Neste projeto, você vai montar um mini canhão que dispara projéteis impressos em 3D usando um elástico. Dois potenciômetros, aqueles botões que parecem o volume do rádio, controlam tudo: um move o canhão e o outro puxa o gatilho.

Arquivos do Projeto

Materiais Necessários

• Filamento PLA para imprimir o canhão e os projéteis
• 1 Arduino
• 2 servomotores SG90
• 2 potenciômetros de 10 kΩ
• Jumpers e protoboard
• 1 tubo de alumínio fino para servir de eixo
• 1 vareta de ferro que caiba dentro do tubo
• Arame
• Palitos de sorvete
• Elásticos
• Bastões de cola quente
• Base de madeira ou MDF para fixar tudo

Ferramentas Necessárias

• Impressora 3D
• Pistola de cola quente
• Arco de serra ou mini serra, para cortar o tubo de alumínio e a vareta de ferro
• Alicate de corte, para o arame
• Alicate de bico, para dobrar o arame
• Lixa, para ajustar o encaixe do projétil no cano
• Estilete
• Computador com a IDE do Arduino instalada
• Cabo USB para conectar o Arduino

Etapas

Imprimir as peças

• Imprima o corpo do canhão. PLA funciona bem, e preenchimento em torno de 20% já dá conta.
• Imprima o projétil. Faça logo alguns, porque eles costumam sumir depois dos primeiros disparos.
• Teste o encaixe do projétil no cano. Ele precisa deslizar sem folga demais e sem agarrar.
• Se estiver apertado, lixe o projétil ou o interior do cano até correr liso.

Montar o eixo do canhão

• Corte o tubo de alumínio no comprimento necessário para atravessar o canhão e sobrar um pouco de cada lado.
• Corte a vareta de ferro no mesmo tamanho e encaixe dentro do tubo. O alumínio deixa o giro liso e o ferro dá firmeza ao eixo.
• Passe o eixo pelo furo do corpo do canhão.
• Monte dois suportes na base, um de cada lado, e apoie as pontas do eixo neles.
• Mova o canhão com a mão. Ele deve subir e descer livremente, sem travar e sem ficar frouxo.

Fazer o braço de controle

• Corte um pedaço de arame e prenda na lateral do canhão.
• Dobre a ponta do arame para formar um ponto de encaixe.
• Encaixe um bracinho de palito de sorvete nesse arame. É por ele que o servo vai movimentar o canhão.
• Confira se o palito tem espaço para se mexer sem bater na base ou nos suportes.

Instalar o servo de baixo

• Posicione o primeiro servomotor na base, embaixo do canhão.
• Encaixe uma alavanquinha no eixo do servo. Dá para usar um dos braços plásticos que vêm com o motor.
• Ligue a ponta da alavanca ao braço de palito de sorvete.
• Gire o eixo do servo com a mão e observe: o canhão precisa acompanhar o movimento, subindo e descendo.
• Quando o movimento estiver certo, fixe o servo na base com cola quente.

Preparar o disparo

• Na frente do canhão, cole um gancho para enroscar o elástico. Pode ser um pedaço de arame dobrado ou de palito.
• Posicione o segundo servomotor na parte de trás do canhão, um pouco recuado.
• Encaixe um braço plástico no eixo desse servo. É ele que vai segurar o elástico.
• Estique o elástico do gancho da frente até o braço do servo, passando por cima de onde fica o projétil.
• Gire o eixo do servo com a mão e veja se o elástico escapa do braço. Se escapar fácil demais ou não escapar, ajuste a posição do servo.
• Fixe o servo com cola quente.

Fazer as ligações

• Servo de baixo:
  
  Fio marrom ou preto no GND
  Fio vermelho no 5V
  Fio laranja ou amarelo no pino 9
• Servo do gatilho:
  
  Fio marrom ou preto no GND
  Fio vermelho no 5V
  Fio laranja ou amarelo no pino 10
• Potenciômetro do servo de baixo:
  
  Perna de uma das pontas no 5V
  Perna da outra ponta no GND
  Perna do meio no A0
• Potenciômetro do gatilho:
  
  Perna de uma das pontas no 5V
  Perna da outra ponta no GND
  Perna do meio no A1
• Confira todas as ligações antes de conectar o Arduino ao computador.
  
  Atenção: se os servos ficarem tremendo ou o Arduino reiniciar sozinho, a alimentação pela USB não está dando conta. Use uma fonte externa de 5V para os servos e ligue o GND dela ao GND do Arduino.

Programar o Arduino

• Abra a IDE do Arduino e crie um novo sketch.
• Copie o código do txt fornecido
• Selecione a placa e a porta certas no menu Ferramentas.
• Clique em Carregar e espere a mensagem de upload concluído.
  
  Como o código funciona: ele lê a posição de cada potenciômetro e converte o valor em um ângulo entre 10 e 170 graus. Girou o botão, o servo acompanha. O curso não vai de 0 a 180 de propósito, para o motor não forçar nos extremos nem bater nas peças.

Calibrar

• Gire o potenciômetro do A0 de uma ponta à outra e observe o canhão. Ele deve se mover sem travar.
• Faça o mesmo com o potenciômetro do A1 e observe o braço do gatilho.
• Se algum servo bater em uma peça no fim do curso, aperte o intervalo no código, trocando 10, 170 por 30, 150, por exemplo, e carregue de novo.
• Descubra a posição do potenciômetro do gatilho em que o braço segura o elástico. Essa é a posição de "armado".

Disparar

• Coloque o botão do gatilho na posição de armado.
• Estique o elástico e prenda no braço do servo.
• Coloque o projétil no cano, embaixo do elástico.
• Ajuste a posição do canhão com o potenciômetro do A0.
• Gire devagar o botão do gatilho. Conforme ele gira, o servo solta o elástico e o projétil sai.

Conclusão

Segurança
Nunca aponte o canhão para pessoas ou animais, principalmente para o rosto. Use projéteis leves e faça os testes em um lugar aberto.

Vá além
Coloque um terceiro servo embaixo da base para girar o canhão para os lados.
Troque o potenciômetro do gatilho por um botão, para disparar com um clique.
Monte alvos de papel e faça um campeonato de pontaria.

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