Introdução ao Arduino: Fundamentos e Aplicações de Microcontroladores
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INTRODUÇÃO AO ARDUINO:
FUNDAMENTOS E APLICAÇÕES DE
MICROCONTROLADORES
• 1. Centro Federal de Educação Tecnológica (CEFET/RJ), Brasil
Carlos Eduardo PantojaFabian Cesar P. B. Manoel
Vinicius Souza de Jesus
18 e 19 de Novembro 2016
OUTLINE 1. Introdução2. Criando um projeto
3. Projetos4. Criando uma Placa Arduino
5. Tarefa6. Conclusão
7. Sugestões Bibliográficas
OUTLINE 1. Introdução2. Criando um projeto
3. Projetos4. Criando uma Placa Arduino
5. Tarefa6. Conclusão
7. Sugestões Bibliográficas
4Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Sobre o arduino
O Arduino é um componente que une conceitos principalmente de
eletrônica e programação, a fim de
facilitar a aplicação de projetos tecnológicos.
ELETRÔNICA INFORMÁTICA
5Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Hardware do arduinoSeu componente principal é o
ATMEGA, um micro controlador que atua como cérebro do projeto a ser implementado.
6Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Hardware do arduino
Sua parte elétrica possui todas as aplicações necessárias
para o funcionamento e utilização dos recursos do ATMEGA. Suas
aplicações mais importantes são:1- Filtragem de alimentação;
7Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Hardware do arduino
Sua parte elétrica possui todas as aplicações necessárias
para o funcionamento e utilização dos recursos do ATMEGA. Suas
aplicações mais importantes são:1- Filtragem de alimentação;
2- Conversão de sinal serial para USB;
8Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Hardware do arduino
Sua parte elétrica possui todas as aplicações necessárias
para o funcionamento e utilização dos recursos do ATMEGA. Suas
aplicações mais importantes são:1- Filtragem de alimentação;
2- Conversão de sinal serial para USB;
3- Regulagem de frequência;
9Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Hardware do arduino
Sua parte elétrica possui todas as aplicações necessárias
para o funcionamento e utilização dos recursos do ATMEGA. Suas
aplicações mais importantes são:1- Filtragem de alimentação;
2- Conversão de sinal serial para USB;
3- Regulagem de frequência;4- Botão Reset;
10Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Hardware do arduino
Sua parte elétrica possui todas as aplicações necessárias
para o funcionamento e utilização dos recursos do ATMEGA. Suas
aplicações mais importantes são:1- Filtragem de alimentação;
2- Conversão de sinal serial para USB;
3- Regulagem de frequência;4- Botão Reset;
5- Conectores de sinais de entrada ou saída;
11Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Hardware do arduino
Sua parte elétrica possui todas as aplicações necessárias
para o funcionamento e utilização dos recursos do ATMEGA. Suas
aplicações mais importantes são:1- Filtragem de alimentação;
2- Conversão de sinal serial para USB;
3- Regulagem de frequência;4- Botão Reset;
5- Conectores de sinais de entrada ou saída;
6- Conectores de alimentação;
12Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Software do arduino
Seu software é conhecido como Arduino IDE e é
baseado na linguagem C.
13Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Este possui duas funções obrigatórias:
1- setup: configura funcionalidades de pré-
iniciação;2- loop: repetição infinita do
código escrito;
Software do arduino
14Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Na função setup, o programador configura
parâmetros necessários para iniciar a rotina de loop. Por
exemplo, os pinos de comando devem ser definidas como
entrada ou saida de dados para que o ATMEGA saiba se deve escrever ou ler informações;
Software do arduino
15Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Na função loop, o programador faz rotinas de execuções
infinitas, ou seja, ao chegar no final da rotina, o sistema volta ao
início da função loop;
Software do arduino
16Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Algumas funções na programação de microcontroladores são
essenciais para realizar o acionamento e leitura de pinos, comunicações entre
dispositivos, etc. Por exemplo, o arduino permite a escrita e a leitura
digital e a leitura analógica. Por isso, existem os comandos
digitalWrite(pino, valor), digitalRead(pino) e analogRead(pino);
Software do arduino
OUTLINE 1. Introdução
2. Criando um projeto3. Projetos
4. Criando uma Placa Arduino 5. Tarefa
6. Conclusão7. Sugestões Bibliográficas
18Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
2. CRIANDO UM PROJETO
Codificando...Escreva o seguinte código:
19Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
2. CRIANDO UM PROJETO
Compilando...Compile no botão destacado. Este botão irá verificar se o programa
contém erros de sintaxe;
20Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
2. CRIANDO UM PROJETO
Compilando...Erros de compilação são
exibidos na área inferior da IDE do Arduino, indicando a causa do problema. No exemplo abaixo, foi
identificado a falta de ponto e vírgula como erro;
21Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
2. CRIANDO UM PROJETO
Ajustar...Agora verifique se seu software
entregará o programa ao Arduino correto. Primeiramente, vá em
Tools->Board e escolha a versão da placa utilizada;
22Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
2. CRIANDO UM PROJETO
Ajustar...Depois, vá em Tools-
>Serial Port e escolha a porta COM que o computador
está utilizando para estabelecer a
comunicação com o Arduino;
23Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
2. CRIANDO UM PROJETO
Ajustar...Em caso de não conhecer a porta de comunicação, vá na barra de pesquisa
do Windows e digite “gerenciador de
dispositivos”, ou apenas realize o atalho + “pause”, clique em
portas (COM e LPT) e certifique-se do local do
driver do Arduino;
24Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
2. CRIANDO UM PROJETO
Carregar...Caso a sintaxe esteja correta,
clique no botão destacado para carregar o programa para a
memória do Arduino. Erros durante o carregamento do
programa na placa também são indicados no campo de status;
OUTLINE 1. Introdução
2. Criando um projeto3. Projetos
4. Criando uma Placa Arduino 5. Tarefa
6. Conclusão7. Sugestões Bibliográficas
26Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Blink-LED
27Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Blink-LED
O Arduino envia disparos elétricos para o pino 13, já que este que foi configurado como saída de sinais. Esses sinais
passam por um resistor de 1000Ω que limita a corrente. Em
seguida, está ligado um LED que indica o acionamento do pino 13.
O ciclo do circuito termina retornando ao terra do Arduino (GND). Assim, a programação
passa a controlar circuitos através do ATMEGA.
28Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Semáforo
29Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Serial Lâmpada
30Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Serial LâmpadaComunicação Serial:
31Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Serial LâmpadaComunicação Serial:
Serial.begin(velocidade);
32Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Serial LâmpadaComunicação Serial:
Serial.begin(velocidade);
Serial.available();
33Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Serial LâmpadaComunicação Serial:
Serial.begin(velocidade);
Serial.available();
Serial.read();
34Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Serial LâmpadaComunicação Serial:
Serial.begin(velocidade);
Serial.available();
Serial.read();
Serial.readString();
35Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Serial LâmpadaComunicação Serial:
Serial.begin(velocidade);
Serial.available();
Serial.read();
Serial.readString();
Serial.println();
36Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Serial LâmpadaSerial Monitor
37Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
38Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
39Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
OUTLINE 1. Introdução
2. Criando um projeto3. Projetos
4. Criando uma Placa Arduino5. Tarefa
6. Conclusão7. Sugestões Bibliográficas
41Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
4. CRIANDO UMA PLACA ARDUINO
Esquema
42Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
4. CRIANDO UMA PLACA ARDUINO
Lista de materiais
1 Microcontrolador Atmega328p-PU ( IC1 )1 Conector Borne KRE de 2 Terminais ou 1 Plug Jack tipo P4 DC fêmea 2,5mm ( DC-INPUT ou GND-VIN )1 Diodo 1N4001 ( D1 )1 Chave Táctil ( Reset )2 Capacitores eletrolítico 10uf 25v ( C1 e C2 )2 Capacitores cerâmicos 22pf ( C5 e C4 )1 Capacitor cerâmicos 0.1uf ( C3 )1 Regulador de tensão 7805 5v ( 7805 )1 Soquete de circuito integrado 28 pinos ( IC1 )1 Resistor 470 ohms ( R1 )1 Resistor 10 k ( R2 )1 Oscilador de cristal de 16Mhz ( KR )1 Led 5mm ( LED1 )
43Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
4. CRIANDO UMA PLACA ARDUINO
Lista de materiais
Mais detalhes em http://www.placastandalone.com.br/standalone/
44Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
4. CRIANDO UMA PLACA ARDUINO
Circuito
Controle de entrada
45Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
4. CRIANDO UMA PLACA ARDUINO
Circuito
Vizualização
46Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
4. CRIANDO UMA PLACA ARDUINO
Circuito
Frequencia
47Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
4. CRIANDO UMA PLACA ARDUINO
Circuito
Power e Reset
48Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
4. CRIANDO UMA PLACA ARDUINO
Circuito
Pinos de saída
OUTLINE 1. Introdução
2. Criando um projeto3.Projetos
4. Criando uma Placa Arduino 5. Tarefa
6. Conclusão7. Sugestões Bibliográficas
50Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
5. TAREFA
Faça um sistema de controle de uma residência que possua 4 cômodos: sala,
banheiro, cozinha e quarto. Cada cômodo possui uma iluminação. Esta iluminação deve ser controlada por comunicação
serial (e LDR). Na sala, há um ar condicionado cujo a temperatura pode ser selecionada pelo usuário. O sistema deve entender quando a temperatura ambiente
chegar no ponto desejado e assim, desligar o refrigerador. O sistema também deve avisar à porta serial cada operação
realizada.
OUTLINE 1. Introdução
2. Criando um projeto 3.Projetos
4. Criando uma Placa Arduino5. Tarefa
6. Conclusão7. Sugestões Bibliográficas
52Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
6. CONCLUSÃO
O Arduino é uma tecnologia didática, ideal para um primeiro contato com projetos,
pois permite uma implementação de testes e pode-se carregar programas
facilmente.
A facilidade de utilização deste recurso é vista na linguagem, que é uma linguagem
básicas e fundamental no campo da informática, além de poupar o
desenvolvedor de implementações acerca do microcontrolador no que diz respeito à
eletrônica.
OUTLINE 1. Introdução
2. Criando um projeto 3.Projetos
4. Criando uma Placa Arduino5. Tarefa
6. Conclusão7. Sugestões Bibliográficas
54Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
7. SUGESTÕES BIBLIOGRÁFICAS
• SITE OFICIAL DO ARDUINO - URL:(https://www.arduino.cc/).•ARDUINO E CIA – URL: (http://www.arduinoecia.com.br/).•LAB DE GARAGEM – URL: (http://labdegaragem.com/).•FELIPEFLOP – URL: (http://www.filipeflop.com/).•EMBARCADOS – URL: (http://www.embarcados.com.br/).
55Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
AGRADECIMENTOS
[email protected]@gmail.com