O documento apresenta uma introdução à construção de robôs com a plataforma Arduino. Ele discute a motivação para o uso de microcontroladores, exemplos de projetos, componentes como motores e sensores, e fornece informações sobre onde encontrar mais recursos como livros e grupos de usuários.

1. Trilha Arduino
Introdução a construção de robôs
com Arduino
Marcelo Quinta
Mestre/Professor UFG/Instrutor Globalcode/Triangulum Soluções
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2. Globalcode
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3. Motivação
! Está começando uma nova febre de eletrônica;
! Barateamento de microcontroladores;
! Criação de novas plataformas;
! Tecnologia -> Arte.
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4. Globalcode
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5. Exemplos de projetos
! Robôs;
! Roupas e decoração eletrônicas;
! Máquinas de corte 3D de baixo custo;
! Segway open-source;
! Celulares customizados;
! Instrumentos musicais;
! Casas interativas.
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6. Globalcode
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7. Globalcode
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8. Agenda
! Introdução ao Arduino e Robótica;
! Componentes
! Motores;
! Comunicação;
! Alimentação;
! Suporte;
! Oncocompro;
! Exemplos conhecidos;
! Indicações de livros, sites, grupos,etc;
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9. Hardware aberto
! Esquemas e circuitos padronizados e abertos na
internet;
! Microcontroladores ou microprocessadores de
pequeno porte
! ATMEL;
! Texas Instruments;
! Uso de componentes em padrões amplamente
utilizados.
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10. Plataformas para prototipagem
! Lego Mind$torm$;
! SunSpot;
! Centilla;
! PIC;
! Arduino.
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11. Para o programador
! Algumas mudanças
! Pixel -> Física;
! Conhecimentos de eletrônica básica
! JPA -> Resistor;
! JSP -> Capacitor;
! JSF -> Diodo;
! Clojures -> Transistor
! Soldagem básica (rapidinho);
! Palestra mais tarde...
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12. Novos termos
! Voltagem;
! Amperagem;
! Analógico;
! Digital;
! Transistor;
! Datasheet;
! Protoboard;
! PWM;
! Coulomb...
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13. Globalcode
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14. Arduino
! Plataforma de prototipação de componentes
eletrônicos flexível e fácil de usar;
! Open-source hardware e software;
! Preço acessível;
! Ampla e ativa comunidade;
! MCU com bootloader;
! Transferência de firmware via USB;
! Linguagem de programação simples.
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15. Senta que lá vem história
! Projeto criado na Itália, principalmente por
Mássimo Banzi no Interaction Design Institute
Ivrea;
! Nasceu para complementar o aprendizado de
programação, computação física e gráfica;
! Wiring + Processing
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16. O “++” do Arduino
! Simplicidade no circuito
! Linguagem de programação simples e fácil de
utilizar, muito parecida com C e C++
! http://arduino.cc/en/Reference/HomePage
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17. Família Arduino (parte)
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18. Program-ME V1
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19. Program-ME V2
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20. E o melhor de tudo isso
! Programação do controle do hardware na
linguagem C;
! Upload de programa por USB;
! Ótima IDE compatível com todos os SOs.
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21. Tá bom, mas estou começando agora. O que é mais
importante saber no início?
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22. Os mais importantes
! Microcontrolador;
! Portas analógicas;
! Portas digitais;
! Portas PWM;
! Pinos de alimentação;
! Fonte de alimentação.
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23. Microcontrolador
! Arquitetura RISC;
! 20 MIPS (20 milhões de instruções por segundo)
! 32kb Flash / 1 Kb EEPROM / 2Kb RAM estática;
! 10.000 ciclos na flash e 100.000 na EEPROM;
! 2 contadores / temporizadores de 8 bits;
! 1 contador / temporizador de 16 bits;
! 1 temporizador de tempo real com clock a parte;
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24. Portas analógicas
! Permitem medir tensões externas (i.e. sensores);
! Conversor com resolução de 10 bits: 0 a 1023;
! Medidas efetuadas com base nos 5V, mas pode-se
utilizar referência externa ligada ao pino AREF;
! Podem ser utilizadas como digitais, caso
necessário;
! 6 portas disponíveis.
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25. Portas digitais
! Permitem ler e enviar sinais digitais para outros
dispositivos;
! Binário: 0 e 1;
! 14 portas disponíveis;
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26. Portas PWM
! Modulação por largura de pulso
! Simulam sinais analógicos utilizando um sinal
digital;
! Comutação entre 0V e 5V durante período de
tempo;
! Varia entre 0 e 255;
! Muito utilizada em controle de velocidade de
motores, intensidade de LEDs, ângulo de servo
motores, geração de sinais, dentre outros;
! 6 das 14 digitais são PWM.
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27. Já sabemos
! Há possibilidade de alimentarmos uma placa de
forma independente (Ñ-USB);
! Podemos usar saídas de diferentes voltagens.
! Programamos em C;
! Existe um microcontrolador;
! Podemos controlar portas analógicas e digitais
através da programação, dando maior ou menor
energia a componentes conectados;
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28. Globalcode
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29. Componentes
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30. Motores
! Servo-motor;
! Motor DC;
! Motor de passo.
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31. Tópicos importantes
! Voltagem;
! Mínima;
! Máxima;
! Amperagem;
! Mínima;
! Carga máxima;
! Torque
! Máximo.
! DATASHEET!
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32. Protoboard
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33. Servo-motor
! Arduino controla até 10 pela biblioteca Servo.h;
! Movimento angular (0 a 180);
! Podemos tirar uma “travinha” e ela faz 360,
contínuo;
! 3 fios: Positivo (alimentação), negativo (terra) e
sinal (vem do Arduino)
! Arduino consegue dar força a 1 servo com
alimentação USB;
! Mais de 1: alimentação externa para os servos;
! Não esquecer de juntar o – do servo ao terra do Arduino;
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34. Motor de passo
! Controle mais preciso de ângulos;
! Torque;
! Geralmente precisam de mais voltagem e
amperagem;
! O mais simples tem 6 fios, sendo um alimentação
e o resto controle;
! Utilização de chip ULN2003A para controle
(aumento da amperagem);
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35. Motor DC
! Quem nunca queimou um?
! Utilizados para dar movimento;
! Sentido do movimento depende da ligação dos
fios;
! Diferentes voltagens, torque, tamanho e preços;
! Geralmente precisa de um transistor ou capacitor
na ligação direta do Arduino
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36. DC no Program-ME
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37. Ponte-H
! Para controlar mais de um e fazer que o motor gire
nos dois sentidos, sem precisar trocar os fios
podemos usar uma ponte-H;
! O Program-ME v2.0 possui uma ponte-H;
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38. Ponte-H
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39. Alimentação
! Baterias AA em série
! Dê preferência às recarregáveis;
! Baterias 9V comuns;
! Baterias Li-ion
! Celular;
! Baterias LiPo
! Cuidado no recarregamento;
! Não deixar descarregar.
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40. Essencial
! Em que voltagem devo trabalhar?
! Quantos Amperes eu preciso?
! Qual é a robustez da bateria? Quanto ela aguenta?
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41. Comunicação
! Shields ou componentes;
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42. Bluetooth
! Pinos RX/TX;
! 5v;
! Muito fácil de implementar;
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43. Sensores
! Distância;
! Localização;
! Temperatura; • Alimentação;
! Luminosidade; • Terra;
! Pressão; • Sinal;
! Toque;
! Vibração
! Batimento cardíaco?!
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44. Sensores
! Que sensor?
! Que voltagem e amperagem ele trabalha?
! Qual é o grau de precisão?
! Por voltagem aplicada;
! Compatível com Arduino?
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45. Oncocompro no Brasil
! Eletron-livre;
! Program-ME’s
! Mercado Livre;
! Várias outras lojas...
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46. Oncocompro na gringa
! iteadstudio.com;
! adafruit.com;
! sparkfun.com;
! dealextreme.com;
! seeedstudio.com;
! dfrobot.com;
! pololu.com;
! aliexpress.com
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47. Livros
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48. Grupos de usuários
! Arduíno Brasília
! arduino-brasilia@googlegroups.com
! Arduíno Goiânia
! arduino-goiania@googlegroups.com
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49. FIM
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