O documento introduz o Arduino, abordando seu hardware, software e aplicações em projetos como acender LEDs e controlar lâmpadas via comunicação serial. Também mostra como criar uma placa Arduino e propõe um projeto de automação residencial controlando iluminação e ar condicionado por meio de sensores.

1. INTRODUÇÃO AO ARDUINO:
FUNDAMENTOS E APLICAÇÕES
DE MICROCONTROLADORES
• 1. Centro Federal de Educação Tecnológica
(CEFET/RJ), Brasil
Carlos Eduardo Pantoja
Fabian Cesar P. B. Manoel
Vinicius Souza de Jesus
18 e 19 de Novembro 2016

2. OUTLINE 1. Introdução
2. Criando um projeto
3. Projetos
4. Criando uma Placa Arduino
5. Tarefa
6. Conclusão
7. Sugestões Bibliográficas

3. OUTLINE
2. Criando um projeto
3. Projetos
4. Criando uma Placa Arduino
5. Tarefa
6. Conclusão
7. Sugestões Bibliográficas

4. 4Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Sobre o arduino
O Arduino é um componente que
une conceitos principalmente de
eletrônica e
programação, a fim de
facilitar a aplicação de
projetos tecnológicos.
ELETRÔNICA INFORMÁTICA

5. 5Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Hardware do arduino
Seu componente principal é o
ATMEGA, um micro
controlador que atua como
cérebro do projeto a ser
implementado.

6. 6Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Hardware do arduino
Sua parte elétrica possui
todas as aplicações necessárias
para o funcionamento e utilização
dos recursos do ATMEGA. Suas
aplicações mais importantes são:
1- Filtragem de alimentação;

7. 7Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Hardware do arduino
Sua parte elétrica possui
todas as aplicações necessárias
para o funcionamento e utilização
dos recursos do ATMEGA. Suas
aplicações mais importantes são:
1- Filtragem de alimentação;
2- Conversão de sinal serial para
USB;

8. 8Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Hardware do arduino
Sua parte elétrica possui
todas as aplicações necessárias
para o funcionamento e utilização
dos recursos do ATMEGA. Suas
aplicações mais importantes são:
1- Filtragem de alimentação;
2- Conversão de sinal serial para
USB;
3- Regulagem de frequência;

9. 9Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Hardware do arduino
Sua parte elétrica possui
todas as aplicações necessárias
para o funcionamento e utilização
dos recursos do ATMEGA. Suas
aplicações mais importantes são:
1- Filtragem de alimentação;
2- Conversão de sinal serial para
USB;
3- Regulagem de frequência;
4- Botão Reset;

10. 10Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Hardware do arduino
Sua parte elétrica possui
todas as aplicações necessárias
para o funcionamento e utilização
dos recursos do ATMEGA. Suas
aplicações mais importantes são:
1- Filtragem de alimentação;
2- Conversão de sinal serial para
USB;
3- Regulagem de frequência;
4- Botão Reset;
5- Conectores de sinais de
entrada ou saída;

11. 11Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Hardware do arduino
Sua parte elétrica possui
todas as aplicações necessárias
para o funcionamento e utilização
dos recursos do ATMEGA. Suas
aplicações mais importantes são:
1- Filtragem de alimentação;
2- Conversão de sinal serial para
USB;
3- Regulagem de frequência;
4- Botão Reset;
5- Conectores de sinais de
entrada ou saída;
6- Conectores de alimentação;

12. 12Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Software do arduino
Seu software é conhecido
como Arduino IDE e é
baseado na linguagem C.

13. 13Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Este possui duas funções
obrigatórias:
1- setup: configura
funcionalidades de pré-
iniciação;
2- loop: repetição infinita do
código escrito;
Software do arduino

14. 14Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Na função setup, o
programador configura
parâmetros necessários para
iniciar a rotina de loop. Por
exemplo, os pinos de comando
devem ser definidas como
entrada ou saida de dados para
que o ATMEGA saiba se deve
escrever ou ler informações;
Software do arduino

15. 15Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Na função loop, o programador
faz rotinas de execuções
infinitas, ou seja, ao chegar
no final da rotina, o sistema volta
ao início da função loop;
Software do arduino

16. 16Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
1. INTRODUÇÃO
Algumas funções na programação
de microcontroladores são
essenciais para realizar o acionamento e
leitura de pinos, comunicações entre
dispositivos, etc. Por exemplo, o arduino
permite a escrita e a leitura
digital e a leitura analógica. Por
isso, existem os comandos
digitalWrite(pino, valor),
digitalRead(pino) e analogRead(pino);
Software do arduino

17. OUTLINE 1. Introdução
3. Projetos
4. Criando uma Placa Arduino
5. Tarefa
6. Conclusão
7. Sugestões Bibliográficas

18. 18Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
2. CRIANDO UM PROJETO
Codificando...
Escreva o seguinte código:

19. 19Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
2. CRIANDO UM PROJETO
Compilando...
Compile no botão destacado.
Este botão irá verificar se o
programa contém erros de
sintaxe;

20. 20Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
2. CRIANDO UM PROJETO
Compilando...
Erros de compilação são
exibidos na área inferior da IDE
do Arduino, indicando a causa do
problema. No exemplo abaixo, foi
identificado a falta de ponto e
vírgula como erro;

21. 21Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
2. CRIANDO UM PROJETO
Ajustar...
Agora verifique se seu software
entregará o programa ao Arduino
correto. Primeiramente, vá em
Tools->Board e escolha a
versão da placa utilizada;

22. 22Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
2. CRIANDO UM PROJETO
Ajustar...
Depois, vá em
Tools->Serial Port
e escolha a porta
COM que o
computador está
utilizando para
estabelecer a
comunicação com o
Arduino;

23. 23Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
2. CRIANDO UM PROJETO
Ajustar...
Em caso de não conhecer
a porta de comunicação,
vá na barra de pesquisa
do Windows e digite
“gerenciador de
dispositivos”, ou apenas
realize o atalho +
“pause”, clique em
portas (COM e LPT) e
certifique-se do local do
driver do Arduino;

24. 24Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
2. CRIANDO UM PROJETO
Carregar...
Caso a sintaxe esteja correta,
clique no botão destacado para
carregar o programa para a
memória do Arduino. Erros
durante o carregamento do
programa na placa também são
indicados no campo de status;

25. OUTLINE 1. Introdução
2. Criando um projeto
4. Criando uma Placa Arduino
5. Tarefa
6. Conclusão
7. Sugestões Bibliográficas

26. 26Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Blink-LED

27. 27Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Blink-LED
O Arduino envia disparos
elétricos para o pino 13, já que
este que foi configurado como
saída de sinais. Esses sinais
passam por um resistor de
1000Ω que limita a corrente. Em
seguida, está ligado um LED que
indica o acionamento do pino 13.
O ciclo do circuito termina
retornando ao terra do Arduino
(GND). Assim, a programação
passa a controlar circuitos
através do ATMEGA.

28. 28Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Semáforo

29. 29Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Serial Lâmpada

30. 30Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Serial Lâmpada
Comunicação Serial:

31. 31Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Serial Lâmpada
Comunicação Serial:
Serial.begin(velocidade);

32. 32Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Serial Lâmpada
Comunicação Serial:
Serial.begin(velocidade);
Serial.available();

33. 33Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Serial Lâmpada
Comunicação Serial:
Serial.begin(velocidade);
Serial.available();
Serial.read();

34. 34Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Serial Lâmpada
Comunicação Serial:
Serial.begin(velocidade);
Serial.available();
Serial.read();
Serial.readString();

35. 35Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Serial Lâmpada
Comunicação Serial:
Serial.begin(velocidade);
Serial.available();
Serial.read();
Serial.readString();
Serial.println();

36. 36Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS
Serial Lâmpada
Serial Monitor

37. 37Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS

38. 38Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS

39. 39Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
3. PROJETOS

40. OUTLINE 1. Introdução
2. Criando um projeto
3. Projetos
5. Tarefa
6. Conclusão
7. Sugestões Bibliográficas

41. 41Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
4. CRIANDO UMA PLACA ARDUINO
Esquema

42. 42Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
4. CRIANDO UMA PLACA ARDUINO
Lista de materiais
1 Microcontrolador Atmega328p-PU ( IC1 )
1 Conector Borne KRE de 2 Terminais ou 1 Plug Jack tipo
P4 DC fêmea 2,5mm ( DC-INPUT ou GND-VIN )
1 Diodo 1N4001 ( D1 )
1 Chave Táctil ( Reset )
2 Capacitores eletrolítico 10uf 25v ( C1 e C2 )
2 Capacitores cerâmicos 22pf ( C5 e C4 )
1 Capacitor cerâmicos 0.1uf ( C3 )
1 Regulador de tensão 7805 5v ( 7805 )
1 Soquete de circuito integrado 28 pinos ( IC1 )
1 Resistor 470 ohms ( R1 )
1 Resistor 10 k ( R2 )
1 Oscilador de cristal de 16Mhz ( KR )
1 Led 5mm ( LED1 )

43. 43Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
4. CRIANDO UMA PLACA ARDUINO
Lista de materiais
Mais detalhes em
http://www.placastandalone.com.br/standalone/

44. 44Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
4. CRIANDO UMA PLACA ARDUINO
Circuito
Controle de entrada

45. 45Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
4. CRIANDO UMA PLACA ARDUINO
Circuito
Vizualização

46. 46Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
4. CRIANDO UMA PLACA ARDUINO
Circuito
Frequencia

47. 47Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
4. CRIANDO UMA PLACA ARDUINO
Circuito
Power e Reset

48. 48Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
4. CRIANDO UMA PLACA ARDUINO
Circuito
Pinos de saída

49. OUTLINE 1. Introdução
2. Criando um projeto
3.Projetos
4. Criando uma Placa Arduino
6. Conclusão
7. Sugestões Bibliográficas

50. 50Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
5. TAREFA
Faça um sistema de controle de uma
residência que possua 4 cômodos: sala,
banheiro, cozinha e quarto. Cada cômodo
possui uma iluminação. Esta iluminação
deve ser controlada por comunicação
serial (e LDR). Na sala, há um ar
condicionado cujo a temperatura pode ser
selecionada pelo usuário. O sistema deve
entender quando a temperatura ambiente
chegar no ponto desejado e assim,
desligar o refrigerador. O sistema também
deve avisar à porta serial cada operação
realizada.

51. OUTLINE 1. Introdução
2. Criando um projeto
3.Projetos
4. Criando uma Placa Arduino
5. Tarefa
7. Sugestões Bibliográficas

52. 52Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
6. CONCLUSÃO
O Arduino é uma tecnologia didática, ideal
para um primeiro contato com projetos,
pois permite uma implementação de
testes e pode-se carregar programas
facilmente.
A facilidade de utilização deste recurso é
vista na linguagem, que é uma linguagem
básicas e fundamental no campo da
informática, além de poupar o
desenvolvedor de implementações acerca
do microcontrolador no que diz respeito à
eletrônica.

53. OUTLINE 1. Introdução
2. Criando um projeto
3.Projetos
4. Criando uma Placa Arduino
5. Tarefa
6. Conclusão

54. 54Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
7. SUGESTÕES BIBLIOGRÁFICAS
• SITE OFICIAL DO ARDUINO - URL:(https://www.arduino.cc/).
•ARDUINO E CIA – URL: (http://www.arduinoecia.com.br/).
•LAB DE GARAGEM – URL: (http://labdegaragem.com/).
•FELIPEFLOP – URL: (http://www.filipeflop.com/).
•EMBARCADOS – URL: (http://www.embarcados.com.br/).

55. 55Introdução ao Arduino: fundamentos e aplicações de microcontroladores
AGRADECIMENTOS
OBRIGADO!
pantoja@cefet-rj.br
fabiancpbm@gmail.com
Souza.vdj@gmail.com