Estrutura Analítica do Projeto (EAP) - Subsistema de Energia

1. Visão Geral da Energia

O subsistema de energia do Micromouse tem como objetivo fornecer alimentação elétrica contínua e estável para todos os componentes do robô (microcontrolador, atuadores e sensores), garantindo a autonomia necessária para a conclusão dos três labirintos sem quedas de tensão (brownouts) ou necessidade de recarga durante a prova. A solução é composta por quatro partes principais:

COMPONENTE	TECNOLOGIA / PEÇA	RESPONSABILIDADE
Fonte de Alimentação	Bateria Li-ion 18650 (2S, 7.4V, 2000mAh)	Fornecer a carga bruta e a corrente de pico necessária para o funcionamento autônomo do robô.
Regulação Lógica	Buck Converter MP1584	Reduzir e estabilizar a tensão de 7.4V para 5V (alimentação do ESP32 e lógica dos sensores).
Regulação de Potência	Driver TB6612FNG (Ponte H)	Distribuir a tensão da bateria de forma controlada (via PWM) para os motores N20.
Proteção e Filtragem	Chave ON/OFF, Capacitores (100nF, 10µF)	Ligar/desligar o circuito, prevenir curtos e filtrar ruídos eletromagnéticos gerados pelas escovas dos motores.

O fluxo principal do sistema é: Bateria (7.4V) ➔ Chave ON/OFF ➔ [Buck Converter (5V) ➔ ESP32/Sensores] E [Ponte H ➔ Motores]

2. Estrutura do Projeto de Energia

Objetivo da EAP: A EAP organiza o trabalho de hardware e eletrônica do projeto Micromouse em pacotes menores, facilitando o dimensionamento, a aquisição de peças, a divisão das soldagens e a validação de segurança antes da integração com o software.

Produto: Circuito de alimentação montado, soldado, isolado e fixado no chassi junto à bateria.
Serviço: Fornecimento contínuo, seguro e estável de tensão e corrente elétrica durante a corrida.
Projeto: Esforço temporário da equipe de hardware para dimensionar, comprar, esquematizar, soldar, testar e documentar o subsistema de energia.

3. EAP Resumida

2. Energia do Micromouse * 2.1 Gestão e Documentação * Levantamento de requisitos de tensão e corrente * Dimensionamento energético e autonomia * Orçamento e lista de compras (BOM) * Registro de decisões técnicas (Adoção da bateria de 2000mAh) * 2.2 Aquisição de Componentes * Compra da bateria 18650 e carregador * Compra dos reguladores, conectores e capacitores * Recebimento e conferência do hardware * 2.3 Projeto do Hardware * Diagrama de blocos de energia * Esquemático das ligações de potência e lógica * Planejamento de roteamento (posicionamento na placa) * 2.4 Montagem e Soldagem * Preparação dos conectores da bateria * Soldagem do circuito Buck Converter * Adição dos capacitores de desacoplamento * Soldagem da Chave ON/OFF * 2.5 Testes e Validação * Teste de continuidade (prevenção de curto-circuito) * Aferição da tensão de saída do regulador (5V) sem carga * Teste de estresse com motores em pico (Stall) * Validação da autonomia em bancada (30 min) * 2.6 Integração e Entrega * Fixação da bateria de 100g no chassi (centro de gravidade) * Conexão do módulo de energia à placa lógica principal

4. Dicionário Resumido da EAP

2.1 Gestão e Documentação: Memorial de cálculo aprovado. Critério: Dimensionamento (mAh) e correntes de pico documentados e revisados.
2.2 Aquisição de Componentes: Peças em mãos. Critério: Bateria, regulador, capacitores e conectores entregues e testados individualmente.
2.3 Projeto do Hardware: Esquemático eletrônico. Critério: Diagrama finalizado ilustrando ligações, polaridades e componentes.
2.4 Montagem e Soldagem: Circuito de força montado. Critério: Placa soldada de forma limpa, sem soldas frias e com isolamento adequado (espaguete termo-retrátil).
2.5 Testes e Validação: Qualidade e segurança verificadas. Critério: Regulador fornecendo exatos 5V; ausência de curtos; ESP32 não reiniciando no pico do motor.
2.6 Integração e Entrega: Energia integrada ao robô. Critério: Bateria fixa no chassi, alimentando sistema de forma autônoma (sem cabos externos).

5. Riscos Principais

Atraso na entrega da bateria: Comprar via Mercado Livre com envio rápido ("Full") ou lojas físicas de modelismo em Brasília.
Curto-circuito durante montagem: Usar multímetro (teste de continuidade) antes de plugar a bateria; isolar expostos termicamente.
Peso excessivo: Ajustar o chassi para centralizar as 100g e testar o impacto na agilidade dos motores N20.
Inversão de polaridade: Utilizar conectores polarizados (ex: JST, XT30) e padronizar cores de fios.
Bateria descarregar até estragar: Criar uma Issue para a equipe de Software monitorar a tensão via divisor resistivo no ESP32.

6. Rastreabilidade

Estabilidade Lógica (ESP32 5V): Pacotes 2.3, 2.4, 2.5 | CT-EN-01: Medição de saída do Buck sem carga e com carga.
Autonomia de Corrida (30 min): Pacotes 2.1, 2.5 | CT-EN-02: Teste de bancada contínuo com Wi-Fi e motores ligados.
Supressão de Ruídos: Pacotes 2.3, 2.4 | CT-EN-03: Validação da leitura do sensor ToF enquanto motores aceleram.
Segurança de Circuito: Pacotes 2.4, 2.5 | CT-EN-04: Teste de continuidade de trilhas e atuação da chave geral.