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GUILHERME DE CLEVA FARTO
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ASSIS/SP – 2013
Computação física com Arduino
1
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!
2
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
3
O QUE É ARDUINO?
4
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
5
Introdução
6
Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino e David Mellis
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
7
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
8
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
9
O QUE É COMPUTAÇÃO FÍSICA?
10
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
11
O que é computação física?
 A maioria das ferramentas era destinada a engenheiros e exigia
vasto conhecimento técnico
12
O que é computação física?
 A maioria das ferramentas era destinada a engenheiros e exigia
vasto conhecimento técnico
13
O que é computação física?
 A maioria das ferramentas era destinada a engenheiros e exigia
vasto conhecimento técnico
14
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
15
O que é computação física?
16
O que é computação física?
17
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);
}
}
}
A PLATAFORMA ARDUINO
18
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
19
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
20
A plataforma Arduino
 Arduino Mega
21
A plataforma Arduino
 Arduino Nano
22
A plataforma Arduino
 Arduino Serial
23
A plataforma Arduino
 Arduino Lilypad
24
A plataforma Arduino
 Arduino Ethernet
25
A plataforma Arduino
 Arduino UNO
26
A plataforma Arduino
 Arduino UNO
27
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
A plataforma Arduino
 Arduino UNO
28
Pinos Digitais
A plataforma Arduino
 Arduino UNO
29
Pinos de Alimentação
A plataforma Arduino
 Arduino UNO
30
Pinos Analógicos
A plataforma Arduino
 Arduino UNO
31
Alimentação (Bateria)
A plataforma Arduino
 Arduino UNO
32
Conexão (USB)
A plataforma Arduino
 Arduino UNO
33
Botão Reset
A plataforma Arduino
 Arduino UNO
34
Microcontrolador
A plataforma Arduino
 Arduino UNO
35
Pinos RX/TX
IDE DE PROGRAMAÇÃO
36
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
37
IDE de programação
38
Menus de Opções
Área de Programação
Janela de Mensagens
IDE de programação
39
1 2 3 4 5 6
 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
COMPONENTES DE ELETRÔNICA
40
Componentes de eletrônica
41
Arduino ADK Android R3
Arduino Due
Arduino Leonardo R3
Componentes de eletrônica
42
Arduino Shield - Celular com SM5100B
Arduino Shield - EasyVR - Reconhecimento de Voz
Componentes de eletrônica
43
Arduino Shield - GPS com Módulo UP-501
Arduino Shield - LCD + Botões
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Componentes de eletrônica
44
Arduino Shield - Touch
Arduino Shield - WiFly
Componentes de eletrônica
45
Arduino Shield - Color LCD
Arduino Shield - Gameduino
Arduino Shield – Joystick Kit
Componentes de eletrônica
46
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Componentes de eletrônica
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Componentes de eletrônica
48
DHT11 Sensor de Temperatura e Umidade
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Módulo - Sensor de Gás Analógico
Módulo - Sensor Magnético Digital
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49
Módulo – Sensor Ultrasonico V3.2 URM37
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50
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51
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52
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Componentes de eletrônica
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Componentes de eletrônica
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57
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Servo DG S05NF STD
Relé Shield
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Resistor Sensível a Força Redondo
Resistor Sensível a Força Quadrado
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59
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Pastilha Peltier
Potenciômetro 10kΩ
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60
Regulador de Tensão 3,3V
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Acelerômetro de 3 Eixos
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Componentes de eletrônica
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64
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65
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Componentes de eletrônica
66
Kit Arduino Iniciante v6.1 (Robocore.net)
Kit Arduino Starter (Lab. de Garagem)
ONDE COMPRAR?
67
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
68
IMPLEMENTAÇÃO DE PROJETOS
69
Implementação de projetos
70
Implementação de projetos
71
Implementação de projetos
72
Implementação de projetos
73
Implementação de projetos
74
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
75
Implementação de projetos
 Makey Makey
76
Implementação de projetos
 BotaniCalls
77
Implementação de projetos
 Arduino Data Glove
78
Implementação de projetos
 KickBee
79
Implementação de projetos
 ArduSat
80
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81
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82
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83
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qenxergarq&catid=51:graduacoes-bsi-novidadesdaarea&Itemid=55
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84
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 Sistema para detecção de queda de idosos
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idosos utilizando acelerômetro” por Naichel Finger
 Universidade de Feevale (2011) – Novo Hamburgo – Prof. orientador: Ewerton Artur
Cappelatti
85
Implementação de projetos
 Sistema para detecção de queda de idosos
86
DEMONSTRAÇÃO
87
 Arduinon Says!
Arduino + Google Android = Andruino!
88
 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)
Arduino + Google Android = Andruino!
89
Guilherme de Cleva Farto
guilherme_computacao@yahoo.com.br
@gcleva
Dúvidas ?
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