Escola Secundária Afonso Lopes Vieira
Curso Profissional de Técnico de Eletrónica e Telecomunicações
2009/2012
Explorando ...
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Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço
Dedicatória
Dedico este trabalho aos meus pais, pela sua constant...
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Agradecimentos
Em primeiro lugar, agradeço ao senhor diretor da e...
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Índice geral
Dedicatória............................................
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Outros índices
Índice de figuras
Figura 1: Placa Arduino Uno........
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Resumo
Este projeto visa explorar o microcontrolador Arduino, o s...
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1. Introdução
O trabalho que eu escolhi e sobre o qual vou falar ...
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1.3. Estrutura do relatório
O meu relatório começa por uma breve ...
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2. Desenvolvimento
O Arduino Uno é um componente muito utilizado ...
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O Arduino Uno difere das placas antecessoras por não utilizar o c...
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O Arduino Uno dá para fazer diversos projetos, como por exemplo: ...
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Arduino Mega ADK
O Arduino Mega ADK é uma placa baseada no microc...
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Gameduino
Gameduino é um adaptador de jogos para Arduino Uno (ou ...
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Depois de ter concluído o esquemático desenhei também no EAGLE du...
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do mostrad...
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de circuito...
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Figura 14: Esquemático do circuito para testes
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/* função principal do programa, executada continuamente */
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Nome do programa: potenciometro4.ino
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/* função de inicialização do microcontrolador, executada uma só ...
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Curso: C P de Técnico de Eletrónica e Telecomunicações
Escola: Es...
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digitalWrite(led2Pin, HIGH); // acende o LED2
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Data: 26/04/2012
*/
/* declaração de constantes e variáveis */
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// lê os valores analógicos dos potenciómetros 1 e 2
pot1Value = ...
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3. Conclusão
O meu projeto consistiu em falar sobre o Arduino Uno...
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Bibliografia
[1] Ping Pong com Matriz de Leds 8×8 e Arduino | Bru...
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- 28 -
Anexos
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Anexo 1 – O que é necessário para começar a explorar o Arduino
- ...
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Fonte de alimentação de 9VAC 1,5A
Outros componentes eletr...
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Ferramenta de programação do Arduino, descarregar de
http:...
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  1. 1. Escola Secundária Afonso Lopes Vieira Curso Profissional de Técnico de Eletrónica e Telecomunicações 2009/2012 Explorando a Plataforma Arduino Relatório da Prova de Aptidão Profissional Carlos Daniel Bajouco Martins Moço, N.º 17464, 3.º ET Leiria, junho de 2012
  2. 2. Escola Secundária Afonso Lopes Vieira Curso Profissional de Técnico de Eletrónica e Telecomunicações 2009/2012 Explorando a Plataforma Arduino Relatório da Prova de Aptidão Profissional Carlos Daniel Bajouco Martins Moço, N.º 17464, 3.º ET Orientador – Paulo Manuel Martins dos Santos Coorientadora – Judite de Jesus Rosa Judas da Cunha Vieira Leiria, junho de 2012
  3. 3. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço Dedicatória Dedico este trabalho aos meus pais, pela sua constante preocupação e apoio. Aos meus amigos, especialmente, o Emanuel por me ter ajudado a superar algumas dificuldades. - i -
  4. 4. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço Agradecimentos Em primeiro lugar, agradeço ao senhor diretor da escola, Dr. Luís Pedro Biscaia, por nos ter apoiado, ao longo do curso. Agradeço à diretora de turma e ex-presidente do conselho executivo da escola, Dr.ª Judite da Cunha Vieira, responsável pela abertura do curso e por ter me ter dado a oportunidade de o concluir. Agradeço ao diretor de curso, Dr. Paulo Manuel Martins dos Santos, que nos acompanhou ao longo destes anos. O meu reconhecimento à empresa Baquelite Liz, S.A. por me ter proporcionado o contacto com o mundo do trabalho. Não posso deixar de agradecer a todos os professores em geral. Quero, ainda, deixar aqui o meu reconhecimento à minha família, sem eles, nada sou. Finalmente, agradeço aos meus colegas que também me ajudaram. - ii -
  5. 5. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço Índice geral Dedicatória...................................................................................................................................i Agradecimentos..........................................................................................................................ii Índice geral................................................................................................................................iii Outros índices.............................................................................................................................v Índice de figuras.....................................................................................................................v Índice de tabelas.....................................................................................................................v Resumo......................................................................................................................................vi Palavras-chave.......................................................................................................................vi 1.Introdução...............................................................................................................................1 1.1.Apresentação de ideias e linhas fundamentais................................................................1 1.2.Objetivos a alcançar........................................................................................................1 1.3.Estrutura do relatório.......................................................................................................2 2.Desenvolvimento....................................................................................................................3 2.1.Fundamentação do projeto..............................................................................................3 2.2.Métodos e técnicas utilizadas..........................................................................................8 2.3.Execução do projeto........................................................................................................9 2.4.Código-fonte desenvolvido...........................................................................................13 3.Conclusão..............................................................................................................................26 Bibliografia...............................................................................................................................27 Anexos......................................................................................................................................28 Anexo 1 – O que é necessário para começar a explorar o Arduino......................................29 - iii -
  6. 6. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço Outros índices Índice de figuras Figura 1: Placa Arduino Uno......................................................................................................3 Figura 2: Exemplo de shield para o Arduino Uno......................................................................4 Figura 3: Arduino Ethernet Shield..............................................................................................6 Figura 4: Arduino Mega ADK....................................................................................................6 Figura 5: Arduino Motor Shield..................................................................................................7 Figura 6: Arduino Uno (em baixo) com as shields Ethernet (no meio) e VGA (em cima).........8 Figura 7: Esquemático elaborado no EAGLE.............................................................................9 Figura 8: Desenho da placa de circuito impresso do mostrador - lado dos componentes........10 Figura 9: Desenho da placa de circuito impresso do mostrador - lado das soldaduras.............11 Figura 10: Desenho da placa de circuito impresso da shield - face superior............................11 Figura 11: Desenho da placa de circuito impresso da shield - face inferior.............................11 Figura 12: Disposição dos componentes na placa de circuito impresso do mostrador.............12 Figura 13: Disposição dos componentes na placa de circuito impresso da shield....................12 Figura 14: Esquemático do circuito para testes........................................................................14 Figura 15: Circuito de testes montado em protoboard..............................................................14 Índice de tabelas Tabela 1 – Lista de material......................................................................................................13 - iv -
  7. 7. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço Resumo Este projeto visa explorar o microcontrolador Arduino, o seu ambiente de programação em linguagem C e a sua utilização na integração dos jogos do Pong (2 jogadores) e Snake (1 jogador), disponíveis em http://blog.bsoares.com.br/arduino/ping-pong-with-8x8-led-matrix- on-arduino e http://www.arduino.cc/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1265668103. O jogo do Pong consiste em duas barras e uma bola visualizáveis num mostrador com matriz de 8x8 LEDs, uma das barras situa-se no lado direito e a outra barra está no lado esquerdo ambas deslocam-se para cima e para baixo, comandadas por dois potenciómetros atuados pelo jogador humano, um dos potenciómetros comanda a barra da esquerda o outro potenciómetro comanda a barra da direita. A bola desloca-se no tabuleiro desviando o seu trajeto quando bate nas barras (raquetas) laterais ou na parede superior ou inferior do tabuleiro, se transpuser uma das laterais o jogador adversário ganha pontos. O jogo termina quando os jogadores esgotarem as bolas disponíveis. O jogo Snake consiste numa cobra pequena que se move para cima e para baixo, para esquerda e para a direita no mostrador, neste jogo a cobra tem de comer as maçãs que vão aparecendo, à medida que as vai comendo o seu comprimento vai aumentando, bem como o grau de dificuldade do jogo. O sistema será instalado numa caixa de madeira ficando os potenciómetros colocados um do lado direito e o outro no lado esquerdo do mostrador. Palavras-chave Microcontrolador, Arduino, potenciómetro, LED - v -
  8. 8. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço 1. Introdução O trabalho que eu escolhi e sobre o qual vou falar é o Arduino Uno. Este trabalho foi escolhido, porque o Arduino Uno dá para fazer várias coisas, como por exemplo, fazer robôs, jogos e uma imensidão de outras coisas interessantes. Foi este o projeto que escolhi para a Prova de Aptidão Profissional, porque gostei de ver o Arduino Uno a funcionar com o jogo do Pong e Snake. Também vou falar e mostrar o trabalho que fiz ao longo dos últimos meses. 1.1. Apresentação de ideias e linhas fundamentais Foi esta a ideia escolhida porque visitei um sítio na internet onde vi este componente e gostei do que vi e do que o Arduino Uno faz. Decidi falar sobre o Arduino Uno pelo seu aspeto físico que está bem apresentado e pelo seu funcionamento. Quero, ainda, perceber como é o Arduino Uno, como funciona, e quais são as suas utilizações desde jogos, robôs, dispositivos controlados à distância através de uma rede informática. Para além do Arduino Uno irei falar de mais três outros Arduinos que são: Arduino Ethernet Shield; Arduino Mega ADK; e Arduino Motor Shield. 1.2. Objetivos a alcançar Espero superar as minhas expectativas, perceber mais dos componentes eletrónicos, e entender mais sobre como programar em código de linguagem C o Arduino Uno. - 1 -
  9. 9. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço 1.3. Estrutura do relatório O meu relatório começa por uma breve dedicatória às pessoas de quem gosto. De seguida, vêm os agradecimentos às pessoas que nos acompanharam nestes três anos de curso. Depois o resumo onde faço uma breve apresentação do meu projeto. Segue-se o desenvolvimento onde aprofundo mais circunstanciadamente o desenvolvimento do meu projeto, na fundamentação faço um breve resumo dos componentes Arduino mais importantes, depois mostro as técnicas e os métodos que utilizei para o desenvolvimento do mesmo. Por fim, a conclusão, a bibliografia e os anexos. - 2 -
  10. 10. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço 2. Desenvolvimento O Arduino Uno é um componente muito utilizado pelos entusiastas de eletrónica, este componente dá para fazer inúmeras coisas, desde jogos a robôs e muitos mais. É um componente muito popular. 2.1. Fundamentação do projeto Arduino Uno O Arduino Uno é uma placa com um microcontrolador ATmega328, possui 6 pinos de entrada analógica, 14 pinos de entrada e saídas digitais, 6 dos quais podendo enviar sinais modulados por largura de pulso (PWM). - 3 - Figura 1: Placa Arduino Uno
  11. 11. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço O Arduino Uno difere das placas antecessoras por não utilizar o circuito integrado conversor USB-série da FTDI, mas sim o microcontrolador ATmega8U2 programado para conversor USB-série. A largura e o comprimento máximos da placa de circuito impresso (PCB) do Arduino Uno são 68,58 por 53,34mm respetivamente (2,7"x2,1"), com os conetores USB e de alimentação estendendo-se além destas dimensões. Existem quatro furos para permitirem que através de parafusos a placa seja fixada a uma superfície ou encapsulamento. A distância entre os pinos digitais 7 e 8 é de 160mil (milésimos de polegada ou 0,16"), não é múltiplo dos 100mil que separam os outros pinos. O Arduino Uno em si não possui qualquer recurso de rede, porém é comum combinar um ou mais Arduinos Unos. Utilizando extensões apropriadas chamadas de shields, ver figura 2, também o Arduino Uno pode ser usado para desenvolvimento de projetos interativos independentes, ou ainda para ser conectado a outros projetos. Este componente eletrónico goza de grande popularidade entre as pessoas entusiastas da eletrónica. Também os músicos e profissionais da arte digital utilizam imenso este microcontrolador. - 4 - Figura 2: Exemplo de shield para o Arduino Uno
  12. 12. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço O Arduino Uno dá para fazer diversos projetos, como por exemplo: dá para fazer jogos e passatempos; robôs moveis; projetos que nos ajudam no dia a dia que possam ser controlados remotamente através de uma rede informática. Seguem-se algumas características relevantes: Entrada e saída – Cada um dos 14 pinos digitais no Arduino Uno pode ser usado como entrada ou saída usando as funções pinMode(), digitalWrite(), e digitalRead(). Estes pinos operam com 5V e cada pino pode fornecer ou receber uma corrente máxima de 40 mA, internamente existe uma resistência de pull-up de 20-50 kΩ que por defeito está desligada. Comunicação – O Arduino Uno, bem como outros Arduinos, possui diversas formas de comunicação com um computador, com outros Arduinos e mesmo com outros microcontroladores. Proteção de limite de corrente na porta USB – O Arduino Uno tem um fusível rearmável que protege a porta USB contra correntes elevadas o que adiciona mais uma camada de proteção para a porta USB. Enquanto a placa estiver em curto-circuito o fusível permanece aberto, fechando numa situação normal de utilização. Programação – O Arduino Uno pode ser programado com o software Arduino que se pode descarregar para qualquer sistema operativo Microsoft Windows, Mac OSX ou Linux (http://arduino.cc/en/Main/Software). Arduino Ethernet Shield O Arduino Ethernet Shield liga a uma rede informática ou à internet em poucos minutos. É só encaixar este módulo à placa do Arduino Uno, ligar à sua rede informática através de um cabo de pares entrançados UTP com ficha RJ45 macho, e seguir algumas instruções simples para começar a controlar o que desejar através da internet. O Arduino Ethernet Shield necessita de uma placa Arduino Uno ou Mega para funcionar. Este módulo possui uma ranhura para inserir um cartão micro-SD, que pode ser usado para armazenar ficheiros para envio através da rede. - 5 -
  13. 13. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço Arduino Mega ADK O Arduino Mega ADK é uma placa baseada no microcontrolador ATmega2560. Possui uma interface USB baseada no circuito integrado MAX3421 para ligação a tablets ou telemóveis - 6 - Figura 3: Arduino Ethernet Shield Figura 4: Arduino Mega ADK
  14. 14. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço Android. O módulo possui 16 entradas analógicas e ainda 54 pinos que podem funcionar como entradas ou saídas digitais, dos quais 14 podem ser usados como saídas em modulação por largura de pulso (PWM). O Arduino Mega ADK pode ser alimentado através da ligação USB ou com uma fonte de alimentação independente. A fonte de energia é selecionada automaticamente. Arduino Motor Shield O Arduino Motor Shield é baseado no L298, que é uma ponte em H dupla, concebidas para cargas indutivas, como relés, eletroímanes, motores de corrente contínua e motores passo a passo. Este módulo permite comandar até dois motores de corrente contínua ou um motor passo a passo, controlando a velocidade e a direção de cada um de forma independente. O Arduino Motor Shield deve ser alimentado apenas por uma fonte de alimentação separada, porque o circuito integrado L298 montado na shiled tem duas ligações de alimentação separadas, uma para a lógica (5V) e a outra para a alimentação do motor (Vin). - 7 - Figura 5: Arduino Motor Shield
  15. 15. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço Gameduino Gameduino é um adaptador de jogos para Arduino Uno (ou qualquer outra placa com uma interface SPI) que funciona como uma simples shield que se monta sobre o Arduino e conta com uma saída para ligação a monitores de vídeo VGA e outra com som estéreo. Para evitar possíveis danos para a placa Arduino em que a shield está montada, recomenda-se a utilização de uma fonte de alimentação externa que forneça uma tensão entre 7 e 12V. 2.2. Métodos e técnicas utilizadas Primeiro que tudo comecei a fazer o esquemático para ligar 64 LEDs numa matriz 8x8 no programa EAGLE, depois de concluído o esquemático, comecei a desenhar as duas placas de - 8 - Figura 6: Arduino Uno (em baixo) com as shields Ethernet (no meio) e VGA (em cima)
  16. 16. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço circuito impresso, a dos LEDs e a shield a encaixar no Arduino Uno. Depois comecei a testar vários circuitos em protoboard ligados ao Arduino Uno. Basicamente com LEDs, resistências e potenciómetros. O objetivo era aprender como as coisas funcionavam. Para cada exemplo desenvolvi o código em linguagem C no programa Arduino a correr no sistema operativo Linux/Ubuntu. 2.3. Execução do projeto O esquemático que elaborei pode ser observado na figura, nele se pode ver a matriz de LEDs 8x8, com os ânodos ligados por linha, os cátodos por coluna e os dois potenciómetros que ligam às entradas analógicas A4 e A5 e permitem a interação com o Arduino Uno. - 9 - Figura 7: Esquemático elaborado no EAGLE
  17. 17. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço Depois de ter concluído o esquemático desenhei também no EAGLE duas placas de circuito impresso, uma para o mostrador de LEDs e a outra para encaixar como shield no Arduino Uno. Tiveram de ser de dupla face devido à existência de muitas ligações. Seguem-se as respetivas imagens, as figuras 8 e 9 referem-se ao mostrador de LEDs, as figuras 10 e 11 referem-se à shield para o Arduino Uno e as figuras 12 e 13 dizem respeito à disposição dos vários componentes em ambas as placas. - 10 - Figura 8: Desenho da placa de circuito impresso do mostrador - lado dos componentes
  18. 18. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço - 11 - Figura 9: Desenho da placa de circuito impresso do mostrador - lado das soldaduras Figura 10: Desenho da placa de circuito impresso da shield - face superior Figura 11: Desenho da placa de circuito impresso da shield - face inferior
  19. 19. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço - 12 - Figura 12: Disposição dos componentes na placa de circuito impresso do mostrador Figura 13: Disposição dos componentes na placa de circuito impresso da shield
  20. 20. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço Na tabela 1 apresento a lista de material que utilizei no meu projeto. Tabela 1 – Lista de material Item n.º Nome Quantidade Descrição/Valor 1 SV1, SV2 2 Ligador com 2x8 pinos 2 R16, R17 2 Potenciómetro de 10kΩ linear 3 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 8 Resistência de 10kΩ 1/4W 4 D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9, D10, …, D60, D61, D62, D63, D64 64 LED Ø5mm vermelho 5 JP1, JP2, JP3, JP4 4 Ligador de 3 pinos 2.4. Código-fonte desenvolvido Depois de desenhar os esquemáticos e as placas de circuito impresso, passei para a programação do microcontrolador do Arduino Uno, não sem antes ter montado numa protoboard um circuito simples para testes, conforme figura 14, cuja fotografia se encontra na figura 15. - 13 -
  21. 21. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço - 14 - Figura 14: Esquemático do circuito para testes Figura 15: Circuito de testes montado em protoboard
  22. 22. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço Seguidamente descarreguei da internet o programa que se chama Arduino 1.0, onde desenvolvi o código-fonte em linguagem C para alguns exemplos, que se transcreve de seguida: Exemplo 1 /* Nome do programa: pisca4.ino Descrição: Pisca o LED ligado ao pino 4 do Arduino Uno. Autor(es): 17464 - Carlos Daniel Bajouco Martins Moço Turma: 3.º ET Disciplina: Prova de Aptidão Profissional (PAP) Curso: C P de Técnico de Eletrónica e Telecomunicações Escola: Escola Secundária Afonso Lopes Vieira Data: 26/04/2012 */ /* função de inicialização do microcontrolador, executada uma só vez */ void setup() { // configura o pino digital 4 do Arduino como saída pinMode(4, OUTPUT); } /* função principal do programa, executada continuamente */ void loop() { digitalWrite(4, HIGH); // acende o LED delay(500); // aguarda meio segundo - 15 -
  23. 23. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço digitalWrite(4, LOW); // apaga o LED delay(500); // aguarda meio segundo } Exemplo 2 /* Nome do programa: pisca4.ino Descrição: Pisca o LED ligado ao pino 4 do Arduino Uno. Autor(es): 17464 - Carlos Daniel Bajouco Martins Moço Turma: 3.º ET Disciplina: Prova de Aptidão Profissional (PAP) Curso: C P de Técnico de Eletrónica e Telecomunicações Escola: Escola Secundária Afonso Lopes Vieira Data: 26/04/2012 */ /* função de inicialização do microcontrolador, executada uma só vez */ void setup() { // configura o pino digital 4 do Arduino como saída pinMode(4, OUTPUT); } /* função principal do programa, executada continuamente */ void loop() { digitalWrite(4, HIGH); // acende o LED delay(500); // aguarda meio segundo digitalWrite(4, LOW); // apaga o LED - 16 -
  24. 24. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço delay(500); // aguarda meio segundo } Exemplo 3 /* Nome do programa: pisca451011.ino Descrição: Pisca os LEDs ligados aos pinos 4, 5, 10 e 11 do Arduino Uno, na sequência 4 -> 5 -> 10 -> 11 -> 10 -> 5 -> 4 -> 5 -> ... Autor(es): 17464 - Carlos Daniel Bajouco Martins Moço Turma: 3.º ET Disciplina: Prova de Aptidão Profissional (PAP) Curso: C P de Técnico de Eletrónica e Telecomunicações Escola: Escola Secundária Afonso Lopes Vieira Data: 26/04/2012 */ /* função de inicialização do microcontrolador, executada uma só vez */ void setup() { // configura os pinos digitais 4, 5, 10 e 11 do Arduino como saídas pinMode(4, OUTPUT); pinMode(5, OUTPUT); pinMode(10, OUTPUT); pinMode(11, OUTPUT); } - 17 -
  25. 25. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço /* função principal do programa, executada continuamente */ void loop() { digitalWrite(4, HIGH); // acende o LED ligado ao pino 4 digitalWrite(5, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 5 digitalWrite(10, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 10 digitalWrite(11, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 11 delay(500); // aguarda meio segundo digitalWrite(4, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 4 digitalWrite(5, HIGH); // acende o LED ligado ao pino 5 digitalWrite(10, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 10 digitalWrite(11, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 11 delay(500); // aguarda meio segundo digitalWrite(4, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 4 digitalWrite(5, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 5 digitalWrite(10, HIGH); // acende o LED ligado ao pino 10 digitalWrite(11, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 11 delay(500); // aguarda meio segundo digitalWrite(4, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 4 digitalWrite(5, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 5 digitalWrite(10, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 10 digitalWrite(11, HIGH); // acende o LED ligado ao pino 11 delay(500); // aguarda meio segundo digitalWrite(4, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 4 digitalWrite(5, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 5 digitalWrite(10, HIGH); // acende o LED ligado ao pino 10 digitalWrite(11, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 11 delay(500); // aguarda meio segundo digitalWrite(4, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 4 digitalWrite(5, HIGH); // acende o LED ligado ao pino 5 digitalWrite(10, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 10 digitalWrite(11, LOW); // apaga o LED ligado ao pino 11 delay(500); // aguarda meio segundo } Exemplo 4 - 18 -
  26. 26. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço /* Nome do programa: potenciometro4.ino Descrição: Pisca os LEDs ligados aos pinos 4, 5, 10 e 11 do Arduino Uno, na sequência 4 -> 5 -> 10 -> 11 -> 10 -> 5 -> 4 -> 5 -> ... A velocidade da sequência de acendimentos é ajustada através de um potenciómetro ligado ao pino analógico A4. São também enviadas mensagens através da ligação série, que podem ser visualizadas com o Serial Monitor (Ctrl+Shift+M). Autor(es): 17464 - Carlos Daniel Bajouco Martins Moço Turma: 3.º ET Disciplina: Prova de Aptidão Profissional (PAP) Curso: C P de Técnico de Eletrónica e Telecomunicações Escola: Escola Secundária Afonso Lopes Vieira Data: 26/04/2012 */ /* declaração de constantes e variáveis */ int potPin = A4; // selec. o pino analógico ao qual está ligado o sensor int led1Pin = 4; // seleciona o pino digital ao qual está ligado o LED1 int led2Pin = 5; // seleciona o pino digital ao qual está ligado o LED2 int led3Pin = 10; // seleciona o pino digital ao qual está ligado o LED3 int led4Pin = 11; // seleciona o pino digital ao qual está ligado o LED4 int potValue = 0; // variável para guardar o valor analógico do sensor - 19 -
  27. 27. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço /* função de inicialização do microcontrolador, executada uma só vez */ void setup() { Serial.begin(57600); // inicializa a linha de série para 57600bps Serial.println("Arduino@CPTET"); // envia mensagem através da linha série Serial.println("-------------"); // envia mensagem através da linha série // configura os pinos digitais onde estão ligados os LEDs como saídas pinMode(led1Pin, OUTPUT); pinMode(led2Pin, OUTPUT); pinMode(led3Pin, OUTPUT); pinMode(led4Pin, OUTPUT); } /* função principal do programa, executada continuamente */ void loop() { // lê o valor analógico presente no cursor do potenciómetro potValue = analogRead(potPin); // envia o valor lido através da linha de comunicação série Serial.write("Leitura: "); Serial.println(potValue, DEC); // faz a sequência de acendimentos digitalWrite(led1Pin, HIGH); // acende o LED1 digitalWrite(led2Pin, LOW); // apaga o LED2 digitalWrite(led3Pin, LOW); // apaga o LED3 digitalWrite(led4Pin, LOW); // apaga o LED4 delay(potValue); // aguarda algum tempo digitalWrite(led1Pin, LOW); // apaga o LED1 digitalWrite(led2Pin, HIGH); // acende o LED2 digitalWrite(led3Pin, LOW); // apaga o LED3 digitalWrite(led4Pin, LOW); // apaga o LED4 delay(potValue); // aguarda algum tempo digitalWrite(led1Pin, LOW); // apaga o LED1 digitalWrite(led2Pin, LOW); // apaga o LED2 digitalWrite(led3Pin, HIGH); // acende o LED3 digitalWrite(led4Pin, LOW); // apaga o LED4 delay(potValue); // aguarda algum tempo digitalWrite(led1Pin, LOW); // apaga o LED1 - 20 -
  28. 28. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço digitalWrite(led2Pin, LOW); // apaga o LED2 digitalWrite(led3Pin, LOW); // apaga o LED3 digitalWrite(led4Pin, HIGH); // acende o LED4 delay(potValue); // aguarda algum tempo digitalWrite(led1Pin, LOW); // apaga o LED1 digitalWrite(led2Pin, LOW); // apaga o LED2 digitalWrite(led3Pin, HIGH); // acende o LED3 digitalWrite(led4Pin, LOW); // apaga o LED4 delay(potValue); // aguarda algum tempo digitalWrite(led1Pin, LOW); // apaga o LED1 digitalWrite(led2Pin, HIGH); // acende o LED2 digitalWrite(led3Pin, LOW); // apaga o LED3 digitalWrite(led4Pin, LOW); // apaga o LED4 delay(potValue); // aguarda algum tempo } Exemplo 5 /* Nome do programa: potenciometro45.ino Descrição: Pisca os LEDs ligados aos pinos 4 e 5 do Arduino Uno a um ritmo ajustado pelo potenciómetro ligado à entrada A4. O potenciómetro ligado à entrada A5 ajusta a intensidade luminosa dos LEDs ligados aos pinos 10 e 11. Autor(es): 17464 - Carlos Daniel Bajouco Martins Moço Turma: 3.º ET Disciplina: Prova de Aptidão Profissional (PAP) - 21 -
  29. 29. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço Curso: C P de Técnico de Eletrónica e Telecomunicações Escola: Escola Secundária Afonso Lopes Vieira Data: 26/04/2012 */ /* declaração de constantes e variáveis */ // seleciona o pino analógico ao qual liga o potenciómetro da temporização int pot1Pin = A4; // seleciona o pino analógico ao qual liga o potenciómetro da intensidade int pot2Pin = A5; int led1Pin = 4; // seleciona o pino digital ao qual está ligado o LED1 int led2Pin = 5; // seleciona o pino digital ao qual está ligado o LED2 int led3Pin = 10; // seleciona o pino digital ao qual está ligado o LED3 int led4Pin = 11; // seleciona o pino digital ao qual está ligado o LED4 // variável para guardar o valor analógico do potenciómetro da temporização int pot1Value = 0; // variável para guardar o valor analógico do potenciómetro da intensidade int pot2Value = 0; /* função de inicialização do microcontrolador, executada uma só vez */ void setup() { // configura os pinos digitais onde estão ligados os LEDs como saídas pinMode(led1Pin, OUTPUT); pinMode(led2Pin, OUTPUT); pinMode(led3Pin, OUTPUT); pinMode(led4Pin, OUTPUT); } /* função principal do programa, executada continuamente */ void loop() { // lê o valor analógico presente no cursor do potenciómetro ligado a A4 pot1Value = analogRead(pot1Pin); // lê o valor analógico presente no cursor do potenciómetro ligado a A5 pot2Value = analogRead(pot2Pin); pot2Value = pot2Value / 4; // cálculo para ajustar ao intervalo 0 .. 255 digitalWrite(led1Pin, HIGH); // acende o LED1 - 22 -
  30. 30. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço digitalWrite(led2Pin, HIGH); // acende o LED2 analogWrite(led3Pin, pot2Value); // ajusta intensidade do LED3 analogWrite(led4Pin, pot2Value); // ajusta intensidade do LED4 delay(pot1Value); // aguarda algum tempo digitalWrite(led1Pin, LOW); // apaga o LED1 digitalWrite(led2Pin, LOW); // apaga o LED2 analogWrite(led3Pin, pot2Value); // ajusta intensidade do LED3 analogWrite(led4Pin, pot2Value); // ajusta intensidade do LED4 delay(pot1Value); // aguarda algum tempo } Exemplo 6 /* Nome do programa: movimento45.ino Descrição: Sinaliza a rotação anti-horária do cursor do potenciómetro 1 acendendo o LED 1, enquanto a rotação horária é sinalizada pelo LED 2. Sinaliza a rotação anti-horária do cursor do potenciómetro 2 acendendo o LED 3, enquanto a rotação horária é sinalizada pelo LED 4. Não havendo movimento dos cursores dos potenciómetros todos os LEDs mantém-se apagados. Autor(es): 17464 - Carlos Daniel Bajouco Martins Moço Turma: 3.º ET Disciplina: Prova de Aptidão Profissional (PAP) Curso: C P de Técnico de Eletrónica e Telecomunicações Escola: Escola Secundária Afonso Lopes Vieira - 23 -
  31. 31. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço Data: 26/04/2012 */ /* declaração de constantes e variáveis */ // seleciona o pino analógico ao qual está ligado o potenciómetro 1 int pot1Pin = A4; // seleciona o pino analógico ao qual está ligado o potenciómetro 2 int pot2Pin = A5; // seleciona o pino digital ao qual está ligado o LED1 int led1Pin = 4; // seleciona o pino digital ao qual está ligado o LED2 int led2Pin = 5; // seleciona o pino digital ao qual está ligado o LED3 int led3Pin = 10; // seleciona o pino digital ao qual está ligado o LED4 int led4Pin = 11; // variável para guardar o valor analógico do potenciómetro 1 int pot1Value = 0; // variável para guardar o valor analógico do potenciómetro 2 int pot2Value = 0; // variável para guardar o valor analógico anterior do potenciómetro 1 int pot1ValueOld = pot1Value; // variável para guardar o valor analógico anterior do potenciómetro 2 int pot2ValueOld = pot2Value; int potGap = 1; // define a sensibilidade para evitar o ruído nas leituras /* função de inicialização do microcontrolador, executada uma só vez */ void setup() { // configura os pinos digitais onde estão ligados os LEDs como saídas pinMode(led1Pin, OUTPUT); pinMode(led2Pin, OUTPUT); pinMode(led3Pin, OUTPUT); pinMode(led4Pin, OUTPUT); } /* função principal do programa, executada continuamente */ void loop() { - 24 -
  32. 32. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço // lê os valores analógicos dos potenciómetros 1 e 2 pot1Value = analogRead(pot1Pin); pot2Value = analogRead(pot2Pin); if (pot1Value < (pot1ValueOld - potGap)) { digitalWrite(led1Pin, HIGH); } if (pot1Value > (pot1ValueOld + potGap)) { digitalWrite(led2Pin, HIGH); } if (pot2Value < (pot2ValueOld - 2)) { digitalWrite(led3Pin, HIGH); } if (pot2Value > (pot2ValueOld + 2)) { digitalWrite(led4Pin, HIGH); } delay(100); // aguarda algum tempo // apaga todos os LEDs digitalWrite(led1Pin, LOW); digitalWrite(led2Pin, LOW); digitalWrite(led3Pin, LOW); digitalWrite(led4Pin, LOW); // guarda os valores lidos para futura comparação pot1ValueOld = pot1Value; pot2ValueOld = pot2Value; } - 25 -
  33. 33. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço 3. Conclusão O meu projeto consistiu em falar sobre o Arduino Uno, para conseguir concluir este projeto foi preciso ter uma grande capacidade de autonomia e persistência, aspetos esses que se foram desenvolvendo à medida que o concebia, planeava e executava. A execução do projeto da Prova de Aptidão Profissional envolveu um grande esforço e dedicação. Para além das competências técnicas e diversas capacidades que o trabalho exigiu, penso que foi benéfico para mim a nível profissional e a nível social, uma vez que no futuro irei enfrentar outros projetos tão ou mais importante que este. Naturalmente que, no decorrer da realização do projeto da Prova de Aptidão Profissional senti diversas dificuldades, as quais só puderam ser ultrapassadas com a capacidade de trabalho que foi desenvolvida em mim, com o apoio do professor Paulo Santos e da colaboração de alguns dos meus colegas. - 26 -
  34. 34. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço Bibliografia [1] Ping Pong com Matriz de Leds 8×8 e Arduino | Bruno Soares, acedido a 20 de setembro de 2011, em http://blog.bsoares.com.br/arduino/ping-pong-with-8x8-led- matrix-on-arduino. [2] Snake on a 8x8 led matrix – Arduino Forum, acedido a 27 de setembro de 2011, em http://www.arduino.cc/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1265668103. [3] Arduino LCD Super Mario Game – YouTube, acedido a 27 de setembro de 2011, em http://www.youtube.com/watch?v=qxJvsL6ES0k. [4] Aprenda Arduino: Robótica para Iniciantes / robotics for beginners – YouTube, acedido a 25 de outubro de 2011, em http://www.youtube.com/watch? v=KZUrO9aXGh0. [5] Arduino + Servo Motor + Wireless Playstation Controller – YouTube, acedido a 03 de novembro de 2011, em http://www.youtube.com/watch?v=J85aui2W4mY. [6] led matrix Snake - arduino powered – YouTube, acedido a 03 de novembro de 2011, em http://www.youtube.com/watch?v=q0Wz8jydeAo. [7] Sítio de internet do Arduino, acedido a entre 27 de setembro de 2011 a 26 de abril de 2012, em http://www.arduino.cc/. [8] Gameduino: Consola de Jogos para Arduino – Loja Virtual da Aliatron, acedido a 22 de março de 2012, em http://aliatron.com/loja/catalog/product_info.php? products_id=1161. - 27 -
  35. 35. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço - 28 - Anexos
  36. 36. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço Anexo 1 – O que é necessário para começar a explorar o Arduino - 29 - Arduino Uno Cabo USB AB
  37. 37. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço - 30 - Fonte de alimentação de 9VAC 1,5A Outros componentes eletrónicos à medida das necessidades
  38. 38. Relatório da Prova de Aptidão Profissional – Carlos Moço - 31 - Ferramenta de programação do Arduino, descarregar de http://arduino.cc/en/Main/Software

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