Usar controle do PS2 como base para controle sem fio #2

Vamos direto ao assunto!

Esse é o desenho da montagem do controle, como é visto na imagem, são poucas conexões, será um trabalho bem simples.

Acima é o esquema do emissor. Vou descrever as conexões ao Arduino.

Os pinos ligados ao LT8900:

Arduino -> LT8900

 GND        GND

 3v3        VCC

 8          PKT

 9          CS

 10         RST

 11         MOSI

 12         MISO

 13         SCK

Os pinos ligados ao PS2

Arduino -> PS2
  DAT       6   //Marrom   (usar pull-up)

  CMD       5   //Laranja

  SEL       4   //Amarelho (usar pull-up)

  CLK       3   //Azul

  3.3V      VCC //Vermelho

  GND       GND //Preto
*verde e cinza,não serão usados.

O positivo (+) da bateria é ligado em um dos pinos da chave liga/desliga, geralmente no central, se a chave for de 3 pinos, pode ser uma chave com apenas 2 pinos, o outro pino da chave é ligado ao RAW do arduino, em alguns modelos poder ser VIN.

O negativo (-) da bateria é ligado ao GND, o GND é comum, pode ser ligado em qualquer lugar, contanto que todo GNDs estejam ligados uns aos outros. GND é o mesmo que (-).

Também é usado uma bateria recarregável de 3,7V 1200mah e um módulo carregador de bateria TP4056

Pronto. só isso!!!

Tutorial passo a passo em vídeo

Construção Impressora 3D - (parte mecânica) #7

Ainda no eixo Y

Marcar os locais que ficará fixa a correia dentada



Prender uma das extremidades usando braçadeira de nylon.











Fixar ao eixo usando outra braçadeira de nylon, no local marcado anteriormente.

Construção Impressora 3D - (parte mecânica) #6

Conjunto eixo Y

O eixo Y é formado por duas barras retificadas cilíndricas de aço inox de 8mmX250mm (25cm), paralelas distante 7cm entre si. Para segurar as barras são usadas duas peças e cada peça é formada por duas partes feitas com barra quadrada de alumínio de 0,6cmX9cm, é a mesma peça já feita anteriormente. 

Nesse conjunto será afixado a ponta aquecida, para isso será necessário fazer um furo para fixar o suporte da ponta aquecida, o furo pode ter de 2,5mm a 5mm, para colocar parafuso e porca. Fica distante 2cm do furo que segura a barra superior. 

O Suporte da ponta aquecida é feito usando um pequeno pedaço de perfil L de alumínio, foram feitos dois furos um para fixá-lo no conjunto eixo Y e o outro para encaixe da ponta aquecida, feito com broca de aço rápido 10mm. O lado maior tem 2,5cm e o menor 1cm (medidas internas), o tamanho não importa muito, a distância do furo de 10mm da base é de 1cm.

Construção Impressora 3D - (parte mecânica) #5

Colocar motor do eixo Z

Antes de colocar esse motor, foi feito o conjunto que segura o eixo Y, pois é nele que fica a porca, que faz a movimentação do eixo Z, esse eixo movimenta a ponta aquecida para cima e para baixo, na verdade movimenta todo o conjunto do exito Y no qual a ponta aquecida fica afixada.


Depois de fixar a porca, passe a barra roscada pela porca, rosqueando é claro...

Para fazer essa porca foi utilizado um pequeno pedaço de perfil L de alumínio, feito o furo um pouco menor que 5mm e depois feito a rosca com a própria barra roscada, ou um parafuso de mesmo diâmetro.

Verifique a posição ideal para a fixação do motor, quando achar o ponto, marque e faça a furação para os parafusos ou use parafusos auto atarraxantes, aposição ideal é quando a barra roscada fixa 100% na vertical, use as barras do eixo Z como base, tendo em mente que elas estão 100% na vertical.

Pronto motor do exito Z fixado

Construção Impressora 3D - (parte mecânica) #4

Montagem do conjunto eixo Y

Material (aqui será utilizado eletromecânico e mecânico)

• 2 Polia dentada GT2 com 20 dentes para eixo de 5mm e passo de 2mm
• 2 Motor de passo 28BYJ-48 5V, modificado para bipolar.
• 4 polias lisas GT2 para eixo 3mm (pode ser 5mm)
• 4 Parafusos de 3x20mm, com duas porcas e uma arruela para cada parafuso. Se o furo das polias forem 5mm, usar 5x20mm. É um parafuso de 2cm de rosca. Será usado para fixar o motor e como eixo das polias lisas.

Colocar a polia dentada no motor de passo

Fixar o motor usando um parafuso entrando do lado do motor, atravessando a madeira. Coloque uma arruela e uma porca, fixe bem.

Agora coloque as polias lisas, e então as porcas, essas porcas servirão apenas para que as polias não caiam, as correias é que ajusta o lugar da polia, pode colocar um pingo de cola na porca e na ponta do parafuso, para ficar fixo. Na verdade essa porca não é necessária, pois a correia segura a polia lisa.


Faça o mesmo para o suporte do eixo Y

Construção Impressora 3D - (parte mecânica) #3

Material necessário para essa etapa

• 1 Pedaço de chapa de MDF 3mm, acrilico ou aluminio medindo 9,5cmX9,5cm
• 1 Pedaço de chapa de MDF 3mm, acrilico ou aluminio medindo 5,5cmX9,5cm
• Abraçadeira de nylon conhecida também como enforca gato ou lacre, vários, pois as vezes é necessário quebrar e fazer novamente.
• 9 Rolamentos lineares de 8mm. 3 para o eixo X, 3 para o eixo Z e 3 para o eixo Y. os rolamentos dos eixos Y e Z ocupam a mesma peça.

Ferramentas

• Furadeira ou micro retífica
• Broca de 2,5mm, ou broca da espessura que passem das abraçadeiras.

(1) Recorte e cole o desenho para a furação da peça que segura o eixo Y e também que se move no eixo Z, os furos são nos pequenos retângulos e nos círculos, Os quatro retângulos grandes são apenas o local que ficarão os rolamentos lineares. Nessa peça também vai embarcado do motor que movimenta do eixo Z.

(2) Monte a peça com na imagem a baixo, fixando os rolamentos lineares com as  abraçadeiras de nylon.

Depois de montada

(3) Montar a peça do eixo X da mesma maneira

Construção Impressora 3D - (parte mecânica) #2

Material necessário para essa etapa

• 1 Tabua de MDF ou qualquer madeira de 15mm (1,5cm), tamanho 37cmX24cm.
• Barra quadrada de alumínio 6mm, para fazer peças de 9cm (Usei um pedaço um pouco maior que 1m, marquei 2mm maior que 9cm, pois tem +/-2mm que é a espessura da serra. Se quiser usar pedaços de 10cm, não terá problema algum.
• Barra cilíndrica de aço inox retificada de 8mm, 6 pedaços de 25cm ou 30cm

Ferramentas

• 1 Furadeira, preferencialmente vertical ou de bancada, na falta, usar furadeira manual mesmo, mas será necessária mais atenção para fazer os furos o mais vertical possível
• 1 broca de aço rápido 5/16" (7,937mm que é quase 8mm)
• 1 broca de aço rápido 1/8" (para os parafusos de 3mm)
• 1 broca de aço rápido de 6mm, ou qualquer broca um pouco menor que 5/16", será usada para furar antes de fazer o acabamento com a broca 5/16".

(1) Vou iniciar a construção pela base, vou usar uma tábua de madeira MDF de 15mm medindo 37cm por 24cm, esse tamanho não vai importar muito, no minimo usar 8cmx23cm. Vou usar uma tábua velha que tinha. Quanto mais grossa for tábua, mais fixa ficarão os trilhos, mas não vamos exagerar muito, acho que 15mm é mais que suficiente.

(2) Serrar pedaços de 9cm da barra quadrada de alumínio.

(3) Agora, com dois pedaços da barra de alumínio, juntar e envelopar com fita adesiva, vou usar a fita transparente que comumente chamamos de durex, pois ela não é tão flexível como a fita isolante










(4) Fazer duas marcas a 4mm das extremidades para fazer os furos para os parafusos de fixação, vou usar uma broca de 1/8" pois vou usar parafusos de 3mm ou 1/8m. Vou juntar os pedaços para que os furos fiquem paralelos e possa colocar o parafuso que vai atravessar as duas peças. Para a furação ser mais precisa, o ideal é antes de furar, fazer uma marca com um prego ou punção, usando um martelo para fazer uma pequena marca, não bater com muita força para não danificar a peça.

(3) Fazer os furos nos locais previamente marcados

(4) Fazer mais dois furos, só que agora é no encontro das duas partes de alumínio, esses furos devem ser feitos com mais cuidado, marque o primeiro furo a 1cm da extremidade, e marque o segundo furo 7cm partindo da marca já feita (1cm). Fure o primeiro furo com muito cuidado, bem devagar para não aquecer a peça nem soltar a fita que une as partes, se sentir que aqueceu, esfrie com água, depois de furado, verifique se ainda está a 7cm de distancia da outra marca, meça a partir do centro do furo, se estiver menor ou maior que 7cm, refaça a marca e então faça o segundo furo. Se observar a foto, pode verificar que tem um pedaço de metal em um dos furos anteriores, usei isso para que as partes não se movesse, pode até colocar os parafusos dos dois lados, isso garante garantiria que as partes não se movessem ou separassem.

(5) Usando fita adesiva, fixar a peça de alumínio na base de madeira para marcar os furos, isso vai garantir que os trilhos, barras cilíndricas de aço retificado, fiquem paralelas. Esse processo é feito apenas para marcar os locais dos furos das barras.

Marcação feita

(6) Furação da base com broca de 6mm e em seguida com broca de 5/16"

(7) Furação da peça de alumínio também com a broca de 6mm e broca de 5/16, pode usar uma broca escalonada, ou usar broca de tamanhos diferentes até chegar na 5/16,quanto mais brocas usar, mais preciso irá ficar.

RESULTADO [1], Trilhos do eixo Z


Proceguir

Construção Impressora 3D - (parte mecânica)

Vou começar pelo custo do projeto

Descrição	Valor total
KIT Arduino Mega + RAMPS + 4 x drivers	127,00
Fonte 12V 10A	70,00
Mesa aquecida + termistor + LED	120,00
Tubo PTFE 4mmx2mm (melhor 4mmx3mm)	25,00
Filamento PLA	130,00
Eixo retificado 8mm ( 6 partede 30cm)	120,00
Polias lisas furo 3mm GT2, 4 unidades	40,00
Polias dentadas 20 dentes GT2,furode 5mm 3 unidades	30,00
Ponta aquecida (incluindo cooler e termistor) para filamento de 1,75 e bico de 0,4mm	85,00
Chave fimde curso 3 unidades	30,00
Engrenagem MK8 para extrusora	10,00
2 metros perfil aluminio (para usar como mancal)	12,00
Parafusos e porcas e arruelas	15,00
Lacres plasticos	4,00
Motores de passo 28byj-48	30,00
Rolamentos 8mm 9 unidades (melhor usar 12)	79,00
Correia GT2 6mm 1 metro	10,00
TOTAL	R$ 937,00

Importando os produtos da china chega a gastar 40% desse valor, talvezgaste uns 400,00.
Comprando os itens de um único fornecedor, deve economizar uns 20% ou 30%.

OBS:Use barras de 8mm rolamentos lineares de 8mm para essas barras, mas aconselho o uso de barras e rolamentos lineares de 6mm, por serem mais leves.
OBS2: Tente comprar o maior número de itens com o mesmo fornecedor para economizar no valor do frete (envio).

Preparação LT8900 para testes

Mais informações e a descrição dessa placa LT8900 pode ser vista em:
http://alberiolima.blogspot.com.br/2017/10/lt8900.html

Vídeo do teste:
https://www.youtube.com/watch?v=xp4BwJbGWB0

LT8900

O LT8900 é um módulo de rádio que opera em 2.4G, ele é um transdutor então pode operar tanto enviando quanto recebendo dados, o modelo da imagem mede apenas 1,2cm X 1,8cm e já tem antena integrada na própria placa. É semelhante ao NRL24L01 ou SE8R01, porém como os outros, ele só é compatível com ele mesmo, ou seja, um módulo LT8900 só conversa com outro LT8900. Existem outros modelos de placas com antenas externa e maior alcance, mas vou usar esse modelo para esse tutorial. Apesar do CI LT8900 permitir o uso dos protocolos SPI e I2C, esse modelo de placa permite apenas SPI, sua alimentação pode ser de 1,9V a 3,6V, tipicamente usamos 3.3V.

Para testar vamos precisar de dois Arduinos e dois módulos LT8900. Serão montados dois conjuntos, um emissor e outro receptor.

Preparação dos LT8900

A biblioteca para Arduino pode ser baixada em:
https://github.com/alberiolima/LT8910

Abaixo vídeo de como instalar uma biblioteca no Arduino

Depois de instalada a biblioteca na IDE do Arduino, também foram instalado alguns exemplos de uso dela, valor usar o exemplo lt8900test, que é um código de teste que serve tando para o modo de envio quando para o modo de recebimento, para ativar o modo envio para ligar a porta A3 do Arduino ao GND (LOW), e para ativar o modo de recebimento ligue o pino A3 do Arduino ao 3.3V (HIGH).

Na inicio do código tem a descrição da ligação do LT8900 ao Arduino

/* Conexão:

 Arduino -> LT8900

 GND        GND
 3v3        VCC
 8          PKT
 9          CS
 10         RST
 11         MOSI
 12         MISO
 13         SCK

 Conecte A3 no GND para o modo enviar ou ao 3.3V para o modo receber.
*/

Vídeo do teste

https://youtu.be/xp4BwJbGWB0

Folha de dados do LT8900 ou LT8900

Usar controle do PS2 como base para controle sem fio

Na prototipagem e no desenvolvimento de eletrônicos, muitas vezes nos deparamos com a necessidade de um controle sem fio para dispositivos. Criar um controle do zero, apesar de possível é uma tarefa desnecessária, na prototipagem, como produto final já seria outra história. Podemos aproveitar dispositivos já prontos para isso. Algumas vezes o preço desse controle também é um problema, ou então você quer algo mais flexível. 

Uma solução de custo bem interessante e também de grande flexibilidade é o uso do controle remoto do aparelho de video-game playstation. É um controle que tem dois sticks analógicos e muitos botões, é bem pequeno e sua arquitetura é bem simples. É um dispositivos que podemos comprar em qualquer esquina. 

Então vamos pensar no problema:

Preciso de um controle, já temos. Mas preciso que seja sem fio. Quando pensamos em um controle sem fio aí muita coisa muda, na verdade até já existe esse mesmo controle sem fio, porém seu custo já não é interessante e também a questão do alcance, você pode querer um controle de longo alcance! Vamos precisar de algumas coisas para transformar um controle com fio em um sem fio, a primeira coisa que temos que tratar é uma fonte de alimentação, bateria, já que o mesmo não estará ligado a nada! Se vamos colocar uma bateria então temos que pensar em uma bateria pequena para caber dentro do controle, ou teremos que construir também um compartimento para bateria que seria anexo externamente ao controle, vamos tratar a ideia de colocar a bateria dentro do controle. Precisamos de espaço. Para ganhar espaço podemos retirar os motores que são usados para vibrar o controle, eles também consumiriam grande energia, o que não é uma coisa boa, já que vamos usar uma bateria e que ela será pequena por causa do espaço interno do controle. Então os motores serão retirados.

Para não termos que ficar trocando a bateria vamos precisa de um sistema de carregamento da bateria e também de uma bateria que seja recarregável. 

Existe um módulo carregador de bateria muito comum e de ótimo custo, que é o TP4056, o módulo é uma plaquinha bem pequena e já tem um conector USB, o que já facilita seu uso. 

Conheça o TP4056






Para enviar os dados de forma sem fio, precisaremos de outro componente. Existem vários módulos e várias tecnologias para isso, que pode ser RF, WIFI, bluetooth. O que vai definir é o consumo de bateria e o alance do módulo. Também temos que observar que o controle será divido em duas partes, uma parte será o emissor e outra parte será o receptor, o receptor será instalado no dispositivo que queremos controlar.
O módulo sem fio que escolhi foi o LT8900 que é semelhante ao NRF24L01 ou SE8R01. Existem vários outros no mercado, existem módulos com alcance de 10KM, até mais, nesse caso vou precisar apenas de 100M,  vou usar o LT8900 pelo tamanho bem reduzido, pelo consumo de energia, mas qualquer um dos outros teria o mesmo resultado. A escolha por ele também levou em consideração o formato do CI, é um componente fácil de ser soldado a uma placa, então caso futuramente se queira desenvolver um placa completa, esse CI já seria uma boa opção.

Então voltando ao controle, no emissor, para tratar os dados e enviar para o receptor vamos precisar de um sistema de processamento, um microcontrolador, vamos usar um sistema já pronto que é um Arduino, precisamos de um modelo que caiba dentro do controle. Até existem placas semelhantes ao Arduino já com RF ou WIFI, posso citar as placas com ESP8266, que é um módulo WIFI, mas nesse caso será usado o Arduino pela facilidade de compra, por muitas pessoas terem maior familiaridade com ele, também pelo fato de poder trocar a tecnologia sem fio, RF,WIFI, bluetooth, caso necessário, sem trocar o microcontrolador (sistema de processamento).

Para desenvolver o código, iremos usar a própria IDE do Arduino, para a comunicação entre o controle e o Arduino iremos usar uma biblioteca já pronta para isso, que trata os comandos recebidos da placa do controle PS2: PS2X_lib

Então o controle funcionará assim:
O usuário aperta os botões e sticks, a placa do PS2 trata esses comandos e os envia para o Arduino, o Arduino trata esses comandos e envia para o receptor através do módulo sem fio LT8900.
É necessária uma rotina de pareamento entre o controle emissor e o receptor, para no caso da existência de vários controle sendo usados no mesmo local. Também vamos adicionar um botão ON/OFF.

Para controles mais complexos poderíamos desabilitar a placa mãe do controle PS2 e usar o Arduino para o controle total, Nesse caso todos os botões e sticks seriam ligados ao Arduino, ocupando mais portas, porém o controle poderia ser mais rápido e também ter um melhor gerenciamento de energia, talvez nesse caso seria hora de desenhar a placa inteira, mas na fase de prototipagem... seria gambiarra mesmo!

Vídeo:
https://youtu.be/zYSREV6Kmtc