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Programação de microcontrolador
Utilizando Arduino

Palestrante: Renan Vieira

Sob o programa,
PESL - Programa de Educação em Software Livre
O que é um microcontrolador?
Trata-se de um circuito integrado de baixo
custo que contém memória, unidade de
processamento e circuitos de entradas/saídas
num mesmo circuito integrado.
A diferença para um circuito integrado comum
esta no fato de que o microcontrolador pode
ser programado via software podendo executar
diferentes tarefas baseadas no programa
inserido em sua memória. Tem o intuito de
tornar o produto onde está conectado mais
inteligente funcionando como uma espécie de
computador de baixo custo.
Entradas
Utilizam-se transdutores que transformam
algum parâmetro do ambiente em sinais
elétricos que, por conseguinte são enviados
ao
bloco
de
processamento
do
microcontrolador.


Exemplos: interruptor de pressão,
microfone, resistor dependente de luz
(LDR), potenciômetro, termistor.
Saídas
Utilizam-se transdutores que transformam
sinal elétrico em algum parâmetro para
ambiente.
 Exemplos: motor, autofalante, diodo
emissor de luz (LED), display LCD.
O
microcontrolador
atua
no
processamento das entradas gerando uma
saída equivalente.
Arduino

é uma plataforma formada por
uma placa que fornece as conexões
necessárias para o funcionamento de um
microcontrolador, i.e., chip programável. Com
hardware open-source esta plataforma vem
ganhando muitos adeptos nos últimos anos,
onde é possível desenvolver aplicações em
diversas áreas.
O Arduino pode ser usado no processamento
de sinal de qualquer sistema que necessite de
uma determina saída, dado um sinal de entrada
específico.
Outras informações http://www.arduino.cc/
Iniciando
Adquirir a plataforma Arduino. Sugere-se
para iniciantes o modelo Arduino UNO REV
3 (aprox.: R$75,00)
 Download do software gratuito
http://arduino.cc/en/Main/Software
 Testar a placa.
NOTA: pode ser necessária a
instalação/atualização do driver de
comunicação da placa com o computador.
Detalhes em
http://arduino.cc/en/Guide/HomePage

Arduino UNO
É uma placa microcontrolada baseada no
ATmega328, datasheet em
http://www.atmel.com/Images/doc8161.pdf
 Tensão de operação: 5V
 Entradas/Saídas digitais: 14
 Entradas analógicas: 6
 Corrente máxima por pino: 40mA
 Memória flash: 32 kb
 SRAM: 2 kb
 EEPROM: 1kb
 Velocidade de clock: 16 Mhz

Diagrama de Pinos
Programação


Programas para Arduino podem ser
divididos em três partes:

estrutura;
 variáveis;
 funções.

Estrutura
Existem duas principais,
 Setup(): é chamada apenas uma vez
quando o programa é inicializado. É
utilizado para inicializar variáveis, estados
dos pinos, declarar bibliotecas, etc.


loop(): ciclo infinito onde o código é
executado.
Variáveis
São declaradas de forma semelhante à linguagem C/C++;
Ex.: int ledPin = 13;
Constantes
INPUT/OUTPUT
 São utilizados para definir se determinado pino será uma
entrada ou saída.
HIGH/LOW
 Quando um pino é definido como saída, o comando HIGH
injeta 5V e o comando LOW 0V.
 São utilizados, por exemplo, para ligar/desligar um LED.
Funções
pinMode(pin, I/O): configura um pino
específico como entrada ou saída;
 digitalWrite(pin, HIGH/LOW): liga/desliga
determinado pino;
 digitalRead(pin): faz a leitura do estado do
pino do parâmetro e retorna HIGH ou
LOW;
 delay(ms): pausa o programa pelo tempo
especificado
no
parâmetro
(em
milissegundos).

Demais sintaxes, funções e estruturas são
muito semelhantes à linguagem C/C++ e
são detalhadas em
http://arduino.cc/en/Reference/HomePage
Controlando um LED
Utilizando as informações anteriores, já é
possível controlar um LED. A placa
ARDUINO UNO possui um LED
conectado ao pino 13, desta forma o
seguinte programa pisca o LED a cada um
segundo.
Hardware
Software
Exercício
Como primeiro projeto, você é desafiado a
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Introdução ao Arduino

  • 1. Programação de microcontrolador Utilizando Arduino Palestrante: Renan Vieira Sob o programa, PESL - Programa de Educação em Software Livre
  • 2. O que é um microcontrolador? Trata-se de um circuito integrado de baixo custo que contém memória, unidade de processamento e circuitos de entradas/saídas num mesmo circuito integrado. A diferença para um circuito integrado comum esta no fato de que o microcontrolador pode ser programado via software podendo executar diferentes tarefas baseadas no programa inserido em sua memória. Tem o intuito de tornar o produto onde está conectado mais inteligente funcionando como uma espécie de computador de baixo custo.
  • 3. Entradas Utilizam-se transdutores que transformam algum parâmetro do ambiente em sinais elétricos que, por conseguinte são enviados ao bloco de processamento do microcontrolador.  Exemplos: interruptor de pressão, microfone, resistor dependente de luz (LDR), potenciômetro, termistor.
  • 4. Saídas Utilizam-se transdutores que transformam sinal elétrico em algum parâmetro para ambiente.  Exemplos: motor, autofalante, diodo emissor de luz (LED), display LCD.
  • 6. Arduino é uma plataforma formada por uma placa que fornece as conexões necessárias para o funcionamento de um microcontrolador, i.e., chip programável. Com hardware open-source esta plataforma vem ganhando muitos adeptos nos últimos anos, onde é possível desenvolver aplicações em diversas áreas. O Arduino pode ser usado no processamento de sinal de qualquer sistema que necessite de uma determina saída, dado um sinal de entrada específico. Outras informações http://www.arduino.cc/
  • 7. Iniciando Adquirir a plataforma Arduino. Sugere-se para iniciantes o modelo Arduino UNO REV 3 (aprox.: R$75,00)  Download do software gratuito http://arduino.cc/en/Main/Software  Testar a placa. NOTA: pode ser necessária a instalação/atualização do driver de comunicação da placa com o computador. Detalhes em http://arduino.cc/en/Guide/HomePage 
  • 8. Arduino UNO É uma placa microcontrolada baseada no ATmega328, datasheet em http://www.atmel.com/Images/doc8161.pdf  Tensão de operação: 5V  Entradas/Saídas digitais: 14  Entradas analógicas: 6  Corrente máxima por pino: 40mA  Memória flash: 32 kb  SRAM: 2 kb  EEPROM: 1kb  Velocidade de clock: 16 Mhz 
  • 10. Programação  Programas para Arduino podem ser divididos em três partes: estrutura;  variáveis;  funções. 
  • 11. Estrutura Existem duas principais,  Setup(): é chamada apenas uma vez quando o programa é inicializado. É utilizado para inicializar variáveis, estados dos pinos, declarar bibliotecas, etc.  loop(): ciclo infinito onde o código é executado.
  • 12. Variáveis São declaradas de forma semelhante à linguagem C/C++; Ex.: int ledPin = 13; Constantes INPUT/OUTPUT  São utilizados para definir se determinado pino será uma entrada ou saída. HIGH/LOW  Quando um pino é definido como saída, o comando HIGH injeta 5V e o comando LOW 0V.  São utilizados, por exemplo, para ligar/desligar um LED.
  • 13. Funções pinMode(pin, I/O): configura um pino específico como entrada ou saída;  digitalWrite(pin, HIGH/LOW): liga/desliga determinado pino;  digitalRead(pin): faz a leitura do estado do pino do parâmetro e retorna HIGH ou LOW;  delay(ms): pausa o programa pelo tempo especificado no parâmetro (em milissegundos). 
  • 14. Demais sintaxes, funções e estruturas são muito semelhantes à linguagem C/C++ e são detalhadas em http://arduino.cc/en/Reference/HomePage
  • 15. Controlando um LED Utilizando as informações anteriores, já é possível controlar um LED. A placa ARDUINO UNO possui um LED conectado ao pino 13, desta forma o seguinte programa pisca o LED a cada um segundo.
  • 18. Exercício Como primeiro projeto, você é desafiado a projetar hardware e software de um semáforo. O sinal verde deve ficar ligado por 5 s; O sinal amarelo por 1 s; O sinal vermelho por 4 s;