISTRADORES DE FUNÇÕES ESPECIAIS

Os Registros de Função Especial (SFRs - Special Function Registers) são de

suma importância no do controle do 8051. Os registradores podem ser endereçados



30

a byte através do endereço correspondente (exemplo: MOV P0, #2FH), ou através

do nome (exemplo: MOV DPL, DPH).

Está descrito na tabela 3, os registradores especiais com seu endereço na

RAM ao lado, e a descrição de sua função básica.

Tabela 3 - Função básica dos SFRs.

Registrador de FunçãoEspecial

Função básica

P0 (80H), P1 (90H), P2(A0H) e P3 (B0)

Corresponde aos endereços na RAM que contém osdados das 4 portas de I/O do micro, caso as mesmassejam utilizadas com essa finalidade. Ao realizar uma

escrita em um desses registros, o conteúdo presente nasaída do pino será automaticamente alterado. Ao realizar uma leitura dos mesmos, coloca o estado atualdo pino em um desses registradores.

SP (81H) É o apontador de pilha (Stack Pointer), que aponta para otopo da pilha, ou seja, indica o último endereço que foiarmazenado na pilha.

DPL (82H) e DPH (83H) Em conjunto formam o DPTR, utilizado paraendereçamento indireto de 16 bits.

PCON (87H)

O registro PCON (Power Control) permite controlar oconsumo de energia do microcontrolador com segurança.

TCON (88H) e TMOD(89H)

Registros responsáveis pelo Controle e de Modo deOperação dos Temporizadores/Contadores, permitindo aprogramação dos mesmos.

TL0 (8AH), TH0 (8CH),TL1 (8BH) e TH1 (8DH)

São os registros que contem os valores a serem contadosdos Temporizadores/Contadores (T0 e T1).

SCON (98H) e SBUF(99H)

SCON permite trabalhar com a porta de comunicaçãoserial e o SBUF armazena os dados recebidos e escreve

os dados transmitidos.

IE (A8H) e IP (B8H) Registro para programação (habilitação/desabilitação,prioridade etc.) das interrupções.

PSW (D0H) O PSW (Program Status Word - palavra de status doprograma) é responsável pelo registro dos Flags do 8051,indica as operações que ocorreram na ALU e o banco deregistradores que foi acessado por último.

ACC (E0H) É o acumulador. É acessível como posição de memória.

B ( F0H) Registro auxiliar B. É acessível como posição de memória.



31

9.8 CONJUNTO DE INSTRUÇÕES

A família MCS-51 apresenta um total de 111 instruções, sendo elas

aritméticas, lógicas, booleanas, transferência de dados e de desvios. As instruções

são otimizadas para melhorar o desempenho das aplicações de 8 bits. Abaixo estão

relacionados exemplos de instruções e o seu tipo correspondente.

MOV A, 20h; move para o acumulador o dado presente no endereço

20h - Instrução de transferência de dados.

INC 23h; incrementa o conteúdo da memória RAM de endereço 23h -

Instrução Aritmética.

ORL P1, A; seta os pinos de P1 segundo os valores dos bits do

acumulador - Instrução Lógica.

JB P3.4, T0_ON ; testa se a entrada do temporizador 0 está setado -

Instrução booleana.

SJMP 00h; desvia para a próxima instrução (offset = 0) - Instrução de

desvio.



32

10 CAPÍTULO 3 – BLUETOOTH

Bluetooth é um padrão global para a comunicação sem fio de curto alcance,

automático e de baixo consumo de energia. Para isso ela usa ondas de rádio

freqüência, para substituir todo o cabeamento necessário para trocar dados entre

dispositivos eletrônicos.

Dentre suas principais vantagens citamos: elevados níveis de segurança,

baixo custo efetivo, baixo consumo de energia ao manter a potência de transmissão

em níveis bem baixos, comunicação simples e eficiente, além de fornecer serviços

síncronos (como voz sobre ip), e assíncronos (como transferências de arquivos).

A história do Bluetooth começa em 1994, quando a Ericsson estudava a

viabilidade de transmitir dados entre celulares usando rádio frequencia no lugar nos

cabos convencionais, resultando no MCLink que é um sistema de rádio de curto

alcance. Após o lançamento a Intel, IBM, Toshiba e Nokia se uniram a Ericsson e

criaram o consórcio Bluetooth SIG (Special Interest Group).

Com empresas das mais diversas tecnologias pertencentes ao consórcio SIG,

tornou-se possível a interoperabilidade da tecnologia nos mais diversos tipos de

aparelhos eletrônicos. O SIG é uma organização privada sem fins lucrativos, e é

responsável por proteger os direitos da marca Bluetooth, publicar especificações,

administrar a qualificação do programa e difundir o uso da tecnologia de

comunicação sem fio.

O Bluetooth opera na faixa ISM (Industrial, Scientific, Medical), que opera à

freqüência de 2,45 GHz, ela está livremente disponível e não é licenciada na maioria

dos países, a sua faixa de operação varia de 2,4 GHz a 2,5 GHz. Por operar em

uma banda que não é licenciada, ocorrem interferências com outros aparelhos

operantes na mesma faixa, por isso se utiliza a técnica de saltos adaptativos em

frequência (Adaptive frequency hopping – AFH) com o intuito de diminuir tal

interferência.



33

O AFH detecta os outros dispositivos no espectro e evita as frequência que

eles estão utilizando, para isso ele divide a faixa em 79 canais e muda de canal

regularmente podendo mudar até 1600 vezes por segundo. Com isso qualquer

interferência que ocorrer dura em fração de segundo.

Os sistemas Bluetooth podem, através dessas faixas de alcance, formar

pequenas redes privadas conhecidas como PANS (Personal Area Networks – Redes

de Área Pessoal) ou piconets. Uma piconet é uma rede formada por até oito

dispositivos, assim cada aparelho dotado da tecnologia Bluetooth pode comunicar

com até outros 7 aparelhos da mesma piconet. A piconet é formada

automaticamente à medida que os aparelhos saem e entram na cobertura dapiconet.

O dispositivo Bluetooth que iniciar a conexão assume o papel de master

(mestre), enquanto que os demais dispositivos se tornam slave (escravos), com isso

em cada piconet deve haver um master e no máximo sete slaves.

Um dispositivo pode fazer parte de mais de uma piconet ao mesmo tempo,

como por exemplo na figura 10, o mesmo dispositivo é escravo na piconet A (slave A3) e na piconet B(slaveB3). Desta forma ocorre a formação de uma scatternet,

onde uma piconet se comunica com outra dentro de um limite de alcance.

Figura 10 - Duas piconets formando uma scatternet, com um dispositivo escravo em comum.



34

O raio de operação da piconet vai depender dos dispositivos que estão sendo

utilizados. Tais dispositivos são classificados em três categorias, de acordo com a

tabela 4.

Tabela 4 - Classificação dos dispositivos Bluetooth.

Classe Alcance Potência

Classe 1 Longo alcance (100 m) Entre 1 mW e 100 mW

Classe 2 Curto alcance (10 m) Entre 0,25 mW e 2,5 mW

Classe 3 Curtíssimo (1 m) Até 1 mW

10.1 Processo de estabelecimento de conexões

Assim que um dispositivo Bluetooth detectar outro, este assume o papel de

master e passa a gerenciar a conexão sobre o outro dispositivo que assume o papel

de slave. O master pode realizar a conexão de duas maneiras:

1. Comando Inquiry - é utilizado quando não é conhecido o número de

identificação ou endereço dos slaves. Permite que descubra quais os dispositivos

que estão ao alcance do master.

2. Comando Page - é utilizado assim que o endereço do slave for obtido e tem

a função de completar o estabelecimento da conexão. Quando for estabelecida a

conexão os dispositivos Bluetooth trocam pacotes entre si para sincronizar seus

relógios, definir a identificação de cada dispositivo e controlar a troca de mensagens.

Depois de estabelecida a conexão o dispositivo pode assumir os seguintes

estados:Estado de Espera: Quando o dispositivo está ligado mas ainda

não se conectou a uma piconet.

Estado de Solicitação: Quando um dispositivo envia requisições

para encontrar outros que estejam ao seu alcance e que ele pode se

conectar.

Estado de Página: Estado onde há um envio de mensagens para

encontrar outros dispositivos que possam entrar ao alcance na sua piconet, eapenas dispositivos mestres podem ficar neste estado de página.



35

Estado Conectado: Assim que for estabelecida a conexão, e um

dos dispositivos assumir o papel de mestre e o outro de escravo.

Estado de Transmissão: Estado em ocorre a transmissão de

dados de um dispositivo a outro. Depois da transmissão, retorna-se ao estado

conectado.

Estado de Escuta: Quando o escravo fica inativo por uma

quantidade definida de slots.

Estado bloqueado: Semelhante ao estado de escuta, porém não

ocorre transferência de dados.

Estado estacionado: Um dispositivo entra nesse estado quando

perde o seu endereço atual na piconet.

A figura 11 mostra o conjunto de estados que um dispositivo Bluetooth pode

encontrar, assim que for estabelecida a conexão.

Figura 11 - Conjunto de estados dos dispositivos Bluetooth.



36

11 DISPOSITIVOS UTILIZADOS

11.1 AT89C52

O AT89C52 é um microcontrolador baseado no 8051, que possui uma CPU

de 8 bits de alta performance baseado na tecnologia CMOS, possui baixo consumo

de energia, e 8 KB de EPROM.

O dispositivo é produzido usando a tecnologia de memória não-volátil de alta

densidade, e é compatível com os padrões de pinagem e conjunto de instruções do

80C51 e 80C52. O Flash on-chip permite a memória de programa ser reprogramadano sistema, ou por um programador convencional de memória não-volátil.

Através da combinação de uma CPU de 8 bits versátil com flash em um chip

monolítico, o AT89C52 é um poderoso microcomputador que fornece uma solução

altamente flexível e de baixo custo para a maioria das aplicações de controle

embarcados.

O AT89C52 foi projetado com lógica estática para operar com freqüências

próximas de zero, e possui dois modos de economia de energia selecionáveis por

software. O modo de espera interrompe a CPU enquanto permite que a RAM,

temporizadores/contadores, a porta serial, e o sistema de interrupção permaneçam

funcionando. O modo de desligamento salva o conteúdo da RAM, mas congela o

oscilador, desabilitando todas as outras funções do chip, até o próximo sinal de reset

do hardware.

Características:

• Compatível com produtos de MCS-51

• 8KB de memória Flash r eprogramável

• Operação inteiramente de estática: 0 hertz a 24 megahertz

• Fechamento em três níveis da memória do programa

• RAM interno de 8 bits de 256 x



37

• 32 linhas programáveis de entrada/saída

• Três temporizadores/contadores de 16 bits

• Oito fontes da interrupção

• Canal de comunicação serial programável

• Baixo consumo de potência no estado de espera e modo de desligamento

11.1.1 Memória de Dados

O AT89C52 implementa 256 bytes de RAM on-chip. Os 128 bytes superiores

ocupam um espaço de endereçamento paralelo ao dos registradores de função

especiais (Special Function Registers).

Isso significa que os 128 bytes superiores possuem o mesmo endereço que

os Registradores de Funções Especiais, mas estão fisicamente seprados no espaço

de memória.

Quando uma instrução acessa um endereço de memória interno abaixo do

endereço 7FH, o modo de endereçamento usado na instrução especifica se a CPUdeve acessar os 128 bytes superiores da memória RAM ou o espaço de

endereçamento dos registradores de função especiais.

Por exemplo a instrução seguinte que usa o modo de endereçamento direto

no endereço 0A0H (correspondente a P2)

MOV 0A0H, #data

Instruções que usam o modo de endereçamento indireto acessam os 128

bytes superior da RAM.

Por exemplo a instrução abaixo que usa endereçamento indireto, onde R0

contem 0A0H, que acessa os dados do endereço 0A0H em vez de P2 cujo endereço

também é 0A0H.

MOV @R0, #data



38

Podemos observar que as operações de pilha são exemplos de

endereçamento indireto, então os 128 bytes de dados da RAM estão disponíveis

como espaço de pilha.

A figura 12 representa o mapa dos Registradores de Função Especiais e os

valores de Reset do AT89C52.

Figura 12 - Mapa dos SRF e seus valores de Reset



39

11.2 MOTOR DE PASSO

11.2.1 Definição

Os Motores de Passo são dispositivos eletro-mecânicos síncronos, que

possuem a função de converter pulsos digital de algum sinal (geralmente sinais

elétricos) em movimentos mecânicos rotativos bem preciso, gerando variações

angulares discretas. Os motores de passo podem ser aplicados em sistemas de

malha aberta, ou seja, sem qualquer controle de realimentação, e possuem três

tipos básicos: de relutância variável, ímã permanente e híbridos.

Relutância Variável

Consiste de um rotor de ferro, com múltiplos dentes e um estator com uma

quantidade especifica de enrolamentos. Se energizarmos os enrolamentos do

estator com corrente DC os pólos ficam magnetizados. A rotação ocorre quando os

dentes do estator são atraídos para os pólos do estator energizado, para que o

sistema tenha o circuito com menor relutância.

Ímã Permanente

Possuem baixo custo e baixa resolução e baixo torque. O rotor é construído

com ímãs permanentes e não possui dentes. Os pólos magnetizados do rotor

provêm uma maior intensidade de fluxo magnético exibindo então uma melhor

característica de torque.

Híbrido

Mais caro do que os demais, porém possui melhor desempenho com respeito

à resolução de passo, torque e velocidade. O rotor é multi-dentado e contem um ímã

permanente ao redor do seu eixo. Para aplicações que exigem um controle bem

rígido e um ajuste fino de posicionamento, em máquinas de pequena e média

dimensão, os motores de passo híbrido são os mais utilizados devido à sua ótima

relação custo/benefício.

O motor de passo diferencia da maioria dos motores elétricos devido a sua

capacidade de controlar movimentos de forma bem precisa, sendo amplamenteusados em impressoras, robôs e na automação industrial.



40

A precisão de movimento aliado ao seu torque, a capacidade de atingir uma

boa velocidade, a boa resposta a aceleração e desaceleração, e por seguir uma

lógica digital, fez do motor de passo o mais viável para o nosso projeto de controle

do guincho.

Os motores de passo possuem como componentes o rotor e o estator. O rotor

é o conjunto eixo-imã que rodam solidariamente na parte móvel do motor, e o estator

correspondem a trave fica onde são enroladas as bobinas.

Se aplicarmos uma seqüência definida de pulsos elétricos nos terminais do

motor, o rotor de um motor de passo é rotacionado em incrementos angulares

específicos, denominados “passos”.

Abaixo especificamos os principais parâmetros dos motores de passo e com oque estão relacionados.

11.2.2 Parâmetros dos motores de passo:

Rotação do motor: diretamente relacionado com os impulsos elétricos

recebidos.

Direção: relacionado com a seqüência que pulsos elétricos sãoaplicados. Invertendo a seqüência dos pulsos, muda-se a direção de rotação

do motor.

Velocidade: relacionado com a freqüência de pulsos recebidos. Quanto

menor o intervalo entre os pulsos maior a velocidade, e vice-versa. O intervalo

não deve ser inferior a 10ms entre cada passo, pois geralmente o motor

perderá o torque e em vez de rodar, irá vibrar.

Ângulo rotacionado: relacionado com o número de pulsos aplicados.

O motor de passo utilizado é o 23LM-C004, que corresponde a um motor de

passo unipolar, com tensão de 6V/fase, corrente de 1,2A/fase e deslocamento

angular de 1,8graus/fase.

Por ser unipolar é caracterizado por ter 2 enrolamentos por fase sendo que a

corrente atravessa em um sentido em cada enrolamento, e possui uma derivação

central (center-tape) em cada uma das bobinas.



41

Essa derivação central é usada para alimentar o motor, e o motor de passo

basicamente é controlado aterrando seus enrolamentos. O aterramento é feito por

um circuito controlador e um driver, para que conforme acionado possa produzir uma

rotação contínua em alguma direção. O circuito de controle pode inverter o sentido

rotação do motor (horário/anti-horário) e até mesmo variar a sua velocidade.

Para que o motor de passo funcione corretamente, a alimentação deve ser de

forma seqüencial (energizando as bobinas em uma ordem específica) e repetida

(para que execute o movimento contínuo, definido pelo número de passos).

11.2.3 Ponte H

Os motores de passo podem ter seu sentido de rotação invertido, apenas

mudando o sentido dos pulsos elétricos aplicados no mesmo, ou seja se invertermos

o sentido da corrente elétrica que atravessa as bobinas do motor.

Poderíamos então inverter a polaridade dos terminais elétricos de um circuito,

que conseqüentemente inverteria o sentido da corrente. Para inverter a polaridade

elétrica poderíamos usar chaves, no qual se estiverem devidamente usadas para

este propósito controlariam facilmente o sentido do motor.Porém como a maioria dos motores de passo são usados em processos

automatizados, o uso de chaves torna-se inadequado, para resolver este problema

podemos inserir transistores no circuito para poder controlar a corrente elétrica sem

o uso de partes móveis.

A Ponte H é um circuito transistorizado que visa controlar esse sentido de

corrente, permitindo que um determinado motor rode tanto no sentido horário quanto

no anti-horário, e o seu nome "ponte H" é devido ao formato do circuito quandomontado.

Para construir um circuito Ponte H chaveado, basta ligar conforme a figura 13,

na qual um par de chaves são acionadas de forma alternada (S1 e S4 ou S2 e S3)

para inverter o sentido da corrente.

De acordo com a figura 13, se as chaves S1 e S4 estiverem fechadas e as

chaves S2 e S3 abertas, uma tensão positiva será aplicada no motor, já se as

chaves S1 e S4 estiverem fechadas e S2 e S3 estiverem abertas, uma "tensão

negativa" será aplicada ao motor, invertendo o sentido da corrente. Nesta



42

configuração, as chaves S1 e S2 nunca poderão ser fechadas ao mesmo tempo,

pois isso ocasionaria um curto-circuito da fonte de tensão, de forma análoga as

chaves S3 e S4 não podem ser fechadas ao mesmo tempo.

Figura 13 - Ponte H chaveada

Para construir uma ponte H automatizada podemos utilizar qualquer

dispositivo que simule uma chave, como transistores, relés ou mosfets. No nosso

projeto usamos transistores que quando estiverem no corte funcionam como uma

chave fechada, e quando estiverem saturados funcionam como uma chave aberta.

A presença de diodos entre os transistores serve de proteção devido à FCE

(força contra eletromotriz) que é gerada pelo motor durante a partida e durante as

paradas, e serve também para controlar a circulação da corrente como no caso do

motor deixar de funcionar, fazendo com que a corrente volte para a fonte de

alimentação.

Capacitores podem ser adicionados para minimizar picos de tensão nas

bobinas do motor, evitando faiscamento nas escovas. Além disso, serve também

para filtrar ruídos de alta-freqüência e minimizar interferências em equipamentos de

RF.

Figura 14 - ponte H automatizada.



43

11.3 Módulo Bluetooth RS232 TTL

É um módulo transceptor criado para permitir a comunicação sem-fio entre

dispositivos utilizando o protocolo Bluetooth. É interessante para a comunicação de

um dispositivo como um guincho e outros dispositivos móveis para mandar

mensagens de controle, pois ele permite que o dispositivo de destino envie e receba

dados TTL (Lógica Transistor-Transistor) usando o protocolo Bluetooth sem a

necessidade de cabos seriais.

Características:

Fácil de usar e completamente encapsulado.

Chipset da CSR (empresa pioneira em projetos que usam Bluetooth).

Bluetooth de classe 2 (possui um alcance de até 10 metros e um

consumo de potência entre 0,25 mW e 2,5 mW) .

Modulação: GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying), que é a técnica

de modulação mais usados nos sistemas Bluetooth, pois fornecem uma

melhor eficiência espectral.

Opções de Segurança: Autenticação e encriptação

Baud Rate definido pelo usuário: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200,

38400, 57600, and 115200.

Tensão: de 3,6 até 6V.

No nosso projeto é necessário usar apenas 4 pinos do módulo Bluetooth, que

são: Vcc, Terra(GND), Tx (transferência de informação) e Rx (recebimento de

informação), conforme a figura 15.



44

Figura 15 - Pinos usados do módulo Bluetooth.

11.4 Conversor A/D (ADC0804)

Um conversor analógico-digital é um dispositivo eletrônico capaz de converter

grandezas analógicas em digital (zeros e uns).

O conversor ADC0804 usado em nosso projeto, é um circuito integrado

produzido pela National Semicondutor que é um dos maiores fabricantes de

semicondutores, circuitos integrados, processadores embutidos e softwares e

ferramentas de apoio, sediada na Califórnia – EUA.

O ADC0804 converte amostras analógicas (de 0 a 5 Voltz), em um valor

binário de 8 bits, baseado em CMOS, converte os valores por aproximação, baseado

em uma escada diferencial potenciométrica. Não é necessário nenhum

interfaceamento lógico, pois o conversor é visto como endereço de memória ou

portas de entrada/saída pelo microprocessador.

Entradas analógicas diferenciais de tensão permitem o aumento da rejeição

de modo comum e compensando o valor zero analógico da tensão de entrada. Em

compensação a tensão de referência pode ser ajustada para permitir a codificação

de qualquer tensão analógica para a sua respectiva resolução de 8 bits.

A sua saída poderá assumir valores entre 0 a 255 decimal (ou de 00000000

até 11111111 binário), sendo equivalente a 5V podendo ser convertidos em valores



45

múltiplos de 1*0,0195V=19,5mV até 255*0,0195V= 4,99V, conforme o esquema da

figura abaixo.

Figura 16 - Cálculo de resolução do ADC.

11.4.1 Características:

Interface fácil e simples com todos os microprocessadores, ou opera no

modo "stand alone". Interface lógica não requerida e tempo de acesso de 135

ns.

Entradas de tensão analógica diferencial

Funciona com 2.5V (tensão de referência), com máximo de 6,5V

Corrente de alimentação de 1,3mA (típica), 2,5mA (máxima)

Gerador de clock interno (on chip)

Chip moldado com 20 pinos

Nenhum ajuste zero.

Fornece de 0 até 5V a partir de uma única alimentação de 5V.

Características da Pinagem do ADC0804:

Tabela 5 - Descrição da Pinagem do ADC0804

Pinos Função/Descrição

VIN(+) e VIN(-)

Entradas analógicas diferenciais

DB0 a DB7 Saídas digitais



46

/CS (entrada) Seleção do Chip quando em nível "0"

/RD (entrada) Habilita leitura disponibilizando os dados na saída quando emnível "0"

/WR (entrada)

Comanda início de conversão quando em nível "0"

CLOCK IN(entrada)

Terminal de malha RC

/INTR (saída) Sinal indicando fim de conversão quando comutado para nível "0"

AGND Terra analógico

DGND Terra digital

VREF/2 Tensão de referência no valor da metade de V+, para correçãode fundo de escala

CLOCK R(entrada)

Segundo terminal para geração de clock interno

V+ ou VREF Tensão de alimentação

11.4.2 Funcionamento:

O conversor possui 2 entradas analógicas diferencias VIN(+) e VIN(-), fora do

modo livre uma ligação do pino 3 (/WR) com o pino 5 (/INTR) providencia um sinalde início de conversão. Uma tensão de referência VRE/2 de precisão pode corrigir

um erro no fundo de escala do conversor. O seu terminal /CS é capaz de habilitar o

dispositivo em um endereçamento de I/O para dispositivos externos pela CPU.

O pino /RD habilita diretamente a saída colocando os dados no barramento

do sistema. O sinal de clock é gerado internamente bastando apenas a colocação de

um resistor e um capacitor externo, sua freqüência será determinado pela fórmula

abaixo.

Onde: R é o valor da resistência, C é o valor da capacitância.

Observação: O valor do resistor recomendado pelo fabricante é de 10K.



47

11.4.3 Converter a entrada analógica e ler a saída do ADC0804.

1. Faça CS = 0 e envie um pulso de alta para baixa o pino WR para iniciar a

conversão.2. Continue monitorando o pino INTR. INTR será 1 se a conversão estiver concluída,

e será 0 se a conversão ainda não estiver terminada.

3. Se a conversão não está terminada (INTR = 0), aguarde até que esteja terminado.

4. Se a conversão for concluída (INTR = 1), vá para o passo seguinte.

5. Fazer CS = 0 e enviar um pulso de alta para baixa para o pino RD para ler os

dados a partir do ADC (trazer os dados convertidos para os pinos de saída).

Figura 17 - Interface do ADC 0804 com o 8051.

A figura 17 acima mostra o esquema usado para fazer o interfaceamento

ADC0804 com o 8051. Basicamente o circuito converte uma entrada analógica de

tensão (Vin) em dados digitais e exibe este resultado sobre os 8 LEDs que estão

ligados na porta P0 do microcontrolador.



48

Se a tensão de entrada Vin for 5V, todos os LEDs acenderão representando

255 em binário que equivale a 11111111, e a cada queda de tensão de 19,5mV

(referente ao cálculo da resolução) fará com que os LEDs representem uma unidade

a menos referente ao valor máximo de 255 em decimal.

Neste esquema a porta P1 do microcontrolador está funcionando como

entrada e a porta P0 está funcionando como saída. E os sinais de controle INTR,

WR, RD e CS, estão respectivamente conectados aos pinos P3.4 a P3.7 do

microcontrolador. O resistor R9 e o capacitor C1 estão associados com o circuito de

relógio interno do ADC, os resistores R1 a R8 são limitadores de corrente, já o

resistor R10 forma um divisor de tensão, que é aplicado aos pinos de entradaanalógica do ADC.

11.5 ULN2803

O CI ULN2803 tem 8 entradas que podem controlar até 8 saídas. Um CI

ULN2803 pode controlar até 2 motores de passo simultaneamente.

Figura 18 - CI ULN2803.

Como podemos observar na figura 18, o CI ULN2803 contêm 8 transistores

com emissores comum e diodos de supressão integral para cargas indutivas. Cada

transistor comporta uma corrente de carga de pico de 500mA contínuo, e pode



49

suportar pelo menos 50V no estado desligado. As saídas podem ser configuradas

em paralelo para suportarem uma corrente maior.

Possui um resistor de entrada 2.7kW para 5V TTL e CMOS. Apresentam um

pino de saída oposto ao de entrada para simplificar o layout da placa.

11.6 Potenciômetro

Potenciômetros são dispositivos elétricos formados por resistores variáveis

com uma derivação central, sendo que a resistência entre os terminais extremos

(valor nominal) é fixa, como por exemplo, 10KΩ (usado em nosso projeto). Já a resistência entre a derivação central e um dos terminais extremos vai ser

definido pelo posicionamento do cursor, podendo ser ajustada de um valor muito

baixo de resistência (aproximadamente 0Ω) até o seu valor nominal. A figura 19

mostra as principais partes de um potenciômetro linear.

Figura 19 - Partes de um potenciômetro linear.



50

Os potenciômetros mecânicos possuem internamente uma pista de material

resistivo (carbono, cromo, níquel, etc) por onde desliza o cursor, se a resistência

entre a derivação central e uma das extremidades variar linearmente com relação ao

movimento do cursor, o potenciômetro é dito linear. A figura 20 mostra a relação

entra as resistências dos terminais (A e C) e o cursor (B), com o deslocamento do

cursor (giro).

Figura 20 - Relação entre giro do cursor e as resistências.

11.7 L298N

O Circuito Integrado L298N é um circuito integrado monolítico, constituído dedupla Ponte-H e projetado para aceitar níveis lógicos TTL padrão e unidade de

cargas indutivas tais como relés, solenóides, DC e motores de passo. Internamente,

o L298N consiste de quatro amplificadores de potência independentes, com

entradas digitais de 5V, sendo que estes amplificadores de conduzir motores DC, ou

motores de passo unipolar e bipolar.

Os quatro amplificadores de são freqüentemente usados em pares, formando

uma ponte H para alternar a polaridade com o intuito de controlar a direção de ummotor DC.



51

Características:

Driver de ponte dupla

Corrente de saída: 2A

Voltagem de saída: 46V

N º de pinos: 15

N º de saídas: 4

Faixa de Tensão: 4.5V – 7V

Temperatura de Operação: -25 ° C a 130 ° C

Corrente máxima: 4A

Tensão máxima: 50V

A pinagem do L298N do modelo Multiwatt15 utilizado neste projeto está

descrita na figura 21.

Figura 21 - Pinagem do L298N.

Os pinos 1 e 15 são usados como sensor de corrente (current sensor). Eles

podem ser ligados diretamente ao terra do circuito, porém é aconselhável conectá-lo



52

a um resistor de baixo valor (até 0,5Ω) para não influenciar na corrente de saída, e

para que possa ser medido a tensão em cima do mesmo e calcular a corrente que

está sendo fornecida.

Os pinos ENA, ENB, e IN1-IN4 possuem o padrão de 5V lógica TTL para

fazer a conexão com a maioria dos microcontroladores de maneira simples e fácil.

O pino Supply voltage corresponde a tensão de alimentação para os motores

de passo, enquanto que o pino Logical Supply Voltage corresponde a tensão do

circuito de controle +5V do 8051. O pino 8, GND é ligado diretamente ao terra. Entre

as tensões de alimentação e o terra são inseridos capacitores de desacoplamento.

Os pinos Enable A e Enable B, podem ser colocados em nível altodiretamente conectados ao Vs, ou podem ser usados por pinos de controle

provenientes do 8051. A figura 22 mostra o esquema de ligação do L298N com um

motor de passo bipolar.

Figura 22 - Ligação do L298N com motor de passo bipolar.



53

12 FERRAMENTAS E DISPOSITIVOS UTILIZADOS

12.1 Proteus

Proteus é um software de projeto e simulação de circuitos eletrônicos,

desenvolvido pela empresa inglesa Labcenter Electronics, é muito útil para

estudantes e profissionais que desejam desenvolver projetos com aplicações

analógicas e digitais.

O software possui dois ambientes (ISIS e ARES) para criar esquemáticos e

realizar simulações, e para posteriormente criar layout de placas de circuito impresso

se necessário.

Possui um entorno gráfico no qual podem inserir os símbolos representativos

dos componentes do circuito que desejamos projetar, podendo verificar a viabilidade

das conexões, e simular o funcionamento do circuito para evitar danos aos

componentes.

Durante a simulação podemos incluir instrumentos de medição e gráficos que

demonstrem os sinais obtidos durante a simulação do circuito. Ele pode simular

circuitos com os microcontroladores mais populares e usados atualmente, como

8051, PIC, ATMEL-AVR, Motorola, entre outros.

No ambiente ISIS podemos criar esquemas elétricos utilizando

microcontrolador e componentes necessários para nosso projeto. Assim que for

criado o esquema podemos programar o microcontrolador e fazer simulações e

testes que verificam a viabilidade do projeto.

No ambiente ARES, podemos transformar o esquemático do circuito

eletrônico em um layout para a confecção de placas de circuito impresso. No ARES,

podemos definir as trilhas para uma correta comunicação entre os componentes,

evitar cruzamento e proximidade das trilhas, prevenindo interferências

eletromagnéticas e possível mal funcionamento do circuito. A figura 23 mostra os

ambientes ISIS (esquerda) e ARES (direita).



54

Figura 23 - Ambientes ISIS (esquerda) e ARES (direita).

12.2 PEQui

O simulador PEQui é um software gratuito desenvolvido na Escola das

Engenharias Elétrica Mecânica e de Computação, da Universidade Federal de

Goiás, que auxilia estudantes e desenvolvedores que desejam projetar circuitos com

o microcontrolador 8051.

No ambiente do PEQui podemos digitar, compilar e simular o programa

escrito em Assembly a ser carregado no microcontrolador 8051. O PEQui é capaz

de simular as todas as funcionalidades do microcontrolador 8051, como

comunicação serial, fontes de interrupção, contadores/temporizadores, etc. Também

é capaz de transmitir os arquivos “hex” para o microcontrolador através da porta

serial do computador.

12.2.1 Funcionamento:

O programa digitado é gravado automaticamente com a extensão ".asm”. A

compilação do programa gera um arquivo com extensão “.hex” e outro com

extensão ".lst". O programa “.lst” fornece a listagem do programa em assembly e o

código hexadecimal equivalente, além de possíveis mensagens de erro.

O kit didático é acompanhado de um programa que é usado para transferir o

arquivo ".hex" para o kit. O programa transferido inicia automaticamente suaexecução.



55

Figura 24 - Ambiente do PEQui.

O simulador permite visualizar os conteúdo dos principais registradores do

8051, além de poder depurar o programa passo a passo (por instrução), verificando

alterações na memória RAM, do conteúdo das portas de 8 bits e dos registradores.

12.3 ChipMax2

ChipMax2 é um dispositivo programador universal de baixo custo e alto

desempenho que utiliza a interface PC USB 2.0. Pode programar uma memória flash

de 64Mb em 42 segundos. Suporta mais de 13.000 dispositivos programáveis de

baixa tensão, oferece uma interface amigável e várias facilidades para programação

de chips. Suporta EPROM e microcontroladores, identifica se o chip foi corretamente

inserido antes de programar assim como pinos mal conectados.



56

Figura 25 - Dispositivo de gravação de chips ChipMax2.

12.4 MaxLoader

O maxloader é uma ferramenta da EETools. Apresenta uma interface simples

como podemos verificar na figura 26, que permite ler, apagar, verificar e programarmemórias e microcontroladores. Possui um catálogo variado de microcontroladores,

e trabalha com o dispositivo de gravação ChipMax2.

Figura 26 - Ambiente do MaxLoader.



57

12.5 Eclipse e Android SDK

O Eclipse é uma IDE (integrated development environment) desenvolvida em

JAVA, usada para facilitar o desenvolvimento de aplicações em várias linguagens de

programação, entre elas o JAVA, C++, PHP, entre outras. Formada por um

consórcio da IBM, é a IDE líder de mercado, e segue o modelo open source de

desenvolvimento de software. Suas principais características são:

Utiliza o SWT (The Standard Widget Toolkit) como biblioteca gráfica,

que usa componentes nativos do sistema operacional. Isso permite

criar aplicações gráficas multiplataforma sem sacrificar a

compatibilidade.

Orientação ao desenvolvimento baseado em plugins, que possuem

inúmeras funcionalidades diferentes, como: suporte a servidores de

aplicação, visualizadores de banco de dados, geradores de diagramas

UML, etc.

Portátil, ou seja, as aplicações desenvolvidas são compatíveis com

vários ambientes.

Permite a refatoração do código, permitindo melhorar o design sem

alterar a funcionalidade.

Juntamente com o Eclipse, foi preciso baixar e instalar o SDK (kit de

desenvolvimento de software) do Android. Depois de instalar o Android SDK, atravésdo Android SDK Manager, baixamos a API 2.3.3 para Android, escolhida como

versão mínima requerida para o aplicativo.

Após isso baixamos e instalamos o plugin de desenvolvimento Andoid para o

Eclipse, o Android Development Tools (ADT). O ADT possibilita criar mais

rapidamente novos projetos Android, construir uma interface do aplicativo, depurar o

aplicativo e exportar pacotes para distribuição.



58

13 RESULTADOS OBTIDOS

13.1 Esquemático do circuito eletrônico A figura 27 mostra o esquemático que foi projetado e simulado no Proteus.

Figura 27 - Esquemático básico do guincho.



59

Após montar e simular o esquemático do projeto, com o programa em

assembly do Apêndice A, notou-se seu correto funcionamento, e esse circuito serviu

de base para a confecção da placa de circuito impresso.

Para facilitar a confecção do circuito impresso e para adaptá-lo melhor à

nossa necessidade, alteramos as seguintes características do circuito:

Os conversores analógico digitais (ADC0804) foram conectados nas

portas P1 e P2, e o driver L298N foi conectado na porta P0 do

microcontrolador.

O eletroímã foi conectado no pino T0 do microcontrolador.

Não foram necessárias as resistências dos pinos de sensor de

corrente do L298N. Visto que o mesmo fornece na porta uma tensão

de 6V e a resistência interna do motor de passos é de 6Ω, ele fornece

a corrente de aproximadamente 1A para o motor se desconsiderarmos

a queda de tensão dentro L298N. Nos resultados práticos,

considerando a queda de tensão do L298N, a corrente que entra no

motor girou em torno de 750mA.

As entradas do L298N foram conectadas na porta P0 do microcontrolador, e

suas saídas ligadas às fases de cada motor. Visto que cada motor de passo possui

4 fases, foi necessário o uso de quatro pinos do microcontrolador por cada motor.

Os pinos sensA e sensB (sensor de corrente) do L298N foram ligados à porta GND

do mesmo (aterrados). O Vs é ligado à tensão de controle do micro e o Vss na

tensão de alimentação do motor de passo.

Os conversores analógico-digital de 8 bits (ADC0804), foram conectados na

porta P1 e P2 do microcontrolador, sendo que o bit menos significativo do conversor

foi ligado na .0 e o mais significativo na .7. Os pinos VIN(+) e VIN(-) que

correspondem às entradas analógicas diferenciais são conectados ao terminal de

derivação central do potenciômetro e no GND, respectivamente. Os pinos de escrita

(WR) e leitura (RD) do conversor foram ligados aos pinos de 16 e 17 do

microcontrolador. Os pinos CLK IN e CLK R são conectados ao gerador de clock do



60

micro e separados por um resistor e um capacitor em série para geração do clock

interno.

O pino Rx e o Tx do módulo Bluetooth são conectados respectivamente nos

pinos TxD(11) e RxD(10) do microcontrolador. A tensão de operação do módulo é

ligado à tensão de controle do microcontrolador, que corresponde a 5V. Já o

eletroímã foi ligado no pino T0 do microcontrolador.

Com o programa em assembly, usamos o software PEQui para emular e

depurar todo o funcionamento do micro, verificando alteração dos registradores e

envio de sinais. Para gravar o programa no chip usamos o software MaxLoader e odispositivo ChipMax2, que são compatíveis com os mais diversos fabricantes do

8051, inclusive o AT89C51 usado no projeto.

Convertemos o esquemático do ambiente ISIS, para o ambiente ARES do

Proteus, fizemos as modificações necessárias como trilhas cruzadas e correção das

mesmas, e otimizamos o espaço entre os componentes para deixar o circuito mais

simples e funcional.

13.2 Placa de Circuito Impresso

A Placa de Circuito Impresso é composta por camadas de materiais plásticos

e fibrosos, que contem finas películas de alguma substância metálica como cobre

níquel ou ouro. Essas películas serão responsáveis pela formação das trilhas nas

placas, onde irá fluir a corrente elétrica pelos componentes do circuito.

O desenho da placa foi feito depois de inúmeras simulações no ambiente do

PROTEUS e vários testes físicos, verificando a viabilidade do projeto. A construção

das placas veio tornar mais simples, eficaz e menos suscetível a erros os testes

físicos do sistema, pois foi reduzido drasticamente o número de fios e conexões

defeituosas.



61

Para o desenho da placa, visamos otimizar o espaço dos componentes na

placa, evitando trilhas abertas e cruzamentos, e também possíveis interferências

eletromagnéticas que poderiam ser causadas pelas proximidades das trilhas.

Deixamos também pinos para entrada de corrente e comunicação com outras

placas.

13.3 Processo de confecção da placa

1. Depois de gerado o layout da placa no ambiente ARES do PROTEUS,

imprimimos em uma impressora a laser de boa qualidade, usando papel fotográfico.

2. Lixamos a superfície da placa de circuito com uma esponja de aço para

tirar possíveis resíduos e a parte oxidada. Depois de lixada, limpamos com álcool

para retirar a gordura da placa.

3. Fixamos o layout da placa com uma fita isolante e deixamos o papel bem

firme e esticado para evitar defeitos no desenho do circuito.4. Passamos um ferro já quente na região do desenho para transferi-lo para a

placa.

5. Deixamos a placa esfriar e retiramos o papel da placa.

6. Corroemos a placa de cobre usando percloreto de ferro, deixando de molho

em uma vasilha plástica. Depois de corroído lavamos a placa em água corrente, e

limpamos com tiner para tirar a tinta de cima das trilhas.

7. Fizemos os furos nas ilhas da placa para fixação dos componentes do

circuito. Soldamos os componentes na placa com cuidado para evitar curto circuito e

falhas nas trilhas.

As placas individuais podem ser vistas nas figuras 28, 29 e 30. Já a figura 31

mostra o circuito eletrônico completo necessário para o funcionando do projeto.



62

Figura 28 - PCI do 8052.



63

Figura 29 - PCI da ponte H com L298N.

Figura 30 - PCI de ativação do eletroímã.

Figura 31 - Circuito eletrônico completo.



64

13.4 Comunicação com os Dispositivos Bluetooth

Todo o programa para a comunicação com o Bluetooth foi feito na linguagem

de programação JAVA, e utilizando a SDK Android. O código do programa em JAVA

da comunicação Bluetooth, está no Apêndice B. Foi desenvolvido primeiramente a

interface gráfica que buscou ser simples e intuitiva, depois foi desenvolvido a

interface para a comunicação com o módulo Bluetooth. Depois foi desenvolvida toda

a estrutura lógica do sistema, que buscava adequar ao correto funcionamento de

todos os dispositivos usados no projeto, e suas respectivas limitações.

Com a conclusão do programa e em posse de um celular Android comcapacidade de comunicação Bluetooth, foi selecionado o módulo Bluetooth para

realizar a conexão. Após conectado, é mostrado uma interface simples e intuitiva, de

modo que o usuário possa operá-la sem grandes problemas. A figura 32 mostra a

interface do programa através da tela do celular.

Figura 32 - Interface do dispositivo Bluetooth.



65

Figura 33 - Controle dos motores.

Foi criada uma tela de configurações (figura 34), para possibilitar ao usuário

mudar, em tempo de execução, os valores de algumas constantes do sistema.

Através desta tela é possível limitar o curso do guincho e definir a precisão de

parada.

A definição de um valor limitador para o guincho não é só uma comodidade,

como também um fator de segurança, podendo evitar acidentes e danos nos

sensores.

Através das relações de engrenagens, e usando os limitadores de curso, foi

possível realizar a aferição dos sensores, para que indique uma posição

aproximada, traduzida em Graus, e mostrada em tempo real na tela do celular.



66

O funcionamento do programa está descrito abaixo:

- A barra de posição atual do motor pode ser vista como a porção de giro do

cursor do potenciômetro.

- A barra de posição desejada do motor é onde o usuário irá controlar o

movimento do motor, fazendo com que a barra de posição atual se locomova até a

posição desejada.

- A interface contém botões para ligar e desligar os motores, o ímã, e também

para conectar e desconectar os dispositivos Bluetooth.

Figura 34 - Tela de Configuração



67

14 CONCLUSÃO E TRABALHOS FUTUROS

O desenvolvimento deste projeto mostrou ser um grande desafio. E o principal

motivo foi a integração entre as várias áreas de conhecimento aplicadas durante seu

desenvolvimento. Durante seu processo foi necessário estudo de Mecânica,

Microcontroladores, Eletrônica e Linguagens de programação. Em cada uma dessas

áreas tivemos que realizar inúmeras pesquisas e aprofundar no conhecimento.

O processo de adequação da estrutura física para instalação de sensores e

adaptação dos motores foi bastante dispendioso. Vimos como pode ser difícil criar

um projeto baseando-se em algo já construído, em que não foi projetado para essasmudanças. A instalação dos sensores demandou diversas horas na confecção de

engrenagens com apertos precisos, que coubessem em espaços curtos e que não

foram criados para esse propósito. Além das engrenagens diversos ajustes tiveram

que ser feitos na estrutura física, tendo em vista o desgaste sofrido com o tempo, de

forma que o funcionamento não deixasse a desejar.

O projeto eletrônico também foi de grande valor. O contato próximo com asdiversas ferramentas como conversores analógico-digital e transistores foram

fundamentais para agregar conhecimento. Nesse estudo temos que ressaltar a

importância de leitura minuciosa da documentação do fabricante, que detalha o

funcionamento de cada componente. Ainda sim, vimos que essa documentação vez

ou outra pode se apresentar confusa ou incompleta, onde se mostra importante a

troca de experiência e a orientação.

No trabalho pudemos concretizar, na prática, uma grande parte do

conhecimento aprendido nos diversos anos desta graduação. A confecção de

circuitos se mostrou um exemplo de algo que, apesar de aprendido em sua teoria,

mostra diversos desafios que só aparecem com a prática, e que agregam bastante

conhecimento.

Considerando o desafio com extensa área de conhecimento, o problema foi

enfrentado por partes. Essa abordagem foi fundamental para conseguir o resultado,



68

resolvendo problemas menores e juntando os resultados. Durante o trabalho, cada

um dos componentes foi estudado e conhecido a fundo seu funcionamento, e, só

então, iniciado o próximo, seguindo o nosso fluxo de desenvolvimento. O

componente de software também foi desenvolvido seguindo esta proposta, onde foi

desenvolvido sua interface gráfica, sua interface para comunicação Bluetooth e, por

fim, a lógica do programa.

Durante o desenvolvimento do projeto vimos também como os erros de

projeto podem atingir o andamento dos trabalhos. Com o projeto já na fase final

experimentamos um erro de cálculo em duas engrenagens no sistema, ao qual,

apesar de funcionarem, não estavam adequadas aos requisitos do projeto. Essasmodificações tiveram custo ao projeto e também serviram de aprendizado, onde

remodelamos a forma de trabalho para que não ocorresse novamente.

Por fim, o trabalho gera grandes expectativas para o futuro, tendo em vista

apresentar uma tecnologia que, apesar de não ser muito nova, ainda mostra um

enorme potencial para o mercado. Os dispositivos Bluetooth, considerando a

integração com dispositivos móveis, são uma tendência de mercado para os novosdispositivos, e ainda não possuem um concorrente com abrangência comparável.

Isso significa que aplicações escritas para estes dispositivos podem atingir a um

número muito grande de usuários, com a provável tendência de que este quadro não

se altere nos próximos anos.

Assim, esta integração de componentes eletrônicos com dispositivos móveis

se mostra uma grande área de pesquisa, contendo inúmeros exemplos em quepodem ser trabalhados. Desde o conforto, como na automação residencial, quanto

na medicina, com sensores de saúde, até a área de segurança, as aplicações são

diversas e demanda uma mão de obra bem específica do Engenheiro de

Computação.

69

15 BIBLIOGRAFIA

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Pearson Addison Wesley. 2005.

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74

16 APÊNDICE A – CÓDIGO EM ASSEMBLY DO PROGRAMA DO

MICROCONTROLADOR

$mod51

IMA equ T0;

MOTOR1 equ R1;

MOTOR2 equ R2;

MOTOR1_LIGADO equ 00h;

MOTOR1_SENTIDO equ 01h;MOTOR2_LIGADO equ 02h;

MOTOR2_SENTIDO equ 03h;

IMA_LIGADO equ 04h;

RESULTADO_ENTRADA equ 20h;

RESULTADO_SAIDA equ R0;

MOTOR equ P0;

GIROMINIMO equ R3;

INTS1 equ P3.2;

INTS2 equ P3.3;

ADC_VAL1 equ R4;

ADC_VAL2 equ R5;

ADC_SENSOR1 equ P1;

ADC_SENSOR2 equ P2;

org 00h;

ajmp INICIALIZAR;

org 23h;

ajmp SERIAL;

org 40h;

INICIALIZAR:



75

mov SP, #2Fh;

mov RESULTADO_ENTRADA, #0h;

mov RESULTADO_SAIDA, #0h;

mov MOTOR1, #0CCh;

mov MOTOR2, #0CCh;

mov GIROMINIMO, #0Fh;

mov IE, #10010000b;

mov SCON, #01010000b;

mov PCON, #00000000b;

mov TMOD, #00100000b;

mov TH1, #0FDh;

setb TR1;

INICIO:

acall APRESENTAR_RESULTADO;

acall AGUARDAR_TEMPO;

PROXIMO1:

jnb MOTOR1_LIGADO, PROXIMO2;

jnb MOTOR1_SENTIDO, INVERSO1;

mov A, MOTOR1;

rr A;

mov MOTOR1, A;

ajmp PROXIMO2;

INVERSO1:

mov A, MOTOR1;

rl A;

mov MOTOR1, A;

PROXIMO2:

jnb MOTOR2_LIGADO, PROXIMO3;

jnb MOTOR2_SENTIDO, INVERSO2;

mov A, MOTOR2;

rr A;

mov MOTOR2, A;

ajmp PROXIMO3;



76

INVERSO2:

mov A, MOTOR2;

rl A;

mov MOTOR2, A;

PROXIMO3:

jnb IMA_LIGADO, IMA_DESLIGADO;

setb IMA;

ajmp FIM;

IMA_DESLIGADO:

clr IMA;

FIM:djnz GIROMINIMO, INICIO;

inc GIROMINIMO;

ajmp FIM;

APRESENTAR_RESULTADO:

mov A, MOTOR1;

clr C;

rrc A;

clr C;

rrc A;

clr C;

rrc A;

clr C;

rrc A;

mov RESULTADO_SAIDA, A;

mov A, MOTOR2;

clr C;

rlc A;

clr C;

rlc A;

clr C;

rlc A;

clr C;

rlc A;



77

add A, RESULTADO_SAIDA;

mov RESULTADO_SAIDA, A;

mov MOTOR, A;

ret;

AGUARDAR_TEMPO:

push B;

mov B,#0FAh;

Tempo2:push B;

mov B,#0FFh;

Tempo1:

djnz B,Tempo1;

pop B;

djnz B,Tempo2;

pop B;

ret;

SERIAL:

mov GIROMINIMO, #0Fh;

mov RESULTADO_ENTRADA, SBUF;

clr RI;

acall ADC_Converter;

mov SBUF, ADC_VAL1;

jnb TI, $;

clr TI;

mov SBUF, ADC_VAL2;

jnb TI, $;

clr TI;

reti;

ADC_Converter:

clr wr



78

nop

setb wr

jb INTS1,$

jb INTS2,$

clr rd

mov ADC_VAL1,ADC_SENSOR1

mov ADC_VAL2,ADC_SENSOR2

setb rd

ret;

end;



79

17 APÊNDICE B – CÓDIGO EM JAVA DO PROGRAMA ANDROID/BLUETOOTH

package ufg.eeec.guincho;

import java.io.IOException;

import ufg.eeec.guincho.BluetoothConnection.Motor;

import android.app.Activity; import android.app.Notification; import android.app.PendingIntent; import android.app.Service; import android.content.BroadcastReceiver; import android.content.Context;

import android.content.Intent; import android.content.IntentFilter; import android.content.SharedPreferences; import android.os.AsyncTask; import android.os.Bundle; import android.os.IBinder; import android.preference.PreferenceManager; import android.view.Menu; import android.view.MenuItem; import android.view.View; import android.widget.Button; import android.widget.ProgressBar; import android.widget.SeekBar;

import android.widget.TextView; import android.widget.ToggleButton; import android.widget.SeekBar.OnSeekBarChangeListener;

public class Principal extends Activity

private ToggleButton cmdLigaDeslMot1; private ToggleButton cmdLigaDeslMot2; private ToggleButton cmdLigaDeslIma; private ProgressBar pbPosMot1; private ProgressBar pbPosMot2; private SeekBar sbPosDesMot1; private SeekBar sbPosDesMot2; private TextView txtPosDesMot1; private TextView txtPosDesMot2; private TextView txtPosMot1; private TextView txtPosMot2; private Button cmdBluetooth; private Button cmdConnect; private Button cmdDisconnect;

private static final int numEngrenagemSup1 = 90; private static final int numEngrenagemSup2 = 12; private static final int numEngrenagemSup3 = 42; private static final int numEngrenagemSup4 = 12; private static final int numEngrenagemInf1 = 40; private static final int numEngrenagemInf2 = 12; private static final int numEngrenagemInf3 = 36; private static final int numEngrenagemInf4 = 17;



80

private static final int numVoltasSensor = 10;

private static final int anguloMaxMotor1 = (int) (360 * numVoltasSensor / ((((float) numEngrenagemInf1) / numEngrenagemInf2) * (((float) numEngrenagemInf3) / numEngrenagemInf4)));

private static final int anguloMaxMotor2 = (int) (360 * numVoltasSensor / ((((float) numEngrenagemSup1) / numEngrenagemSup2) * (((float) numEngrenagemSup3) / numEngrenagemSup4)));

private static final int margemSeguranca = 1; private static final int margemSegurancaMotor1 = (int)

(margemSeguranca * ((float) anguloMaxMotor1) / numVoltasSensor); private static final int margemSegurancaMotor2 = (int)

(margemSeguranca * ((float) anguloMaxMotor2) / numVoltasSensor);

@Overridepublic void onCreate(Bundle savedInstanceState)

super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.guincho);

if (context == null) context = getApplicationContext();

// Registra um BroadcastReciever para receber solicitacoes dasthreads.

RegistrarReciever();

System.out.println(margemSegurancaMotor1); System.out.println(margemSegurancaMotor2);

// Mantem uma referencia aos controlescmdLigaDeslMot1 = (ToggleButton) findViewById(R.id.cmdLigaDeslMot1);

cmdLigaDeslMot2 = (ToggleButton) findViewById(R.id.cmdLigaDeslMot2);

cmdLigaDeslIma = (ToggleButton) findViewById(R.id.cmdLigaDeslIma);

pbPosMot1 = (ProgressBar) findViewById(R.id.pbPosMot1); pbPosMot2 = (ProgressBar) findViewById(R.id.pbPosMot2); sbPosDesMot1 = (SeekBar) findViewById(R.id.sbPosDesMot1); sbPosDesMot2 = (SeekBar) findViewById(R.id.sbPosDesMot2); txtPosDesMot1 = (TextView) findViewById(R.id.txtPosDesMot1); txtPosDesMot2 = (TextView) findViewById(R.id.txtPosDesMot2); txtPosMot1 = (TextView) findViewById(R.id.txtPosMot1); txtPosMot2 = (TextView) findViewById(R.id.txtPosMot2); cmdBluetooth = (Button) findViewById(R.id.cmdBluetooth); cmdConnect = (Button) findViewById(R.id.cmdConnect); cmdDisconnect = (Button) findViewById(R.id.cmdDisconnect);

//Chama os valores padrao nas preferencias, caso o usuario nao astenha modificado.

PreferenceManager.setDefaultValues(this, R.xml.preferences, false);

CarregarValoresPreferencias();

// CRIA OS EVENTOS PARA OS BOTOEScmdBluetooth.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()

@Overridepublic void onClick(View v)



81

SelecionarDispositivoBluetooth();

); cmdConnect.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()


Conectar();

); cmdDisconnect.setOnClickListener(new Button.OnClickListener()


Desconectar();

);

sbPosDesMot1.setOnSeekBarChangeListener(new onSeekBarChange(txtPosDesMot1, onSeekBarChange.Motor1)); sbPosDesMot2.setOnSeekBarChangeListener(new

onSeekBarChange(txtPosDesMot2, onSeekBarChange.Motor2));

/*** Cria o menu de opcoes.*/

@Overridepublic boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu)

getMenuInflater().inflate(R.menu.menuprincipal, menu);

return super.onCreateOptionsMenu(menu);

@Overridepublic boolean onOptionsItemSelected(MenuItem item)

switch (item.getItemId()) case R.id.dispositivoBT:

SelecionarDispositivoBluetooth(); break;

case R.id.configuracoes: Configuracoes(); break;

case R.id.sair: if (PodeSair())

finish(); System.exit(0);

break;

default: break;

return super.onOptionsItemSelected(item);

/*** Recebe respostas das atividades iniciadas, como solicitacao de

procura de dispositivos Bluetooth* e abrir tela de propriedades.*/



82

@Overrideprotected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode,

Intent data) // Recebe resposta as solicitacoesswitch (requestCode)

// Recebe o dispositivo Bluetooth escolhido na atividadecase ProcuraDispositivo:

if (resultCode == RESULT_OK) dispositivoBluetooth = new

DispositivoBluetooth(data.getStringExtra(BluetoothActivity.name), data.getStringExtra(BluetoothActivity.address));

break; case AbrePreferencias:

CarregarValoresPreferencias(); break;

super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);

@Overrideprotected void onResume()

AtualizarInterface(); super.onResume();

@Overrideprotected void onDestroy()

unregisterReceiver(broadcastReceiver); super.onDestroy();

/** Nome para salvar estado persistente da variavel "strEstado" **/ private static final String strEstado = "estado"; /** Nome para salvar estado persistente da variavel

"strNomeDispositivoBluetooth" **/ private static final String strNomeDispositivoBluetooth = "nome"; /** Nome para salvar estado persistente da variavel

"strEnderecoDispositivoBluetooth" **/ private static final String strEnderecoDispositivoBluetooth =

"endereco";

/**

* Permite ao aplicativo manter seu estado apos a tela serredesenhada,* seja na rotacao da tela, ou se o aplicativo for fechado pelo

sistema.**/

@Overrideprotected void onSaveInstanceState(Bundle outState)

outState.putInt(strEstado, estado); if (dispositivoBluetooth != null) outState.putString(strNomeDispositivoBluetooth,

DispositivoBluetooth.getNome()); outState.putString(strEnderecoDispositivoBluetooth ,

DispositivoBluetooth.getEndereco());

super.onSaveInstanceState(outState);



83

/*** Permite ao aplicativo manter seu estado apos a tela ser

redesenhada,

* seja na rotacao da tela, ou se o aplicativo for fechado pelosistema.

*/ @Overrideprotected void onRestoreInstanceState(Bundle savedInstanceState)

String nome = savedInstanceState.getString(strNomeDispositivoBluetooth);

String endereco = savedInstanceState.getString(strEnderecoDispositivoBluetooth);

if (nome != null && endereco != null) dispositivoBluetooth = new DispositivoBluetooth(nome,

endereco);

estado = savedInstanceState.getInt(strEstado);

super.onRestoreInstanceState(savedInstanceState);

/*** Nao permite o usuario fechar o aplicativo sem estar no estado

desconectado.*/

@Overridepublic void onBackPressed()

if (PodeSair())

super.onBackPressed(); System.exit(0);

/*** Apresenta na tela os valores dos angulos dos motores, conforme

modificado nas barras de progresso.*/

private class onSeekBarChange implements OnSeekBarChangeListener

private TextView textView; private boolean Motor;

public static final boolean Motor1 = false, Motor2 = true;

public onSeekBarChange(TextView textView, boolean Motor) this.textView = textView; this.Motor = Motor;

@Overridepublic void onStopTrackingTouch(SeekBar seekBar)

@Overridepublic void onStartTrackingTouch(SeekBar seekBar)

@Overridepublic void onProgressChanged(SeekBar seekBar, int progress,

84

boolean fromUser) if (fromUser)

if (Motor == Motor1) textView.setText(progress +

ValoresPreferencias.limiteInferiorMotor1 + "º");

else if (Motor == Motor2) textView.setText(progress +

ValoresPreferencias.limiteInferiorMotor2 + "º");

private static final int ProcuraDispositivo = 1; private static final int AbrePreferencias = 2;

/** Permite ao usuario selecionar um dispositivo Bluetooth. **/ private void SelecionarDispositivoBluetooth()

// Inicializa uma atividade para escolher um dispositivo

Bluetoothif (estado == estadoDesconectado)

startActivityForResult(new Intent(Principal.this, BluetoothActivity.class), ProcuraDispositivo);

/** Abre a tela de configuracoes. **/ private void Configuracoes()

if (estado == estadoDesconectado) startActivityForResult(new Intent(Principal.this,

Preferencias.class), AbrePreferencias);

/*** Carrega da memoria persistente os valores salvos das

configuracoes.*/

private void CarregarValoresPreferencias() SharedPreferences sharedPreferences =

PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(context); ValoresPreferencias.limiteInferiorMotor1 =

Integer.parseInt(sharedPreferences.getString(getString(R.string.limite_inferior_motor1), getString(R.string.limite_inferior_motor1_defaultValue )));

ValoresPreferencias.limiteSuperiorMotor1 = Integer.parseInt(sharedPreferences.getString(getString(R.string.limite_superior_motor1), getString(R.string.limite_superior_motor1_defaultValue )));

ValoresPreferencias.limiteInferiorMotor2 = Integer.parseInt(sharedPreferences.getString(getString(R.string.limite_inferior_motor2), getString(R.string.limite_inferior_motor2_defaultValue )));

ValoresPreferencias.limiteSuperiorMotor2 = Integer.parseInt(sharedPreferences.getString(getString(R.string.limite_superior_motor2), getString(R.string.limite_superior_motor2_defaultValue )));

ValoresPreferencias.precisao = Integer.parseInt(sharedPreferences.getString(getString(R.string.precisao_key), getString(R.string.precisao_defaultValue)));

if (ValoresPreferencias.limiteInferiorMotor1 >= ValoresPreferencias.limiteSuperiorMotor1 || ValoresPreferencias.limiteInferiorMotor1 < margemSegurancaMotor1 || ValoresPreferencias.limiteSuperiorMotor1 > anguloMaxMotor1 - margemSegurancaMotor1 )

ValoresPreferencias.limiteInferiorMotor1 =

85

Integer.parseInt(getString(R.string.limite_inferior_motor1_defaultValue )); ValoresPreferencias.limiteSuperiorMotor1 =

Integer.parseInt(getString(R.string.limite_superior_motor1_defaultValue ));

String[] mensagens = "Limites do Motor 1", "Valor

inferior maior que superior", "Redefinindo valores padrao."; Mensagens.Notificacao(context, mensagens);

if (ValoresPreferencias.limiteInferiorMotor2 >= ValoresPreferencias.limiteSuperiorMotor2 || ValoresPreferencias.limiteInferiorMotor2 < margemSegurancaMotor2 || ValoresPreferencias.limiteSuperiorMotor2 > anguloMaxMotor2 - margemSegurancaMotor2)

ValoresPreferencias.limiteInferiorMotor2 = Integer.parseInt(getString(R.string.limite_inferior_motor2_defaultValue ));

ValoresPreferencias.limiteSuperiorMotor2 = Integer.parseInt(getString(R.string.limite_superior_motor2_defaultValue ));

String[] mensagens = "Limites do Motor 2", "Valorinferior maior que superior", "Redefinindo valores padrao.";

Mensagens.Notificacao(context, mensagens);

sbPosDesMot1.setMax(ValoresPreferencias.limiteSuperiorMotor1 - ValoresPreferencias.limiteInferiorMotor1);

sbPosDesMot2.setMax(ValoresPreferencias.limiteSuperiorMotor2 - ValoresPreferencias.limiteInferiorMotor2);

pbPosMot1.setMax(anguloMaxMotor1); pbPosMot2.setMax(anguloMaxMotor2);

sbPosDesMot1.setProgress(sbPosDesMot1.getMax() / 2); sbPosDesMot2.setProgress(sbPosDesMot2.getMax() / 2);

/*** Registra um @link BroadcastReceiver para receber comandos das

threads.*/

private BroadcastReceiver broadcastReceiver = new BroadcastReceiver()

@Overridepublic void onReceive(Context context, Intent intent)

if (intent.getAction().equals(bcAtualizarInterface)) AtualizarInterface();

else if (intent.getAction().equals(bcIniciarServico)) Intent intentBluetoothService = new

Intent(BluetoothService.ConexaoBluetoothGuincho); intentBluetoothService.setClass(Principal.this,

BluetoothService.class);

Principal.this.startService(intentBluetoothService); else if (intent.getAction().equals(bcPararServico)) Intent intentBluetoothService = new

Intent(BluetoothService.ConexaoBluetoothGuincho); intentBluetoothService.setClass(Principal.this,

BluetoothService.class); Principal.this.stopService(intentBluetoothService);

else if



86

(intent.getAction().equals(bcAtualizaValoresMotor)) AtualizaValoresMotor();

else if (intent.getAction().equals(bcAtualizaSensor1))

int valor = intent.getIntExtra(bcAtualizaSensor1, -1);

System.out.println("Valor 1: " + valor);

if (valor != -1) valor = (int) (valor * (((float)

anguloMaxMotor1) / 255)); pbPosMot1.setProgress(valor); txtPosMot1.setText(valor + "º");

else if (intent.getAction().equals(bcAtualizaSensor2))

int valor = intent.getIntExtra(bcAtualizaSensor2, -1);

System.out.println("Valor 2: " + valor);

if (valor != -1) valor = (int) (valor * (((float)

anguloMaxMotor2) / 255)); pbPosMot2.setProgress(valor); txtPosMot2.setText(valor + "º");

;

/*** Registra um filtro para um @link BroadcastReceiver, para filtrar

as solicitacoes desejadas.*/

private void RegistrarReciever() IntentFilter intentFilter = new IntentFilter(); intentFilter.addAction(bcAtualizarInterface); intentFilter.addAction(bcIniciarServico); intentFilter.addAction(bcPararServico); intentFilter.addAction(bcAtualizaValoresMotor); intentFilter.addAction(bcAtualizaSensor1); intentFilter.addAction(bcAtualizaSensor2);

registerReceiver(broadcastReceiver, intentFilter);

private static Context context; private static final String bcAtualizarInterface =

"ufg.eeec.principal.AtualizarInterface" ; private static final String bcIniciarServico =

"ufg.eeec.principal.IniciarServico" ; private static final String bcPararServico =

"ufg.eeec.principal.PararServico" ; private static final String bcAtualizaValoresMotor =

"ufg.eeec.principal.AtualizaValoresMotor" ; private static final String bcAtualizaSensor1 =



87

"ufg.eeec.principal.AtualizaSensor1" ; private static final String bcAtualizaSensor2 =

"ufg.eeec.principal.AtualizaSensor2" ;

/** Solicita uma conexao Bluetooth com o dispositivo selecionado. **/

private static void Conectar() if (estado == estadoDesconectado && dispositivoBluetooth !=

null)

estado = estadoConectando; context.sendBroadcast(new Intent(bcAtualizarInterface));

// CONECTA A INTERFACE BLUETOOTH(new TarefaConectar()).execute((Void) null);

/** Expressa o desejo do usuario em desconectar a conexao Bluetooth.

**/ private static void Desconectar() if (estado == estadoConectado)

estado = estadoDesconectando; context.sendBroadcast(new Intent(bcAtualizarInterface));

SolicitarDesconexao();

/*** Verifica se o aplicativo esta em condicoes de ser fechado, ou

seja, se as conexoes foram fechadas.**/ private static boolean PodeSair()

// Verifica se foi desconectadoif (estado == estadoDesconectado)

return true; else

String[] mensagens = "Dispositivo conectado.", "Porfavor, desconecte antes de sair.";

Mensagens.Notificacao(context, mensagens); return false;

/** Cria os estados do ambiente grafico. **/ private static final int estadoConectado = 0, estadoDesconectado = 1,

estadoConectando = 2, estadoDesconectando = 3; private static int estado = estadoDesconectado;

/** Objeto que armazena os dados de um dispositivo Bluetooth **/ private static class DispositivoBluetooth

private static String nome; private static String endereco;

public DispositivoBluetooth(String nome, String endereco) DispositivoBluetooth.nome = nome; DispositivoBluetooth.endereco = endereco;

public static String getNome()

88

return nome;

public static String getEndereco() return endereco;

/** Armazena um @link DispositivoBluetooth com o dispositivoselecionado. **/

private static DispositivoBluetooth dispositivoBluetooth;

/** Armazena uma solicitacao de desconexao. **/ private static boolean solicitadoDesconexao = false;

/** Registrar que foi solicitado uma desconexao. **/ private synchronized static void SolicitarDesconexao()

solicitadoDesconexao = true;

/** Registrar que a solicitacao de desconexao foi atendida. **/ private synchronized static void SolicitacaoAtendida()

solicitadoDesconexao = false;

/** Retorna um valor represenando se existe uma solicitacao dedesconexao. **/

private synchronized static boolean SolicitadoDesconexao() return solicitadoDesconexao;

/*** Tarefa executada em segundo plano, responsavel por inicar a

comunicacao Bluetooth atraves* da classe @link BluetoothConnection.*/

private static class TarefaConectar extends AsyncTask <Void, Void, Boolean>

@Overrideprotected void onPostExecute(Boolean resultado)

if (resultado.booleanValue()) estado = estadoConectado; context.sendBroadcast(new Intent(bcIniciarServico));

(new TarefaComunicar()).execute((Void) null); else

String[] mensagens = BluetoothConnection.getMensagemErro();

Mensagens.Notificacao(context, mensagens); estado = estadoDesconectado;

context.sendBroadcast(new Intent(bcAtualizarInterface)); super.onPostExecute(resultado);

@Overrideprotected Boolean doInBackground(Void... params)

return

89

Boolean.valueOf(BluetoothConnection.Conectar(DispositivoBluetooth.getEndereco()));

/*** Tarefa executada em segundo plano, responsavel por realizar as

chamadas as funcoes* de comunicacao Bluetooth definidas em @link BluetoothConnection

seguindo o protocolo pre-especificado.*/

private static class TarefaComunicar extends AsyncTask <Void, Integer, Boolean>

private static final int ValoresMotor = 0, Sensor1 = 1, Sensor2= 2;

/**

* Executada assim que a tarefa e concluida.* Executa os procedimentos de desconexao e reestabelecimento

das condicoes iniciais.*/ @Overrideprotected void onPostExecute(Boolean resultado)

BluetoothConnection.Desconectar(); SolicitacaoAtendida();

estado = estadoDesconectado; context.sendBroadcast(new Intent(bcPararServico));

context.sendBroadcast(new Intent(bcAtualizarInterface));

super.onPostExecute(resultado);

/*** Executada para publicar os eventos da tarefa na interface

grafica do aplicativo.*/ @Overrideprotected void onProgressUpdate(Integer... values)

Intent intent;

switch (values[0].intValue()) case ValoresMotor:

context.sendBroadcast(new Intent(bcAtualizaValoresMotor));

break;

case Sensor1: intent = new Intent(bcAtualizaSensor1); intent.putExtra(bcAtualizaSensor1, values[1]); context.sendBroadcast(intent); break;

case Sensor2: intent = new Intent(bcAtualizaSensor2); intent.putExtra(bcAtualizaSensor2, values[1]); context.sendBroadcast(intent); break;



90

super.onProgressUpdate(values);

/**

* Tread responsavel por executar a tarefa. Define o protocoloa nivel de Software

* a ser utilizado na comunicacao.*/ @Overrideprotected Boolean doInBackground(Void... params)

try while (!SolicitadoDesconexao())

publishProgress(ValoresMotor);

BluetoothConnection.Escrever(PegaValoresMotor());

publishProgress(Sensor1,

BluetoothConnection.Ler());

publishProgress(Sensor2, BluetoothConnection.Ler());

return Boolean.TRUE;

catch (IOException e) return Boolean.FALSE;

/**** Define o servico que mantem ativa a conexao Bluetooth* para o caso da interface grafica ser encerrada, nao permitindo* que o sistema mate a aplicacao.**/

public static class BluetoothService extends Service

public static final int id = 5114463; public static final String ConexaoBluetoothGuincho =

"ufg.eeec.guincho.bluetooth";

@Overridepublic void onDestroy() stopForeground(true); super.onDestroy();

@Overridepublic void onCreate() super.onCreate();

Notification notification= new Notification(R.drawable.ic_launcher, getText(R.string.conexao_inicializada), System.currentTimeMillis());

Intent intents = new Intent(this, Principal.class); PendingIntent contentIntent = PendingIntent.getActivity(this,

0, intents, 0);



91

notification.setLatestEventInfo(this, getText(R.string.conexao_inicializada), getText(R.string.dispositivo_bluetooth_conectado), contentIntent);

startForeground(id, notification);

@Overridepublic int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId)

return START_NOT_STICKY;

@Overridepublic IBinder onBind(Intent intent)

return null;

;

/*** Faz as alteracoes visuais nos controles, habilitando ou

desabilitando,* de acordo com a condicao do aplicativo: conectado ou

desconectado.*/

private void AtualizarInterface() String[] mensagens;

cmdLigaDeslMot1.setEnabled(estado == estadoConectado);

cmdLigaDeslMot2.setEnabled(estado == estadoConectado); cmdLigaDeslIma.setEnabled(estado == estadoConectado); cmdBluetooth.setEnabled(estado == estadoDesconectado); cmdConnect.setEnabled(dispositivoBluetooth != null && estado ==

estadoDesconectado); cmdDisconnect.setEnabled(estado == estadoConectado);

if (dispositivoBluetooth != null)

mensagens = new String[3];

if (estado == estadoConectado) mensagens[0] = "Conectado:";

else if (estado == estadoConectando) mensagens[0] = "Conectando:";

else if (estado == estadoDesconectando) mensagens[0] = "Desconectando:";

else if (estado == estadoDesconectado) mensagens[0] = "Selecionado:";

mensagens[1] = DispositivoBluetooth.getNome(); mensagens[2] = " (" + DispositivoBluetooth.getEndereco()

+ ")"; else

mensagens = new String[1]; mensagens[0] = getString(R.string.SemDispositivo);

Mensagens.Notificacao(getApplicationContext(), mensagens);

92

/*** Busca as informacoes nos controles visuais, como botoes ou barras

de progresso,* e armazena estas informacoes em objetos @link Motor.

*/ private synchronized void AtualizaValoresMotor()

if (BluetoothConnection.Motor1 != null)

BluetoothConnection.Motor1.setLigado(cmdLigaDeslMot1.isChecked() && Math.abs(sbPosDesMot1.getProgress() + ValoresPreferencias.limiteInferiorMotor1 - pbPosMot1.getProgress()) > ValoresPreferencias.precisao);

BluetoothConnection.Motor1.setHorario(sbPosDesMot1.getProgress() + ValoresPreferencias.limiteInferiorMotor1 > pbPosMot1.getProgress());

if (BluetoothConnection.Motor2 != null)

BluetoothConnection.Motor2.setLigado(cmdLigaDeslMot2.isChecked() && Math.abs(sbPosDesMot2.getProgress() + ValoresPreferencias.limiteInferiorMotor2 - pbPosMot2.getProgress()) > ValoresPreferencias.precisao);

BluetoothConnection.Motor2.setHorario(sbPosDesMot2.getProgress() + ValoresPreferencias.limiteInferiorMotor2 > pbPosMot2.getProgress());

BluetoothConnection.Ima = cmdLigaDeslIma.isChecked();

/*** Pega os valores dos objetos @link Motor e serializa em um numero

inteiro de 0 a 255.* O numero e formado somando-se os valores conforme abaixo:* * Motor1 - Ligado = 1* Motor1 - Sentido = 2* Motor2 - Ligado = 4* Motor2 - Sentido = 8* Ima - Ligado = 16** @return Um inteiro de 0 a 255.

*/ private synchronized static int PegaValoresMotor() int retorno = 0;

if (BluetoothConnection.Motor1.isLigado()) retorno += 0x01;

if (BluetoothConnection.Motor1.isHorario()) retorno += 0x02;

if (BluetoothConnection.Motor2.isLigado()) retorno += 0x04;

if (BluetoothConnection.Motor2.isHorario()) retorno += 0x08;

if (BluetoothConnection.Ima) retorno += 0x10;

return retorno;



93

/*** Armazena os valores das ultimas preferencias salvas.*/

private static class ValoresPreferencias private static int limiteInferiorMotor1;

private static int limiteSuperiorMotor1; private static int limiteInferiorMotor2; private static int limiteSuperiorMotor2;

private static int precisao;


import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.io.OutputStream;

import java.util.UUID;

import android.bluetooth.BluetoothAdapter; import android.bluetooth.BluetoothDevice; import android.bluetooth.BluetoothSocket;

/*** Cria todas as condicoes para comunicacao Bluetooth.**/

public class BluetoothConnection

/**

** Define os parametros da conexao Bluetooth***/

private static String mensagemErro;

private static BluetoothSocket bluetoothSocket; private static OutputStream outputStream; private static InputStream inputStream;

public static Motor Motor1, Motor2; public static boolean Ima;

public static boolean Conectar(String enderecoDispositivo) BluetoothAdapter bluetoothAdapter =

BluetoothAdapter.getDefaultAdapter(); if (bluetoothAdapter != null)

BluetoothDevice bluetoothDevice = bluetoothAdapter.getRemoteDevice(enderecoDispositivo);

try mensagemErro = "Erro ao criar conexao com

dispositivo"; bluetoothSocket =

bluetoothDevice.createRfcommSocketToServiceRecord (UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB"));



94

mensagemErro = "Erro ao conectar ao dispositivo"; bluetoothSocket.connect();

mensagemErro = "Erro ao solicitar Canal de Saida"; outputStream = bluetoothSocket.getOutputStream();

mensagemErro = "Erro ao solicitar Canal deEntrada";

inputStream = bluetoothSocket.getInputStream();

Motor1 = new Motor(); Motor2 = new Motor();

return true; catch (IOException e)

Desconectar(); return false;

else mensagemErro = "Nao foi encontrado adaptador Bluetooth."; return false;

public static boolean Desconectar() try

if (outputStream != null) outputStream.close();

catch (IOException e)

try if (inputStream != null) inputStream.close();

catch (IOException e)

try if (bluetoothSocket != null)

bluetoothSocket.close(); catch (IOException e)

outputStream = null; inputStream = null; bluetoothSocket = null;

Motor1 = null; Motor2 = null; Ima = false;

return true;

public static int Ler() throws IOException int valor = inputStream.read(); System.out.println("In: " + valor); return valor;

public static void Escrever(int valor) throws IOException outputStream.write(valor); System.out.println("Out: " + valor);



95

public static String getMensagemErro() return mensagemErro;

/**** Define os valores ativados para os Motores e para o Ima**/

public static class Motor

private boolean ligado = false; private boolean horario = true;

public synchronized boolean isLigado() return ligado;

public synchronized void setLigado(boolean ligado) this.ligado = ligado;

public synchronized boolean isHorario() return horario;

public synchronized void setHorario(boolean horario) this.horario = horario;


import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.Iterator; import java.util.Map; import java.util.Set;

import android.app.Activity; import android.app.AlertDialog; import android.app.Dialog; import android.bluetooth.BluetoothAdapter; import android.bluetooth.BluetoothDevice; import android.content.BroadcastReceiver; import android.content.Context; import android.content.DialogInterface; import android.content.Intent; import android.content.IntentFilter; import android.os.Bundle; import android.provider.Settings; import android.view.View; import android.widget.AdapterView; import android.widget.Button; import android.widget.ListView; import android.widget.SimpleAdapter;



96

public class BluetoothActivity extends Activity

private BluetoothAdapter bluetooth;

@Override

protected void onDestroy() try

unregisterReceiver(broadcastReceiver); catch (Exception e) super.onDestroy();

private int DialogTitle, DialogText; private StringDialogTitleString;

private DialogInterface.OnClickListener DialogOkAction; private DialogInterface.OnClickListener DialogCancelAction; final private int DialogOk = 0, DialogOkCancel = 1, DialogWishConnect

= 2;

final private int turnOnBluetooth = 100; final private int showBluetoothConfig = 200;

@Overrideprotected Dialog onCreateDialog(int id)

switch (id) case DialogOk:

return new AlertDialog.Builder(BluetoothActivity.this)

.setTitle(DialogTitle)

.setPositiveButton(android.R.string.ok, DialogOkAction)

.setMessage(DialogText) .create(); case DialogOkCancel:


.setTitle(DialogTitle)


.setNegativeButton(android.R.string.cancel, DialogCancelAction)

.setMessage(DialogText)

.create(); case DialogWishConnect:


.setTitle(DialogTitleString)


.setNegativeButton(android.R.string.cancel, DialogCancelAction)

.setMessage(DialogText)

.create(); default:

return null;

@Overrideprotected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode,

Intent data)



97

switch (requestCode) case turnOnBluetooth:

if (resultCode == RESULT_CANCELED) TurnOnBluetooth();

break;

case showBluetoothConfig: LoadBTTypes(); break;

super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);

private final BroadcastReceiver broadcastReceiver = new BroadcastReceiver()

@Overridepublic void onReceive(Context context, Intent intent)

if (intent.getAction().compareTo(BluetoothAdapter.ACTION_STATE_CHANGED) == 0)

if (intent.getIntExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_STATE, -1) == BluetoothAdapter.STATE_OFF)

TurnOnBluetooth(); else if

(intent.getIntExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_STATE, -1) == BluetoothAdapter.STATE_ON)

LoadBTTypes();

;

private void TurnOnBluetooth() if (!bluetooth.isEnabled())

DialogTitle = R.string.BluetoothOffTitle; DialogText = R.string.BluetoothOffText; DialogOkAction = new DialogInterface.OnClickListener()

@Overridepublic void onClick(DialogInterface dialog, int

which) startActivityForResult(new

Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE), turnOnBluetooth);

; DialogCancelAction = new DialogInterface.OnClickListener()


which) if (!bluetooth.isEnabled())

BluetoothActivity.this.finish();

; showDialog(DialogOkCancel);

else LoadBTTypes();

98

public static final String name = "Name", address = "Address";

private void LoadBTTypes() final ListView lstBTTypes = (ListView)

findViewById(R.id.lstBTTypes);

String[] from = name, address; int[] to = android.R.id.text1, android.R.id.text2;

Set <BluetoothDevice> devices = bluetooth.getBondedDevices(); if (devices != null) lstBTTypes.setAdapter(new SimpleAdapter(this,

DevicesToNameAddress(devices), android.R.layout.simple_list_item_2, from, to));

private ArrayList <Map <String, String>>

DevicesToNameAddress(Set <BluetoothDevice> devices) ArrayList <Map <String, String>> nameAddress = new ArrayList <Map <String,String>>();

Iterator <BluetoothDevice> iterator = devices.iterator(); while (iterator.hasNext())

nameAddress.add(DeviceToMap(iterator.next()));

return nameAddress;

private Map <String, String> DeviceToMap(BluetoothDevice device) Map <String, String> map = new HashMap <String, String>();

map.put(name, device.getName()); map.put(address, device.getAddress());

return map;

@Overridepublic void onCreate(Bundle savedInstanceState)

super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.bluetooth);

bluetooth = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter(); if (bluetooth != null)

registerReceiver(broadcastReceiver, new IntentFilter(BluetoothAdapter.ACTION_STATE_CHANGED));

TurnOnBluetooth();

((Button) findViewById(R.id.btnBTConfig)).setOnClickListener(new Button.OnClickListener()


startActivityForResult(new Intent(Settings.ACTION_BLUETOOTH_SETTINGS), showBluetoothConfig);

);

99

final ListView lstBTTypes = (ListView) findViewById(R.id.lstBTTypes);

lstBTTypes.setOnItemClickListener(new

ListView.OnItemClickListener()

@Overridepublic void onItemClick(AdapterView <?> arg0, View

arg1, int item, long arg3) final Map <?, ?> map = (Map <?, ?>)

lstBTTypes.getItemAtPosition(item);

DialogTitleString = ((String) map.get(name)) + "\n(" + ((String) map.get(address)) + ")";

DialogText = R.string.WishConnect; DialogOkAction = new

DialogInterface.OnClickListener()

@Overridepublic void onClick(DialogInterface

dialog, int which) Intent data = new Intent(); data.putExtra(name, (String)

map.get(name)); data.putExtra(address, (String)

map.get(address));

BluetoothActivity.this.setResult(BluetoothActivity.RESULT_OK, data); BluetoothActivity.this.finish();

; DialogCancelAction = new

DialogInterface.OnClickListener()

@Overridepublic void onClick(DialogInterface

dialog, int which) ; showDialog(DialogWishConnect);

);

else DialogTitle = R.string.BluetoothAdapterNotFoundTitle; DialogText = R.string.BluetoothAdapterNotFoundText; DialogOkAction = new DialogInterface.OnClickListener()


which) BluetoothActivity.this.finish();

;

showDialog(DialogOk);

import android.os.Bundle; import android.preference.PreferenceActivity;

public class Preferencias extends PreferenceActivity

@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState)

super.onCreate(savedInstanceState);

addPreferencesFromResource(R.xml.preferences);

setResult(BluetoothActivity.RESULT_OK);


import android.annotation.SuppressLint; import android.content.Context; import android.view.Gravity; import android.widget.LinearLayout; import android.widget.TextView; import android.widget.Toast;

public class Mensagens

@SuppressLint("ShowToast")

public static void Notificacao(Context context, String[] mensagens) if (mensagens != null) if (mensagens.length > 0)

Toast toast = Toast.makeText(context, mensagens[0], Toast.LENGTH_SHORT);

LinearLayout linearLayout = (LinearLayout) toast.getView();

for (int i = 1; i < mensagens.length; i++) TextView textView = (TextView)

Toast.makeText(context, mensagens[i], Toast.LENGTH_SHORT).getView().findViewById(android.R.id.message);

((LinearLayout)

Monografia Guincho Bluetooth

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