AC - Modulo 5 OP2
PROGRAMAÇÃO DE MICROPROCESSADORES



                                    1
ARDUINO – O que é?




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ARDUINO – O que é?
• O Arduíno é uma plataforma de prototipagem, projectada
  inicialmente com um microprocessador Atmel com a
  finalidade de tornar acessível a baixo custo uma plataforma de
  desenvolvimento de projectos electrónicos.

• O Arduino utiliza uma linguagem de programação com base
  em Wiring a qual é muito semelhante ao C.

• Os Arduinos tem um conjunto de portas analógicas e digitais
  que varia de numero dependendo do modelo.

• Existem conjuntos de sensores e modulos (Shields) que
  permitem aumentar as funcionalidades do Arduino.                 3
ARDUINO – O que é?
                                        • Saida de tensão analogica
                                          (laranja)
                                        • Massa (Verde claro)
                                        • I/O Digital pinos 2-13 (Verde)
                                        • I/O Digital pinos 0-1 TX/RX
                                          (verde escuro)
                                        • Reset - S1 (Azul escuro)
                                        • I/O Digital pinos 0-5 (Azul
                                          claro)
                                        • Pinos para alimentação
                                          (Laranja claro)
                                        • Alimentação externa(9-
                                          12VDC) (Rosa)

                                        • Porta USB para comunicações
                                          com o PC e alimentação
                                          (Amarelo)                        4


 http://arduino.cc/en/Reference/Board
Arduíno - Acessórios
• O Arduíno usa shields (escudos, em inglês), as quais são
  placas de circuito impresso normalmente fixados no topo do
  aparelho, através de uma conexão alimentada por pinos-
  conectores.
• Estes são expansões disponibilizam várias funções específicas,
  desde manipulação de motores até sistemas de rede WIFI.
• Por exemplo:
• O Arduino Ethernet Shield
• O XBee Shield
• Liquidware TouchShield

                                                                   5
Arduíno–Transdutor/Actuador
• Transdutor é um dispositivo que transforma um tipo de
  energia em outro, utilizando para isso um elemento sensor.

• Por exemplo, o sensor pode traduzir informação não eléctrica
  (velocidade, posição, temperatura, pH) em informação
  eléctrica (corrente, tensão, resistência).
• Exemplo:
  •   sensores de luz
  •   sensores de som
  •   sensores de temperatura
  •   sensores de calor
  •   sensores de radiação                                       6
Arduíno–Transdutor/Actuador

Grandeza                             Sinal
  física                            elétrico
            Transdutor de entrada




  Sinal                        Grandeza
 elétrico                        física        7


             Transdutor de saída
Arduíno–Transdutor/Actuador

Exemplos:
              Entrada       Saída
Microfone     Som           Tensão (V)
Termístor     Temperatura   Variação da resistência

              Entrada       Saída
Altifalante   Tensão        Som




                                                      8
Arduíno–Transdutor/Actuador
• Fotoresistência (LDR –      • Termístor – resistência
  Resistência dependente da     dependente da temperatura
  luz)



• Sensor de distância         • Sensor de inclinação
  (infravermelhos) -
  GP2Y0A21 -




                                                            9
Arduíno–Transdutor/Actuador



 Motor Passo a Passo     Display 16x2 caracteres




                       Leds

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Arduíno - Desenho
• Um dos programas mais utilizados para a criação de desenhos
  e esquemas de projectos de Arduíno é o Fritzing:




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Arduíno - Programação
• Toda a programação é feita
  através de um IDE gratuito
  tendo como base a
  linguagem C/C++.




Função setup() – Inserida no inicio, na qual pode ser usada para inicializar e
configurar as entradas e saidas.                                                 12
Função loop() – Chamada para repetir um bloco de comandos ou esperar
até que seja desligada.
Arduíno - Programação
• Exemplo:




                        13
Arduíno - Programação
• Funções obrigatórias:

• Considera o setup() como a preparação em que se definem as variáveis
  e os pinos a utilizar e o loop() é a execução de tudo o que acabou de
  definir. Estas duas funções são obrigatórias para que o programa possa
  funcionar correctamente.

• setup():
• A função setup() é chamada sempre que o programa inicia, é usada para
  definir o modo dos pinos (in ou out – entrada ou saída), as variáveis e
  até para inicializar a comunicação pela porta COM. Deve ser sempre
  incluído mesmo que não exista nada a definir caso contrário o programa
  não arranca.

• loop():
• Após programar correctamente a função setup(), o loop() faz
  precisamente o que o nome indica. Corre vezes sem conta o que definir.    14
Arduíno - Programação
• Comandos importantes:
          Comando           Finalidade                    Exemplo
const int           Define uma constante         const int buttonPin = 2;
pinMode             Define o funcionamento       pinMode(13, OUTPUT);
                    de uma porta                 pinMode(4, INPUT);
digitalRead         Lê valores de uma porta      digitalRead(5);
                    digital
digitalWrite        Escreve valores para uma     digitalWrite(4, HIGH);
                    porta digital
If()                Função “se”                  if (varX<= 10) {
                                                 }
delay               Timer                        delay(1000);
Serial.println      Enviar info p/ porta serie   Serial.println("Knock!");
While()             Função “enquanto”            while (buttonState ==       15
                                                 LOW) { }
Arduíno - Programação
• Consola porta serie:
O IDE do Arduino tem uma consola que permite simular e
visualizar informação enviada através da porta serie:




 Para tal basta inicializar o método “Serial.begin(9600);” dentro da
 função setup() e sempre que pretendermos “escrever” algo na           16
 porta serie basta Serial.print(“Hello World");
Arduíno - Programação
• Consola porta serie:




                                                                17
 Consultar: http://www.ladyada.net/learn/arduino/lesson4.html
Arduíno – Montagem
A programação do Arduino só faz sentido se for completada com
a respetiva montagem do mesmo e de todos os
sensores/atuadores que o projeto necessita.
Ex: Montagem de um interruptor
              Esquema visual em Fritizing




                                                                18
Arduíno – Montagem
     Esquema Elétrico em Fritizing




                                     19
Arduíno – Montagem
  Esquema Elétrico de um botão de pressão e um LED




                                                     20
Arduíno – Montagem
  Esquema em Fritzing de um botão de pressão e um LED




                                                        21
Arduíno – Montagem
  Esquema de ligação de uma LDR ao Arduino




                                             22

Guia AC mod 5

  • 1.
    AC - Modulo5 OP2 PROGRAMAÇÃO DE MICROPROCESSADORES 1
  • 2.
    ARDUINO – Oque é? 2
  • 3.
    ARDUINO – Oque é? • O Arduíno é uma plataforma de prototipagem, projectada inicialmente com um microprocessador Atmel com a finalidade de tornar acessível a baixo custo uma plataforma de desenvolvimento de projectos electrónicos. • O Arduino utiliza uma linguagem de programação com base em Wiring a qual é muito semelhante ao C. • Os Arduinos tem um conjunto de portas analógicas e digitais que varia de numero dependendo do modelo. • Existem conjuntos de sensores e modulos (Shields) que permitem aumentar as funcionalidades do Arduino. 3
  • 4.
    ARDUINO – Oque é? • Saida de tensão analogica (laranja) • Massa (Verde claro) • I/O Digital pinos 2-13 (Verde) • I/O Digital pinos 0-1 TX/RX (verde escuro) • Reset - S1 (Azul escuro) • I/O Digital pinos 0-5 (Azul claro) • Pinos para alimentação (Laranja claro) • Alimentação externa(9- 12VDC) (Rosa) • Porta USB para comunicações com o PC e alimentação (Amarelo) 4 http://arduino.cc/en/Reference/Board
  • 5.
    Arduíno - Acessórios •O Arduíno usa shields (escudos, em inglês), as quais são placas de circuito impresso normalmente fixados no topo do aparelho, através de uma conexão alimentada por pinos- conectores. • Estes são expansões disponibilizam várias funções específicas, desde manipulação de motores até sistemas de rede WIFI. • Por exemplo: • O Arduino Ethernet Shield • O XBee Shield • Liquidware TouchShield 5
  • 6.
    Arduíno–Transdutor/Actuador • Transdutor éum dispositivo que transforma um tipo de energia em outro, utilizando para isso um elemento sensor. • Por exemplo, o sensor pode traduzir informação não eléctrica (velocidade, posição, temperatura, pH) em informação eléctrica (corrente, tensão, resistência). • Exemplo: • sensores de luz • sensores de som • sensores de temperatura • sensores de calor • sensores de radiação 6
  • 7.
    Arduíno–Transdutor/Actuador Grandeza Sinal física elétrico Transdutor de entrada Sinal Grandeza elétrico física 7 Transdutor de saída
  • 8.
    Arduíno–Transdutor/Actuador Exemplos: Entrada Saída Microfone Som Tensão (V) Termístor Temperatura Variação da resistência Entrada Saída Altifalante Tensão Som 8
  • 9.
    Arduíno–Transdutor/Actuador • Fotoresistência (LDR– • Termístor – resistência Resistência dependente da dependente da temperatura luz) • Sensor de distância • Sensor de inclinação (infravermelhos) - GP2Y0A21 - 9
  • 10.
    Arduíno–Transdutor/Actuador Motor Passoa Passo Display 16x2 caracteres Leds 10
  • 11.
    Arduíno - Desenho •Um dos programas mais utilizados para a criação de desenhos e esquemas de projectos de Arduíno é o Fritzing: 11
  • 12.
    Arduíno - Programação •Toda a programação é feita através de um IDE gratuito tendo como base a linguagem C/C++. Função setup() – Inserida no inicio, na qual pode ser usada para inicializar e configurar as entradas e saidas. 12 Função loop() – Chamada para repetir um bloco de comandos ou esperar até que seja desligada.
  • 13.
  • 14.
    Arduíno - Programação •Funções obrigatórias: • Considera o setup() como a preparação em que se definem as variáveis e os pinos a utilizar e o loop() é a execução de tudo o que acabou de definir. Estas duas funções são obrigatórias para que o programa possa funcionar correctamente. • setup(): • A função setup() é chamada sempre que o programa inicia, é usada para definir o modo dos pinos (in ou out – entrada ou saída), as variáveis e até para inicializar a comunicação pela porta COM. Deve ser sempre incluído mesmo que não exista nada a definir caso contrário o programa não arranca. • loop(): • Após programar correctamente a função setup(), o loop() faz precisamente o que o nome indica. Corre vezes sem conta o que definir. 14
  • 15.
    Arduíno - Programação •Comandos importantes: Comando Finalidade Exemplo const int Define uma constante const int buttonPin = 2; pinMode Define o funcionamento pinMode(13, OUTPUT); de uma porta pinMode(4, INPUT); digitalRead Lê valores de uma porta digitalRead(5); digital digitalWrite Escreve valores para uma digitalWrite(4, HIGH); porta digital If() Função “se” if (varX<= 10) { } delay Timer delay(1000); Serial.println Enviar info p/ porta serie Serial.println("Knock!"); While() Função “enquanto” while (buttonState == 15 LOW) { }
  • 16.
    Arduíno - Programação •Consola porta serie: O IDE do Arduino tem uma consola que permite simular e visualizar informação enviada através da porta serie: Para tal basta inicializar o método “Serial.begin(9600);” dentro da função setup() e sempre que pretendermos “escrever” algo na 16 porta serie basta Serial.print(“Hello World");
  • 17.
    Arduíno - Programação •Consola porta serie: 17 Consultar: http://www.ladyada.net/learn/arduino/lesson4.html
  • 18.
    Arduíno – Montagem Aprogramação do Arduino só faz sentido se for completada com a respetiva montagem do mesmo e de todos os sensores/atuadores que o projeto necessita. Ex: Montagem de um interruptor Esquema visual em Fritizing 18
  • 19.
    Arduíno – Montagem Esquema Elétrico em Fritizing 19
  • 20.
    Arduíno – Montagem Esquema Elétrico de um botão de pressão e um LED 20
  • 21.
    Arduíno – Montagem Esquema em Fritzing de um botão de pressão e um LED 21
  • 22.
    Arduíno – Montagem Esquema de ligação de uma LDR ao Arduino 22