Projeto elétrico da ressolda · TCC2
O robô está aberto porque o trilho de 5 V do Raspberry ficava em 4,4 V. A causa medida é fio de kit Arduino em ramo de potência — mas há uma segunda hipótese aberta no conversor, e ela precisa ser separada antes de fechar o chassi.
Grafo 01
Clique em um nó para destacar suas dependências. Tracejado amarelo é ramo previsto mas desligado; linha teal cruza os dois domínios.
Mesma topologia em texto
Cada pack sai para o P1 fêmea da borda externa e de lá vai para o botão on/off. Os conversores ficam na base; a placa do topo recebe só tensão já convertida.
DOMÍNIO SISTEMA — pack 3S2P + BMS · 9,9 a 12,6 V conforme a carga
══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════
┌── rabicho 20 AWG ──► [ P1 fêmea SIS ] ◄ borda externa
│ só corrente de carga
│
pack 3S2P ──────────●──────► SW_SYS ──► ┌──── PEÇA G · 6x4 ────┐
+ BMS emenda (+) │ L6 ═ VBAT_SYS+ ├──► LM2596 ──► 5V_LOGIC
(sem fusível) perto do pack │ L1 ═ GND_SYS ├──► XL4015E1 ⚠ ──► 5V_PI
│ └──────────────────────┴──► XL6019E1 ⚠ ──► 12V_KIN
└── GND ──[2× 20 AWG]──────► L1 da peça G
(o GND não passa pela chave)
DOMÍNIO MOTOR — pack 3S original · 9,9 a 12,6 V
══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════
┌── rabicho 20 AWG ──► [ P1 fêmea MOT ] ◄ borda externa
│
pack 3S ──[FUSE 10A]──●──► SW_MOT ──┬──► XL4015E1 ──► 8V_MOT
original emenda (+) │
│ └──► LM2596 ──► 5V_MOT ✂ ENTRADA DESLIGADA
└── GND ──[2× 20 AWG]────────────────────► GND_MOT
│ │ │ │ │ │
5V_LOGIC+ 5V_PI+ 12V_KIN+ GND_SYS 8V_MOT+ GND_MOT
│ │ │ │ │ │
└───────────┴───────────┴──────────┴──► sobe pro TOPO ◄────┴────────────┘
O que a bateria entrega não é 12 V fixo: um pack 3S vai de 9,9 V descarregado a 12,6 V cheio, com 11,1 V nominal. Essa faixa é exatamente o motivo de o XL6019 não segurar 12,0 V com o pack cheio.
Correção
Do jeito antigo os dois fios pousavam no mesmo terminal de latão do jack, e toda a corrente de uso do robô atravessava as abas do P1.
COMO ESTAVA — corrente de uso passa pelo terminal do jack
pack + ─────────────────► [ P1 terminal ] ─────────────────► chave ──► módulos
aba de latão fino, contato que degrada
COMO FICA — o P1 vira derivação
pack + ──┬──[ emenda ocidental + termorretrátil ]──[2× 20 AWG]──► chave ──► módulos
│
└──[ rabicho 20 AWG ]──► [ P1 terminal ] só corrente de carga
POSIÇÃO DO FUSÍVEL DE 10 A
hoje pack ──┬──────────────► P1 ◄ sem proteção
└── FUSE 10A ──► chave ──► módulos
melhor pack ── FUSE 10A ──┬──► P1 ◄ protegido
└──► chave ──► módulos
Fazer a emenda perto do pack, não na borda: assim o tronco de uso não faz o desvio até a borda externa. Economiza cerca de 0,7 m de cobre de ida e volta — a 3 A vale ~0,04 V em 2× 20 AWG, e valeria 0,44 V se ainda fosse jumper de 28 AWG. Reposicionar o fusível não custa componente novo, é o mesmo fusível em outra posição.
Como o jack fica antes da chave, ele permanece na tensão do pack mesmo com o robô desligado.
A chave é o interlock de carga. Com ela ligada, o carregador alimenta o pack e os módulos ao mesmo tempo.
DESLIGAR ANTES DE CARREGAR.Ela fica no topo e recebe só tensão convertida.
Dúvida de bancada, respondida
Sim, mas só com a chave ligada — e isso não é efeito da derivação. Nas duas topologias o P1 fica antes da chave, no mesmo nó elétrico.
ANTES (P1 em série) DEPOIS (P1 em derivação)
pack ── P1 ── chave ── carga pack ──●── chave ── carga
│
└── P1
Paralelo ou em série pelo terminal dá o MESMO nó. A derivação muda apenas
por onde passa a corrente de uso: abas de latão do jack, ou emenda de cobre.
CARREGANDO COM A CHAVE DESLIGADA ◄ correto
carregador ──► P1 ──●── pack ✔ só a bateria recebe
│
└──[ CHAVE ABERTA ]──X conversores ✔ circuito morto
CARREGANDO COM A CHAVE LIGADA ◄ o cenário temido
carregador ──► P1 ──●── pack ✘ carregador alimenta os dois
│
└──[ CHAVE FECHADA ]──► conversores ✘ robô ligado na tomada
INTERLOCK MECÂNICO — jack P1 de 3 terminais · DESCARTADO
pino 1 (centro) ──► pack +
pino 2 (malha) ──► pack −
pino 3 (contato) ──► tronco da carga ──► chave ──► módulos
sem plugue → pinos 1 e 3 fechados → robô alimentado normalmente
com plugue → pinos 1 e 3 ABERTOS → carga desconectada automaticamente
Descartado: o contato de comutação é rated para 0,5 a 2 A, contra os 5 a 6 A
do tronco. Esquentaria e oxidaria — a mesma armadilha da solda no terminal
do jack, só que pior.
Com a chave aberta o positivo está interrompido, e o GND sozinho não fecha circuito nenhum. A chave isola de verdade.
Não é fogo imediato, é degradação.
Com os packs fora, medir continuidade do centro do P1 até a entrada de cada conversor.
OLO talus-power.yml descreve o pack de sistema como Li-ion pack 3S2P with BMS, mas o de motor apenas como Li-ion pack 3S original, sem menção a BMS.
Com vários GND num nó torcido, o retorno do motor — 2 a 3 A chaveados em PWM — atravessa o mesmo cobre que serve de referência para Halls e IMU. O zero da lógica balança dezenas a centenas de mV no ritmo do PWM. Isso se chama impedância compartilhada, e é candidato à inconsistência histórica do canal esquerdo.
10 cm a mais de 20 AWG, ida e volta, a 3 A custam 2 × 0,10 × 0,033 × 3 = 0,020 V. São 20 mV contra um orçamento de 100 mV. O ganho é ponto estrela único, medição sob carga com o robô fechado e um lugar só para procurar quando algo cair.
Vale só com trilho de 20 AWG ou mais grosso. Em 26 AWG o mesmo desvio custa 80 mV e a placa vira o novo gargalo.
Peça A · 6 x 11 furos
Cada linha é um trilho: um fio sólido soldado por cima, ao longo da fileira inteira. Os furos são âncora mecânica — dá para soldar em qualquer ponto do cobre.
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
L1 │ ●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════● │ GND_SYS preto
L2 │ ●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════● │ GND_MOT preto
L3 │ ●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════● │ 5V_LOGIC vermelho
L4 │ ●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════● │ 5V_PI vermelho
L5 │ ●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════● │ 12V_KIN amarelo
L6 │ ●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════●══════● │ 8V_MOT verm.+etiqueta
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼
ENT ENT PONTE TB6612 Pi KINECT NANO HALL HALL PEÇA TESTE
SIS MOT L1↔L2 ESQ DIR E
LEGENDA DAS COLUNAS
C1 ENTRADA SISTEMA vem da base: L1 GND_SYS · L3 5V_LOGIC · L4 5V_PI · L5 12V_KIN
C2 ENTRADA MOTOR vem da base: L2 GND_MOT · L6 8V_MOT
C3 PONTE DE TERRA L1 ↔ L2 · barra de 2 pinos + jumper cap · ponto estrela único
C4 TB6612FNG L2 GND · L6 VM · L3 VCC
C5 RASPBERRY PI 4 L4 5V (pino físico 4) · L1 GND (pino físico 6)
C6 KINECT v1 L5 12V (P1 centro +) · L1 GND (P1 malha)
C7 ARDUINO NANO L3 5V · L1 GND
C8 HALL ESQUERDO L3 VCC · L1 GND o sinal DO vai direto ao D2
C9 HALL DIREITO L3 VCC · L1 GND o sinal DO vai direto ao D3
C10 PEÇA E · UART L1 GND referência do divisor de nível
C11 PONTOS DE TESTE 1 pino macho em cada linha, L1 a L6
ORDEM OBRIGATÓRIA: C1 · C2 · C3 · C4
O retorno dos motores vai de C4 até C2 pela L2 — 5 mm de trilho — e sai para o
pack sem entrar no GND_SYS. De C5 em diante a ordem é livre.
LINHA = trilho = uma rede elétrica. COLUNA = uma posição de ligação.
Só a C11 é de medição.
A ordem das colunas não é arbitrária: o retorno dos motores percorre C4 → C3 → C2 na L2, cerca de 5 mm de trilho, 0,2 mV a 3 A. Nunca entra no GND_SYS.
| Col | Linha | Liga em | Fio |
|---|---|---|---|
| C1 | L1 / L3 / L4 / L5 | da base: GND_SYS / 5V_LOGIC / 5V_PI / 12V_KIN | 20 · L1 e L4 dobrados |
| C2 | L2 / L6 | da base: GND_MOT / 8V_MOT | 20 · L2 dobrado |
| C3 | L1 + L2 | PONTE — barra de 2 pinos mais jumper cap | — |
| C4 | L2 / L6 / L3 | TB6612 rodas: GND / VM / VCC | 20 / 20 / 22 |
| C5 | L4 / L1 | Raspberry Pi — pino 4 e pino 6 | 2× 20 AWG |
| C6 | L5 / L1 | Kinect — P1, centro positivo | 20 |
| C7 | L3 / L1 | Arduino Nano — pino 5V e GND | 22 |
| C8 | L3 / L1 | módulo Hall ESQ | 24 |
| C9 | L3 / L1 | módulo Hall DIR | 24 |
| C10 | L1 | GND da peça E (divisor UART) | 24 |
| C11 | L1..L6 | pontos de teste — 1 pino macho por linha | — |
Com barra de 2 pinos e jumper cap em C3, o ponto comum fica removível.
GND_MOT ↔ GND_SYS tem que dar OL. Se bipar, existe um segundo ponto comum não intencional.GND da TB6612 são um nó só dentro do módulo. Sem tirar o módulo, o teste dá falso positivo.OL, exceto GND_SYS ↔ GND_MOT com o cap dentro.Achar um curto entre trilhos com 25 fios já soldados é bem pior do que achar agora.
Antes de soldar qualquer coisa
Cortar placa já soldada é sofrimento. Quebra primeiro.
C1 C11 │C13 C15│C17 C19│C21 C23│C25 C28
┌──────────────────────────┬─┬───────┬─┬───────┬─┬───────┬─┬──────────┐
│ A — DISTRIBUIÇÃO (6x11) │✂│D (6x3)│✂│E (6x3)│✂│F (6x3)│✂│ G (6x4) │
│ topo · os 6 trilhos │ │cap VM │ │divisor│ │cap do │ │ base · │
│ INALTERADA │ │TB6612 │ │ UART │ │ Pi │ │ sistema │
└──────────────────────────┴─┴───────┴─┴───────┴─┴───────┴─┴──────────┘
C12 C16 C20 C24
11 + 3 + 3 + 3 + 4 = 24 furos úteis; 4 colunas viram serragem. A peça A não muda — o que encolheu foi D, E e F, de onde saiu espaço para a peça G da base. Riscar com estilete e régua de metal em cima da fileira de furos, 10 a 15 passadas de cada lado, e quebrar na quina da mesa. Placa marrom de baquelite quebra assim; placa verde de FR4 exige serra fina ou Dremel — e máscara, porque o pó de fibra de vidro irrita pulmão e pele.
Grafo 02
Sinal vai direto, pelo caminho mais curto. A regra é: potência centraliza, sinal vai pelo caminho mais curto.
Mesma camada em texto
Fonte de verdade é hardware/WIRING.md mais o firmware. O Wokwi modela nano:12, nano:13 e nano:A3 para aspirador e vassourinhas, que o firmware real não usa.
RASPBERRY PI 4 ARDUINO NANO
┌──────────────────┐ ┌──────────────────┐
│ pino 4 (5V) ◄──┼── C5-L4 (5V_PI) │ 5V ◄───────────┼── C7-L3 (5V_LOGIC)
│ pino 6 (GND) ───┼──► C5-L1 (GND_SYS) │ GND ────────────┼──► C7-L1 (GND_SYS)
│ │ │ │
│ pino 8 (TXD) ───┼──────────────────────────────── ┼──► D0 (RX) │ direto, 3,3 V
│ pino 10 (RXD) ◄──┼──── [PEÇA E: divisor] ◄──────── ┼─── D1 (TX) │ ⚠ 5 V → 3,2 V
│ │ │ │
│ USB ◄════════════┼══ Kinect (dados) │ D4 STBY ─────┼──┐
└──────────────────┘ │ D5 PWMA ─────┼─┐│
│ D7 AIN1 ─────┼┐││
KINECT v1 │ D8 AIN2 ────┐│││
┌──────────────────┐ │ D6 PWMB ───┐││││
│ P1 centro (+) ◄──┼── C6-L5 (12V_KIN) │ D9 BIN1 ──┐│││││
│ P1 malha (GND)───┼──► C6-L1 (GND_SYS) │ D10 BIN2 ─┐││││││
│ USB ═════════════┼══► Pi │ ││││││││
└──────────────────┘ │ D2 HALL_L ◄──┼┼┼┼┼┼┼┼── módulo Hall ESQ (DO)
│ D3 HALL_R ◄──┼┼┼┼┼┼┼┼── módulo Hall DIR (DO)
│ D11 BUZZER ──┼┼┼┼┼┼┼┼──► buzzer ATIVO ──► C7-L1
│ A4 SDA ───┼┼┼┼┼┼┼┼──► MPU6050
│ A5 SCL ───┼┼┼┼┼┼┼┼──► MPU6050
└──────────────┼┼┼┼┼┼┼┘
│││││││
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┘││││││
│ ┌──────────────────────────────────────────────────────────── ┘│││││
│ │ ┌───────────────────────────────────────────────────────────┘││││
│ │ │ ┌─────────────────────────────────────────────────────────┘│││
│ │ │ │ ┌───────────────────────────────────────────────────────┘││
│ │ │ │ │ ┌──────────────────────────────────────────────────────┘│
│ │ │ │ │ │ ┌────────────────────────────────────────────────────┘
▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼
┌────────────────────────────────────┐
│ B B A A P P S TB6612FNG │
│ I I I I W W T (rodas) │ ╔═══════════╗
│ N N N N M M B AO1 ──┼───────────►║ MOTOR ║
│ 2 1 2 1 B A Y AO2 ──┼───────────►║ ESQ ║ 3× 100 nF
│ │ ╚═══════════╝
│ VM ◄── C4-L6 (8V_MOT) ──┐ │ ╔═══════════╗
│ VCC ◄── C4-L3 (5V_LOGIC) │ PEÇA D │ BO1 ──┼──────────►║ MOTOR ║
│ GND ──► C4-L2 (GND_MOT) ─┘ │ BO2 ──┼──────────►║ DIR ║ 3× 100 nF
└────────────────────────────────────┘ ╚═══════════╝
Par de cada motor torcido. Cabo de cada Hall — VCC, GND, DO — torcido, com o DO torcido junto do GND.
| O quê | Vai direto | Por quê |
|---|---|---|
| PWM, AIN/BIN, STBY | Nano → TB6612 | alongar sinal e encostar em trilho de potência é convite a ruído |
| Sinal dos Halls | módulo → Nano | idem; o par vai torcido com o próprio GND |
| SDA/SCL da IMU | Nano → MPU6050 | I2C curto, abaixo de 20 cm |
| AO1 / AO2 / BO1 / BO2 | TB6612 → motores | corrente alta ponto a ponto, não tem o que distribuir |
| Buzzer D11 | Nano → buzzer | ponto a ponto |
| UART TX/RX | Pi ↔ peça E ↔ Nano | sem fio de GND no cabo: os dois terras já se encontram na L1, a 5 mm um do outro |
Peças D, E e F
Capacitor de desacoplamento só funciona perto do que ele desacopla. Nenhuma dessas peças fica na placa central.
Colada no módulo. Longe do driver, o fio entre os dois anula o efeito.
Já instalado nesta sessão. É o que impede 5 V de entrar no GPIO do Pi.
L1-C3, com ponte vertical até L3-C1O Pi 4 tem transiente rápido que fio nenhum acompanha. Quem responde nesse tempo é capacitor local.
Substitui o nó torcido na saída da chave. A SW_SYS alimenta três conversores; sem essa placa os três fios voltam a se amontoar no terminal da chave — que era o problema original.
VBAT_SYS+, da saída da chaveGND_SYS, direto do negativo do pack, sem passar pela chaveL2 a L5 livres — cabe o transistor do buzzer ou o VBAT_MOT futuroCom o 5V_MOT desligado, a SW_MOT alimenta um conversor só.
Um buck regula a própria saída, então queda no fio de entrada não aparece na saída — ela só reduz margem.
PEÇA D — bulk no VM da TB6612 PEÇA F — bulk na entrada do Pi
C1 C2 C3 C1 C2 C3
┌──────────────────────────┐ ┌──────────────────────────┐
L1 │ ●═════════●═════════● │ ═ VM │ ●═════════●═════════● │ ═ 5V_PI
│ │ │ │ │ │ │ │
L3 │ ┌┴┐ ┌┴┐ │ │ ┌┴┐ ┌┴┐ │
│ │E│ │C│ │ │ │E│ │C│ │
L4 │ └┬┘ └┬┘ │ │ └┬┘ └┬┘ │
│ │ │ │ │ │ │ │
L6 │ ●═════════●═════════● │ ═ GND_MOT │ ●═════════●═════════● │ ═ GND_SYS
└──────────────────────────┘ └──────────────────────────┘
entra 470 µF 100 nF entra 470 µF 100 nF
(C4-L6/L2) 25 V (C5-L4/L1) 16 V
PEÇA G — distribuição da base, domínio sistema (6x4) ◄ NOVA
C1 C2 C3 C4
┌────────────────────────────────────┐
L1 │ ●═════════●═════════●═════════● │ ═ GND_SYS direto do negativo do pack
L2 │ ● ● ● ● │
L3 │ ● ● ● ● │ linhas L2..L5 livres:
L4 │ ● ● ● ● │ transistor do buzzer ou VBAT_MOT
L5 │ ● ● ● ● │
L6 │ ●═════════●═════════●═════════● │ ═ VBAT_SYS+ da saída da SW_SYS
└────────────────────────────────────┘
▲ ▲ ▲ ▲
entra XL4015E1 XL6019E1 LM2596
(chave + → 5V_PI → 12V_KIN → 5V_LOGIC
pack −) 20 AWG 20 AWG 22 AWG
PEÇA E — divisor de nível do UART (6x3)
Nano D1 (TX, 5 V) ───[ R1 = 1 kΩ ]───┬─── Pi pino 10 / GPIO15 (RXD) ≈ 3,2 V
│
[ R2 = 1,8 kΩ ]
│
GND ──── C10-L1 (GND_SYS)
Pi pino 8 / GPIO14 (TXD) ──────────────────── Nano D0 (RX) direto
Na peça E: R1 deitado entre L1-C1 e L1-C3; R2 entre L3-C1 e L3-C3. O nó da junção é L1-C3 com ponte vertical até L3-C1. A L6 vira trilho curto de GND. A linha D0 ↔ pino 8 passa reta pela L5, só apoiada mecanicamente.
Sem perfboard
A plaquinha já traz pull-up, LED e comparador. Um salto de placa a mais só adicionaria duas juntas e um ponto de falha.
MÓDULO HALL (azul, LM393, 4 pinos, SEM trimpot)
┌───────────────────────────┐
│ ┌─────┐ │
│ │A3144│ [LM393] │
│ └─────┘ [LED pwr] [LED sinal]
│ │
│ VCC GND DO AO │
└────┬────┬────┬─────╳──────┘
│ │ │ └── sem uso
│ │ └──────── D2 (esq.) / D3 (dir.)
│ └───────────── C8-L1 / C9-L1 (GND_SYS)
└────────────────── C8-L3 / C9-L3 (5V_LOGIC)
+
100 nF entre VCC e GND, soldado nos próprios pinos do módulo
Soldar o cabo de 3 vias direto nos pinos pré-soldados e afogar em termorretrátil com cola. Dupont na roda, com vibração, é a receita do contato intermitente já vivido. Conferir a marcação do TO-92 com lupa: 49E ou SS49E indica sensor linear, e aí o LM393 é quem gera o digital; A3144 ou 3144 indica sensor já digital, com o comparador redundante. Nos dois casos usa-se DO.
Antes de energizar
Ordenadas por consequência. As três primeiras podem mudar o que é soldado ou queimar componente.
O Nano tem lógica de 5 V; o GPIO do Pi é 3,3 V e não tolera 5 V. Divisor já instalado.
V_IH do ATmega328P é 0,6 × Vcc = 3,0 V e o Pi entrega 3,3 V.enable_uart=1, console serial desabilitado, e /dev/ttyUSB0 vira /dev/serial0.O sintoma registrado é entrega 5 V vazio, afunda sob carga. Módulo CC/CV com o limite de corrente baixo faz exatamente isso.
Conversor elevador não regula abaixo da entrada. Com o pack 3S2P cheio em 12,6 V, a saída passa direto, cerca de 12,3 a 12,6 V.
Sem potenciômetro, o pull-up já embarcado neutraliza o pinMode(HALL_L, INPUT) do firmware. Mas o único parâmetro ajustável passa a ser o ímã.
DO e GND, aproximar o ímã e anotar em quantos mm comuta. As duas distâncias devem bater dentro de ~1 mm.Duas consequências, nenhuma bloqueante.
tone() em 2400 e 1800 Hz; buzzer ativo ignora frequência. Os padrões continuam funcionando, mas HORN e BEEP soam iguais.D11 aguenta 20 mA contínuos.O talus-power.yml declara FUTURE_FUSE_SYS_5A, mas ele não é referenciado em nenhuma conexão — o próprio WireViz avisa.
Seria downgrade justamente no trilho que já deu subtensão.
Ferro de solda
Ponto de fusão do 63/37 é 183 °C; do 60/40, 183 a 190 °C. O ferro fica mais quente porque a ponta perde calor para a junta.
| Tarefa | Temperatura | Tempo na junta |
|---|---|---|
| Fio fino de sinal (24–28 AWG) | 300–320 °C | 1–2 s |
| Fio grosso ATX (18–20 AWG) | 330–350 °C | 3–5 s |
| Ilha de módulo (Hall, TB6612, MPU6050) | 320–340 °C | máx. 3–4 s |
| Pino de barra, dupont, JST | 320–340 °C | 2–3 s |
| Terminal de motor, plano de massa | 350–370 °C | 4–6 s |
| Dessoldagem | 350–370 °C | — |
Acima de 400 °C degrada a ponta e queima o fluxo antes dele agir. Mais de 4 s na ilha de módulo barato descola a trilha. Na dessoldagem, adicionar solda nova à junta velha antes de sugar — o fluxo fresco baixa o ponto de fusão do conjunto.
Cobre a 20 °C
Cabo flexível estanhado e quente: somar cerca de 5 %.
| Bitola | Ω/m | Corrente prática (feixe curto) |
|---|---|---|
| 28 AWG (jumper de kit) | 0,213 | ~0,5 A |
| 26 AWG | 0,134 | ~0,8 A |
| 24 AWG | 0,084 | ~1,2 A |
| 22 AWG | 0,053 | ~2 A |
| 20 AWG | 0,033 | ~3 A |
| 18 AWG (ATX) | 0,021 | ~5 A |
| 16 AWG | 0,013 | ~8 A |
Positivo + GND
queda = 2 × distância × Ω/m × corrente. Ida e volta: 30 cm de distância são 60 cm de cobre.
| Bitola | 1 A | 2 A | 3 A | 5 A |
|---|---|---|---|---|
| 28 AWG | 0,13 V | 0,26 V | 0,38 V | 0,64 V |
| 26 AWG | 0,08 V | 0,16 V | 0,24 V | 0,40 V |
| 24 AWG | 0,05 V | 0,10 V | 0,15 V | 0,25 V |
| 22 AWG | 0,03 V | 0,06 V | 0,10 V | 0,16 V |
| 20 AWG | 0,02 V | 0,04 V | 0,06 V | 0,10 V |
| 18 AWG | 0,01 V | 0,03 V | 0,04 V | 0,06 V |
Escala linear: dobrou a distância ou a corrente, dobrou a queda. A linha do 28 AWG a 3 A é exatamente o bug original — 0,38 V mais a resistência de contato dos dupont dão os 4,4 V medidos no Pi. Orçamento: no trilho de 5 V, no máximo 0,10 V de fiação.
O que usar onde
Plano com 20 AWG de fonte ATX, que é o que há em quantidade. Nos três ramos de ~3 A o que aperta deixa de ser a queda e passa a ser o aquecimento — por isso eles vão com o fio dobrado.
| Ramo | Corrente | Queda com 1× 20 AWG (30 cm) | Usar |
|---|---|---|---|
| Tronco sistema pack → emenda → chave → peça G | ~3,1 A | 0,061 V | 2× 20 AWG |
| Tronco motor pack → emenda → chave → XL4015 | ~2,5 A | 0,050 V | 2× 20 AWG |
| Rabicho da emenda até a P1 na borda | ~2 A (só carga) | — | 20 AWG |
| Peça G → entrada do XL4015E1 e do XL6019E1 | ~1,5 A | 0,030 V | 20 AWG |
| Peça G → entrada do LM2596 da lógica | < 0,1 A | — | 22 AWG |
5V_PI (buck → Pi) | 3 A | 0,060 V | 2× 20 AWG |
8V_MOT (→ VM da TB6612) | 2–3 A | 0,060 V | 20 AWG |
12V_KIN (buck → Kinect) | 1,1 A | 0,022 V | 20 AWG |
5V_LOGIC (Nano, IMU, Halls) | < 0,3 A | 0,006 V | 22 AWG |
| Sinais: PWM, AIN/BIN, STBY, Halls, I2C | mA | — | jumper serve |
Engrossar positivo e GND sempre juntos — engrossar só o positivo corta metade da queda. Cores da ATX: amarelo = 12 V, vermelho = 5 V, preto = GND. Não existe cor de 8 V; usar vermelho com etiqueta.
Inventário
Confirmados no repositório ou no runtime, mais o que falta providenciar.
| Componente | Qtd | Estado | Nota |
|---|---|---|---|
| Arduino Nano (ATmega328P) | 1 | existe | UART, sem USB simultâneo |
| Módulo TB6612FNG (rodas) | 1 | existe | D4–D10 |
MPU6050 / GY-521 (0x68) | 1 | existe | A4/A5, alimentado pelo Nano |
Buzzer ativo em D11 | 1 | medir | alerta 5 |
| Módulo Hall azul (A3144 + LM393, sem trimpot) | 2 | caracterizar | alerta 4 |
| Motor DC de roda | 2 | existe | deadband ≈ PWM 80 |
Pack 3S + P1 + fusível 10 A + SW_MOT | 1 | existe | domínio motor |
Pack 3S2P + BMS + P1 + SW_SYS | 1 | sem fusível | risco aceito |
XL4015E1 → 8V_MOT | 1 | existe | do pack 3S |
LM2596 → 5V_MOT | 1 | desligado | entrada isolada até o aspirador existir |
LM2596 → 5V_LOGIC | 1 | existe | carga ~100 mA, folgadíssimo |
XL4015E1 → 5V_PI 5,1 V | 1 | conferir | alerta 2 |
XL6019E1 → 12V_KIN | 1 | conferir | alerta 3 |
| Raspberry Pi 4 · Kinect v1 + P1 | 1 + 1 | existe | — |
| Perfboard 6x28 → A(11) + D(3) + E(3) + F(3) + G(4) | 1 | cortar | peça G nova, para o leque da chave |
| Barra de pinos macho | ~12 pinos | providenciar | 6 de teste + 2 da ponte + folga |
| Jumper cap 2,54 mm | 1–2 | providenciar | a ponte de GND |
| Resistor 1 kΩ e 1,8 kΩ | 1 + 1 | instalado | divisor UART |
| Capacitor 100 nF cerâmico | ~10 | providenciar | Halls, motores, peças D/F |
| Capacitor 470 µF / 25 V e 470 µF / 16 V | 1 + 1 | providenciar | peças D e F |
| Fio 20 AWG de fonte ATX · 22–24 AWG | ~4 m · 2 m | tem de sobra | 16 e 18 AWG saíram do projeto |
| Termorretrátil 3:1 com cola · abraçadeiras | sortido · ~30 | providenciar | alívio de tração |
| NPN BC337/2N2222 + 1 kΩ | 1 | condicional | só se o buzzer passar de 20 mA |
Saíram da lista por decisão: os resistores de pull-up de 10 kΩ (o módulo Hall já tem), os breakouts de Hall em perfboard, e o fusível de 5 A do ramo de sistema.
Protocolo
Soldar sempre com os dois packs desconectados no conector. Chave desligada ainda deixa o lado de entrada energizado.
OL.Zerar o multímetro antes. Encostar as duas pontas e anotar o valor — normalmente 0,2 a 0,5 Ω. Esse número está dentro de toda medida de continuidade; sem subtrair, você aprova solda fria de 0,7 Ω achando que deu 1,2 Ω legítimo.
Tudo desligado
| Medida | Entre | Correto |
|---|---|---|
| Continuidade | GND_MOT ↔ GND_SYS — cap dentro | bipa — único ponto comum |
| Continuidade | GND_MOT ↔ GND_SYS — cap fora, TB6612 fora | OL |
| Continuidade | 8V_MOT+ ↔ 5V_LOGIC+ ↔ 5V_PI+ ↔ 12V_KIN+ | aberto entre todos os pares |
| Continuidade | qualquer + ↔ seu próprio GND | aberto (ou subindo, se for capacitor carregando) |
| Polaridade | as duas P1 | centro positivo, malha no GND |
Sob carga
| Ramo | Onde medir | Alvo | Teste de software |
|---|---|---|---|
5V_PI | pino físico 2 ou 4 contra GND 6/14 | 5,0–5,2 V | vcgencmd get_throttled = 0x0 |
12V_KIN | saída do buck-boost e entrada do Kinect | 11,8–12,2 V (ver alerta 3) | tópicos RGB-D publicam |
5V_LOGIC | pino 5V do Nano, VCC da TB6612 e dos Halls | 4,9–5,1 V | PONG e IMU_OK=1 |
| TB6612 | VM e VCC contra GND | VM ≈ 8 V, VCC ≈ 5 V, STBY alto quando ativo | pulso DRV curto, suspenso |
O watchdog de comando é de 250 ms (CMD_TIMEOUT_MS). Um DRV isolado para sozinho — em bancada é preciso repetir o comando a mais de 4 Hz.
OL com a chave desligadaDESLIGAR ANTES DE CARREGAR ao lado de cada P1D11 (limite 20 mA)/dev/ttyUSB0 por /dev/serial0hardware/WIRING.md e talus-power.yml após a ressoldatalus-power.yml — -> quebra o render do WireViz