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Logitech c170 – MOD

This post is part 9 of 9 of  AD4M4ST0R - um rover LEGO

A câmara utilizada no AD4MAST0R, uma webcam Logitech c170, não foi prevista para montagem em robots autónomos. Dois pontos que poderão ser vistos como vantajosos para o seu propósito original acabam por atrapalhar:

  • O clip é pouco útil, demasiado grande e não foi previsto como amovível
  • O cabo USB é longo (cerca de 1.2m) quando se podia ter colocado uma ficha no corpo da webcam para ser utilizada com um cabo USB do tamanho que se pretendesse

Felizmente não é difícil contornar estas limitações:

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ATENÇÃO!

A execução dos procedimentos abaixo VIOLA a garantia do produto. Além disso estes procedimentos estão descritos para um género de leitores que os compreende – se não for esse o caso NÂO tente proceder a estas modificações sob risco de danificar de foram definitiva a sua webcam e o bus USB do seu EV3 ou PC.

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1. Remoção do clip

Para remover o clip é necessária uma chave de relojoeiro (fenda ou Philips, desde que pequena). Também é conveniente uma chave de fendas maior (género busca-pólos) ou um canivete de lâmina fina mas forte.

  1. desapertar o parafuso da metade do clip junto à webcam e remover a tampa
  2. desapertar os 2 parafusos do corpo da webcam e destapar
  3. desapertar os 2 parafusos que fixam o cabo e os 2 parafusos da placa de circuito impresso
  4. soltar a placa de circuito impresso
  5. por baixo desta há um parafuso que fixa o eixo de plástico que mantém o clip agarrado ao corpo da webcam: desaparafusar
  6. através do furo deixado vago, tentar empurrar o eixo para fora até ser possível enfiar uma chave de fendas ou uma lâmina na ranhura entre a ponta do eixo e o corpo da webcam para poder puxar o parafuso para fora
  7. voltar a montar a placa de circuito impresso, apertar os restantes parafusos, alinhar o microfone, tapar a webcam e apertar os parafusos
  8. confirmar que a webcam ainda funciona 🙂

No final deste processo sobram o clip, a tampa do clip, o eixo e 2 parafusos

2. Redução do cabo

Bastou seguir o artigo “Connect USB with other devices by short Wire” do autor Indiana67 no site “Instructables”. A única diferença foi não ter tubo termoretráctil suficientemente largo, o que utilizei não consegui puxar para cima da zona cortada e por isso acabei enrolando fita de electricista preta. Feio mas igualmente funcional.

E confirmei novamente que ainda funciona 🙂

 

3. LEGO-lização da webcam

No lugar deixado vago pelo eixo de fixação ao clip pode-se montar um eixo LEGO Technic, basta alargar um pouco [e com cuidado] o furo e colar com uma cola resistente:

O eixo permite inúmeras possibilidades de montagem, comecei por esta:

LEGO Power Functions MOD: SuperLamp

No meu rover AD4M4ST0R estava a utilizar 3 conjuntos 8870 (LEGO Power Functions Light) para iluminar o ambiente antes de tirar uma foto com a webcam. Como os LEDs utilizados pela LEGO consomem muito pouco (entre 3 a 4 mA quando usados no EV3) foram necessários 6 para poder tirar fotos satisfatórias em ambientes escuros.

Eu acho o conjunto 8870 um pouco desajeitado com aquela peça 2×2 intermédia. E também acho caro os €6 ou mais custam avulso (os que tenho vieram com os conjuntos 8293 (LEGO Power Functions Accessory Box).

Numa conversa no fórum PLUG ocorreu aproveitar os LEDs de uma lanterna ou candeeiro baratos, ontem recuperei essa ideia ao encontrar no Leroy Merlin estas lanternas por €2.99:

A lanterna funciona com 3 pilhas AAA. A acreditar no rótulo, consome 360 mW o que a 4.5V significa 80 mA, não é exagerado para o EV3. Ligando duas em série nem precisaria preocupar-me com a tensão, pode ser ligado directamente a uma bateria Power Functions ou a uma porta NXT/EV3.

O corpo da lanterna é em alumínio. Desenroscando a parte de trás da lanterna podemos retirar o suporte das pilhas mas como a parte frontal (com os LEDs e o «vidro») não é desenroscável usei um lápis sem bico para fazer pressão por dentro e retirar:

Os seis LED estão soldados a uma placa de circuito impresso circular com duas pistas também circulares, concêntricas. Os LEDs estão montados em paralelos, todos os ânodos numa primeira pista e todos os cátodos numa segunda pista. A pista interior estava ligada ao suporte das pilhas e é o positivo, a pista exterior fazia contacto com o corpo da lanterna e é o negativo.

Não parece existir nenhuma forma de limitação de currente (numa série de lanternas «gambiarra» de origem chinesa, com 24 a 28 LEDs e também 3 pilhas AAA, encontrei sempre uma resistência de 1.5Ω de 1W).

Para testar liguei o positivo de uma conjunto de pilhas Power Functions à pista interior de uma das placas e o negativo à pista exterior da outra placa. Depois liguei as restantes pistas (pista exterior da primeira placa e pista interior da segunda placa):

E funciona!

Com um multímetro em modo Amperímetro verifica-se o consumo:

Uhmmmm… bastante mais que os 80 mA esperados. Mas aceitável à mesma para o propósito em vista (períodos curtos, controlo PWM).

Confirmadas as ligações soldei os fios e isolei com fita de electricista:

Pode-se ver na parte superior da imagem acima que usei fichas «mini-banana» junto ao terminal Power Functions de modo a poder trocar a polaridade se necessário).

A «LEGOlização» foi mais uma vez conseguida à custa do famigerado Kragle (cola de contacto transparente)

E finalmente a montagem no AD4M4ST0R:

Com o ev3dev utilizei o segunte comando para comparar consumos:

cat /sys/class/power_supply/legoev3-battery/current_now

Para cada cenário medi 10 vezes e calculei a média (sempre com o EV3 com bateria ligada ao carregador):

  • Em repouso: 317 mA
  • Com 6 LEDs Power Functions @100%: 340 mA
  • Com SuperLamps @100%:  579 mA

Portanto os 6 LEDs Power Functions consomem 23 mA e as minhas SuperLamps consomem 262 mA (onze vezes mais!). É um valor bastante superior aos 181 mA medidos com o multímetro e o suporte de pilhas Power Functions e que já faz considerar a hipótese de adicionar um díodo do tipo 1N400x para reduzir um pouco a tensão aplicada aos LEDs e com isso reduzir a corrente.