Slides do minicurso de arduino ministrado no Arduino Day 2015

1. Minicurso: Getting Started - Arduino Mega 2560 R3
Prof. Gustavo Yoshio Maruyama
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2. Apresentação
Gustavo Yoshio Maruyama
Professor no curso de Sistemas de Informação UFMS
gustavoymaruyama@gmail.com
Dener Alves Andrade
Acadêmico no curso de Sistemas de Informação UFMS
dener.a.andrade@gmail.com
Angelino Caon
Técnico em Tecnologia da Informação UFMS
angelinoc@gmail.com
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3. Objetivo
Este minicurso tem como objetivo apresentar conceitos
iniciais da prototipação com Arduino, bem como
realizar a leitura e manipulação de valores de sensores
e outros componentes como o potenciômetro e chave
momentânea. Durante o curso será realizado alguns
pequenos projetos como um dimmer com sensor de
luminosidade e um termômetro com display LCD.
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4. Programa
Parte 1
Arduino
Protoboard
Acendendo Led
Funções setup(), loop() e delay()
Funções pinMode(), digitalWrite()
Resistor
Parte 2
Escrevendo na Serial
Lendo sensor LDR (Luminosidade)
Lendo sensor LM35 (Temperatura)
Ler valor de potenciômetro
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5. Programa
Parte 3
Dimmer com potenciômetro
Dimmer com sensor LDR
Parte 4
Escrevendo no LCD
Termômetro
Utilizando chave momentânea
Piano com chave momentânea e Buzzer
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Termômetro
Dimmer com LDR Piano

6. Parte 1
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7. Arduino
Arduino é uma plataforma eletrônica de código aberto
baseado em hardware e software de fácil utilização . É
destinado para qualquer pessoa que queira fazer
projetos interativos .
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8. Arduino
É possível prototipar e desenvolver vários tipos de
projetos eletrônicos, desde um simples circuito que
acende leds, um robô complexo e até automatizar uma
casa. A imaginação é o limite.
Protótipo robô seguidor de linha utilizando Arduino
nano – experimento realizado na UFMS/CPCX
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9. Arduino Mega 2560 R3
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10. Configurando a IDE
Abra a IDE por meio de um ícone na área de trabalho
ou na barra de tarefas:
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11. Configurando a IDE
Verifique se a placa selecionada é a Arduino Mega 2560
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12. Configurando a IDE
Verifique se a porta selecionada é a correspondente ao
da instalação do arduino, no caso desse minicurso o
arduino está instalado na porta COM4
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13. Protoboard
A protoboard é uma placa na qual podemos realizar um
ensaio de um circuito eletrônico.
Facilita a inserção e remoção de componentes
eletrônicos por não depender de solda.
Perfeito para nossos experimentos.
Protoboard Placa de circuito impresso
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14. Protoboard
Os “furos” são ligados da seguinte forma:
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15. Aviso
Antes de efetuar qualquer experimento desconecte o
arduino da porta USB de seu computador. Sob risco de
queima de algum componente eletrônico ou até do
próprio arduino.
Ligue na porta USB apenas quando tiver certeza que o
circuito está montado corretamente.
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16. Acendendo um Led
Led é um diodo emissor de luz
Portanto não é uma lâmpada.
Operam com tensão de 1,1v a 4.0v
Possui polaridade
Lado positivo: ÂNODO
Lado negativo: CÁTODO
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17. Acendendo um Led - Circuito
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GND
Led
Resistor 300 Ohms
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18. Acendendo um Led - Código
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19. Compilação, Validação e Upload do
programa
Compila e valida o código
Compila e faz o upload do programa para o arduino
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20. Compilação, Validação e Upload
do programa
Se der tudo certo:
Se der tudo errado:
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21. Funções setup(), loop() e delay()
setup()
Esta função é acionada quando o arduino é ligado.
Serve para definir configurações iniciais de portas.
loop()
Esta função entra em execução logo após a função setup.
Toda vez que a função loop termina de ser executada, ela é
executada novamente. Ou seja, um loop.
Nesta função é definida todo o código funcional de nosso
protótipo, como ligar uma porta, ler um sensor e outros.
delay(parâmetro)
Esta função permite colocar um intervalo em milissegundos
entre uma instrução e outra.
Recebe como parâmetro um valor inteiro
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22. Funções pinMode() e digitalWrite()
pinMode(parâmetro 1, parâmetro 2)
Configura uma porta digital, podendo ela ser de
entrada(INPUT) ou saída (OUTPUT)
Recebe no parâmetro 1 o número da porta digital, e no
parâmetro 2 é definido se porta é de entrada(INPUT) ou
saída(OUTPUT)
digitalWrite(parâmetro 1,parâmetro 2)
Escreve na porta digital selecionada
Recebe no parâmetro 1 o número da porta digital, e no
parâmetro 2 recebe um valor:
ligado(HIGH) ou desligado(LOW)
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23. Resistor
Resistores são utilizados para:
Limitar corrente elétrica em um circuito (ampère)
Diminuir tensão (volts)
Unidade de medida
Omhs
Quanto maior seu valor, menor é limite de corrente
elétrica, e maior é a queda de tensão.
Não possui polaridade
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24. Resistor
Resistores (de valores fixos) utilizados neste minicurso:
300 Ohms
10000 Ohms = 10k
3 0 0
1 0 000
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25. Resistor do Led
Tensão de saída de uma porta digital do arduino = 5v
Tensão de funcionamento do led vermelho = 1,8v
Corrente máxima do led = 0,02 A (20mA)
Qual resistor utilizar?
5v – 1,8v
0,02
= 160 Ohms
• Não temos resistor de 160 Ohms em nosso kit, portanto foi utilizado
o de 300 Ohms
• Não se pode utilizar um resistor de menor valor recomendado, pois o
led pode queimar
• Caso utilize um resistor MUITO alto, o led não acenderá
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26. Parte 2
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27. Escrevendo na porta serial
Configura a taxa de dados
por segundo (baud rate)
para transmissão serial,
Para comunicação com um
computador é comum
utilizar baud rate = 9600
Escreve na porta Serial, ou
seja, envia um texto via usb
do arduino para o
computador
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28. Escrevendo na porta serial
Dados enviados
do arduino para o
computador via
USB
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29. Lendo sensor LDR (luminosidade)
É tipo de resistor variável.
Valor de resistência varia conforme a intensidade da luz
que incide sobre ele.
Não tem polaridade
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30. Lendo sensor LDR - Circuito
GND5v A0
Sensor LDR
Resistor 10K
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31. Lendo sensor LDR - Código
Faz leitura de uma porta analógica
Valores lidos vão de 0 até 1023
Quanto mais luz tiver, maior é o valor
Quanto menos luz tiver, menor é o valor
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32. Lendo sensor LM35
Sensor de temperatura.
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33. Lendo sensor LM35 - Circuito
A05v GND
LM35
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34. Lendo sensor LM35 - Código
Transforma em graus célsius
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35. Lendo Potenciômetro
Resistor de valor regulável.
Utilização comum:
Regulagem de volume de aparelhos de som
Divisor de tensão
Resistor utilizado 10k
GND
Saída
VCC
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36. Lendo Potenciômetro - Circuito
A05v GND
Potenciômetro
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37. Lendo Potenciômetro - Código
Gire o potenciômetro e veja o resultado
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38. Parte 3
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39. Dimmer com potenciômetro
Um dimmer tem como objetivo fazer com que aumente
ou diminua a intensidade luminosa por meio de um
potenciômetro ou sensor, que auxilia nessa operação.
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40. Dimmer com potenciômetro -
Circuito
5v A0GND
2
Potenciômetro
R 300 Ohms
Led Branco
Alto brilho
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41. Dimmer com potenciômetro -
Código
Gire o potenciômetro e veja o resultado
• O valor lido pelo potenciômetro
vai de 0 até 1023.
• Porém o uma porta pwm só
pode receber valores de 0 até
255.
• Nesta linha o valor lido do
potenciômetro é convertido
para um valor valido pwm.
• Atribuição do valor convertido
do potenciômetro para a porta
do led
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42. Dimmer com LDR- Circuito
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43. Dimmer com LDR- Circuito
5v A0GND
2
R 300 Ohms
Led Branco
Alto brilho
R 10k
Sensor LDR
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44. Dimmer com LDR- Código
Faça sombra no sensor LDR
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45. Parte 4
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46. Escrevendo no LCD
Display LCD
Dispositivo de saída (Mostra informação para o usuário)
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47. Escrevendo no LCD - Circuito
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48. Escrevendo no LCD - Circuito
5V GND
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49. Escrevendo no LCD - Circuito
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11
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50. Escrevendo no LCD - Circuito
2345
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51. Escrevendo no LCD - Código
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52. Termômetro
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53. Termômetro - Circuito
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54. Termômetro - Circuito
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55. Termômetro - Circuito
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56. Termômetro - Código
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57. Chave momentânea
Também chamada de push button ou micro chave.
A chave momentânea utilizada no minicurso possui 4
pinos.
Pinos são divididos em dois pares.
Os pinos de um par tem contato permanente. Porém
não há contato entre os pares.
Quando o botão é pressionado os pares se conectam
fechando o circuito.
Quando o botão é solto, os pares se desconectam.
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58. Chave momentânea - Circuito
58
5V GND
2
Chave
R 10K

59. Chave momentânea - Código
59
Aperte o botão da chave e veja o resultado

60. Piano com chave momentânea e
Buzzer
60

61. Piano com chave momentânea e Buzzer -
Circuito
61
5V GND
234
Chave
R 10K

62. Piano com chave momentânea e
Buzzer - Circuito
62
10
Buzzer

63. Piano com chave momentânea e
Buzzer - Código
63
Aperte os botões e escute o resultado
Porta do Buzzer
Porta dos botões

64. Final – Explore outros sensores e
componentes
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Sensor ultra sônico
Sensor de umidade Pastilha piezoeléctrica Sensor reflexivo
Servo motor Motor de passo
Motor dc
Bluetooth Acelerômetro