O documento resume conceitos sobre sensores e atuadores sonoros e eletrônicos utilizados na plataforma Arduino. Inclui instruções para conectar e controlar microfones, buzzer, motores DC e displays de 7 segmentos, além de comunicação serial para enviar dados para o PC.

1. técnicas de prototipação II computação física – Aula 03 Tiago Barros | [email_address]

2. técnicas de prototipação II computação física – Aula 03 plataforma arduino sensores e atuadores sonoros controlando dispositivos mais potentes motores DC comunicação serial displays

3. relembrando

4. sensores sonoros microfones transformam ondas sonoras em ondas elétricas a variação de tensão é bem pequena em um microfone de eletreto precisa de circuito para amplificar o sinal e seu valor poder ser lido pelo arduino

5. sensores sonoros circuito para amplificar o sinal do microfone para o arduino

6. sensores sonoros já temos o circuito pronto!

7. atividade prática!

8. sensores sonoros - prática detectar comandos sonoros e acender leds correspondentes dica: medir a tensão de saída do circuito para calibrar o microfone (lembrando que a saída “segura” o valor por 0,5 segundo).

9. Perguntas

10. atuadores sonoros Buzzer piezoelétrico formado por cerâmica piezoelétrica e disco metálico ao receber uma tensão o cristal se expande, quando removemos a tensão ele volta

11. atuadores sonoros Buzzer piezoelétrico 2 fios: preto é negativo e vermelho é positivo aplicando uma tensão variável produz vibração que é traduzida em som

12. atividade prática!

13. atuadores sonoros - prática programar o arduino para emitir som como ligar o buzzer: fio preto no GND e vermelho no pino de saída desejado podemos ligar um resistor em série para diminuir o volume

14. atuadores sonoros como programar o arduino para tocar uma nota musical? uma nota musical é um som em uma determinada frequência a frequência de uma nota significa quantas vezes o atuador sonoro vibra em 1 segundo

15. atuadores sonoros para fazer o atuador vibrar, escrevemos no pino uma sequência de valores HIGH e LOW, tantas vezes por segundo quanto for a frequência da nota o tempo de cada variação HIGH e LOW é chamada de período e é o inverso da frequência baixa frequência alta frequência período período 1 segundo

16. plataforma arduino - linguagem funções tipoRetorno nome(tipo parametro1, tipo parametro2) { //corpo da fução return variavel_do_mesmo_tipo_de_retorno; } Exemplo: int funcaoSoma(int a, int b) { int resultado = a + b; return resultado; }

17. plataforma arduino - linguagem arrays conjunto (sequencia) de variáveis do mesmo tipo seus valores são acessados através do índice tipo nome[tamanho] = {lista de valores separados por virgula}; Exemplo: int valores[4] = {100, 200, 300, 400}; char vogais [5] = {‘a’, ‘e’, ‘i’, ‘o’, ‘u’}; int num = valores[2]; int y = 3; int x = valores[y]; char vogal = vogais[y];

18. atuadores sonoros como programar o arduino para para tocar uma nota musical? timeHigh = periodo / 2 = 1 / (2 * frequência) * nota frequência periodo tempo em nivel alto * c (dó) 261 Hz 3830 1915 * d (ré) 294 Hz 3400 1700 * e (mi) 329 Hz 3038 1519 * f (fá) 349 Hz 2864 1432 * g (sol) 392 Hz 2550 1275 * a (lá) 440 Hz 2272 1136 * b (si) 493 Hz 2028 1014 * C (dó) 523 Hz 1912 956 char names[] = { 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'a', 'b', 'C' }; int tones[] = { 1915, 1700, 1519, 1432, 1275, 1136, 1014, 956 };

19. atividade prática!

20. atuadores sonoros - prática programar o arduino para tocar uma nota musical void playTone(int tone, int duration) { for (long i = 0; i < duration * 1000L; i += tone * 2) { digitalWrite(speakerPin, HIGH); delayMicroseconds(tone); digitalWrite(speakerPin, LOW); delayMicroseconds(tone); } }

21. atividade prática!

22. atuadores sonoros - prática tocar uma melodia, baseado na escala de notas abaixo: cdef ff cdcd dd cgfe ee cdef ff

23. Perguntas

24. eletrônica de novo...

25. eletrônica – motores transformam energia elétrica em energia mecânica, e também transformam energia mecânica em energia elétrica Redução da rotação através de engrenagens ou PWM Consomem muita corrente quando iniciam, e se forem “travados” polaridade determina a direção

26. relembrando – modulação PWM a função analogWrite() escreve “pulsos” muito rápidos no pino digital (só funciona nos pinos marcados com PWM). o valor a ser escrito representa o tempo que o pulso fica em nível alto e varia de 0 a 255. quanto mais tempo o pulto permanecer em nível alto, maior é a “tensão média” da saída

27. eletrônica – transistores dispositivos projetados para amplificar a corrente elétrica nós vamos utilizá-los como chaves eletrônicas, para ligar e desligar outros dispositivos, que exigem uma maior corrente

28. atividade prática!

29. motores - prática controlando um motor DC

30. motores - prática controlando um motor DC - protoboard

31. Perguntas

32. protocolos de comunicação

33. comunicação serial – RS232 chip ATMEGA 168 só tem interface serial, não tem USB nossa placa arduino possui um chip que converte Serial para USB usamos o mesmo cabo USB pra enviar dados pro PC via serial

34. comunicação serial – RS232 o arduino possui uma biblioteca que implementa comunicação serial Serial.begin(); Serial.print(); Serial.read();

35. comunicação serial – RS232 Leds TX: dados enviados para o PC RX: dados recebidos do PC

36. atividade prática!

37. comunicação serial - prática “ Hello Arduino” via serial

38. comunicação serial - prática

39. atividade prática!

40. comunicação serial - prática ler valores do LDR e enviar via serial

41. displays

42. eletrônica – displays de LEDs (7 seg) conjunto de leds organizados de forma a representar numeros e caracteres ligando os leds corretos, representamos numeros catodo comum ou anodo comum

43. atividade prática!

44. displays de LEDs - prática temporizador digital

45. displays de LEDs - prática temporizador digital - protoboard

46. Perguntas

47. prática final de hoje – luzes e sons montar um “dispositivo” interativo que utilize luz e som como entradas e/ou saídas.