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Introdução Básica do Básico de
Arduino
Apresentação
 Edgley Xavier
 Qualificação em Tecnologia Digital, UFG 2010
 Técnico Voluntário EESVB
 Técnico em Hardwa...
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Pré-requisitos
conhecimentos básicos de programação
Conteúdo
 Conceito Básico O Que é Arduino
 hardware
 software
 A programação do Arduino
 Conhecendo cada parte do Ard...
O que é Arduino ?
 O Arduino é uma placa que permite a automação de
projetos eletrônicos e robóticos por profissionais é
amadores, é uma pl...
O que é hardware ?
 Hardware é a parte física de um computador, é
formado pelos componentes eletrônicos, como por
exemplo, circuitos de fios...
O que é software ?
 Software é uma sequência de instruções escritas para
serem interpretadas por um computador com o objetivo
de executar ta...
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para placa
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A programação do Arduino
 É baseado na linguagem C original, a que usaremos terá algumas diferenças,
por exemplo, aqui ao invés de uma função prin...
Este e o esqueleto básico de um programa,
porem como em C/C++ podemos incluir
bibliotecas adicionais, declarar variáveis
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Perguntas17
Conhecendo cada parte do
Arduino
Arduino UNO – hardware19
Arduino – hardware (UNO ou STAR )
1 – Conexão USB
2 – Alimentação
3 – Chip de comunicação com o
computador
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Conexão USB
1 – Conexão USB – Utilizada para a comunicação
com o computador
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Alimentação
2 – Alimentação – Ligue aqui o plug para alimentar
o Arduino quando não estiver no computador
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Chip de Comunicação
3 – Chip de comunicação com o computador – Este chip que faz
a comunicação entre o computador e o A...
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Cristal de 16MHz
4 – Cristal de 16MHz – É este componente que faz a
frequência do microcontrolador funcionar
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Conexões Digitais
 5 – Conexões digitais – Funcionam tanto como entrada quanto como
saída de dados. As que possuem um “~”...
Led
 6 – Led – Está ligado ao pino 13, serve para fazer pequenos testes sem
precisar ligar mais nada no Arduino
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Leds Tx/RX
 7 – Leds TX/RX – Indicam que o Arduino está se comunicando com o
computador
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Microcontrolador
 8 – Este é o microcontrolador ATMEGA328 – O cérebro do nosso Arduino
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Barra de Engergia
 9 – Barra de energia – Fornece uma fonte de energia para alimentar
pequenos dispositivos externos (ou ...
Pinos (TX/RX)
 10 – Pinos (TX/RX) para comunicação serial com dispositivos externos
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Led de Indicação
 11 – Led de indicação de ligado – Indica quando o Arduino está ligado
à uma fonte de energia
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RESET
 12 – Botão de RESET – Reinicia o Arduino, começando sua programação
desde o início
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Entradas Analógicas
 13 – Entradas analógicas – Entradas que podemos ligar potenciômetros
ou outros componentes analógico...
Perguntas34
Outras Partes do Conjunto
Arduino (Eletrônica )
eletrônica – Uma placa de ensaio ou
matriz de contato conhecida inglês por
protoboard
Funcionamento da placa
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• Protoboa...
eletrônica – protoboard37
• jumpers
Perguntas38
antes disso
mais um pouco
de eletrônica...
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Eletrônica – Resistores40
oferecem resistência à passagem da corrente elétrica
transformam energia elétrica em energia tér...
eletrônica – resistores41
valores expressos em ohms
o corpo dos resistores possui um código de cores para identificar o
va...
Perguntas42
antes disso
mais um pouco
de eletrônica...
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Sensores Para Arduino
Eletrônica
• Os Sensores Mas Conhecidos no
Mercado
• O sensor ultra-sônico HC-SR04
• Sensor de Movimento
• Sensor de temperatura LM35
O sensor ultra-sônico HC-SR04
Qual a Função ?
 é utilizado para a medição de distâncias com precisão. Sua utilização é
bem simples, e também podemos contar com uma cla...
Sensor de Movimento
Qual a sua Função ?
Sensor também é conhecido como sensor de
presença ou sensor de movimento. Ele é um
sensor infravermelho passivo capaz de
...
Sensor de temperatura LM35
Qual a sua Função ?
O sensor LM35 é um sensor de precisão, fabricado pela
National Semiconductor
(www.national.com), que apresenta uma saída d...
Perguntas52
antes disso
mais um pouco
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Motores Para Arduino
Eletrônica
Tipos de Motores
 Motores DC
 Motor CC/DC
 Controlando um servomotor
Qual a sua Função ?
Motor CC/DC
Um Circuito de eletrônico
com Moto Motor CC/DC
mecanismos eletrônicos que usam
motores, aqui está um conceito muito
importante, conceito este que trata do
controle de u...
Controlando um
servomotor
Controlando um servomotor
Qual a sua
função ?
Na robótica os servomotores são responsáveis por
movimentar braços, pernas e mãos de robôs. No
automodelismo os servomoto...
Um Esquema do servomotor
Perguntas63
Plataforma Arduino
plataforma arduino - instalação65
• Selecionando a placa e a porta serial
plataforma arduino – ambiente66
área de código
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(verif. programa)
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plataforma arduino – estrutura do
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plataforma arduino – linguagem68
• linguagem baseada em C (mas bem mais
fácil)
• comandos básicos
• pinMode() – define um ...
plataforma arduino – linguagem69
• Exemplos
• pinMode(num_do_pino, OUTPUT);
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valor é LO...
plataforma arduino – linguagem
• Constantes
LOW | HIGH – indica nível baixo (0V) e alto (5V) nos pinos
INPUT | OUTPUT – de...
bibliotecas do arduino
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• é possível estender a
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• as bibliotecas são
geralmente disponibilizadas
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• após reiniciar o Arduino, a
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 Para começar a escrever o programa precisamos saber em que pinos
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→ Como conectamos nosso LED no pino 10 do
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Vejamos o que as linhas mais relevantes significam:
→ pinMode(pino, modo) Configura um pino especifico para se comportar c...
 Obs: vocês deve ter percebido que usamos no início a variável padrão
 int LED = x ao pino sempre depois usar no nome LE...
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  1. 1. Introdução Básica do Básico de Arduino
  2. 2. Apresentação  Edgley Xavier  Qualificação em Tecnologia Digital, UFG 2010  Técnico Voluntário EESVB  Técnico em Hardware, Suporte Linux Educacional  Estudante de Engenharia Civil - UnP  Contato:  Edgley.Xavier@Hotmail.com 2
  3. 3. 3 Pré-requisitos conhecimentos básicos de programação
  4. 4. Conteúdo  Conceito Básico O Que é Arduino  hardware  software  A programação do Arduino  Conhecendo cada parte do Arduino  Motores Eletrônica  Sensores Eletrônica  Resistores eletrônica  protoboard 4
  5. 5. O que é Arduino ?
  6. 6.  O Arduino é uma placa que permite a automação de projetos eletrônicos e robóticos por profissionais é amadores, é uma plataforma de prototipagem eletrônica de hardware livre (plataforma open-source) é um hardware como também o software.
  7. 7. O que é hardware ?
  8. 8.  Hardware é a parte física de um computador, é formado pelos componentes eletrônicos, como por exemplo, circuitos de fios e luz, placas, utensílios, correntes, e qualquer outro material em estado físico, que seja necessário para fazer com o que computador funcione.
  9. 9. O que é software ?
  10. 10.  Software é uma sequência de instruções escritas para serem interpretadas por um computador com o objetivo de executar tarefas específicas. Também pode ser definido como os programas que comandam o funcionamento de um computador.  Ou seja o Software são jogos, programas ou aplicativos
  11. 11. 12
  12. 12. 13 área de código área de status compilar (verif. programa) parar execução novo abrir salvar enviar programa para placa exibir serial
  13. 13. A programação do Arduino
  14. 14.  É baseado na linguagem C original, a que usaremos terá algumas diferenças, por exemplo, aqui ao invés de uma função principal - int main() - teremos no mínimo dois ambientes, que basicamente terão a seguinte forma:  void setup ( ) { void setup() é usada para fazer a configuração. Como dizer se um pino será entrada ou saída e configurar a taxa da comunicação serial. Essa função é executada uma vez no início do programa.  }  void loop () { void loop() é usada para escrever a rotina a ser executada pelo microcontrolador.  }
  15. 15. Este e o esqueleto básico de um programa, porem como em C/C++ podemos incluir bibliotecas adicionais, declarar variáveis globais, escrever outras funções fora das citadas acima, entre outras funcionalidades.
  16. 16. Perguntas17
  17. 17. Conhecendo cada parte do Arduino
  18. 18. Arduino UNO – hardware19
  19. 19. Arduino – hardware (UNO ou STAR ) 1 – Conexão USB 2 – Alimentação 3 – Chip de comunicação com o computador 4 – Cristal de 16MHz 5 – Conexões digitais 6 – Led – Está ligado ao pino 13, 7 – Leds TX/RX – 8 – Este é o microcontrolador ATMEGA328 – 9 – Barra de energia – 10 – Pinos (TX/RX) para comunicação serial com dispositivos externos 11 – Led de indicação de ligado 12 – Botão de RESET – 13 – Entradas analógicas 20
  20. 20. 21 Conexão USB 1 – Conexão USB – Utilizada para a comunicação com o computador 1
  21. 21. 22 Alimentação 2 – Alimentação – Ligue aqui o plug para alimentar o Arduino quando não estiver no computador 2
  22. 22. 23 Chip de Comunicação 3 – Chip de comunicação com o computador – Este chip que faz a comunicação entre o computador e o Arduino 3
  23. 23. 24 Cristal de 16MHz 4 – Cristal de 16MHz – É este componente que faz a frequência do microcontrolador funcionar 4
  24. 24. Conexões Digitais  5 – Conexões digitais – Funcionam tanto como entrada quanto como saída de dados. As que possuem um “~” na frente, são saídas PWM 5
  25. 25. Led  6 – Led – Está ligado ao pino 13, serve para fazer pequenos testes sem precisar ligar mais nada no Arduino 6
  26. 26. Leds Tx/RX  7 – Leds TX/RX – Indicam que o Arduino está se comunicando com o computador 7
  27. 27. Microcontrolador  8 – Este é o microcontrolador ATMEGA328 – O cérebro do nosso Arduino 8
  28. 28. Barra de Engergia  9 – Barra de energia – Fornece uma fonte de energia para alimentar pequenos dispositivos externos (ou outros circuitos – “Shields”) 9
  29. 29. Pinos (TX/RX)  10 – Pinos (TX/RX) para comunicação serial com dispositivos externos 10
  30. 30. Led de Indicação  11 – Led de indicação de ligado – Indica quando o Arduino está ligado à uma fonte de energia 11
  31. 31. RESET  12 – Botão de RESET – Reinicia o Arduino, começando sua programação desde o início 12
  32. 32. Entradas Analógicas  13 – Entradas analógicas – Entradas que podemos ligar potenciômetros ou outros componentes analógicos 13
  33. 33. Perguntas34
  34. 34. Outras Partes do Conjunto Arduino (Eletrônica )
  35. 35. eletrônica – Uma placa de ensaio ou matriz de contato conhecida inglês por protoboard Funcionamento da placa 36 • Protoboard
  36. 36. eletrônica – protoboard37 • jumpers
  37. 37. Perguntas38
  38. 38. antes disso mais um pouco de eletrônica... 39
  39. 39. Eletrônica – Resistores40 oferecem resistência à passagem da corrente elétrica transformam energia elétrica em energia térmica [pode ser usado como atuador] tipos: carvão [carbono] filme fio resistência: fixo variável
  40. 40. eletrônica – resistores41 valores expressos em ohms o corpo dos resistores possui um código de cores para identificar o valor
  41. 41. Perguntas42
  42. 42. antes disso mais um pouco de eletrônica... 43
  43. 43. Sensores Para Arduino Eletrônica
  44. 44. • Os Sensores Mas Conhecidos no Mercado • O sensor ultra-sônico HC-SR04 • Sensor de Movimento • Sensor de temperatura LM35
  45. 45. O sensor ultra-sônico HC-SR04 Qual a Função ?
  46. 46.  é utilizado para a medição de distâncias com precisão. Sua utilização é bem simples, e também podemos contar com uma classe pronta para fazer seu tratamento ou programação usando a seguintes portas.  O HC-SR04 conta com 4 pinos:  Vcc (pino de alimentação)  Trig (entrada de dados)  Echo (saida de dados)  Gnd (comum, neutro)
  47. 47. Sensor de Movimento Qual a sua Função ?
  48. 48. Sensor também é conhecido como sensor de presença ou sensor de movimento. Ele é um sensor infravermelho passivo capaz de detectar níveis de irradiação infravermelha emitida por alguns objetos no campo de visão do sensor
  49. 49. Sensor de temperatura LM35 Qual a sua Função ?
  50. 50. O sensor LM35 é um sensor de precisão, fabricado pela National Semiconductor (www.national.com), que apresenta uma saída de tensão linear relativa à temperatura em que ele se encontrar no momento em que for alimentado por uma tensão de 4-20Vdc e GND, tendo em sua saída um sinal de 10mV para cada Grau Celsius de temperatura, sendo assim, apresenta uma boa vantagem com relação aos demais sensores de temperatura calibrados em “KELVIN”, não necessitando nenhuma subtração de variáveis para que se obtenha uma escala de temperatura em Graus Celsius
  51. 51. Perguntas52
  52. 52. antes disso mais um pouco de eletrônica... 53
  53. 53. Motores Para Arduino Eletrônica
  54. 54. Tipos de Motores  Motores DC  Motor CC/DC  Controlando um servomotor
  55. 55. Qual a sua Função ? Motor CC/DC
  56. 56. Um Circuito de eletrônico com Moto Motor CC/DC
  57. 57. mecanismos eletrônicos que usam motores, aqui está um conceito muito importante, conceito este que trata do controle de um motor de corrente contínua CC/DC, que permite que você controle a velocidade de rotação e também o sentido da rotação, horário ou anti-horário. Esse tipo de mecanismo é a base para a construção de braços robóticos, mini guinchos, mini elevadores.
  58. 58. Controlando um servomotor
  59. 59. Controlando um servomotor Qual a sua função ?
  60. 60. Na robótica os servomotores são responsáveis por movimentar braços, pernas e mãos de robôs. No automodelismo os servomotores são usado para virar as rodinhas dianteiras dos carrinhos, para esquerda e direita. No aeromodelismo são usados para controlar os flaps das asas dos aviões. Os servomotores são componentes chave em muitos projetos, por isso neste post vamos ensinar o conceito básico de controle de um servomotor, usando um arduino. E ao final deste post veja o vídeo deste projeto em funcionamento.
  61. 61. Um Esquema do servomotor
  62. 62. Perguntas63
  63. 63. Plataforma Arduino
  64. 64. plataforma arduino - instalação65 • Selecionando a placa e a porta serial
  65. 65. plataforma arduino – ambiente66 área de código área de status compilar (verif. programa) parar execução novo abrir salvar enviar programa para placa exibir serial
  66. 66. plataforma arduino – estrutura do sketch 67
  67. 67. plataforma arduino – linguagem68 • linguagem baseada em C (mas bem mais fácil) • comandos básicos • pinMode() – define um pino com entrada ou saída • digitalWrite() – liga ou desliga uma saída digital • delay() – “espera” um determinado tempo
  68. 68. plataforma arduino – linguagem69 • Exemplos • pinMode(num_do_pino, OUTPUT); • digitalWrite(num_do_pino, valor); valor é LOW ou HIGH (0 ou 1, 0V ou 5V) • delay(milisegundos);
  69. 69. plataforma arduino – linguagem • Constantes LOW | HIGH – indica nível baixo (0V) e alto (5V) nos pinos INPUT | OUTPUT – define se um pino vai ser pino de entrada ou de saída 70
  70. 70. bibliotecas do arduino
  71. 71. 72 bibliotecas do arduino • é possível estender a plataforma Arduino com adição de componentes de código, para controlar sensores e atuadores específicos. • estes componentes são chamados de bibliotecas (libraries)
  72. 72. 73 bibliotecas do arduino • as bibliotecas são geralmente disponibilizadas como um zip que deve ser descompactado dentro da pasta libraries do Arduino.
  73. 73. 74 bibliotecas do arduino • após reiniciar o Arduino, a biblioteca estará disponível no menu Sketch->Import Library • a maioria das bibliotecas para o Arduino pode ser encontrada em http://arduino.cc/en/Reference/Libraries
  74. 74. atividade prática! 75
  75. 75.  Para começar a escrever o programa precisamos saber em que pinos do Arduino estarão conectados nossos componentes, nesse caso, somente o LED, então vamos ao nosso circuito elétrico:
  76. 76. → Como conectamos nosso LED no pino 10 do Arduino, vamos declarar uma variavel do tipo inteiro para guardarmos o numero do pinos em que o LED esta. (esta será uma variável global) int LED = 10; → Agora vamos configurar o pino 10 como uma saída void setup(){ pinMode(LED,OUTPUT); } → Escrevemos agora a rotina para acender, esperar algum tempo e depois apagar o LED. Declaramos a função loop{ void loop(){ Sentamos o pino do LED para nível logico alto; digitalWrite(LED, HIGH); Esperamos um tempo (1000 ms = 1 s); delay(1000); Sentamos o pino do LED para nível logico baixo; digitalWrite(LED, LOW); Esperamos um tempo (1000 ms); delay(1000); Fechamos a funcao loop} }
  77. 77. Vejamos o que as linhas mais relevantes significam: → pinMode(pino, modo) Configura um pino especifico para se comportar como uma entrada ou uma saida (INPUT ou OUTPUT). → digitalWrite(pino, valor) Escreve em um pino digital o valor logico Alto ou Baixo. (HIGH ou LOW) → delay(tempo) Pausa o programa durante um certo tempo especificado em milissegundos (ms).
  78. 78.  Obs: vocês deve ter percebido que usamos no início a variável padrão  int LED = x ao pino sempre depois usar no nome LED pode ser substituído por outra função  Ou seja se você usa sensor de movimento a função “pinBuzzer, pinSensorPIR, valorSensorPIR  pinLed = x;  Sempre usamos ; “ponto e virgula no final do código ”  const int = LED;  // usando para descreve o que esta acontecendo essa função o arduino não reconhece como  Código  void setup () este usa depois “ void setup”()  Quando usa { quer dizer que a programação iniciou ou seja esta aberta  Quando usa } quer dizer que a programação terminou ou seja esta fechada
  79. 79. atividade prática! 80
  80. 80. Projeto 2: Semáforo
  81. 81. arduino - referencias • Lista dos comandos da linguagem em: http://arduino.cc/en/Reference/HomePage • Lista dos tutoriais em: http://www.arduino.cc/en/Tutorial/HomePage 83
  1. A particular slide catching your eye?

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