O documento apresenta uma introdução à computação física com Arduino, discutindo o que é Arduino e computação física, a plataforma Arduino, a IDE de programação, componentes de eletrônica, onde comprar e implementações de projetos com Arduino.

1. GUILHERME DE CLEVA FARTO
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ASSIS/SP – 2013
Computação física com Arduino
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2. Agenda
 Introdução
 O que é computação física?
 A plataforma Arduino
 IDE de programação
 Componentes de eletrônica
 Onde comprar?
 Implementações de projetos
 Arduino + Google Android = Andruino!
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3. Apresentação
 Guilherme de Cleva Farto
 Graduação em Bacharelado em Ciência da Computação (BCC)
 FEMA/IMESA – Assis/SP (2010)
 Pós-graduaçãoem Engenharia de Componentes Java
 FIO/TNT Educacional – Ourinhos/SP e Lins/SP (2011)
 Desenvolvedor de sistemas Java Web e Google Android – TOTVS
 Professor universitário do curso de Ciência da Computação (FEMA/IMESA)
 Autor de diversos artigos, treinamentos e palestras
 Java e tecnologias Google, com ênfase em programação reflexiva, XML,
SOA e Web Services
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4. O QUE É ARDUINO?
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5. Introdução
 O Arduino é uma plataforma de computação física open-source
 Iniciado em Ivrea, Itália, em 2005, com o intuito de contribuir
com projetos escolares de eletrônica
 Uma placa com orçamento menor que os sistemas de
prototipagem existentes
 Baseia-se em uma placa de entrada e saída de dados
 Possui um ambiente de desenvolvimento de aplicativos
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6. Introdução
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Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino e David Mellis

7. Introdução
 A IDE de desenvolvimento implementa a linguagem Processing
 http://www.processing.org
 Utilizado para desenvolver objetos interativos independentes ou
conectados a softwares de computador
 As placas podem ser montadas manualmente ou compradas pré-
montadas
 O download da IDE de desenvolvimento pode ser feito
gratuitamente em http://www.arduino.cc
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8. Introdução
 O Arduino é diferente de outras plataformas presentes no
mercado pois
 Trata-se de um ambiente multiplataforma
 Pode ser executado em Windows, Macintosh e Linux
 Tem por base a IDE de programação Processing
 Ambiente de desenvolvimento fácil de ser utilizado
 Comumente empregado por artistas e designers
 Pode ser programado utilizando-se um cabo USB
 Não necessita de porta serial
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9. Introdução
 O Arduino é diferente de outras plataformas presentes no
mercado pois
 É um hardware e software de fonte aberta (open-source)
 Há uma comunidade ativa e colaborativa de usuários
 É ideal para iniciantes que desejam resultados rápidos
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10. O QUE É COMPUTAÇÃO FÍSICA?
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11. O que é computação física?
 A computação física utiliza elementos de eletrônica na
prototipagem de novos materiais e produtos
 Envolve o projeto de objetos interativos que podem se
comunicar com humanos a partir de sensores e atuadores
 Como LEDs, displays, sensores de temperatura, de movimento, de
luminosidade, entre outros
 No passado, o uso de elementos de eletrônica significava que
teríamos que lidar com engenheiros elétricos para criar circuitos
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12. O que é computação física?
 A maioria das ferramentas era destinada a engenheiros e exigia
vasto conhecimento técnico
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13. O que é computação física?
 A maioria das ferramentas era destinada a engenheiros e exigia
vasto conhecimento técnico
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14. O que é computação física?
 A maioria das ferramentas era destinada a engenheiros e exigia
vasto conhecimento técnico
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15. O que é computação física?
 Na atualidade, microcontroladores estão mais baratos e fáceis de
serem utilizados
 Tornou-ser possível a criação de ferramentas e equipamentos
melhores
 O progresso criado pelo Arduino significa que iniciantes e
pessoas leigas podem construir projetos facilmente
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16. O que é computação física?
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17. O que é computação física?
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const int analogPin = A0;
const int ledCount = 10;
int ledPins[] = { 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 };
void setup() {
for (int thisLed = 0; thisLed < ledCount; thisLed++) {
pinMode(ledPins[thisLed], OUTPUT);
}
}
void loop() {
int sensorReading = analogRead(analogPin);
int ledLevel = map(sensorReading, 0, 1023, 0, ledCount);
for (int thisLed = 0; thisLed < ledCount; thisLed++) {
if (thisLed < ledLevel) {
digitalWrite(ledPins[thisLed], HIGH);
} else {
digitalWrite(ledPins[thisLed], LOW);
}
}
}

18. A PLATAFORMA ARDUINO
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19. A plataforma Arduino
 O Arduino é formado por dois componentes principais
 Placa Arduino
 Elemento de hardware com o qual são construídos os projetos
 IDE de desenvolvimento
 Software utilizado para implementar o processamento lógico do projeto
 Um programa Arduino também é chamado de Sketch
 A placa Arduino é uma pequena placa microcontroladora
 Circuito que contém a estrutura de um computador
 Na maioria das versões, o chip ATMega é utilizado
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20. A plataforma Arduino
 Possui entradas e saídas analógicas e digitais
 A transferência de um Sketch é feita por cabo USB
 Os aplicativos para Arduino são desenvolvidos em C e C++,
tornando a comunidade ainda mais ativa e colaborativa
 Atualmente, há diversas versões da placa Arduino; cada qual
com seu conjunto de funcionalidades
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21. A plataforma Arduino
 Arduino Mega
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22. A plataforma Arduino
 Arduino Nano
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23. A plataforma Arduino
 Arduino Serial
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24. A plataforma Arduino
 Arduino Lilypad
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25. A plataforma Arduino
 Arduino Ethernet
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26. A plataforma Arduino
 Arduino UNO
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27. A plataforma Arduino
 Arduino UNO
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Microcontrolador ATMega328
Voltagem operacional 5V
Voltagem de entrada 7V-12V
Limite de voltagem de entrada 6V-20V
Pinos digitais (entrada e saída) 14 (6 proveem saída PWM)
Pinos analógicos de entrada 6
Memória flash 32 KB – 0.5 KB é utilizado pelo bootloader
SRAM 2 KB
EEPROM 1 KB
Velocidade de clock 16 MHz

28. A plataforma Arduino
 Arduino UNO
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Pinos Digitais

29. A plataforma Arduino
 Arduino UNO
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Pinos de Alimentação

30. A plataforma Arduino
 Arduino UNO
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Pinos Analógicos

31. A plataforma Arduino
 Arduino UNO
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Alimentação (Bateria)

32. A plataforma Arduino
 Arduino UNO
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Conexão (USB)

33. A plataforma Arduino
 Arduino UNO
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Botão Reset

34. A plataforma Arduino
 Arduino UNO
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Microcontrolador

35. A plataforma Arduino
 Arduino UNO
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Pinos RX/TX

36. IDE DE PROGRAMAÇÃO
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37. IDE de programação
 Também chamado de Arduino IDE, o ambiente de
desenvolvimento de projetos é um software livre
 Utiliza a linguagem C e C++ para a construção de Sketch e o
ambiente fora desenvolvido em Java
 É multiplataforma e pode ser executado em Windows,
Macintosh e Linux
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38. IDE de programação
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Menus de Opções
Área de Programação
Janela de Mensagens

39. IDE de programação
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 1  O botão “Verify” verifica se há erros no código;
 2  O botão “Upload” faz a transmissão do código para a placa;
 3  O botão “New” cria um novo Sketch em branco;
 4  O botão “Open” exibe uma lista de Sketchs a serem abertos;
 5  O botão “Save” armazena, em disco, o Sketch atual;
 6  O botão “Serial Monitor” exibe os dados seriais enviados e
recebidos ao Arduino

40. COMPONENTES DE ELETRÔNICA
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41. Componentes de eletrônica
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Arduino ADK Android R3
Arduino Due
Arduino Leonardo R3

42. Componentes de eletrônica
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Arduino Shield - Celular com SM5100B
Arduino Shield - EasyVR - Reconhecimento de Voz

43. Componentes de eletrônica
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Arduino Shield - GPS com Módulo UP-501
Arduino Shield - LCD + Botões
Arduino Shield - MP3 Player

44. Componentes de eletrônica
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Arduino Shield - Touch
Arduino Shield - WiFly

45. Componentes de eletrônica
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Arduino Shield - Color LCD
Arduino Shield - Gameduino
Arduino Shield – Joystick Kit

46. Componentes de eletrônica
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Display Alfanumérico
Display de 7 Segmentos
Fita LED RGB
LED 5mm
LED RGB
LED Ultravioleta

47. Componentes de eletrônica
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Barra Gráfica de LEDs
Buzzer 5V
Célula Solar 2,5W
Chave Momentânea
Chave Óptica

48. Componentes de eletrônica
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DHT11 Sensor de Temperatura e Umidade
Módulo - Sensor de Chama (Fogo)
Módulo - Sensor de Gás Analógico
Módulo - Sensor Magnético Digital

49. Componentes de eletrônica
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Módulo – Sensor Ultrasonico V3.2 URM37
Módulo Bluetooth
Módulo Bússola
Módulo de Real Time Clock

50. Componentes de eletrônica
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Módulo Relé
Motor de Passo Unipolar Bipolar Astrosyn
Garra Robótica MK-II

51. Componentes de eletrônica
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Giroscópio de 3 Eixos
GPS 20 Channel EM-406A SiRF III
Microfone de Eletreto
Magnetómetro de Três Eixos

52. Componentes de eletrônica
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LCD 16x2 5V Preto_Verde
LCD Gráfico Serial 160x128
Nintendo DS Touch Screen

53. Componentes de eletrônica
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Sensor de Gás Inflamável e Fumaça
Sensor de Gás e Álcool
Sensor de Vibração Piezo
Sensor de Temperatura
Sensor de Luminosidade (LDR)

54. Componentes de eletrônica
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Sensor Barométrico
Sensor de Chuva
Sensor PIR

55. Componentes de eletrônica
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Sensor de Cor - Parallax ColorPAL
Sensor de Linha Digital
Sensor de Refletância com 8 IR - Digital

56. Componentes de eletrônica
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Sensor Flexível
Sensor Infravermelho – Sharp (4-30cm)
Sensor ultrasônico

57. Componentes de eletrônica
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HXT900 9g 1.6kg .12sec Micro Servo
Servo DG S05NF STD
Relé Shield

58. Componentes de eletrônica
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Resistor Sensível a Força Redondo
Resistor Sensível a Força Quadrado

59. Componentes de eletrônica
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Matriz de LEDs RGB
Pastilha Peltier
Potenciômetro 10kΩ

60. Componentes de eletrônica
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Regulador de Tensão 3,3V
Teclado - 12 botões
Acelerômetro de 3 Eixos
Scanner de Impressão Digital

61. Componentes de eletrônica
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Leitor RFID USB
Cápsula de Vidro RFID (125kHz)
RFID Tag Cartão SF- 125kHz
Tag RFID - Botão (125kHz)

62. Componentes de eletrônica
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XBee 1mW Chip Antenna
XBee 1mW Wire Antenna
Xbee Explorer USB

63. Componentes de eletrônica
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Chassi Tamiya
Chassi Zumo Pololu

64. Componentes de eletrônica
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Plataforma Rover 5
Kit Chassi Zumo

65. Componentes de eletrônica
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Android 4.0 Mini PC

66. Componentes de eletrônica
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Kit Arduino Iniciante v6.1 (Robocore.net)
Kit Arduino Starter (Lab. de Garagem)

67. ONDE COMPRAR?
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68. Onde comprar?
 Robocore.net
 http://www.robocore.net/
 Laboratóriode Garagem
 http://www.labdegaragem.org/loja/
 Solda Fria
 http://soldafria.com.br/
 Multilógica Shop
 http://multilogica-shop.com/
 Sparkfun
 https://www.sparkfun.com/
 Mouser Eletronics
 http://br.mouser.com/Home.aspx
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69. IMPLEMENTAÇÃO DE PROJETOS
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70. Implementação de projetos
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71. Implementação de projetos
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72. Implementação de projetos
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73. Implementação de projetos
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74. Implementação de projetos
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75. Implementação de projetos
 Laser Harp Fully Functional
 Wireless Arduino Powered Chess
 Secret Knock Detecting Lock
 Super Angry Birds
 The Inebriator
 MusicInk
 Speed Vest
 Fashionable Necklaces (Lilypad)
 Fluid Dresses And Other Casual Profanities
 Makey Makey
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76. Implementação de projetos
 Makey Makey
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77. Implementação de projetos
 BotaniCalls
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78. Implementação de projetos
 Arduino Data Glove
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79. Implementação de projetos
 KickBee
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80. Implementação de projetos
 ArduSat
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81. Implementação de projetos
 Pebble
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82. Implementação de projetos
 Bengala Eletrônica
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http://g1.globo.com/tecnologia/noticia/2011/07/brasileiro-cria-bengala-eletronica-de-baixo-custo-para-deficientes-visuais.html

83. Implementação de projetos
 Luva Háptica
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http://www.fio.edu.br/eacademico/index.php?option=com_content&view=article&id=117:luva-haptica-ajuda-deficientes-visuais-a-
qenxergarq&catid=51:graduacoes-bsi-novidadesdaarea&Itemid=55

84. Implementação de projetos
 Tênis Guia (Le Chal)
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http://orsty.blogspot.com.br/2012/08/tenis-guia-promete-ajudar-deficientes.html

85. Implementação de projetos
 Sistema para detecção de queda de idosos
 Título original: “Desenvolvimento de um sistema para detecção de quedas de
idosos utilizando acelerômetro” por Naichel Finger
 Universidade de Feevale (2011) – Novo Hamburgo – Prof. orientador: Ewerton Artur
Cappelatti
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86. Implementação de projetos
 Sistema para detecção de queda de idosos
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87. DEMONSTRAÇÃO
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 Arduinon Says!

88. Arduino + Google Android = Andruino!
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 https://play.google.com/store/apps/details?id=farto.cleva.guilherme.andruino
 Simplificar a prototipação e comunicação de projetos
 Único projeto brasileiro aceito no Droidcon 2013 (Berlin)

89. Arduino + Google Android = Andruino!
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90. Guilherme de Cleva Farto
guilherme_computacao@yahoo.com.br
@gcleva
Dúvidas ?
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