Transferir como PDF, PPTX
Carregado porFelipe Martins
Palestra: Robótica com Arduino
O documento apresenta uma introdução à robótica utilizando a plataforma Arduino, explicando a importância de sensores e atuadores na construção de robôs móveis. É abordada a descrição do Arduino como uma ferramenta de prototipagem eletrônica open-source, incluindo suas características de hardware e software, além de exemplos práticos de programação e aplicações. O material também menciona tipos de robôs compatíveis com Arduino e suas funcionalidades.
Mais conteúdo relacionado
Semelhante a Palestra: Robótica com Arduino
Palestra: Robótica com Arduino
- 1.
- 2.
- 3. Conteúdo • O queum robô precisa: • Sensores, Atuadores e... “Cérebro”! • Microcontrolador; • Arduino; • Programação e aplicação. • OBS.: • Esta é uma palestra introdutória; • Vamos ver algum conteúdo técnico. Felipe Nascimento Martins
- 4. O que éum robô (móvel)? • Veículo capaz de movimentação autônoma, equipado com atuadores controlados por um computador embarcado. • Um robô móvel pode deslocar-se: • no solo, através de rodas, esteiras, patas, etc.; • no ar, como um helicóptero, avião ou balão; • na água, como um navio ou submarino; • ou no espaço!
- 5. Atuadores e Sensores •Para deslocar-se de forma autônoma um robô móvel precisa ter atuadores e sensores, além de um computador. • Atuadores: transformam sinais de controle (de posição ou de velocidade) em movimento – motor, haste hidráulica, etc.; • Sensores: realizam a “percepção do mundo”: encoder, acelerômetro, LASER, bússola, ultrassom, câmera, etc. Felipe Nascimento Martins
- 6.
- 7. Felipe Nascimento Martins Eo cérebro?
- 9. O que éArduino? • Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica open-source, baseada nos princípios de flexibilidade e facilidade de uso para hardware e software. • Consiste de uma placa com microcontrolador programável preparada para receber sinais de sensores e acionar atuadores. • Sua linguagem de programação é baseada em Wiring (baseado em C/C++). • A placa pode funcionar em conjunto ou de forma independente do computador. Felipe Nascimento Martins
- 10. Arduino – hardware FelipeNascimento Martins
- 11. Arduino – hardware FelipeNascimento Martins
- 12. Arduino – hardware FelipeNascimento Martins
- 13.
- 14. Arduino é OpenSource • Desenvolvido por: Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino e David Mellis, na Itália, em 2005; • Todo o projeto é aberto: open source hardware and software; • 200 placas vendidas em 2005, 5.000 em 2006, 30.000 em 2007 e mais de 300.000 em 2011 e cerca de 1 milhão até setembro de 2013! • Site oficial: www.arduino.cc Felipe Nascimento Martins
- 16. Arduino é OpenSource! Felipe Nascimento Martins
- 17. Arduino é OpenSource! Felipe Nascimento Martins
- 18. Arduino é OpenSource! • Todo o hardware é aberto e os projetos estão disponíveis. • Quem quiser, pode comprar os componentes e montar a sua placa! • O software de programação também é livre e está disponível para download gratuitamente. Felipe Nascimento Martins
- 19. Arduino é OpenSource! • Todo o hardware é aberto e os projetos estão disponíveis. • Quem quiser, pode comprar os componentes e montar a sua placa! • O software de programação também é livre e está disponível para download gratuitamente. • Mas... Felipe Nascimento Martins
- 20. Arduino é OpenSource! • Todo o hardware é aberto e os projetos estão disponíveis. • Quem quiser, pode comprar os componentes e montar a sua placa! • O software de programação também é livre e está disponível para download gratuitamente. • Mas... • O nome Arduino é marca registrada! Felipe Nascimento Martins
- 21. Clones do Arduino •Freeduino Felipe Nascimento Martins
- 22. Clones do Arduino •Seeduino Felipe Nascimento Martins
- 23. Clones do Arduino •Brasuíno Felipe Nascimento Martins
- 24. Clones do Arduino •Severino Felipe Nascimento Martins
- 25. Similares ao Arduino •chipKIT Uno32 - PIC32MX320F128 (32 bits, 80MHz, 128kB Flash, 16kB SRAM) Felipe Nascimento Martins
- 26. Similares ao Arduino •Olimexino – STM32F103RBT6 (núcleo ARM Cortex M3, 32 bits, 128kB, 72MHz) Felipe Nascimento Martins
- 27. Similares ao Arduino •Adafruit Trinket – ATtiny85 Felipe Nascimento Martins
- 28. Similares ao Arduino •TI LaunchPad: MSP430 Felipe Nascimento Martins
- 29. Similares ao Arduino •LaunchPad: ARM Cortex M4 Felipe Nascimento Martins
- 30. Compatível com Arduino FelipeNascimento Martins
- 31. Felipe Nascimento Martins Característicasde Hardware
- 32. Arduino Uno • Microcontrolador:ATmega328; • Tensão de operação: 5V; • Tensão de entrada (recomendada): 7-12V; • Pinos digitais de E/S:14 (6 podem ter sinal PWM); • Pinos com entrada analógica: 6; • Corrente máxima por pino de E/S: 40 mA; • Hardware para comunicação: 1 porta serial (UART TTL), I2C (TWI), SPI; • Memória Flash (de programa): 32 kB, dos quais 0,5 kB são usados pelo bootloader; • Memória SRAM: 2 kB; EEPROM: 1 kB; • Frequência de clock: 16 MHz. Felipe Nascimento Martins
- 33.
- 34. Arduino Leonardo • Microcontrolador:ATmega32u4; • Tensão de operação: 5V; • Tensão de entrada (recomendada): 7-12V; • Pinos digitais de E/S: 20 (7 podem ter sinal PWM); • Pinos com entrada analógica: 12; • Corrente máxima por pino de E/S: 40 mA; • Hardware para comunicação: 1 porta serial (UART TTL), I2C (TWI), SPI, USB 2.0 (emula teclado ou mouse); • Memória Flash (de programa): 32 kB, dos quais 4 kB são usados pelo bootloader; • Memória SRAM: 2,5 kB; EEPROM: 1 kB; • Frequência de clock: 16 MHz. Felipe Nascimento Martins
- 35.
- 36. Arduino Mega 2560 •Microcontrolador: ATmega2560; • Tensão de operação: 5V; • Tensão de entrada (recomendada): 7-12V; • Pinos digitais de E/S: 54 (15 podem ter sinal PWM); • Pinos com entrada analógica: 16; • Corrente máxima por pino de E/S: 40 mA; • Hardware para comunicação: 4 portas seriais (UART TTL), I2C (TWI), SPI, USB 2.0 (emula teclado ou mouse); • Memória Flash (de programa): 256 kB, dos quais 8 kB são usados pelo bootloader; • Memória SRAM: 8 kB; EEPROM: 4 kB; • Frequência de clock: 16 MHz. Felipe Nascimento Martins
- 37. Felipe Nascimento Martins ArduinoMega 2560
- 38.
- 39. O que éum Microcontrolador? – Chip; – CPU de pequeno porte, capaz de executar um conjunto de instruções; – Ou seja, possui um microprocessador! – Instruções simples e rápidas; – Possui memória(s); – Possui periféricos; – Pode se comunicar com outros periféricos; etc. Felipe Nascimento Martins
- 40. Componentes de umMicrocontrolador Conversor D/A Conversor A/D PWM CPU EEPROM RAM Porta Serial Porta Paralela Temporizadores Microcontrolador Felipe Nascimento Martins
- 41. Felipe Nascimento Martins Característicasde Software
- 42. Arduino – Programação FelipeNascimento Martins
- 43. Arduino – Programação Programa.HEXCompilador Programador IDE FelipeNascimento Martins
- 44. Arduino – Programabásico Felipe Nascimento Martins
- 45. Arduino – Programabásico Felipe Nascimento Martins
- 46. Arduino – Programabásico Felipe Nascimento Martins
- 47. Arduino – Programabásico Felipe Nascimento Martins
- 48. Arduino – Programabásico Felipe Nascimento Martins
- 49. Arduino – Programabásico Felipe Nascimento Martins
- 50.
- 51. Sensores com SinaisDigitais • Diversos sensores proveem informação através de sinais digitais: • Botão/bumper; • Porta aberta/fechada; • Andar de elevador; • Fim-de-curso em máquinas industriais; • Equipamento ligado/desligado; • Nível de reservatório; • Presença; • Toque; • Etc. Felipe Nascimento Martins
- 52. Sensores com SinaisDigitais • Do ponto de vista elétrico, comportam-se como se fossem uma chave liga/desliga; • No Arduino, a função utilizada para leitura de sinais digitais é digitalRead(pino); onde pino é o número do pino em que o sensor está ligado; • Para Vs = 5V, retorna 0 (Vpino < 2V) ou 1 (Vpino > 3V).
- 53. Exemplo: Sensores Digitais intled_pin = 13; int button_pin = 0; int button_state = 0; void setup() { pinMode(led_pin, OUTPUT); pinMode(button_pin, INPUT); } void loop() { button_state = digitalRead(button_pin); digitalWrite(led_pin, button_state); delay(100); }
- 54.
- 55. Felipe Nascimento Martins SensoresAnalógicos
- 56. Sensores com SinaisAnalógicos • Diversos sensores proveem informação através de sinais analógicos: • Intensidade luminosa (LDR); • Deslocamento (encoder); • Força/Torque (SFR, strain gage); • Proximidade; • Aceleração; • Inclinação; • Temperatura; • Etc. Felipe Nascimento Martins
- 57. Exemplo: Medindo Temperatura •Monte o circuito com o sensor de temperatura. • Escreva um programa que mostre o valor da temperatura na tela do computador a cada 0,5s. Felipe Nascimento Martins
- 58. Exemplo: Medindo Temperatura •Exemplo de programa: void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { int sensor = analogRead(A0); Serial.println(sensor); delay(500); } Felipe Nascimento Martins
- 59.
- 60.
- 61.
- 62. “Simulando” uma tensãoanalógica • PWM = Pulse Width Modulation; • Razão cíclica (duty cycle): define a tensão média aplicada: T(PWM) T(PWM) T(PWM) A1 A2 A3 Felipe Nascimento Martins
- 63. Tensão média deum sinal PWM Felipe Nascimento Martins
- 64. Exemplo: Velocidade Ajustável intvelocidade = 0; int sensor; // valor do LDR void setup() { pinMode(A2, INPUT); // sensor pinMode(13, OUTPUT); / saida 13 Serial.begin(9600); } void loop() { sensor = analogRead(A2); velocidade = map(sensor, 0, 1023, 0, 255); analogWrite(13, velocidade); delay(100); } Felipe Nascimento Martins
- 65. Motor Shield • Exemplo:controle de velocidade dos motores com o Shield Motor Control: Felipe Nascimento Martins
- 66. • Pode acionarquatro motores CC (46V, 4A) e uma carga resistiva de até 30A. Motor Shield 4 Power Felipe Nascimento Martins
- 67. Arduino e NXTvia RS-485 e I2C Detalhes: http://nossosrobos.blogspot.com.br/2011/08/arduino-conversando-com-nxt-via-rs-485.html http://nossosrobos.blogspot.com.br/2013/03/comunicacao-ic-entre-lego-nxt-e-arduino.html Felipe Nascimento Martins
- 68.
- 69.
- 70.
- 71.
- 72. Arduino com MATLAB Detalhes:http://nossosrobos.blogspot.com.br/2011/10/arduino-com-matlab.html Felipe Nascimento Martins
- 73. Arduino com LabVIEW Detalhes:http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/pt/nid/209835 Felipe Nascimento Martins
- 74. Controle de umRobô Detalhes: http://nossosrobos.blogspot.com.br/2012/09/monte-seu-robo-com-arduino.html Felipe Nascimento Martins
- 75. Robôs baseados emArduino • DFRobotShop Rover - Arduino Compatible Tracked Robot Felipe Nascimento Martins
- 76. Robôs baseados emArduino • DFRobotShop Rover 2.0 – Arduino Compatible Mecanum Felipe Nascimento Martins
- 77. Robô Arduino oficial •Arduino Robot Felipe Nascimento Martins Detalhes: http://nossosrobos.blogspot.com.br/2013/07/arduino-robot-o-primeiro-robo-arduino.html
- 78.