Circuito Eletrônico
Para o nominal funcionamento do projeto PharmaBot conforme suas regras de negócio, um esquema eletrônico simplificado foi desenvolvido para assegurar correta conexão e comunicação entre os dispositivos. Para tal, as conexões eletrônicas foram fundamentadas no diagrama eletrônico abaixo (Figura 1).
Figura 1 - Circuito da Aplicação PharmaBot
Fonte: Elaboração própria (2025)
O diagrama presente na Figura 1 delineia as ligações eletrônicas do sistema PharmaBot e contém a identificação de cada um dos seus componentes principais: Raspberry Pi 5, MH-ET LIVE Scanner e o sensor TCRT5000.
Figura 2 - Marcadores de VCC e Ground
Fonte: Circuit Diagram Web Editor (2025)
Observações: compreende-se o uso do marcador +5V e GND para substituir a extensão de ligações de alimentação no diagrama eletrônico. Desta forma, utiliza-se as padronizações presentes na Figura 2 como maneira de facilitar a visualização das ligações eletrônicas do circuito, sendo o marcador superior, indicação de conexão com o terminal +5V do microcomputador Raspberry Pi 5, e o marcador inferior, indica conexão com o terminal GND do mesmo microcomputador
Componentes utilizados
Abaixo, lista-se todos os componentes utilizados no projeto e suas funções principais, de modo a destacar suas conexões e funcionamento básico:
1. Raspberry Pi 5
O principal componente na aplicação PharmaBot refere-se ao Raspberry Pi 5, um microcomputador responsável por receber, identificar e tratar as leituras realizadas pelo sistema através dos sensores de leitura QR code e infravermelho. Além disso, o Pi 5 também se compromete à processar os inputs do CLI e enviar as instruções necessárias para a movimentação do robô, conforme pode ser observado no Diagrama de Arquitetura em Blocos do projeto.
O Raspberry Pi 5 contém um barramento de 40 pinos, os quais são explicitados, na Figura 2, a numeração de identificação de seus terminais e suas respectivas funções. Dentre os terminais mencionados, encontram-se pinos de alimentação 5V, GPIOs (Genreal-purpose Input/Output), terminais de comunicação serial via UART, SPI, dentre outras funcionalidades. Abaixo, portanto, compreende-se o diagrama pinout do Raspberry Pi 5, utilizado como referência para as conexões realizadas.
Figura 3 - Diagrama de pinos da Raspberry Pi 5
Fonte: Hackatronic (2023)
OBSERVAÇÃO: No diagrama da Figura 3, utiliza-se o terminal GPIO1, do Raspberry Pi 5 para a conexão com o terminal Data, do sensor infravermelho TRCT5000, no entanto, essa conexão pode ser estabelecida entre o terminal Data e qualquer GPIO do microcomputador - contanto que o algoritmo de execução também seja adequado para o terminal correto.
2. MH-ET LIVE Scanner (Leitor QR Code e código de barras)
Para a leitura dos códigos de identificação dos medicamentos nas bins, utiliza-se o leitor de QR Code e código de barras MH-ET LIVE Scanner. O componente conta com um scanner infravermelho para identificação dos códigos a serem lidos, um chip para processamento interno das leituras realizadas (que permite um rápido envio da decodificação via seus terminais de saída). Finalmente, o eletrônico ainda permite o trabalho com duas interfaces de comunicação, UART e HID, configurados através de um conector amarelo, conforme identificação na Figura 3.
Portanto, a Figura 3 detalha o diagrama pinout do MH-ET LIVE Scanner.
Figura 4 - Identificação de pinos MH-ET LIVE Scanner
Fonte: Elaboração própria (2025)
Confirme indicado na Figura 4, encontram-se destacados o Barramento de alimentação e Terminais de comunicação.
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O Barramento de Comunicação Serial contém, dentre terminais de comunicação, os terminais de alimentação VCC e GND, responsáveis pela energização do circuito. Além dos terminais de alimentação, encontra-se também os pinos de comunicação serial TX e RX, para transmissão dos dados de acordo com a Chave Seletora de Protocolo.
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A Chave Seletora de Protocolo, por sua vez, comportam os pinos de seleção do protocolo de comunicação utilizado para envio dos dados processados pelo sensor MH-ET LIVE Scanner, responsáveis pela comunicação UART ou HID, conforme definido pelo posicionamento do jumper amarelo presente na Figura 4. Para o projeto PharmaBot, utiliza-se o protocolo UART para recepção do processamento das imagens adquiridas via scanner e envio dos dados decodificados para o Raspberry Pi 5.
3. Sensor infravermelho TCRT5000
O TCRT5000, sensor ótico refletivo, comporta dois componentes, sendo um emissor e um receptor infravermelhos. Utiliza-se um divisor de tensão entre os terminais do receptor de luminosidade e GND para controle da corrente recebida pelo fotoresistor do receptor infravermelho. Assim, converte-se o sinal recebido pelos componentes de funcionamento do sensor TCRT5000 para um sinal adequado para processamento pelo microcomputador Raspberry Pi 5.
Na Figura 5, encontra-se o sensor TCRT5000. Destaca-se o emissor e receptor infravermelhos - componente circulares azul e preto, respectivamente.
Figura 5 - Sensor infravermelho TCRT5000
Fonte: Loja Mekanus (2025)
Demostração de todo o sistema integrado
Na terceira sprint, o hardware PharmaBot foi aprimorado com a integração dos sensores de infravermelho e QR Code, elevando sua capacidade de identificação e separação automática das fitas de medicamentos conforme a demanda do Hospital das Clínicas. Com essa implementação, o sistema agora pode ler QR Codes ou códigos de barras, exibindo as informações do medicamento no terminal. Após a leitura, o sensor de infravermelho verifica a presença real do item coletado, garantindo maior controle durante todo o processo. Por fim, todo esse fluxo mencionado pode ser visualizado nesse video.
Fonte: Autoria própria
Considerações Finais
Através do documento acima, compreende-se as ligações eletrônicas da componentização periférica aplicadas ao projeto PharmaBot. O circuito foi estruturado para garantir a correta integração entre os dispositivos, assegurando comunicação eficiente e confiável entre o Raspberry Pi 5, o leitor MH-ET LIVE Scanner e o sensor TCRT5000. A utilização de padrões de ligação, como os marcadores de alimentação e GND, bem como a escolha criteriosa dos componentes e suas conexões, possibilitam um funcionamento seguro da aplicação e alinhamento às necessidades do sistema.