Aula sobre arduino

Introdução IDE do Arduino Criando uma Aplicação Dicas Avançadas Exercícios
Tutorial sobre o Arduino
Primeiros passos
Maurício Moreira Neto
Orientador: José Neuman de Souza
Universidade Federal do Ceará
maumneto@alu.ufc.br
8 de junho de 2018

Sumário
1 Introdução
Livros Base
O que é o Arduino?
E qual é o Objetivo?
Estrutura do Arduino
Componentes para Arduino
Passos para um Projeto
2 IDE do Arduino
Conﬁgurando a IDE
Primeiro Exemplo
3 Criando uma Aplicação
Primeiros Passos para uma Aplicação
4 Dicas Avançadas
Componentes
5 Exercícios

Livro usados como Referência

O que é o Arduino?
É uma ferramenta que permite o computador ter acesso a sensores
e ao controle de um ambiente físico
É uma plataforma Open-Source. Utiliza um ambiente de
desenvolvimento simples para escrever o software na placa
O Arduino utiliza bibliotecas C++ porém, se houver necessidade de
detalhes técnicos, pode ser programado na linguagem AVR C

E qual Objetivo?
O Arduino pode ser utilizado para desenvolver objetos interativos
tendo como entrada variados tipos de sensores ou interruptores,
como também, o controle de variados tipos de luzes (leds), motores
e outras saídas físicas
O Arduino simpliﬁca o processo de trabalhar diretamente com
microcontroladores e oferece algumas vantagens como:
Multi-plataforma
Ambiente de programação simples
Open-Source e extensível (hardware e software)

Estrutura do Arduino

Componentes para Arduino

Para realizar um projeto...
1 Pense primeiro na aplicação
2 Projete o hardware
3 Projete o software
4 Desenvolva o software
Figura: Fluxograma para criação de uma aplicação.

IDE DO ARDUINO

Conﬁgurando a IDE
Primeiramente deve-se instalar a IDE usada para criar os códigos
para o Arduino
Instalando a IDE do Arduino
1 Entre no site: https://www.arduino.cc/
2 Vá em Software
3 Baixe a versão correta para sua máquina
4 Instale a IDE

Conﬁgurando a IDE
Figura: IDE do Arduino.

Configurando a IDE
Deve-se informar a IDE qual o hardware especifico que esta
utilizando na aplicação
Configuração Básica
Para informar a IDE qual, deve-se seguir os seguintes passos:
1 Vá em Ferramentas na barra de menu
2 Na opção Placa, especifique o tipo de Arduino (ou hardware)
utilizado
3 Escolha a porta serial para a comunicação na opção Porta
Ferramentas –> Placa
Ferramentas –> Porta

Primeiro Exemplo
1 Vá em Arquivo –> Exemplos
Aparecerá alguns exemplos de códigos feitos para testar o
funcionamento do Arduino
2 Clique em Basics –> Blink

Primeiro Exemplo
Gravando na Boardland
1 Veriﬁque se o código possui erros, compilando-o no botão
Veriﬁcar
2 Se compilar corretamente, grave o código usando o botão
Carregar
Se estiver tudo correto, o led do Arduino irá piscar!

Primeiro Exemplo
Será que é possível mudar o tempo que o led fica ligado ou
apagado?
Sim! Podemos modificar o tempo de iluminação do led
Para isso, basta modificar somente uma função: a delay()
Vimos no exemplo Blink que a função delay() tem como
parâmetro entrada um valor inteiro que representa o tempo em
milissegundos
Modifique esse valor e veja o que acontece!

CRIANDO UMA APLICAÇÃO

Vamos relembrar o ﬂuxograma para criar um projeto...
Figura: Fluxograma para criação de uma aplicação.

Aplicação
Quais as funcionalidades deve ter?
Disponibilidade de sensores e atuadores para isso?
Vai ter comunicação? Qual o tipo de protocolo utilizar?
...

Hardware
Qual o hardware devo utilizar? Arduino? NodeMCU? Lillypad?
...
Tenho disponibilidade de sensores e atuadores para as funções
da minha aplicação?
Meu hardware tem módulo de comunicação?
...

Software
Será que tenho que procurar as bibliotecas dos componentes
que estou utilizando?
O código deve seguir algum padrão?
Ficaria mais fácil se eu encapsular alguns métodos?
...

Desenvolver
Agora é por a mão na massa!!!
A medida que o houver necessidade, lembre-se: o ﬂuxo é iterativo!
Isso quer dizer que deve-se rever/analisar sempre os passos
anteriores!

DICAS AVANÇADAS

Componentes Comuns - Protoboard
O que é?
Consiste numa placa com uma matriz de contatos que permite
a construção de circuitos experimentais sem a necessidade de
solda
Permite desde a alteração de posição de um determinado
componente até sua substituição com rapidez e segurança

O que podemos nos conectar?
Circuitos integrados (CIs)
Sensores/Atuadores
Resistores
Transistores
...

Como utilizar?

Componentes Comuns - Resistores
O que é?
Consiste em componentes que têm por ﬁnalidade oferecer uma
oposição à passagem de corrente elétrica
(resistência/impedância) através de seu material
A unidade utilizada é o ohm
Podem ser ﬁxos ou variáveis (potenciômetro)
R = V /I ou R = U/I

Componentes Comuns - Resistores

Componentes Comuns - Botão
O que é?
Consiste em um componente que conecta dois pontos do
circuito quando está pressionado

Componentes Comuns - Sensores
O que é?
Consiste em dispositivo que responde a um estímulo
físico/químico, transformado em uma grandeza física para ﬁns
de medição ou monitoramento
Utilizado em uma gama de aplicações: medicina, agricultura,
indústria e robótica
Sensor é diferente de um transdutor

Componentes Comuns - Sensores

EXERCÍCIO

Exemplo de Portas Lógicas
Descrição
Neste exercício vamos usar portas lógicas para acender o led de
uma determinada cor.
Primeiro vamos fazer um passo-a-passo
1 Hardware
Protoboard + Led + 5 Resistores (220ohms) + 2 Botões +
Wires + Arduino Uno/Mega
2 Software
Não será necessário o uso de bibliotecas externas
O Led deve indicar um cor distinta para cada porta lógica
3 Desenvolver
Vamos começar a desenvolver...

ESTÁ PARECENDO QUE É COMPLICADO, NÃO É?
MAS NÃO SE PREOCUPE, NÃO É COMPLICADO!
VAMOS MOSTRAR UM PASSO-A-PASSO...

Vamos começar com o HARDWARE

Conecte os pinos de alimentação

Conecte os pinos dos botões as portas digitais

#define inputA 2
#define inputB 3
#define led 13
boolean stateInputA;
boolean stateInputB;
boolean output;
void setup(){
pinMode(inputA, INPUT);
pinMode(inputB, INPUT);
pinMode(led, OUTPUT);
}
void loop(){
stateInputA = digitalRead(inputA);
stateInputB = digitalRead(inputB);
output = stateInputA & stateinputB;
digitalWrite(led, output);

output = stateInputA | stateInputB;
output = !stateInputA;
output = !(stateInputA & stateInputB);
output = !(stateInputA | stateInputB);
output = stateInputA ^ stateInputB;
}
Basta descomentar cada porta e comentar as demais

Exemplo de Portas
O CÓDIGO SE ENCONTRA NO LINK ABAIXO
http://www.dontpad.com/AulaArduinoMauricio

EXERCÍCIO 2

Exemplo - Sensor de Iluminação
Descrição
Neste exercício vamos usar um sensor foto-resistivo para acender ou
não um LED.
Primeiro vamos fazer um passo-a-passo
1 Hardware
Protoboard + Led + 2 Resistores (220ohms) + Sensor LDR +
Wires + Arduino Uno/Mega
2 Software
Não será necessário o uso de bibliotecas externas
O LED deve acender dado um limiar de luminosidade
3 Desenvolver
Vamos começar a desenvolver...

Vamos começar com o HARDWARE

Conecte os pinos de alimentação

Conecte os pinos digitais e analógicos.

#deﬁne ledVerPin 2
#deﬁne ldrPin 0
int ldrValor = 0;
void setup(){
pinMode(ledVerPin, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop(){
ldrValor = analogRead(ldrPin);
if (ldrValor >= 900) {
digitalWrite(ledVerPin, HIGH);
} else{
digitalWrite(ledVerPin, LOW);
}
Serial.begin(ldrValor);
delay(100);
}

O CÓDIGO SE ENCONTRA NO LINK ABAIXO
http://www.dontpad.com/AulaArduinoMauricio2

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