Sestinfo 2013 - Arduino

Introdução ao Arduino

LEONARDO MUNIZ

RAFAEL SAKURAI

@rafaelsakurai

O que é “Arduino”
—  Plataforma de prototipagem eletrônica de “código aberto”.
—  Placa de microcontrolador que usa eletrônica para projetos
multidiciplinares.
—  Possui um processador de 8-bit Atmel AVR, novos modelos
sendo produzidos em 32-bit Atmel ARM.
—  Vendido em modelos pré-montados ou peças soltas para
montar.
—  Em 2011 foram aproximadamente 300.000 Arduinos
vendidos em todo o mundo.
—  Fontes:
—  www.arduino.cc
—  www.arduino.com.br

Arduino – A origem
—  Em 2005, Massimo Banzi e Daniel Cuartielles em
Turim na Itália.
—  Objetivo era criar um microcontrolador interativo mais
barato que os demais microcontroladores de mercado.
—  Chamaram este projeto de “Arduin of Ivrea”, e iniciaram
a produção em uma pequena fábrica na região noroeste
da Itália.
—  A codificação é uma variante da linguagem C++, porém
mais simples.
—  Fabricado na Europa pela Smart Projects, mas nos
EUA é produzida pela Sparkfun Eletronics

Arduino – A evolução
—  Em 2006 (Setembro), foi anunciado o Arduino Mini.
—  Em 2008, o Arduino Duemilanove foi disponibilizado com
processador ATmega168 e logo em seguida com
ATmega328.
—  Em 2009, o Arduino Mega foi lançado com o processador
ATmega1280.
—  Em 2011, foi contabilizado pela fabricante o total de 300 mil
Arduinos produzidos.
—  Em 2012, o Arduino Leonardo foi apresentado baseado
no processador ATMega32u4.
—  No mesmo ano, surgiu o Arduino Due e Arduino Micro.
—  Já existem diversas versões do Arduino.

Arduino – O funcionamento
—  O Arduino consiste de:
—  Uma placa com um processador integrado;
—  Portas seriais que permitem conectar periféricos;
—  Programar o hardware para funcionar em paralelo.
—  Ao invés de ficar conectando diversos fios por
meio de “Protoboards”, o Arduino:
—  Permite adicionar módulos adicionais (“Shields”).
—  A maioria das placas funcionam com 5 volts.
—  Possui uma memória flash com um “boot loader”
que armazenam códigos recém compilados.

Arduino – O funcionamento
—  Possui um conector USB que permite a transferência
de códigos fontes:
—  Também funciona como fonte de energia.
—  Disponibiliza até 14 pinos digitais (I/O), dentre estes 6
são analógicos, 2 são digitais, 2 para tratar
interrupções, AREF para entrada de tensão e GND é o
terra.
—  É possível conectar:
—  placas de bluetooth;
—  sensor de luminosidade;
—  sensor de temperatura;
—  sensor de presença;
—  buzinas;
—  servo-motores.

Arduino – Exemplos
Arduino Diecimila Arduino Duemilanove Arduino UNO
Arduino Leonardo
Arduino Mega
Arduino Nano Arduino Due
LilyPad Arduino

Arduino – Nacionais
RLRduino
http://www.rlrobotics.ind.br/
Tatuino
http://tato.ind.br/
Program-me v2.0
http://eletronlivre.com.br/

Software - IDE
—  O arduino possui uma IDE (Integrated Development
Environment) que permite a criação e publicação dos
códigos-fonte no Microprocessador.
—  É uma variação da linguagem C++, com facilidades.
Necessita apenas declarar 2 funções (setup e loop),
destacam por cores as palavras reservadas e possui um
Auto-identador de código.
—  É compilado e feito o “Upload” para o
processador com um único clique.
Ex.:
void
setup(){

pinMode
(13,
OUTPUT);

}

//
acessa
o
LED
numero
13
e
o
acende
e
apaga
a
cada
1
segundo

void
loop()
{

digitalWrite
(13,
HIGH)

Delay(1000);

digitalWrite
(13,
LOW)

Delay(1000);

}

Exemplo
“Ligar LED via bluetooth”

Componentes necessários
—  Diodo Emissor de Luz (LED) : Perna maior – “Positivo” (+), Perna menor “Negativo” (-)
—  Resistor de 330R (Ohms): Usado para diminuir a tensão, para não queimar o LED
—  BreadBoard / Protoboard : Placa usada para estender conexões
—  Placa Bluetooth (JY-MCU): Placa com 4 conectores (VCC, GND, RXD e TXD)
—  Fios diversos, para juntar os componentes
—  E o principal: Arduino UNO

Exemplo montado
Código Arduino:
https://github.com/rafaelsakurai/arduino-acender-led-via-
bluetooth

Ligando os componentes
—  Pegar o Breadboard/Protoboard, escolher uma trilha (na vertical).
—  Pegar o resistor, e conectar suas pontas em 2 trilhas diferentes.
—  Ligar os LEDs pela perna maior – Positivo (+) na trilha da ponta esquerda do
resistor
—  A ponta direita do Resistor, ligue-a com um fio na Porta 13 do Arduino.
—  Nos LEDS a perna menor – Negativa (-) ficaram numa terceira trilha, ligue um
fio na porta GND (Ground /Terra) do Arduino.
—  Conecte a Placa Bluetooth no Protoboard de modo que fique usando 4 trilhas.
—  Com o uso de fios, conecte um em cada trilhe e ligue conforme a associação
abaixo:
VCC do Bluetooth-> na porta 3,3v do Arduino
TXD do Bluetooth -> na porta RX – 0 do Arduino
RXD do Bluetooth -> na porta TX – 1 do Arduino
GND do Bluetooth -> na mesma trilha do LED que foi conectada no GND do
Arduino
—  Criar um programa pela IDE do Arduino que leia o Bluetooth, e envie para a
porta 13 do Arduino: HIGH para ligar os LEDS ou LOW para apagá-los.

Sheilds
—  O Arduino permite a utilização de placas pré-
configuradas que são chamadas de “Shields”.
—  São expansões suportadas onde apenas conectá-
los ao Arduino permitem acessá-los facilmente
através de codificação.
—  Os Shields podem ser:
—  Pacas com GPS;
—  Placas Ethernet;
—  Display LCD;
—  Entre outros.

Exemplo
“Carro robo controlado via
bluetooth”

L298N Stepper Motor Driver Controller Board

L298N Stepper Motor Driver + DC Geared Motor
int ENA=5;!
int IN1=2; // Gira as rodas da direita para traz!
int IN2=3; // Gira as rodas da direita para frente!
int ENB=6;!
int IN3=4; // Gira as rodas da esquerda para traz!
int IN4=7; // Gira as rodas da esquerda para frente!
!
void setup() {!
pinMode(ENA, OUTPUT);!
pinMode(ENB, OUTPUT);!
pinMode(IN1, OUTPUT);!
digitalWrite(ENA, HIGH);!
digitalWrite(ENB, HIGH);!
}!
void loop() {!
// para frente!
digitalWrite(IN1, LOW);!
digitalWrite(IN2, HIGH);!
delay(1000);!
}!

L298N Stepper Motor Driver + DC Geared Motor
void paraEsquerda() {!
delay(1000);!
}!
!
void paraTraz() {!
delay(1000);!
}!
void paraDireita() {!
delay(1000);!
}!
!
void parar() {!
}

Servo motor
#include <Servo.h>!
#define servoPin 9!
!
Servo cabeca;!
!
void setup() {!
pinMode(servoPin, OUTPUT);!
cabeca.attach(servoPin);!
}!
!
void loop() {!
cabeca.write(0); //Direita!
delay(1000);!
cabeca.write(90); //Frente!
delay(1000);!
cabeca.write(180); //Esquerda!
delay(1000);!
}!

Sensor ultra sônico
#define trigPin 13!
#define echoPin 12!
!
void setup() {!
pinMode(trigPin, OUTPUT);!
pinMode(echoPin, INPUT);!
}!
!
void loop() {!
int duracao = 0, distancia = 0;!
digitalWrite(trigPin, HIGH);!
delayMicroseconds(1000);!
digitalWrite(trigPin, LOW);!
duracao = pulseIn(echoPin, HIGH);!
distancia = (duracao / 2) / 29.1;!
Serial.print(distancia);!
Serial.println("cm de distancia.");!
}!

Modulo receptor de infravermelho

Demonstração do
carro robo controlado via
bluetooth
Código Arduino:
https://github.com/rafaelsakurai/arduino-carro-robo-bluetooth

Demonstração do
carro robo que desvia de
obstaculos
Código Arduino:
https://github.com/rafaelsakurai/arduino-carro-robo-anda-
sozinho

Obrigado!!!

LEONARDO MUNIZ

RAFAEL SAKURAI

@rafaelsakurai

Exemplos: https://github.com/rafaelsakurai

Apresentação: http://www.slideshare.net/rafaelsakurai/

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