Processing e Arduino

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Notas da Oficina Processing e Arduino no I-Sigatec: Simpósio Internacional de Games, Mundos Virtuais e Tecnologias na Educação. Simpósio de Artes, Mídias Locativas e Tecnologias na Educação

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Processing e Arduino

  1. 1. I-Sigatec Simpósio Internacional de Games, Mundos Virtuais e Tecnologias na Educação Simpósio de Artes, Mídias Locativas e Tecnologias na Educação Processing e Arduino Daniel Paz de Araújo Hermes Renato Hildebrand
  2. 2. Processing Introdução
  3. 3. O que é? ● Criado em 2001 ● Promove o aprendizado de desenvolvimento de software ● Linguagem de programação ● Ambiente de desenvolvimento ● Comunidade online
  4. 4. Aplicações Usado por: Artistas Designers Hobbistas ● Para criar interatividade em ambientes
  5. 5. Como funciona ● Open Source: gratuito para uso e alteração ● Programação interativa com saída 2d, 3d, PDF. ● Integração com OpenGL para aceleração gráfica ● Para GNU/Linux, Windows e MacOS ● Mais de 100 bibliotecas extendidas
  6. 6. PDE ● Processing Development Environment ● Um programa é chamado de sketch ● Sketches podem criar desenhos em 2 ou 3 dimensões ● Existem bibliotecas para tratar entrada e saída de áudio e vídeo. ● Os sketches são armazenados no Sketchbook que é um diretório no computador
  7. 7. PDE Executar Parar Novo Abrir Salvar Exportar
  8. 8. Métodos básicos ● setup: executado ao inicializar void setup(){ } ● draw: executado para “desenhar” void draw(){ }
  9. 9. Arduino Introdução
  10. 10. O que é? ● Criado por Massimo Banzi na Itália ● Plataforma de prototipagem com hardware e software open source ● Permite "sentir" e "controlar" objetos e ambientes ● Busca complementar o ensino de programação, computação física e gráfica ● O hardware pode ser construído ou comprado ● Download em: www.arduino.cc
  11. 11. Aplicações ● Usado por: ○ Artistas ○ Designers ○ Hobbistas ● Para criar interatividade em: ○ Objetos ○ Ambientes
  12. 12. Como funciona? ● Plataforma baseada em Atmel ● IDE baseada em Processing ● Linguagem Arduino baseada em Wiring ● Oferece bibliotecas de alto nível ● Transferência de firmware via USB ● Microcontrolador com Bootloader
  13. 13. MCU AtMega328 ● Plataforma RISC ● 20 MIPS (Milhões de instruções por segundo) ● 32kb flash (2kb para bootloader) ● 1kb EEPROM ● Clock 16MHz ● 14 portas digitais (6 PWM) ● 6 portas analógicas ● Voltagem de entrada: 7 - 12 V
  14. 14. Arduino UNO USB Energia Entradas e saídas digitais Microcontrolador Pinos de Alimentação Entradas analógicas Reset
  15. 15. Arduino Protoboard
  16. 16. Protoboard ● Matriz de contato ou placa de ensaio ● Placa com furos e conexões condutoras ● substitui a soldagem ● Variam de 80 a 6000 furos ● Possui conexões verticais e horizontais.
  17. 17. Protoboard
  18. 18. Protoboard Conexões horizontais Conexões verticais Conexões verticais Conexões horizontais
  19. 19. Arduino Programação
  20. 20. IDE Arduino ● Para Windows, MacOS e Linux ● Necessita Java para executar (JVM) ● Transferência via USB pelo IDE ● Download em: www.arduino.cc
  21. 21. IDE Arduino Verificar Carregar Novo Abrir Salvar
  22. 22. Métodos básicos ● setup: executado ao ligar a placa void setup(){ } ● loop: executado infinitamente void loop(){ }
  23. 23. Portas ● Os componentes são conectados nas portas digitais e analógicas ● As portas são manipuladas por: ○ pinMode(<porta>, <modo>) ○ digitalWrite(<porta>), 0 ou 1) ○ digitalRead(<porta>) ○ analogRead(<porta>) ○ analogWrite(<porta>, <valor>)
  24. 24. piMode(<porta>, <modo>) ● Normalmente fica no método setup() ● Configura uma porta digital para ENTRADA ou SAÍDA ● Exemplos: pinMode(11, INPUT); pinMode(12, OUTPUT);
  25. 25. digitalWrite(<porta>, 0 ou 1) ● Escreve 0 ou 1 na porta digital ● Exemplos: digitalWrite(11, 1); // ~5V digitalWrite(11, 0);
  26. 26. digitalRead(<porta>) ● Lê 0 ou 1 na porta digital ● Exemplo: int botao = digitalRead(11);
  27. 27. analogRead(<porta>) ● Lê de 0 a 1023 na porta analógica ● Exemplo: int luz = analogRead(0);
  28. 28. analogWrite(<porta>, <valor>) ● Escreve de 0 a 255 (~5V) na porta PWM (digital que pode ser usada como analógica) ● Exemplo: analogWrite(11,200);
  29. 29. Arduino Dispositivos
  30. 30. LED ● LED: Light Emitting Diode = Diodo Emissor de Luz ● Permite ou impede a passagem de corrente elétrica ● Os pólos podem ser identificados visualmente
  31. 31. LED ● Sua voltagem varia de acordo com a cor: ○ Vermelho: 1.6 V ○ Verde: 2.1 V ○ Amarelo: 2.1 V ○ Laranja: 2.2 V ○ Azul: 4 - 5 V
  32. 32. Resistor ● Resistência elétrica ○ oposição à passagem de corrente elétrica ○ medida em ohms: Ω ● Transforma energia elétrica em energia térmica ● Limita a quantidade de corrente elétrica
  33. 33. Resistor ● O valor da resistência de um resistor pode ser identificado de acordo com as cores de sua cápsula
  34. 34. Resistor
  35. 35. Arduino Experimento 1: LED
  36. 36. Experimento 1 ● Resitor: ○ Saída Arduino: 5 V ○ LED Vermelho: 1.6 V ○ Corrente do LED: ~20 mA ● Lei de Ohm: ○ U = R * i ○ R = U / i R = (5 - 1,6) / 0,02 R = 3,4 / 0,02 R = 170 ohms
  37. 37. Experimento 1 ● Objetivo: piscar um LED ● Materiais: ○ Arduino ○ Protoboard ○ Fios de conexão ○ LED ○ Resistor (>= 170 ohm)
  38. 38. Experimento 1
  39. 39. Experimento 1 ● Criar o programa ● Compilar ● Carregar http://w.index.etc.br/cursoarduino
  40. 40. Processing e Arduino Integração
  41. 41. Processing e Arduino Preparar Arduino: ● Conectar a placa Arduino ● Executar a IDE Arduino ● Abrir: Examples > Firmata > StandardFirmata ● Subir o StandardFirmadata para a placa Arduino
  42. 42. Processing e Arduino Preparar Processing: ● Baixar a biblioteca Arduino para Processing: http://playground.arduino.cc/interfacing/processing ● Instalar a biblioteca Arduino no Processing ● Abrir o exemplo ARDUINO_INPUT
  43. 43. Processing e Arduino Executar Processing com o Arduino ● Rodar exemplo ARDUINO_INPUT ● Tocar com a mão na parte de trás das portas da placa Arduino ● Verificar se os desenhos no Processing foram alterados
  44. 44. Processing e Arduino Experimento 2: LED com Mouse
  45. 45. Experimento 2 ● Objetivo: mudar a intensidade do LED pelo Mouse ● Materiais: ○ Processing ○ Arduino ○ Protoboard ○ Fios de conexão ○ LED ○ Resistor (>= 170 ohm)
  46. 46. Experimento 2
  47. 47. Experimento 2 ● Arduino: ○ Criar o programa ○ Compilar ○ Carregar ● Processing: ○ Criar o programa ○ Executar http://w.index.etc.br/processingearduino
  48. 48. Processing e Arduino Experimento 3: Potenciômetro com Gráfico
  49. 49. Experimento 3 ● Objetivo: desenhar no Processing com potenciômetro ● Materiais: ○ Processing ○ Arduino ○ Protoboard ○ Fios de conexão ○ Potenciômetro
  50. 50. Experimento 3
  51. 51. Experimento 3 ● Arduino: ○ Criar o programa ○ Compilar ○ Carregar ● Processing: ○ Criar o programa ○ Executar http://w.index.etc.br/processingearduino
  52. 52. Processing e Arduino Experimento 4: Potenciômetro com Video
  53. 53. Experimento 4 ● Objetivo: dividir vídeo no Processing com potenciômetro ● Materiais: ○ Processing ○ Arduino ○ Protoboard ○ Fios de conexão ○ Potenciômetro
  54. 54. Experimento 4
  55. 55. Experimento 4 ● Arduino: ○ Criar o programa ○ Compilar ○ Carregar ● Processing: ○ Criar o programa ○ Executar http://w.index.etc.br/processingearduino
  56. 56. Referências ● Arduino.cc ● Circuits.io ● OpenProcessing.org ● LearningProcessing.com ● Processing.org
  57. 57. Obrigado! ● www.danielpaz.net ● www.hrenatoh.net ● www.index.etc.br

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