O documento discute a plataforma Arduino, definindo-a como uma plataforma de hardware e software open-source para prototipagem eletrônica. Detalha alguns modelos populares de placas Arduino como a UNO, Nano e Mega e explica como se programa uma placa Arduino usando a IDE Arduino.

1. Treinamento de Arduino
Uma abordagem direcionada
Luckas A. Farias
luckas.farias@usp.br
Engenharia da computação - Escola Politécnica
Universidade Estadual de São Paulo - USP
2014 June

2. Arduino
É uma plataforma de código aberto (hardware e software) criada
em 2005 pelo italiano Massimo Banzi.
O objetivo principal foi o de criar uma plataforma de baixo custo,
para que os estudantes pudessem desenvolver seus protótipos com
o menor custo possı́vel.

3. Minha Definição
Arduino é uma placa de desenvolvimento de hardware. Ela se
comporta como um computador antigo, porem consumindo menos
energia (+- 0.5Wh).
Esta placa permite controlar (ligar e desligar) leds, caixas de som e
objetos em geral, sendo que com ela também podemos incorporar
sensores para medir as condições do ambiente, por exemplo
temperatura, umidade, pressão atmosférica, etc...
Alem disso ela permite que incorpore-se mais funcionalidades a ela,
como comunicação ethernet, wi-fi, teclado, bluetooth, e muitas
outras. Assim sendo você tem um computador pequeno, poderoso
e fácil de programar para usar...

4. Definição Oficial
O Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica
open-source que se baseia em hardware e software flexı́veis e fáceis
de usar. É destinado a artistas, designers, hobbistas e qualquer
pessoa interessada em criar objetos ou ambientes interativos.
O Arduino pode sentir o estado do ambiente que o cerca por meio
da recepção de sinais de sensores e pode interagir com os seus
arredores, controlando luzes, motores e outros atuadores. O
microcontrolador na placa é programado com a linguagem de
programação Arduino, baseada na linguagem Wiring, e o ambiente
de desenvolvimento Arduino, baseado no ambiente Processing. Os
projetos desenvolvidos com o Arduino podem ser autônomos ou
podem comunicar-se com um computador para a realização da
tarefa, com uso de software especı́fico (ex: Flash, Processing,
MaxMSP)

5. Arduino! Mas é só 1?
NÃO!

6. Exemplos de placas existentes
I Arduino UNO
I Arduino Mega
I Arduino Nano
I Arduino Intel Galileo

7. Arduino UNO

8. Arduino UNO

9. Especificações UNO
Microcontroller ATmega328
Operating Voltage 5V
Input Voltage (recommended) 7-12V
Input Voltage (limits) 6-20V
Digital I/O Pins 14 (6 PWM output)
Analog Input Pins 6
DC Current per I/O Pin 40 mA
DC Current for 3.3V Pin 50 mA
Flash Memory 32 KB - 0.5 KB bootloader
SRAM 2 KB
EEPROM 1 KB
Clock Speed 16 MHz

10. Arduino Nano

11. Arduino Nano

12. Especificações Nano
Microcontroller ATmega328
Operating Voltage 5V
Input Voltage (recommended) 7-12V
Input Voltage (limits) 6-20V
Digital I/O Pins 14 (6 PWM output)
Analog Input Pins 6
DC Current per I/O Pin 40 mA
DC Current for 3.3V Pin 50 mA
Flash Memory 32 KB - 2 KB bootloader
SRAM 2 KB
EEPROM 1 KB
Clock Speed 16 MHz

13. Arduino Mega 2560

14. Arduino Mega 2560

15. Especificações UNO
Microcontroller ATmega2560
Operating Voltage 5V
Input Voltage (recommended) 7-12V
Input Voltage (limits) 6-20V
Digital I/O Pins 54 (15 PWM output)
Analog Input Pins 16
DC Current per I/O Pin 40 mA
DC Current for 3.3V Pin 50 mA
Flash Memory 256 KB - 8 KB bootloader
SRAM 8 KB
EEPROM 4 KB
Clock Speed 16 MHz

16. E é só isso o Arduino?
Novamente Não!... não é só isso o arduino...
Esta plataforma também foi pensada em módulos. Estes módulos
podem ser incorporados ao arduino de forma natural, incorporando
funcionalidades a ele.

17. SHIELDS
I Wireless
I Motor
I Wifi
I GSM Ethernet

18. Wireless Shiel

19. Wireless Shiel - XBee

20. Motor Shield

21. Wifi Shield

22. GSM Shield

23. Ethernet Shield

24. E em qual iremos nos concentrar?
No mais comum... =D
UNO... ;)

25. Componentes Arduino

26. Conectores Padrão
I 14 pinos de entra e saı́da digital (pinos 0-13)
I 6 pinos de entradas analógicas (pinos A0 – A5)
I 6 pinos de saı́das analógicas (pinos 3, 5, 6, 9, 10 e 11) -
utilizando modulação PWM.

27. Alimentação do Arduino
A alimentação da placa pode ser feita de duas maneiras:
I Pela porta USB do computador
I Através de um adaptador AC.

28. Como se programa um Arduino?
Com o uso de uma IDE que permite a criação de sketches para a
placa Arduino.
Quando pressionado o botão upload da IDE, o código escrito é
traduzido para a linguagem C e é transmitido para o compilador
avr-gcc, que realiza a tradução dos comandos para uma linguagem
que pode ser compreendida pelo microcontrolador.

29. Ciclo de Programação
Pode ser dividido da seguinte maneira:
I Conexão da placa a uma porta USB do computador;
I Desenvolvimento de um sketch com comandos para a placa;
I Upload do sketch para a placa, utilizando a comunicação
USB.
I Aguardar a reinicialização, após ocorrerá à execução do sketch
criado.

30. IDE Arduino

31. Comandos da Interface
I Verify: Verifica se existe erro no código digitado.
I Upload: Compila o código e grava na placa Arduino se
corretamente conectada;
I New: Cria um novo sketch em branco.
I Open: Abre um sketch, presente no sketchbook.
I Save: Salva o sketch ativo
I Seria monitor: Abre o monitor serial.

32. Operações na IDE
O que
I Setar a placa de teste
I Setar a porta de comunicação
I Testar um BLICK!