Sestinfo 2013 - Arduino

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Apresentação realizada na SESTINFO 2013 da Universidade Metodista de São Paulo.

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Sestinfo 2013 - Arduino

  1. 1. Introdução ao Arduino LEONARDO MUNIZ RAFAEL SAKURAI @rafaelsakurai
  2. 2. O que é “Arduino”—  Plataforma de prototipagem eletrônica de “código aberto”.—  Placa de microcontrolador que usa eletrônica para projetosmultidiciplinares.—  Possui um processador de 8-bit Atmel AVR, novos modelossendo produzidos em 32-bit Atmel ARM.—  Vendido em modelos pré-montados ou peças soltas paramontar.—  Em 2011 foram aproximadamente 300.000 Arduinosvendidos em todo o mundo.—  Fontes:—  www.arduino.cc—  www.arduino.com.br
  3. 3. Arduino
  4. 4. Arduino – A origem—  Em 2005, Massimo Banzi e Daniel Cuartielles emTurim na Itália.—  Objetivo era criar um microcontrolador interativo maisbarato que os demais microcontroladores de mercado.—  Chamaram este projeto de “Arduin of Ivrea”, e iniciarama produção em uma pequena fábrica na região noroesteda Itália.—  A codificação é uma variante da linguagem C++, porémmais simples.—  Fabricado na Europa pela Smart Projects, mas nosEUA é produzida pela Sparkfun Eletronics
  5. 5. Arduino – A evolução—  Em 2006 (Setembro), foi anunciado o Arduino Mini.—  Em 2008, o Arduino Duemilanove foi disponibilizado comprocessador ATmega168 e logo em seguida comATmega328.—  Em 2009, o Arduino Mega foi lançado com o processadorATmega1280.—  Em 2011, foi contabilizado pela fabricante o total de 300 milArduinos produzidos.—  Em 2012, o Arduino Leonardo foi apresentado baseadono processador ATMega32u4.—  No mesmo ano, surgiu o Arduino Due e Arduino Micro.—  Já existem diversas versões do Arduino.
  6. 6. Arduino – O funcionamento—  O Arduino consiste de:—  Uma placa com um processador integrado;—  Portas seriais que permitem conectar periféricos;—  Programar o hardware para funcionar em paralelo.—  Ao invés de ficar conectando diversos fios pormeio de “Protoboards”, o Arduino:—  Permite adicionar módulos adicionais (“Shields”).—  A maioria das placas funcionam com 5 volts.—  Possui uma memória flash com um “boot loader”que armazenam códigos recém compilados.
  7. 7. Arduino – O funcionamento—  Possui um conector USB que permite a transferênciade códigos fontes:—  Também funciona como fonte de energia.—  Disponibiliza até 14 pinos digitais (I/O), dentre estes 6são analógicos, 2 são digitais, 2 para tratarinterrupções, AREF para entrada de tensão e GND é oterra.—  É possível conectar:—  placas de bluetooth;—  sensor de luminosidade;—  sensor de temperatura;—  sensor de presença;—  buzinas;—  servo-motores.
  8. 8. Arduino – ExemplosArduino Diecimila Arduino Duemilanove Arduino UNOArduino LeonardoArduino MegaArduino Nano Arduino DueLilyPad Arduino
  9. 9. Arduino – NacionaisRLRduinohttp://www.rlrobotics.ind.br/Tatuinohttp://tato.ind.br/Program-me v2.0http://eletronlivre.com.br/
  10. 10. Software - IDE—  O arduino possui uma IDE (Integrated DevelopmentEnvironment) que permite a criação e publicação doscódigos-fonte no Microprocessador.—  É uma variação da linguagem C++, com facilidades.Necessita apenas declarar 2 funções (setup e loop),destacam por cores as palavras reservadas e possui umAuto-identador de código.—  É compilado e feito o “Upload” para oprocessador com um único clique.Ex.:void  setup(){          pinMode  (13,  OUTPUT);  }  //  acessa  o  LED  numero  13  e  o  acende  e  apaga  a  cada  1  segundo  void  loop()  {    digitalWrite  (13,  HIGH)        Delay(1000);    digitalWrite  (13,  LOW)    Delay(1000);  }  
  11. 11. Exemplo“Ligar LED via bluetooth”
  12. 12. Componentes necessários—  Diodo Emissor de Luz (LED) : Perna maior – “Positivo” (+), Perna menor “Negativo” (-)—  Resistor de 330R (Ohms): Usado para diminuir a tensão, para não queimar o LED—  BreadBoard / Protoboard : Placa usada para estender conexões—  Placa Bluetooth (JY-MCU): Placa com 4 conectores (VCC, GND, RXD e TXD)—  Fios diversos, para juntar os componentes—  E o principal: Arduino UNO
  13. 13. Exemplo montadoCódigo Arduino:https://github.com/rafaelsakurai/arduino-acender-led-via-bluetooth
  14. 14. Ligando os componentes—  Pegar o Breadboard/Protoboard, escolher uma trilha (na vertical).—  Pegar o resistor, e conectar suas pontas em 2 trilhas diferentes.—  Ligar os LEDs pela perna maior – Positivo (+) na trilha da ponta esquerda doresistor—  A ponta direita do Resistor, ligue-a com um fio na Porta 13 do Arduino.—  Nos LEDS a perna menor – Negativa (-) ficaram numa terceira trilha, ligue umfio na porta GND (Ground /Terra) do Arduino.—  Conecte a Placa Bluetooth no Protoboard de modo que fique usando 4 trilhas.—  Com o uso de fios, conecte um em cada trilhe e ligue conforme a associaçãoabaixo:VCC do Bluetooth-> na porta 3,3v do ArduinoTXD do Bluetooth -> na porta RX – 0 do ArduinoRXD do Bluetooth -> na porta TX – 1 do ArduinoGND do Bluetooth -> na mesma trilha do LED que foi conectada no GND doArduino—  Criar um programa pela IDE do Arduino que leia o Bluetooth, e envie para aporta 13 do Arduino: HIGH para ligar os LEDS ou LOW para apagá-los.
  15. 15. Codificando seu Arduino
  16. 16. Sheilds—  O Arduino permite a utilização de placas pré-configuradas que são chamadas de “Shields”.—  São expansões suportadas onde apenas conectá-los ao Arduino permitem acessá-los facilmenteatravés de codificação.—  Os Shields podem ser:—  Pacas com GPS;—  Placas Ethernet;—  Display LCD;—  Entre outros.
  17. 17. Sheilds - Exemplos
  18. 18. Projetos de robôs Arduino
  19. 19. Exemplo“Carro robo controlado viabluetooth”
  20. 20. 21
  21. 21. Arduino Sensor Shield v5.0
  22. 22. L298N Stepper Motor Driver Controller Board
  23. 23. DC Geared Motor
  24. 24. L298N Stepper Motor Driver + DC Geared Motorint ENA=5;!int IN1=2; // Gira as rodas da direita para traz!int IN2=3; // Gira as rodas da direita para frente!int ENB=6;!int IN3=4; // Gira as rodas da esquerda para traz!int IN4=7; // Gira as rodas da esquerda para frente!!void setup() {!pinMode(ENA, OUTPUT);!pinMode(ENB, OUTPUT);!pinMode(IN1, OUTPUT);!pinMode(IN2, OUTPUT);!pinMode(IN3, OUTPUT);!pinMode(IN4, OUTPUT);!digitalWrite(ENA, HIGH);!digitalWrite(ENB, HIGH);!}!void loop() {!// para frente!digitalWrite(IN1, LOW);!digitalWrite(IN2, HIGH);!digitalWrite(IN3, LOW);!digitalWrite(IN4, HIGH);!delay(1000);!}!
  25. 25. L298N Stepper Motor Driver + DC Geared Motorvoid paraEsquerda() {!digitalWrite(IN1, LOW);!digitalWrite(IN2, HIGH);!digitalWrite(IN3, HIGH);!digitalWrite(IN4, LOW);!delay(1000);!}!!void paraTraz() {!digitalWrite(IN1, HIGH);!digitalWrite(IN2, LOW);!digitalWrite(IN3, HIGH);!digitalWrite(IN4, LOW);!delay(1000);!}!void paraDireita() {!digitalWrite(IN1, HIGH);!digitalWrite(IN2, LOW);!digitalWrite(IN3, LOW);!digitalWrite(IN4, HIGH);!delay(1000);!}!!void parar() {!digitalWrite(IN1, LOW);!digitalWrite(IN2, LOW);!digitalWrite(IN3, LOW);!digitalWrite(IN4, LOW);!}
  26. 26. Servo motor
  27. 27. Servo motor#include <Servo.h>!#define servoPin 9!!Servo cabeca;!!void setup() {!pinMode(servoPin, OUTPUT);!cabeca.attach(servoPin);!}!!void loop() {!cabeca.write(0); //Direita!delay(1000);!cabeca.write(90); //Frente!delay(1000);!cabeca.write(180); //Esquerda!delay(1000);!}!
  28. 28. Sensor ultra sônico
  29. 29. Sensor ultra sônico#define trigPin 13!#define echoPin 12!!void setup() {!pinMode(trigPin, OUTPUT);!pinMode(echoPin, INPUT);!}!!void loop() {!int duracao = 0, distancia = 0;!digitalWrite(trigPin, HIGH);!delayMicroseconds(1000);!digitalWrite(trigPin, LOW);!duracao = pulseIn(echoPin, HIGH);!distancia = (duracao / 2) / 29.1;!Serial.print(distancia);!Serial.println("cm de distancia.");!}!
  30. 30. Line hunting sensor
  31. 31. Modulo receptor de infravermelho
  32. 32. Demonstração docarro robo controlado viabluetoothCódigo Arduino:https://github.com/rafaelsakurai/arduino-carro-robo-bluetooth
  33. 33. Demonstração docarro robo que desvia deobstaculosCódigo Arduino:https://github.com/rafaelsakurai/arduino-carro-robo-anda-sozinho
  34. 34. Obrigado!!! LEONARDO MUNIZ RAFAEL SAKURAI @rafaelsakurai Exemplos: https://github.com/rafaelsakurai Apresentação: http://www.slideshare.net/rafaelsakurai/

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