Computação física com arduino

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Computação física com arduino

  1. 1. GUILHERME DE CLEVA FARTOUNIVERSIDADE PAULISTA - UNIPASSIS/SP – 2013Computação física com Arduino1
  2. 2. Agenda Introdução O que é computação física? A plataforma Arduino IDE de programação Componentes de eletrônica Onde comprar? Implementações de projetos Arduino + Google Android = Andruino!2
  3. 3. Apresentação Guilherme de Cleva Farto Graduação em Bacharelado em Ciência da Computação (BCC) FEMA/IMESA – Assis/SP (2010) Pós-graduaçãoem Engenharia de Componentes Java FIO/TNT Educacional – Ourinhos/SP e Lins/SP (2011) Desenvolvedor de sistemas Java Web e Google Android – TOTVS Professor universitário do curso de Ciência da Computação (FEMA/IMESA) Autor de diversos artigos, treinamentos e palestras Java e tecnologias Google, com ênfase em programação reflexiva, XML,SOA e Web Services3
  4. 4. O QUE É ARDUINO?4
  5. 5. Introdução O Arduino é uma plataforma de computação física open-source Iniciado em Ivrea, Itália, em 2005, com o intuito de contribuircom projetos escolares de eletrônica Uma placa com orçamento menor que os sistemas deprototipagem existentes Baseia-se em uma placa de entrada e saída de dados Possui um ambiente de desenvolvimento de aplicativos5
  6. 6. Introdução6Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino e David Mellis
  7. 7. Introdução A IDE de desenvolvimento implementa a linguagem Processing http://www.processing.org Utilizado para desenvolver objetos interativos independentes ouconectados a softwares de computador As placas podem ser montadas manualmente ou compradas pré-montadas O download da IDE de desenvolvimento pode ser feitogratuitamente em http://www.arduino.cc7
  8. 8. Introdução O Arduino é diferente de outras plataformas presentes nomercado pois Trata-se de um ambiente multiplataforma Pode ser executado em Windows, Macintosh e Linux Tem por base a IDE de programação Processing Ambiente de desenvolvimento fácil de ser utilizado Comumente empregado por artistas e designers Pode ser programado utilizando-se um cabo USB Não necessita de porta serial8
  9. 9. Introdução O Arduino é diferente de outras plataformas presentes nomercado pois É um hardware e software de fonte aberta (open-source) Há uma comunidade ativa e colaborativa de usuários É ideal para iniciantes que desejam resultados rápidos9
  10. 10. O QUE É COMPUTAÇÃO FÍSICA?10
  11. 11. O que é computação física? A computação física utiliza elementos de eletrônica naprototipagem de novos materiais e produtos Envolve o projeto de objetos interativos que podem secomunicar com humanos a partir de sensores e atuadores Como LEDs, displays, sensores de temperatura, de movimento, deluminosidade, entre outros No passado, o uso de elementos de eletrônica significava queteríamos que lidar com engenheiros elétricos para criar circuitos11
  12. 12. O que é computação física? A maioria das ferramentas era destinada a engenheiros e exigiavasto conhecimento técnico12
  13. 13. O que é computação física? A maioria das ferramentas era destinada a engenheiros e exigiavasto conhecimento técnico13
  14. 14. O que é computação física? A maioria das ferramentas era destinada a engenheiros e exigiavasto conhecimento técnico14
  15. 15. O que é computação física? Na atualidade, microcontroladores estão mais baratos e fáceis deserem utilizados Tornou-ser possível a criação de ferramentas e equipamentosmelhores O progresso criado pelo Arduino significa que iniciantes epessoas leigas podem construir projetos facilmente15
  16. 16. O que é computação física?16
  17. 17. O que é computação física?17const int analogPin = A0;const int ledCount = 10;int ledPins[] = { 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 };void setup() {for (int thisLed = 0; thisLed < ledCount; thisLed++) {pinMode(ledPins[thisLed], OUTPUT);}}void loop() {int sensorReading = analogRead(analogPin);int ledLevel = map(sensorReading, 0, 1023, 0, ledCount);for (int thisLed = 0; thisLed < ledCount; thisLed++) {if (thisLed < ledLevel) {digitalWrite(ledPins[thisLed], HIGH);} else {digitalWrite(ledPins[thisLed], LOW);}}}
  18. 18. A PLATAFORMA ARDUINO18
  19. 19. A plataforma Arduino O Arduino é formado por dois componentes principais Placa Arduino Elemento de hardware com o qual são construídos os projetos IDE de desenvolvimento Software utilizado para implementar o processamento lógico do projeto Um programa Arduino também é chamado de Sketch A placa Arduino é uma pequena placa microcontroladora Circuito que contém a estrutura de um computador Na maioria das versões, o chip ATMega é utilizado19
  20. 20. A plataforma Arduino Possui entradas e saídas analógicas e digitais A transferência de um Sketch é feita por cabo USB Os aplicativos para Arduino são desenvolvidos em C e C++,tornando a comunidade ainda mais ativa e colaborativa Atualmente, há diversas versões da placa Arduino; cada qualcom seu conjunto de funcionalidades20
  21. 21. A plataforma Arduino Arduino Mega21
  22. 22. A plataforma Arduino Arduino Nano22
  23. 23. A plataforma Arduino Arduino Serial23
  24. 24. A plataforma Arduino Arduino Lilypad24
  25. 25. A plataforma Arduino Arduino Ethernet25
  26. 26. A plataforma Arduino Arduino UNO26
  27. 27. A plataforma Arduino Arduino UNO27Microcontrolador ATMega328Voltagem operacional 5VVoltagem de entrada 7V-12VLimite de voltagem de entrada 6V-20VPinos digitais (entrada e saída) 14 (6 proveem saída PWM)Pinos analógicos de entrada 6Memória flash 32 KB – 0.5 KB é utilizado pelo bootloaderSRAM 2 KBEEPROM 1 KBVelocidade de clock 16 MHz
  28. 28. A plataforma Arduino Arduino UNO28Pinos Digitais
  29. 29. A plataforma Arduino Arduino UNO29Pinos de Alimentação
  30. 30. A plataforma Arduino Arduino UNO30Pinos Analógicos
  31. 31. A plataforma Arduino Arduino UNO31Alimentação (Bateria)
  32. 32. A plataforma Arduino Arduino UNO32Conexão (USB)
  33. 33. A plataforma Arduino Arduino UNO33Botão Reset
  34. 34. A plataforma Arduino Arduino UNO34Microcontrolador
  35. 35. A plataforma Arduino Arduino UNO35Pinos RX/TX
  36. 36. IDE DE PROGRAMAÇÃO36
  37. 37. IDE de programação Também chamado de Arduino IDE, o ambiente dedesenvolvimento de projetos é um software livre Utiliza a linguagem C e C++ para a construção de Sketch e oambiente fora desenvolvido em Java É multiplataforma e pode ser executado em Windows,Macintosh e Linux37
  38. 38. IDE de programação38Menus de OpçõesÁrea de ProgramaçãoJanela de Mensagens
  39. 39. IDE de programação391 2 3 4 5 6 1  O botão “Verify” verifica se há erros no código; 2  O botão “Upload” faz a transmissão do código para a placa; 3  O botão “New” cria um novo Sketch em branco; 4  O botão “Open” exibe uma lista de Sketchs a serem abertos; 5  O botão “Save” armazena, em disco, o Sketch atual; 6  O botão “Serial Monitor” exibe os dados seriais enviados erecebidos ao Arduino
  40. 40. COMPONENTES DE ELETRÔNICA40
  41. 41. Componentes de eletrônica41Arduino ADK Android R3Arduino DueArduino Leonardo R3
  42. 42. Componentes de eletrônica42Arduino Shield - Celular com SM5100BArduino Shield - EasyVR - Reconhecimento de Voz
  43. 43. Componentes de eletrônica43Arduino Shield - GPS com Módulo UP-501Arduino Shield - LCD + BotõesArduino Shield - MP3 Player
  44. 44. Componentes de eletrônica44Arduino Shield - TouchArduino Shield - WiFly
  45. 45. Componentes de eletrônica45Arduino Shield - Color LCDArduino Shield - GameduinoArduino Shield – Joystick Kit
  46. 46. Componentes de eletrônica46Display AlfanuméricoDisplay de 7 SegmentosFita LED RGBLED 5mmLED RGBLED Ultravioleta
  47. 47. Componentes de eletrônica47Barra Gráfica de LEDsBuzzer 5VCélula Solar 2,5WChave MomentâneaChave Óptica
  48. 48. Componentes de eletrônica48DHT11 Sensor de Temperatura e UmidadeMódulo - Sensor de Chama (Fogo)Módulo - Sensor de Gás AnalógicoMódulo - Sensor Magnético Digital
  49. 49. Componentes de eletrônica49Módulo – Sensor Ultrasonico V3.2 URM37Módulo BluetoothMódulo BússolaMódulo de Real Time Clock
  50. 50. Componentes de eletrônica50Módulo ReléMotor de Passo Unipolar Bipolar AstrosynGarra Robótica MK-II
  51. 51. Componentes de eletrônica51Giroscópio de 3 EixosGPS 20 Channel EM-406A SiRF IIIMicrofone de EletretoMagnetómetro de Três Eixos
  52. 52. Componentes de eletrônica52LCD 16x2 5V Preto_VerdeLCD Gráfico Serial 160x128Nintendo DS Touch Screen
  53. 53. Componentes de eletrônica53Sensor de Gás Inflamável e FumaçaSensor de Gás e ÁlcoolSensor de Vibração PiezoSensor de TemperaturaSensor de Luminosidade (LDR)
  54. 54. Componentes de eletrônica54Sensor BarométricoSensor de ChuvaSensor PIR
  55. 55. Componentes de eletrônica55Sensor de Cor - Parallax ColorPALSensor de Linha DigitalSensor de Refletância com 8 IR - Digital
  56. 56. Componentes de eletrônica56Sensor FlexívelSensor Infravermelho – Sharp (4-30cm)Sensor ultrasônico
  57. 57. Componentes de eletrônica57HXT900 9g 1.6kg .12sec Micro ServoServo DG S05NF STDRelé Shield
  58. 58. Componentes de eletrônica58Resistor Sensível a Força RedondoResistor Sensível a Força Quadrado
  59. 59. Componentes de eletrônica59Matriz de LEDs RGBPastilha PeltierPotenciômetro 10kΩ
  60. 60. Componentes de eletrônica60Regulador de Tensão 3,3VTeclado - 12 botõesAcelerômetro de 3 EixosScanner de Impressão Digital
  61. 61. Componentes de eletrônica61Leitor RFID USBCápsula de Vidro RFID (125kHz)RFID Tag Cartão SF- 125kHzTag RFID - Botão (125kHz)
  62. 62. Componentes de eletrônica62XBee 1mW Chip AntennaXBee 1mW Wire AntennaXbee Explorer USB
  63. 63. Componentes de eletrônica63Chassi TamiyaChassi Zumo Pololu
  64. 64. Componentes de eletrônica64Plataforma Rover 5Kit Chassi Zumo
  65. 65. Componentes de eletrônica65Android 4.0 Mini PC
  66. 66. Componentes de eletrônica66Kit Arduino Iniciante v6.1 (Robocore.net)Kit Arduino Starter (Lab. de Garagem)
  67. 67. ONDE COMPRAR?67
  68. 68. Onde comprar? Robocore.net http://www.robocore.net/ Laboratóriode Garagem http://www.labdegaragem.org/loja/ Solda Fria http://soldafria.com.br/ Multilógica Shop http://multilogica-shop.com/ Sparkfun https://www.sparkfun.com/ Mouser Eletronics http://br.mouser.com/Home.aspx68
  69. 69. IMPLEMENTAÇÃO DE PROJETOS69
  70. 70. Implementação de projetos70
  71. 71. Implementação de projetos71
  72. 72. Implementação de projetos72
  73. 73. Implementação de projetos73
  74. 74. Implementação de projetos74
  75. 75. Implementação de projetos Laser Harp Fully Functional Wireless Arduino Powered Chess Secret Knock Detecting Lock Super Angry Birds The Inebriator MusicInk Speed Vest Fashionable Necklaces (Lilypad) Fluid Dresses And Other Casual Profanities Makey Makey75
  76. 76. Implementação de projetos Makey Makey76
  77. 77. Implementação de projetos BotaniCalls77
  78. 78. Implementação de projetos Arduino Data Glove78
  79. 79. Implementação de projetos KickBee79
  80. 80. Implementação de projetos ArduSat80
  81. 81. Implementação de projetos Pebble81
  82. 82. Implementação de projetos Bengala Eletrônica82http://g1.globo.com/tecnologia/noticia/2011/07/brasileiro-cria-bengala-eletronica-de-baixo-custo-para-deficientes-visuais.html
  83. 83. Implementação de projetos Luva Háptica83http://www.fio.edu.br/eacademico/index.php?option=com_content&view=article&id=117:luva-haptica-ajuda-deficientes-visuais-a-qenxergarq&catid=51:graduacoes-bsi-novidadesdaarea&Itemid=55
  84. 84. Implementação de projetos Tênis Guia (Le Chal)84http://orsty.blogspot.com.br/2012/08/tenis-guia-promete-ajudar-deficientes.html
  85. 85. Implementação de projetos Sistema para detecção de queda de idosos Título original: “Desenvolvimento de um sistema para detecção de quedas deidosos utilizando acelerômetro” por Naichel Finger Universidade de Feevale (2011) – Novo Hamburgo – Prof. orientador: Ewerton ArturCappelatti85
  86. 86. Implementação de projetos Sistema para detecção de queda de idosos86
  87. 87. DEMONSTRAÇÃO87 Arduinon Says!
  88. 88. Arduino + Google Android = Andruino!88 https://play.google.com/store/apps/details?id=farto.cleva.guilherme.andruino Simplificar a prototipação e comunicação de projetos Único projeto brasileiro aceito no Droidcon 2013 (Berlin)
  89. 89. Arduino + Google Android = Andruino!89
  90. 90. Guilherme de Cleva Fartoguilherme_computacao@yahoo.com.br@gclevaDúvidas ?90

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