Curso Arduíno

1. INTRODUÇÃO À ARDUÍNO
Robótica UFC| roboticaced@gmail.com

2. • Arduíno

3. ARDUÍNO
• Plataforma de prototipagem
eletronica Open-Source, e
Hardware livre;
• Criado para ser simples, de fácil
uso e aprendizado.

4. ARDUÍNO
• Criado em 2005 por Máximo
Banzi;
• Objetivo: criar ferramentas
acessíveis e com baixo custo,
fáceis de usar .

5. Open Source e Hardwere Livre
• Todo o hardware é aberto e os projetos estão
disponíveis
• Quem quiser, pode comprar os componentes e
montar a sua placa
• O software de programação também é livre e
está disponível para download gratuitamente
• Evolução da plataforma através de
contribuições dos usuários

6. TIPOS DE ARDUÍNO
• Existem vários tipos de Arduíno para os mais diversos
tipos de projetos.

7. ARDUINO DUEMILANOVE
ATMega168;
Clock 16 MHz
14 portas digitais e 6
portas analógicas;
512 bytes EEPROM;
16 Kb Memória Flash;
1 Kb SRAM;
FTDI FT232RL USB
Sesial

8. ARDUÍNO NANO
Para pequenos devices;
ATMega328;
14 portas digitais e 8
portas analógicas;
1 Kb EEPROM;
32 Kb Memória Flash;
2 Kb SRAM;
1 serial UART;

9. ARDUÍNO LILYPAD
Projetado para aplicações
com vestuário.
ATMega328V;
Clock 8 MHz
14 portas digitais e 6
portas analógicas;
512 bytes EEPROM;
16 Kb Memória Flash;
1 Kb SRAM;

10. ARDUÍNO MEGA
ATMega2560;
54 portas digitais e 16
portas analógicas;
4 Kb EEPROM;
256 Kb Memória Flash;
8 Kb SRAM;
4 serial UART;

11. ARDUÍNO DUE
SAM3X8E ARM Cortex-
M3;
Clock 84 MHz;
Não possuir EEPROM;
512 Kb Memória Flash;
96 Kb SRAM.

12. ARDUÍNO SEVERINO
ATMega8;
Clock 16 MHz
512 bytes EEPROM;
8 Kb Memória Flash;
1 Kb SRAM;
Serial RS232

13. ARDUÍNO NA PROTOBOARD
• Pode ser construído
utilizando uma protoboard

14. ARDUÍNO - TIPOS DE MEMÓRIAS
Flash: Usada para armazenar o
programa do Arduíno
SRAM: Usada pelo programa do
Arduíno para criar e manipular
as variávies
EEPROM: Espaço de memória
que pode ser usado para
armazenar informações
persistentes

15. ARDUÍNO UNO
ATMega328;
Clock 16 MHz
14 portas digitais e 6
portas analógicas;
1 Kb EEPROM;
32 Kb Memória Flash;
1 Kb SRAM;
ATmega16U2 USB COM
drivers

16. ARDUÍNO – O HARDWARE

17. ARDUÍNO – O HARDWARE
Microcontrolador

18. ARDUÍNO – O HARDWARE
Microcontrolador
E/S Digitais

19. ARDUÍNO – O HARDWARE
Microcontrolador
E/S Digitais
E/S Analógicas

20. ARDUÍNO – O HARDWARE
Microcontrolador
E/S Digitais
E/S Analógicas
Interface Serial
ou USB

21. PORTAS DIGITAIS, ANALÓGICAS, PWM

22. Arduíno – Funcionamento
• Consiste de uma placa com
microcontrolador programável
preparada para receber sinais de
sensores e acionar atuadores.

23. 23
PLATAFORMA ARDUINO - INSTALAÇÃO
• driver
windows: FTDI Serial USB
linux: não precisa instalar nada
• software
é só descompactar e executar

24. • Primeiro passo
- Baixar programa (IDE) do Arduino
• Segundo passo
- Instalar driver USB
• Terceiro passo
- Configurar a IDE do Arduino de acordo com a versão
• Quarto passo
- Abrir o IDE do Arduino

25. CONECTANDO O ARDUINO NO PC
WINDOWS
Ao conectar o Arduino pela primeira vez, será instalado o driver. Logo após,
verifique qual placa e porta você está utilizando.
Pronto, você já pode começar a programar o seu arduino!!!

26. 1. Verificar : Compila e aprova seu código.
Ele vai pegar erros de sintaxe (como falta
de ponto e vírgula ou parênteses).
2. Upload: Envia o seu código para a placa.
Ao clicar nele , você deve ver os
leds em sua placa piscar rapidamente.
3. Novo: Este botão abre uma nova aba
da janela de código.
4. Abrir: Este botão vai deixar você abrir
um esboço existente .
CONHECENDO A IDE

27. 5. Salvar: Salva seu seu código.
6. Serial Monitor: Isto irá abrir uma janela
que exibe todas as informações transmitidas
pela serial que a placa está enviando. É muito
útil para detecção de possíveis erros.
7. Mostra o nome do sketch em que se está
trabalhando.
8. Esta é a área onde você compor o código
para o seu esboço .
9. Este é o lugar onde o IDE informa se
houve algum erro no seu código.
10. Mostra mensagens informando os erros.
11. Mostra qual placa e porta está utilizando.
CONHECENDO A IDE

28. 28
PLATAFORMA ARDUINO – LINGUAGEM
• Linguagem baseada em C
Programação controla o Hardware; portas são
controladas pelo código.
Máquinas de estado; Hardware mantém o último
código.

29. • delay() – “espera” um determinado tempo;
•comandos básicos
pinMode() – define um pino com
entrada ou saída
•digitalWrite() – liga ou desliga
uma saída digital

30. 30
PLATAFORMA ARDUINO – LINGUAGEM
• Exemplos
• pinMode(num_do_pino, OUTPUT);
• digitalWrite(num_do_pino, valor);
valor é LOW ou HIGH (0 ou 1, 0V ou 5V)
• delay(milisegundos);

31. • Comentários
//Comentários começam com duas barras por linha
• Linha de código
Sempre terá ponto e vírgula no final;
• Parâmetros
(estão sempre entre parênteses)
• Blocos de código
{estão sempre entre chaves}

32. 32
PLATAFORMA ARDUINO – LINGUAGEM
• constantes
LOW | HIGH – indica nível baixo (0V) e alto (5V) nos pinos
INPUT | OUTPUT – define se um pino vai ser pino de entrada ou
de saída

33. • Comentários
//Comentários começam com duas barras por linha
• Linha de código
Sempre terá ponto e vírgula no final;
• Parâmetros
(estão sempre entre parênteses)
• Blocos de código
{estão sempre entre chaves}

34. • Comentários (parte 2)
/* as vezes comentários podem aparecer assim, com uma
barra e um asterisco no início e um asterisco e uma barra no
final*/
• Sensível à caixa
LETRAS MAIÚSCULAS são diferentes de letras
minúsculas!
• Estrutura das funções
Tipo Função(Parâmetros)

35. PRIMEIRO PROGRAMA
Depois de digitado o código ao lado
pressione o botão upload.
Se você tiver digitado tudo
corretamente, você irá ver o
led piscando na própria placa
do arduino.

36. ENTENDO O PROGRAMA
setup()
No Arduino a função setup() é chamada no
momento em que o programa começa.
É usada para definir os modos de entrada
ou saída dos pinos e outras configurações que
veremos em outras aulas. Essa função é
executada
somente uma vez, quando o Arduino é iniciado
ou quando é resetado.
Analogia

37. ENTENDO O PROGRAMA
loop()
No Arduino após a função setup(), que inicializa
e declara os valores iniciais, a função loop() faz
precisamente o que seu nome indica:
ela repete-se continuamente permitindo que seu
programa funcione dinamicamente. É utilizada
para controlar de forma ativa a placa Arduino.

38. PRÁTICA ARDUINO

39. PLATAFORMA ARDUINO
 Primeiro passo
- Baixar programa (IDE) do Arduino

40. PLATAFORMA ARDUINO

41. 41
PLATAFORMA ARDUINO
• driver
windows: FTDI Serial USB
linux: não precisa instalar nada
• software
é só descompactar e executar
 Segundo passo
- Instalar driver USB

42. ARDUÍNO – O HARDWARE
E/S Digitais
Interface Serial
ou USB

43. PORTA DIGITAL
• Digital: trabalha com 0 (LOW )e 1(HIGH) na lógica binária.
• Digital do Arduino segue padrão TTL (Transistor–
transistor logic) uma classe de circuitos digitais
construídos a partir de transistores bipolares de junção
(BJT) e resistores, onde:
• 0 a 0,8 volts = 0
• 2 a 5 volts = 1

44. 44
PLATAFORMA ARDUINO – LINGUAGEM
• Exemplos
• pinMode(num_do_pino, OUTPUT);
• digitalWrite(num_do_pino, valor);
valor é LOW ou HIGH (0 ou 1, 0V ou 5V)
• delay(milisegundos);
• Comentários (//Comentários)

45. Na placa Arduino UNO tem
um led conectado ao pino 13
que você pode utilizar para
fazer seu primeiro programa
e testar seu Arduino.
PRIMEIRO PROGRAMA

46. HELLO WORLD ARDUÍNO – PISCANDO LED

47. PROTOBOARD

48. ENTENDENDO O PROTOBOARD
• Protoboard (ou Matriz de Contatos) é uma placa
com milhares de furos e conexões condutoras para
montagem de circuitos elétricos experimentais.
• A grande vantagem em se usar protoboard na
montagem de circuitos eletrônicos é a facilidade de
inserção de componentes, não necessitando de
soldagem.
• As placas variam de acordo com o Número de furo

49. • antes disso:
• Protoboard
ENTENDENDO O PROTOBOARD

50. Como Funciona?
Basicamente, por baixo temos contatos
metálicos que funcionam como presilhas.
Inserindo o terminal rígido do componente o
mesmo fará contato com a base metálica.
Essa é a base dos pontos na vertical ou
horizontal.
ENTENDENDO O PROTOBOARD

51. Corte mostrando
aspectos construtivos
internos da Protoboard
ENTENDENDO O PROTOBOARD

52. PROTOBOARD
Dicas de Uso:
● Não use componentes com terminais muito
grosso, isso danifica a sua matriz de pontos.
● Insira os terminais do componente o mais reto
possível (use um alicate de bico para alinhar,
caso tenha um).
● Procure usar a matriz de pontos com a maior
dimensão na horizontal.

53. JUMPERS

54. CIRCUITOS COM O PROTOBOARD

55. RESISTOR E RESISTÊNCIA
□ O resistor é um dispositivo cujas principais
funções são: dificultar a passagem da corrente
elétrica e transformar energia elétrica em
energia térmica por efeito Joule.

56. RESISTOR E RESISTÊNCIA
□ A resistência é a dificuldade que o resistor
apresenta à passagem da corrente elétrica.
Unidade de resistência elétrica é chamada
ohm e é abreviado pela letra grega ômega
Ω.
□ A resistência de 1,0 Ω é equivalente a 1,0
V/A.

57. RESISTOR E RESISTÊNCIA
□ O valor da resistência de um dado resistor é
escrito no seu exterior ou é feito por um código de
cores:
□ as duas primeiras cores
representam os dois primeiros
dígitos no valorda resistência.
□ a terceira cor representa a
potência de 10 que o valor
deve ser multiplicado.
□ e a quarta cor é a tolerância no
erro de fabricação.

58. COR NÚMERO MULTIPLICAD
OR
TOLERÂNCIA
(%)
Preto 0 1
Marrom 1 101
Vermelho 2 102
Laranja 3 103
Amarelo 4 104
Verde 5 105
Azul 6 106
Violeta 7 107
Cinza 8 108
Branco 0 109
Ouro 10-1 5
Prata 10-2 10
Sem cor 20

59. RESISTOR E RESISTÊNCIA
□ Por exemplo, um resistor cujas quatro
cores são vermelho, verde, laranja e
ouro.
Têm uma resistência de
25000 Ω ou 25 kΩ, com uma
tolerância de 5%.
2
5
103
5
%

60. LEIS DE OHM
□ Físico e matemático
alemão que viveu entre
os anos de 1789 e
1854 e realizou
experiências com fios
condutores de diferentes
espessuras e
comprimentos.

61. LEIS DE OHM
□ Verificou com as
experiências que:
□ existem resistores nos
quais a variação da
corrente elétrica é
proporcional à variação da
diferença de potencial
(ddp).

62. LEIS DE OHM
□ A partir de suas
observações, definiu o
conceito de resistência
elétrica.
□ Em 1827, publicou o
resultado daquele que se
tornou o seu mais
importante trabalho - O
circuito galvânico
examinado
matematicamente.
□ Para aprofundar acesse:

63. 1° LEI DE OHM
□ Esse trabalho definiu o que conhecemos
hoje como a Lei de Ohm:
“A intensidade da corrente elétrica que
percorreum condutor é diretamente
proporcional à diferença
de potencial e inversamente
proporcional à resistência
elétrica do circuito.”

65. LED’S
• (Diodo Emissor de Luz) é um componente eletrônico que
emite luz visível (exceto LEDs infravermelhos e
ultravioletas).
• O terminal positivo é o ânodo e o
terminal negativo é o cátodo,
representado geralmente nos
circuitos respectivamente pelas
letras A e K.

66. Agora vamos fazer a mesma prática
Só que com led externo, Usando o
Resistor calculado.
PRIMEIRO PROGRAMA

67. HELLO WORLD ARDUÍNO – PISCANDO LED

68. 68
MATERIAL UTILIZADO PARA A MONTAGEM
DO PROTÓTIPO
CARRO-ARDUINO

69. 69
LISTA DE COMPONENTES
• 01-Arduino uno
• 01-Conjunto chassi + 2 rodas + 2 pneus + 2 motores + adaptador para 04 pilhas AA.
• 01-Sensor Ultra-sônico
• 02-Mini protoboard
• 02- Bateria de 9V (recarregável)
• 01-Cola quente + pistola
• 02-Sensor infravermelho reflexivo fotoelétrico
• 01- Ponte H
• Jumpers
• Abraçadeira de nylon

70. 70
CONHECENDO AS PEÇAS QUE COMPÕEM
O CARRO-ARDUINO
• ARDUINO UNO
- Se trata de um microcontrolador.
Os microcontroladores são
microprocessadores que podem ser
programados para funções específicas.
utilizada para o controle de comandos do
robô

71. 71
CHASSI
• Kit chassi:
• 2 rodas
• 2 pneus
• 2 motores
Que será a estrutura básica
do robô para acoplamentos dos
demais componentes.

72. 72
SENSOR ULTRA-SÔNICO
• Se trata de um sensor de
distância, será utilizado para o
robô identificar uma determinada
distância e a partir disso executar
uma ordem de comando.

73. 73
MINI PROTOBOARD
• Utilizada para
interconexão dos
componentes
utilizados no circuito
eletrônico do robô.

74. 74
BATERIA RECARREGÁVEL 9V
• Utilizada para
alimentação elétrica do
circuito

75. 75
COLA QUENTE E PISTOLA
• Cola que será utilizada na
montagem das partes
mecânicas do robô.

76. 76
SENSOR INFRAVERMELHO REFLEXIVO
FOTOELÉTRICO
• Esse dispositivo identifica a
há presença ou ausência de
cor e a identificando.

77. 77
PONTE H
• O chip L293D possui
interiormente 2 ponte H. com
ele é possível controlar a
velocidade de até 2 servos ou 2
motores de passo.

78. 78
JUMPERS
• São fios utilizados na montagem e
conexão dos componentes do circuito

79. 79
ABRAÇADEIRA DE NYLON
• Utilizada para a fixação
de algum material.

80. 80
MONTAGEM MECÂNICA

81. 81
FIXAÇÃO DA MINI PROTOBOARD NA PARTE
SUPERIOR DO CHASSI
Retire o papel adesivo do fundo da
protoboard e utilizando a pistola de
cola quente passe a cola no fundo da
protoboard em seguida pressione a
protoboard na parte superior do chassi
para obter uma maior firmeza na
colagem,

82. 82
FIXAÇÃO DA PLACA ARDUINO UNO NA
PARTE SUPERIOR CHASSI
• Posicione corretamente a placa do
arduino na parte superior do chassi
e utilizando a abraçadeira de nylon,
introduza corretamente nos furos do
chassi de modo a prender a placa do
arduino ao chassi, regule a
abraçadeira até prender firmemente
a placa (com cuidado para não
danificar a placa).

83. 83
FIXAÇÃO DA MINI PROTOBOARD NA PARTE
INFERIOR DO CHASSI
• Retire o papel adesivo do fundo da
protoboard e utilizando a pistola de
cola quente passe a cola no fundo da
protoboard em seguida pressione a
protoboard na parte inferior do
chassi para obter uma maior firmeza
na colagem.

84. 84
MONTAGEM ELÉTRICA

85. 85
CONEXÃO DOS DOIS SENSORES
INFRAVERMELHO REFLEXIVO FOTOELÉTRICO
NA PROTOBOARD INFERIOR DO CHASSI
• Introduza corretamente os sensores
na protoboard inferior ao chassi em
seguida pressione o sensor
cuidadosamente para baixo até ficar
na posição indicada na ilustração (ao
entortar um pouco os pinos de
entrada dos sensores se obterá uma
maior firmeza na fixação dos
mesmos).

86. CONEXÃO DO SENSOR ULTRA SÔNICO NA
PROTOBOARD SUPERIOR DO CHASSI
Introduza corretamente o sensor ultra
sônico na protoboard superior ao
chassi, encaiche conforme ilustração.

87. 87
CONEXÃO DA PONTE H NA PROTOBOARD
SUPERIOR DO CHASSI
Introduza corretamente o Ci L239D na
protoboard superior ao chassi, encaixe
conforme ilustração.

88. 88
CONEXÃO DO SUPORTE PARA AS PILHAS DE
ALIMENTAÇÃO DOS MOTORES
• Utilizando a pistola de cola quente
passe a cola sobre o fundo do
adaptador e o pressione sobre na
parte superior do chassi para obter
uma maior firmeza na colagem, em
seguida introduza as pilhas AA no
adaptador. Proceda conforme ilustra
a ilustração

89. 89
CONEXÃO DA BATERIA DE 9V PARA
ALIMENTAÇÃO DO ARDUINO.
• Posicione corretamente a bateria de
9V na parte superior do chassi e
utilizando uma abraçadeira de
nylon, introduza a corretamente nos
furos do chassi de modo a prender a
bateria ao chassi, regule a
abraçadeira até prender firmemente
a bateria. Proceda conforme a
ilustração.

90. 90
INTERLIGAÇÃO DOS COMPONENTES
UTILIZANDO OS JUMPERS
• Para interligação de todos os
componentes com o arduíno
utilizando os jumpers, siga
corretamente as indicações de
interligação feita na ilustração.

91. PRIMEIRA PRÁTICA :
SIGA EM FRENTE POR UM TEMPO
DETERMINADO

92. SIGA EM FRENTE POR UM TEMPO
DETERMINADO
• Esta prática tem como objetivo fazer com que o robô
Arduino se movimente para frente de modo que pare após
um tempo determinado no programa.
• Abrir PDF referente a prática

93. SEGUNDA PRÁTICA :
VAI E VOLTA

94. VAI E VOLTA
• Essa prática tem como objetivo fazer o veículo andar para
frente e voltar para o ponto de partida.
• Abrir PDF referente a prática

95. TERCEIRA PRÁTICA :
PARE NA FAIXA

96. PARE NA FAIXA
• Nesta prática deve-se fazer o veículo andar para frente e
parar assim que chegar a uma faixa preta.
• Abrir PDF referente a prática

97. QUARTA PRÁTICA :
OLHE O MURO

98. OLHE O MURO
• Nesta prática, deve-se fazer o veículo percorrer um caminho
retilíneo e ao se deparar com um muro, desviar do mesmo.
• Abrir PDF referente a prática

99. QUINTA PRÁTICA :
SEGMENTO DE REFERÊNCIA

100. SEGMENTO DE REFERÊNCIA
• Nesta prática, deve-se fazer o veículo percorrer um caminho
pre determinado.
• Abrir PDF referente a prática

101. SEXTA PRÁTICA :
DESVIO DE OBSTÁCULO

102. DESVIO DE OBSTÁCULO
• Nesta prática, deve-se fazer o veículo desviar ao se deparar
com um objeto ou obstáculo
• Abrir PDF referente a prática

103. 103
PERGUNTAS

104. OBRIGADO!