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3.2.6. Motor de Vibração

Os motores de vibração desbalanceados serão utilizados para fornecer feedback tátil ao usuário, simulando sensações típicas da condução real, como irregularidades do asfalto, passagem por zebras e funcionamento do motor, por meio da variação controlada da frequência e intensidade das vibrações no pedal do cockpit; esse recurso aumenta significativamente a imersão e o realismo da experiência, pois estudos indicam que a qualidade do feedback vibratório influencia diretamente a percepção subjetiva de realismo e o controle do veículo virtual. A figura abaixo mostra o posicionamento dos motores vibratórios nos pedais.

Posicionamento dos motores de vibração Figura 5: Posicionamento dos motores de vibração

Como será acionado:​

O acionamento dos motores de vibração desbalanceados será realizado conforme o diagrama apresentado, no qual os motores estão conectados ao Arduino Pro Micro, que atua como interface entre o hardware do simulador e o computador. O Arduino recebe sinais do programa SimHub, responsável por interpretar os eventos do jogo e enviar comandos específicos para ativar cada motor de vibração conforme a situação simulada, como passagem por irregularidades ou funcionamento do motor. No circuito, cada motor é acionado por meio de um transistor MOSFET (IRLZ44N), que permite o controle do acionamento pelo Arduino, garantindo a potência necessária para os motores a partir de uma fonte de 12V, enquanto o Arduino permanece alimentado por 5V. Dessa forma, o sistema proporciona feedback tátil em tempo real, sincronizado com os eventos do simulador, aumentando a imersão do usuário.

Esquemático do acionamento dos motores Figura 6: Esquemático do acionamento dos motores

Componentes envolvidos:​

O diagrama apresentado mostra a integração dos motores de vibração desbalanceados ao sistema do simulador automotivo, destacando os principais componentes necessários para seu funcionamento eficiente e seguro:

  • Arduino Pro Micro: Atua como o controlador do sistema, recebendo sinais do computador via USB e interpretando comandos do SimHub. Ele é responsável por acionar os motores de vibração conforme os eventos do simulador.
  • Transistores MOSFET IRLZ44N: Cada motor de vibração é acionado por um transistor MOSFET IRLZ44N, que funciona como um interruptor eletrônico. O Arduino, por si só, não consegue fornecer a corrente necessária para os motores, então os MOSFETs permitem que o Arduino controle circuitos de maior potência (12V) de forma segura e eficiente, isolando o microcontrolador da carga dos motores.
  • Resistores (220Ω e 1kΩ): Os resistores de 220Ω estão conectados às portas de gate dos MOSFETs para limitar a corrente de entrada e proteger tanto o Arduino quanto o transistor. Os resistores de 1kΩ conectados entre o gate e o terra garantem que o MOSFET permaneça desligado quando não houver sinal de controle, evitando acionamentos indesejados dos motores.
  • Fonte de 12V: Utilizada para alimentar os motores de vibração, já que eles demandam mais potência do que a fornecida pelo Arduino (5V). Essa separação garante que o funcionamento dos motores não interfira na alimentação do microcontrolador.
  • Conexão ao SimHub (via PC): O Arduino Pro Micro está conectado ao computador, que executa o SimHub. O SimHub interpreta os dados do simulador e envia comandos específicos ao Arduino, permitindo que as vibrações sejam sincronizadas com os eventos do jogo, como colisões, irregularidades do terreno e funcionamento do motor.

A escolha e integração desses componentes garantem que os motores de vibração possam ser acionados de forma precisa, segura e eficiente, proporcionando feedback tátil realista ao usuário sem sobrecarregar ou danificar o microcontrolador.

Justificativa da escolha do componente​

A escolha do motor de vibração desbalanceado de 12V e 7000 RPM para o simulador automotivo se justifica por diversos fatores técnicos e funcionais. Esse modelo, como o RF370 12V 7000 RPM, é amplamente utilizado em aplicações que exigem vibração forte e consistente, sendo alimentado por uma fonte comum de 12V, o que facilita a integração com a fonte de alimentação do projeto.

A rotação elevada de 7000 RPM garante que o feedback tátil seja suficientemente intenso para simular com realismo as vibrações sentidas em situações como passagem por irregularidades, zebras e funcionamento do motor, proporcionando uma experiência mais imersiva ao usuário. Além disso, motores dessa categoria apresentam boa durabilidade, tamanho compacto e custo acessível, características essenciais para projetos de baixo orçamento, sem comprometer a eficiência e a robustez do sistema. Por serem modelos populares no mercado, como destacado em lojas especializadas, também facilitam a reposição e manutenção futura do simulador.