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1. Placa mãe 2018 Novo - Prévia

1. Descrição
   A placa mãe é a parte eletrônica que interliga todos os componentes e periféricos do robô. Ela contém as trilhas que levam dados de leitura dos sensores e da comunicação até a Discovery, que processa esses dados e retransmite comandos aos periféricos do robô.

Figura 1: Vista Top Layer.

Figura 2: Vista Bottom Layer.

1. Diagramas de blocos
   O diagrama de blocos apresenta esquematicamente cada bloco de componentes da placa mãe, que atuam em determinadas funções do robô, além dos respectivos protocolos de comunicação e as potências fornecidas.

Figura 3: Diagrama de blocos. Link para arquivo Draw.io: https://drive.google.com/file/d/1oHTAm_DLg5y5thfa8CyINfOHUUN-vhO3/view?usp=sharing.

1. Microcontrolador STM32F407 Discovery:
   A placa Discovery é a responsável por gerar os protocolos de comunicação que realizam a leitura dos sensores. Ela também gera os sinais para execução de funções do robô. Além disso, com a leitura da comunicação, juntamente com a leitura dos sensores, ela realiza o processamento dessas informações para determinar as ações do robô.

1. Comunicação NRF24:
   A NRF24 é responsável pela comunicação do robô com os dados da inteligência. Ela recebe as informações da comunicação e armazena, até o momento que recebe o protocolo de comunicação SPI da Discovery e então envia esses dados da inteligência.

1. Sensor da Bola:
   Se trata de um led infravermelho e um fotodiodo que é acionado por frequência de infravermelho.

1. Giroscópio MPU-9250 (atualmente fora do mercado):
   É um giroscópio de 9 eixos que foi adicionado à placa, para melhorar a estimativa de velocidade, em conjunto com os encoderes.

1. Expansor De Porta STMPE811QTR:
   É responsável por converter o sinal do ID da Discovery para o formato de entrada do Display de 7 Segmentos.

1. Display de 7 Segmentos:
   É o responsável por informar visualmente o ID da Discovery.

1. Regulador 3,3V Ld1117:
   É o responsável por abaixar a tensão de 7,8V para 3,3V para alimentação dos sensores e alguns periféricos.

1. Encoder:
   É o sensor responsável por medir a velocidade angular de cada roda.

1. MF- MSMF250/16X-2:
   É um fusível resetável que torna-se um aberto em tensões acima do seu limite, e um curto em tensões abaixo.

1. Módulo de Motor:
   É o responsável por transmitir ao motor, o PWM da Discovery em uma tensão de 7,8V diretamente da bateria.

1. Monitor de Corrente INA169
   É um sensor que realiza uma medição analógica da corrente que é fornecida ao motor.

1. Placa de Chute:
   É o módulo responsável por receber os sinais para carregar o capacitor e descarregar no solenoide.

1. Diagrama de blocos sobre PCB:
   O diagrama abaixo apresenta a mesma topologia do diagrama acima, apenas com o posicionamento orientado na placa.

Figura 4: Diagrama de blocos sobre Pcb. Link para arquivo Draw.io: https://drive.google.com/file/d/104-BmVjvxDn3r5iYI4GSVm3f6mbCw_fn/view?usp=sharing.

1. Vantagens em relação ao modelo anterior
   As principais adições do modelo 2018 em relação ao 2016 são:
• adição de leds, para possibilitar um debugging visual;
• adição de um giroscópio para melhorar as estimativas de velocidade;
• adição de um display de 7 segmentos, para facilitar a identificação do ID da Discovery;
• adição de uma chave entre a Discovery e a placa de chute.

  As principais alterações do modelo 2018 em relação ao 2016 são:

• troca do monitor de corrente de digital para analógico, para possibilitar uma leitura mais rápida dos valores de corrente;
• redimensionamento das trilhas de Vcc para reduzir as perdas de potência.

1. Esquemáticos:

   O esquemático abaixo é um modelo da Placa Mãe, padronizado por cores com o diagrama de blocos.

Figura 5: Esquemático De Blocos

A vista abaixo representa a posição e o dimensionamento das trilhas na camada de cima da Placa Mãe.

Figura 6: Top Layer

A vista abaixo representa a posição e o dimensionamento das trilhas na camada de baixo da Placa Mãe.

Figura 7: Bottom Layer

A lista completa de materiais utilizados na placa mãe (BOM Placa Mãe.xlsx), está nos arquivos anexados. A lista abaixo é uma versão resumida:

Figira 8: Bill of materials