Cartilhado arduino ed10

www.revistadoarduino.com.br
João Alexandre da Silveira
ARDUINO
Cartilha para Programação em C

Para Interfaces Simples
de Hardware - Edição 1.0
Esse material é de domínio público e pode ser livremente distribuído e impresso
desde que sem modificações em seu conteúdo.
Porta USB - usada
para comunicação serial
com um computador
Funções em C:
begin( )
end( )
available( )
read( )
print( )
println( )
Pinos analógicos
usados para leitura de
sinais de sensores
Função em C:
analogRead( )
Pinos de Alimentação
usados para alimentação de
circuitos externos e reset
do Arduino
Pinos Digitais
usados para deteção
ou transmissão de
controles digitais
Funções em C:
pinMode( )
digitalRead( )
digitalWrite( )
analogWrite( )
attachInterrupt( )
pulseIn( )

ARDUINO - Cartilha para Programação em C - Edição 1.0 página II
Cartilha de Programação em C para o ARDUINO
Escrita e produzida por João Alexandre da Silveira
Com informações e inspirações tomadas de:
“Arduino Programming Notebook” - Brian W. Evans
“Experimentos com o ARDUINO“ - João Alexandre da Silveira
“Programming Interactivity” - Josua Noble
“The C Programming Language” - Kernighan and Ritche
“Let Us C“ - Yashavant Kanetkar
“C for Engineers and Scientists“ - Gary Bronson
www.arduino.cc
Edição 1.0 - janeiro de 2012
Esse material é de domínio público e pode ser livremente distribuído
e impresso desde que sem modificações em seu conteúdo.
e-mail do autor: planctum@yahoo.com

João Alexandre da Silveira página III
PREFÁCIO
Este livreto de pouco mais de 20 páginas é um guia de consulta rápida para os inici-
antes em programação do ARDUINO para criação de interfaces simples de hardware.
Ele resume em tabelas, imagens e gráficos de fácil compreensão a função das portas
físicas de entrada e de saída do ARDUINO e os principais comandos da sua linguagem
de programação. A idéia foi reunir em um pequeno guia de bancada a descrição de cada
pino do ARDUINO e as funções na sua linguagem de programação relativas a esses
pinos. Tambem estão incluídas as funções para comunicação serial.
O texto foi dividido em duas partes: uma que trata da estrutura da linguagem de
programação, e uma que trata do hardware controlado por essa programação. Nessa
primeira parte é apresentada a estrutura básica da linguagem com as suas duas prin-
cipais funções; a seguir uma breve introdução sobre constantes, variáveis, matrizes,
funções de matemática e tempo e, por fim, as funções de controle de fluxo herdadas
da linguagem C/C++. Na segunda parte as portas de entrada e saída (pinos) digitais, as
portas analógicas e a porta serial do ARDUINO são descritas junto com as suas fun-
ções de controle.
Para aqueles leitores interessados em se aprofundar mais no mundo do ARDUINO
e na linguagem C sugerimos os livros e sites web que aparecem na página II deste
livreto. Sugestões, críticas e comentários sobre esse trabalho podem ser enviadas
diretamente para o autor pelo site www.revistadoarduino.com.br; onde o leitor poderá
tambem cadastrar seu e-mail para ser notificado sobre uma nova edição desta Car-
tilha.

João Alexandre da Silveira
janeiro de 2012

ARDUINO - Cartilha para Programação em C - Edição 1.0 página IV
ÍNDICE

MAPA DAS ENTRADAS E SAÍDAS DO ARDUINO 2
A - A ESTRUTURA DA LINGUAGEM DO ARDUINO 3
A Estrutura Básica
Funções
Declaração de funções
setup( )
loop( )
Os símbolos
{ }
;
//
/*...*/

A.1 - CONSTANTES E VARIÁVEIS 4
TRUE/FALSE
HIGH/LOW
INPUT/OUPUT
Escopo da Variável
Declaração da Variável
Tipos de variáveis
A.2 - MATRIZES 5
Declaração de uma Matriz
Escrever/Ler uma Matriz
A.3 - LÓGICA E ARITMÉTICA 6
Símbolos compostos
Operadores de comparação
Operadores lógicos
A.4 - FUNÇÕES MATEMÁTICAS E DE TEMPO 7
delay( )
delayMicroseconds( )
millis( )
random( )
abs( )
map( )

A.5 - FUNÇÕES PARA CONTROLE DE FLUXO 8
if
if...else
if...else...if

João Alexandre da Silveira página V

while
do...while
for
switch...case
operador ternário ‘?’
B- AS PORTAS DE E/S DO ARDUINO E SUAS FUNÇÕES EM C 13
B.1 - OS PINOS DIGITAIS 13
pinMode( )
digitalRead( )
digitalWrite( )
analogWrite( )
attachInterrupt( )
pulseIn( )
B.2 - OS PINOS ANALÓGICOS 15
analogRead( )
B.3 - A PORTA SERIAL DO ARDUINO 16
Serial.begin( )
Serial.end( )
Serial.available( )
Serial.read( )
Serial.print( )
Serial.println( )
B.4 - OS PINOS DE ALIMENTAÇÃO 17

ARDUINO - Cartilha para Programação em C - Edição 1.0 página 2
A - A ESTRUTURA DA LINGUAGEM DO ARDUINO
A estrutura básica da linguagem de programação do Arduino é bastante simples; ela é formada por
dois blocos de funções que carregam outros blocos de funções escritas em linguagem C/C++. O primeiro
bloco de funções forma a função setup( ); o segundo, a função loop( ).
Os Símbolos usados na construção de funções são os seguintes:
{ } - Dentro das chaves vão os procedimentos (statements) que a função deve executar;
; - O ponto-e-vírgula é usado para marcar o final de um procedimento;
// - comentário de uma linha: qualquer caracter depois das duas barras é ignorado pelo programa;
/*...*/ - comentário em várias linhas: qualquer texto colocado entre esses simbolos tambem é
ignorado pelo programa.
Funções em linguagens de programação
são como sub-rotinas ou procedimentos;
são pequenos blocos de programas usa-
dos para montar o programa principal.
Elas são escritas pelo programador para
realizar tarefas repetitivas, ou podem ser
importadas prontas para o programa em
forma de bibliotecas.
Declaração da Função toda fun-
ção deve ser declarada antes de ser
chamada atribuindo-lhe um tipo e um
nome seguido de parênteses, onde serão
colocados os parâmetros de passagem
da função. Depois do nome são definidos
entre as chaves ‘ { ‘e ‘} ‘os procedimen-
tos que a função vai executar.
setup( ): Essa é a primeira função a
ser chamada quando o programa inicia.
E é executada apenas nessa primeira
vez. Esta é uma função de preparação:
ela dita o comportamento dos pinos do
Arduino e inicializa a porta serial.
loop( ): A função loop( ) é chamada
logo a seguir e todas as funções embar-
cadas nela são repetidamente executa-
das. Ela fica lendo os pinos de entrada
do Arduino e comandando os pinos de
saída e a porta serial.

João Alexandre da Silveira página 3
Exemplo:
/*
Nesse código a função setup( ) ativa a porta serial em 9600 bits/s e a função loop( ) fica transmitin-
do a frase ‘Hello World!’ pela porta serial a cada 2 segundos.
*/
void setup( ) {
Serial.begin(9600); // inicializa a porta serial
}
void loop( ) {
Serial.println(“ Hello World! “); // transmite frase
delay(2000);
}
A.1 - CONSTANTES E VARIÁVEIS
CONSTANTES são
valores predefinidos que
nunca podem ser altera-
dos. Na linguagem C do
Arduino são 3 os grupos
de constantes; os dois
componentes de cada
grupo sempre podem
ser representados pelos
números binários 1 e 0.
TRUE/FALSE são constantes booleanas que definem estados lógicos.
Verdadeiro é qualquer valor que não seja zero. Falso é sempre o valor zero.
HIGH/LOW essas constantes definem as tensões nos pinos digitais do
Arduino. Alto é uma tensão de 5 volts; baixo o terra (ou 0 volt).
INPUT/OUPUT são constantes programadas pela função pinMode( )
para os pinos do Arduino; eles podem ser entradas (de sensores) ou podem
ser saídas (de controle).
VARIÁVEIS são
posições na memória de
programa do Arduino
marcadas com um nome
e o tipo de informação
que irão guardar. Essas
posições podem estar
vazias ou podem rece-
ber um valor inicial. Os
valores das variáveis po-
dem ser alterados pelo
programa.
Escopo da Variável é o limite ou abrangência da variável. Uma variáv-
el pode ser declarada em qualquer parte do programa. Se for declarada
logo no início, antes da função setup( ), ela tem o escopo de Variável Glob-
al, e porisso ela pode ser vista e usada por qualquer função no programa.
Se declarada dentro de uma função ela tem o escopo de Variável Local, e
só pode ser usada por essa função.
Declaração da Variável como as funções, toda variável deve ser
declarada antes de ser chamada. Essa declaração consiste em atribuir
previamente um tipo e um nome à variável.
Tipos de variáveis:
byte - esse tipo armazena 8 bits (0-255);
int - armazena números inteiros de até 16 bits;
long - armazena números inteiros de até 32 bits;
float - variáveis deste tipo podem armazenar números fracionários de até
32 bits.

Exemplo:
/* Esse programa escrito em C do Arduino aumenta e diminui gradativamente o brilho de um LED
conectado no pino PWM 10 do Arduino. */
int i=0; // declaração da variável global inteira i iniciada com 0
void ledOn( ); // declaração da função criada ledOn do tipo void
void setup( ) {
pinMode(10,OUTPUT); // aqui 2 parâmetros são passados à função pinMode( )
}
void loop( ) {
for (i=0; i <= 255; i++) ledOn( ); // aumenta o brilho do led
for (i=255; i >= 0; i--) ledOn( ); // diminui o brilho do led
}
void ledOn( ) { // função que acende o led
analogWrite (10, i); // o nº do pino e o valor de i são passados à função analogWrite( )
delay (10);
}
A.2 - MATRIZES
MATRIZES são coleções
de variáveis do mesmo tipo,
portanto são posições na
memória de programa, com
endereços que podem ser
acessados por meio de um
identificador, chamado de
índice. A primeira posição de
uma matriz é sempre a de
índice 0.
Declaração de uma Matriz I As matrizes, como as variáveis e
as funções, devem ser declaradas com um tipo e um nome seguido de
colchetes; e podem também ser inicializadas com os valores entre as
chaves. Exemplo:
int nomeMatriz [ ] = { 16,32,64,128, ... };
Declaração de uma Matriz II Pode-se tambem declarar
somente o tipo, o nome e o tamanho da matriz, deixando para o
programa o armazenamento de variáveis nas posições, ou índices, da
matriz.
int nomeMatriz [ 10 ] ; //nomeMatriz com dez 10
//posições para variáveis inteiras
Escrever/Ler uma Matriz Para guardar o inteiro 16 na 4ª
posição da matriz nomeMatriz, usa-se:
nomeMatriz [3] = 16;
Para atribuir o valor armazenado na 5ª posição de nomeMatriz à
variável x:
int x = nomeMatriz[4];

A.3 - LÓGICA E ARITMÉTICA
Operações Aritméticas
e lógicas as 4 operações
aritméticas, divisão, multi-
plicação, adição e subtração,
são representadas pelos
símbolos: /, *, + e -, respec-
tivamente, separando os
operandos. E são 3 os opera-
dores lógicos na linguagem do
Arduino que são usados para
comparar duas expressões e
retornar a constante TRUE/
FALSE.
Símbolos compostos são aqueles que combinam os símbolos arit-
méticos entre si e com o sinal de atribuição:
x ++ // x=x+1
x -- // x=x-1
x += y // x=x+y
x -= y // x=x-y
x *= y // x=x*y
x /= y // x=x/y
Operadores de comparação comparam uma variável com
uma constante, ou variáveis entre si. São usados para testar se uma
condição é verdadeira.
x == y // x é igual a y
x != y // x não é igual a y
x < y // x é menor que y
x > y // x é maior que y
x <= y // x é menor ou igual a y
x >= y // x é maior ou igual a y
Operadores lógicos são usados para comparar duas expressões,
retornam 1 ou 0 (verdadeiro/falso).
&& AND porta lógica ‘E’
|| OR porta lógica ‘OU’
! NOT porta lógica NÃO

Função Exemplo Notas
delay(ms)
Essa função pausa o programa por um
período em milissegundos indicado pelo
parâmetro entre parênteses.
delay(1000);
Com esse parâmetro o pro-
grama vai pausar durante 1
segundo (1000 ms).
Durante o período em que
essa função está ativa
qualquer outra função no
programa é suspensa; é
equivalente ao HALT em
Assembly. Somente as
interrupções de hardware
podem parar essa função.
delayMicroseconds(us)
Essa função pausa o programa por um
período em microssegundos indicado pelo
parâmetro entre parênteses.
delayMicrosec-
onds(1000);
Com esse parâmetro o pro-
grama vai pausar durante 1
ms (1000 us).
As mesmas observações
acima para a função
delay(ms) são válidas aqui.
millis( )
Retorna o número de milissegundos desde
que o Arduino começou a executar o pro-
grama corrente.
long total = millis( );
Aqui a variável inteira longa
(de 32 bits) ‘total’ vai guar-
dar o tempo em ms desde
que o Arduino foi inicial-
izado.
Essa variável vai ser rese-
tada depois de aproxima-
damente 9 horas.
random(min,max)
Gera números pseudo-aleatórios entre
os limites min e max especificados como
parâmetros.
int valor = ran-
dom(100,400);
À variável ‘valor’ vai ser
atribuido um número inteiro
qualquer entre 100 e 400.
O parâmetro min é opcio-
nal e se excluído o limite
mínimo é 0. No exemplo
variável ‘valor’ poderá ser
qualquer número inteiro
entre 0 e 400.
abs(x)
Retorna o módulo ou valor absoluto do
número real passado como parâmetro.
float valor = abs(-3.14);
À variável ‘valor’ vai ser
atribuído o número em ponto
flutuante (e sem sinal) 3.14.
map(valor,min1,max1,min2,max2)
A função map( ) converte uma faixa de
valores para outra faixa. O primeiro parâ-
metro ‘valor’ é a variável que será converti-
da; o segundo e o terceiro parâmetros são
os valores mínimo e máximo dessa variável;
o quarto e o quinto são os novos valores
mínimo e máximo da variavel ‘valor’.
int valor = map(analog
Read(A0),0,1023,0,255));
A variável ‘valor’ vai guardar
a leitura do nível analógico
no pino A0 convertida da
faixa de 0-1023 para a faixa
0-255.
Com essa função é pos-
sível reverter uma
faixa de valores, ex-
emplo: int valor =
map(x,1,100,100,1);
A.4 - FUNÇÕES MATEMÁTICAS E DE TEMPO

A.5 - FUNÇÕES PARA CONTROLE DE FLUXO
if é um controle de fluxo usado para selecionar uma ou mais instruções baseado no resultado de um
teste de comparação. Todas as instruções entre as chaves { e } são executadas somente se o resultado
desse teste for verdadeiro; se não, essas instruções não são executadas. Verdadeiro é qualquer resul-
tado, mesmo negativo, diferente de zero. Falso é um resultado zero.
if (expressão) {
bloco de instruções; // se ‘expressão’ for verdadeira, ‘bloco de instruções’ é executado
}
if...else Ao se acrescentar mais um bloco de instruções no loop do comando if pode-se criar o
comando if...else, para fazer um teste novo quando o resultado da expressão for falsa.
if (expressão) {
bloco de instruções1; // se ‘expressão’ for verdadeira, ‘bloco de instruções1’ é executado
}
else {
bloco de instruções2; // se ‘expressão’ for falsa, ‘bloco de instruções2’ é executado
}
da instrução
anterior
para a próxima
instrução
SIM
NÃO
O comando if...else
EXPRESSÃO
é verdadeira?
da instrução
anterior
para a próxima
instrução
SIM
NÃO
O comando if
EXPRESSÃO
é verdadeira?
BLOCO DE
INSTRUÇÔES
BLOCO DE
INSTRUÇÔES 1
BLOCO DE
INSTRUÇÔES 2
ELSE

switch...case É possível ir inserindo comandos if...else na posição do segundo bloco de
instruções de outro comando if...else e assim criar uma cadeia de comandos para testar dezenas
de expressões até encontrar uma que retorne um resultado verdadeiro e executar um dos blocos de
instruções; mas existe um comando próprio que simplifica bastante essa seleção, é o comando switch...
case. Esse comando permite comparar uma mesma variável inteira, ou uma expressão que retorne um
inteiro, com vários valores possíveis.
if...else if E de novo ao se acrescentar agora o comando if...else no loop do comando if pode-
se criar mais um outro comando, o if...else if. No exemplo abaixo se ‘expressão1’ for verdadeira o
‘bloco de instruções1’ é executado; se ‘expressão1’ for falsa mas expressão2 for verdadeira ‘bloco
de instruções2’ é executado; e se ‘expressão1’ e ‘expressão2’ forem falsas o ‘bloco de instruções3’ é
executado.

ELSE IF
O comando if...else ifda instrução
anterior
para a próxima
instrução
SIM
NÃO
SIM
NÃO
EXPRESSÃO 1
é verdadeira?
EXPRESSÃO 2
é verdadeira?
BLOCO DE
INSTRUÇÔES 3
BLOCO DE
INSTRUÇÔES 1
BLOCO DE
INSTRUÇÔES 2
O comando switch...case
para a próxima
instrução
é 3 ?
é 2 ?
da instrução
anterior
NÃO
BLOCO DE
INSTRUÇÔES 4
(default)
BLOCO DE
INSTRUÇÔES 1
EXPRESSÃO
BLOCO DE
INSTRUÇÔES 3
é 1 ?
NÃO
NÃO
SIM
SIM
SIM
BLOCO DE
INSTRUÇÔES 2
if (expressão1) {
bloco de comandos1;
}
else if (expressão2) {
bloco de instruções2;
}

else {
bloco de comandos3;
}
switch (expressão) {
case 1: bloco de instruções1;
break;
break;
break;
default: bloco de instruções4;
}

ELSE

while Uma das operações mais frequentes que os programas executam é repetir um grupo de in-
struções até que uma condição inicialmente verdadeira se torne falsa. É para isso que serve o comando
while. A sua sintaxe é a seguinte:
while (expressão) {
bloco de instruções;
}
O bloco de instruções será executado enquanto o parâmetro expressão for verdadeiro.
do...while Para que o bloco de instruções seja executado ao menos uma vez, ele é deslocado
para a entrada da caixa de decisões, antes do teste de validade:
do {
}
while (expressão);

Aqui o ‘bloco de instruções’ será executado primeiro e só então o parâmetro ‘expressão’ é avaliado.
O comando while
da instrução
anterior
para a próxima
instrução
SIM
NÃO
EXPRESSÃO
é verdadeira?
BLOCO DE
INSTRUÇÔESLOOP
O comando do...while
da instrução
anterior
para a próxima
instrução
SIM
NÃO
EXPRESSÃO
é verdadeira?
BLOCO DE
INSTRUÇÔES LOOP

for Inserindo-se no loop do comando while um contador que registre cada execução do bloco de
instruções cria-se o comando for. Esse contador deve ter uma variável de controle que deve ser previa-
mente inicializada com um tipo e um valor. A sua sintaxe é a seguinte:
for (variável; expressão;incremento) {
}
A variável é inicializada normalmente com 0 ou 1; o parâmetro expressão deve conter o valor máximo
(ou mínimo) que o contador deve alcançar; e incremento é o valor que será incrementado (ou decremen-
tado) da variável cada vez que o bloco de instruções é executado. Observe que cada parâmetro entre
parênteses é separado por ponto e vírgula.
O comando forda instrução
anterior
para a próxima
instrução
SIM
NÃO
EXPRESSÃO
é verdadeira?
BLOCO DE
INSTRUÇÔES
LOOP
inicialização
VARIÁVEL
do contador
CONTADOR
Exemplo:
for (int i = 0; i <= 10; i++) {
println (contador);
delay(1000);
}
Nesse exemplo a variável de con-
trole i do contador é inicializada
com 0; o contador é testado e se o
valor nele acumulado for menor
que 10 seu valor é enviado para o
Terminal, e depois de 1 segundo, o
contador é incrementado e seu
novo valor é testado novamente.

O operador ternário ‘?’ É possível simplificar códigos com comandos if...else em C/
C++ com o operador condicional ‘?’, tambem chamado de operador ternário. Esse operador avalia uma
expressão e se esta for vardadeira uma instrução é executada, se a expressão for falsa uma outra
expressão é executada. A sua sintaxe é a seguinte:
(expressão) ? instrução1 : instrução2;

Note o uso e a posição entre as duas instruções de dois pontos na sintaxe desse operador.
Exemplo:
int x = 8;
y = (x > 10) ? 15 : 20;
Aqui o valor de y vai depender da avaliação da expressão do operador ternário; como o valor de x vale 8,
a expressão (x>10) é falsa, porisso o inteiro 20 será atribuido a y; se o valor atribuido a x fosse maior
que 10, y seria 15. Essa mesma expressão com o comando if...else ficaria assim:
int x = 8;
if (x > 10) {
y = 15;
}
else
y = 20; O operador ternário
para a próxima
instrução
da instrução
anterior
NÃO
INSTRUÇÃO 1
SIM
INSTRUÇÃO 2
EXPRESSÃO
verdadeira ?

MAPA DAS ENTRADAS E
SAÍDAS DO ARDUINO
[E suas Funções na linguagem do Arduino]
Porta USB - usada
para comunicação serial
com um computador
Funções em C:
begin( )
end( )
available( )
read( )
print( )
println( )
Pinos analógicos
usados para leitura de
sinais de sensores
Função em C:
analogRead( )
Pinos de Alimentação
usados para alimentação de
circuitos externos e reset
do Arduino
Pinos Digitais
usados para deteção
ou transmissão de
controles digitais
Funções em C:
pinMode( )
digitalRead( )
digitalWrite( )
analogWrite( )
attachInterrupt( )
pulseIn( )

pinMode(pino,modo)
Serve para estabelecer a direção do
fluxo de informações em qualquer dos 14
pinos digitais. Dois parâmetros devem
ser passados à função: o primeiro indica
qual pino vai ser usado; o segundo, se
esse pino vai ser entrada ou se vai ser
saída dessas informações.
pinMode(2,OUTPUT);
Aqui o pino 2 é selecionado para
transmitir informações do Arduino
para um circuito externo qualquer.
Para configurar esse pino como en-
trada, o segundo parâmetro dessa
função deve ser INPUT.
Essa função é sempre
escrita dentro da
função setup( ).
digitalRead(pino)
Uma vez configurado um certo pino
como entrada com a função pinMode( ),
a informação presente nesse pino pode
ser lida com a função digitalRead( ) e
armazenada numa variável qualquer.
int chave = digitalRead(3);
Nesse exemplo a variável inteira
‘chave’ vai guardar o estado lógico
(verdadeiro/falso) presente no
pino digital 3.
digitalWrite(pino,valor)
Para enviar um nível lógico para qualquer
pino digital do Arduino utiliza-se essa
função. Dois parâmetros são requeri-
dos: o número do pino e o estado lógico
(HIGH/LOW ) em que esse pino deve
permanecer.
digitalWrite(2,HIGH);
Aqui uma tensão de 5 volts é colo-
cada no pino 2. Para enviar terra
para esse pino o segundo parâmet-
ro deverá ser LOW.
É necessário con-
figurar previamente o
pino como saída com a
função pinMode( ).
B - AS PORTAS DE E/S DO ARDUINO E SUAS FUNÇÕES
B.1 - OS PINOS DIGITAIS São 14 pinos marcados com o nome DIGITAL logo abaixo
de duas barras de 8 pinos. São numerados de 0 a 13 da direita para a esquerda e podem ser configura-
dos pela função pinMode( ) para detetarem ou transmitirem níveis lógicos digitais (verdadeiro/falso,
1/0 ou HIGH/LOW).
Pinos 3, 5 e 6 e 9 a11 (PWM):
6 pinos dos 14 pinos digitais podem ser
usados para gerar sinais analógicos com a
função analogWrite( ) utilizando a técnica
de Modulação por Largura de Pulso (PWM).
Pinos 0 e 1: os dois primeiros pinos
digitais são conectados a USART do
microcontrolador do Arduino para co
municação serial com um computador.
Pinos 2 e 3: pinos que chamam uma
ISR (Interrupt Service Routine) para
tratar uma interrupção com a função
attachInterrupt( ) nesses pinos.
Pinos AREF e GND: o pino
AREF é a entrada de tensão de
referência para o conversor
A/D do Arduino; o pino GND
é o terra, comum a todos os
outros pinos.

No programa abaixo essas tres funções são utilizadas para acender um led no pino 2 toda vez que
uma chave normalmente aberta no pino 3 for pressionada.
void setup() {
pinMode(2,OUTPUT); // led no pino 2 como saída
pinMode(3,INPUT); // chave no pino 3 como entrada
}
void loop() {
int chave = digitalRead(3); // variável ‘chave’ guarda estado do pino 3
digitalWrite(2,chave); // estado de ‘chave’ é passado para pino 2.
}
O código dentro da função loop( ) acima pode ainda ser simplificado da seguinte forma:
void loop() {
digitalWrite(2,digitalRead(3)); // led (pino 2) acende se chave (pino 3) for pressionada.
}
analogWrite(pino,valor)
O Arduino pode gerar tensões analógicas
em 6 de seus 14 pinos digitais com a função
analogWrite( ). Dois parâmetros devem
ser passados à função: o primeiro indica em
qual pino será gerada a tensão; o segundo
determina a amplitude dessa tensão, e
deve ter valores entre 0 (para 0 volt) e
255 (para 5 volts).
analogWrite(10,128);
Com esses parâmetros uma
tensão analógica de 2,5 volts
vai aparecer no pino 10. Não é
necessário configurar um pino
PWM como saída com a função
pinMode( ) quando se chama
função analogWrite( ).
Modulação por Lar-
gura de Pulsos, ou PWM
(Pulse Width Modula-
tion) na lingua inglesa,
é uma técnica usada
para gerar tensões
analógicas a partir de
uma sequência de pulsos
digitais.
attachInterrupt(pino,função,modo)
Essa função é uma rotina de serviço de
interrupção, ou ISR (Interrupt Service
Routine) em inglês. Toda vez que ocorrer
uma interrupção por hardware no pino digi-
tal 2 ou no 3 do Arduino uma outra função,
criada pelo programador, vai ser chamada.
O terceiro parâmetro, modo, informa
como a interrupção vai ser disparada, se
na borda de subida do pulso detetado no
pino do Arduino, se na borda de descida, se
quando o pulso for baixo ou se na mudança
de nível desse pulso.
attachInterrupt(0,conta
dor,RISING);
Nesse exemplo a função
‘contador’ vai ser chamada
quando o Arduino detetar uma
mudança do nível LOW para
o nível HIGH em seu pino 2.
Nessa ISR o parâmetro 0
monitora o pino 2, o parâmet-
ro 1 monitora o pino 3.
LOW - dispara a inter-
rupção quando o pino
está em 0;
CHANGE - dispara sem-
pre que o pino muda de
estado (de 0 para 1, ou
vice-versa);
RISING - somente
quando o pino muda de 0
para 1;
FALLING - somente
quando o pino muda de 1
para 0.
pulseIn(pino,valor,espera)
Essa função mede a largura em microsse-
gundos de um pulso em qualquer pino digi-
tal. O parâmetro ‘valor’ diz à função que
tipo de pulso deve ser medido, se HIGH
ou LOW. O parâmetro ‘espera’ (time out) é
opcional e se passado à função faz com que
a medida do pulso só comece após o tempo
em microssegundos ali especificado.
pulseIn(4,HIGH);
Aqui essa função vai monito-
rar o pino 4, e quando o nível
nesse pino mudar de LOW
para HIGH a sua largura vai
ser medida até que seu nível
volte para LOW. Se, por ex-
emplo, for passado o valor 100
como terceiro parâmetro, a
medida da largura do pulso só
será disparada após 100 uS.
Uma aplicação interes-
sante para essas duas
últimas funções pode
ser vista no meu livro
“Experimentos com o
Arduino”, no capítulo que
mostra como montar um
contador de dois dígitos
com mostradores de
7-segmentos.

B.2 - OS PINOS ANALÓGICOS São 6 pinos em uma só barra com o nome ANALOG
IN, localizada no lado oposto às barras dos pinos digitais. São numerados de 0 a 5, agora da esquerda
para a direita. Esses pinos são usados para leitura de sinais analógicos de sensores conectados ao
Arduino, e podem ser de quaisquer valores entre zero a 5 volts. Os pinos de entradas analógicas não
precisam ser previamente configurados com a função pinMode( ).
analogRead(pino)
Essa função lê o nível analógico
presente no pino indicado pelo
parâmetro entre parênteses e,
após a conversão para o seu equiva-
lente em bits, o guarda em uma
variável determinada pelo pro-
gramador.
int sensor = analogRead(A0);
Aqui a variável inteira ‘sensor’ vai
armazenar a tensão analógica con-
vertida para digital presente no pino
A0. Essa informação vai ser um valor
inteiro entre 0 (para 0 volt no pino)
e 1023 (se 5 volts no pino). Uma ten-
são de 2,5 volts no pino A0 vai fazer
a variável ‘sensor’ guardar o valor
inteiro 512.
Os pinos analógicos são
reconhecidos pela lingua-
gem C do Arduino tanto
como A0 a A5 como 14
a 19. Assim, a mesma
expressão acima pode ser
escrita tambem da se-
guinte forma: int sensor
= analogRead(14);
Uma observação importante em relação a esses pinos analógicos é que eles podem ser configurados
tambem como pinos digitais pela função pinMode( ), aumentando assim o número desses pinos para 20.
Assim, a expressão pinMode(14,OUTPUT); transforma o pino analógico A0 em pino de saída digital
como qualquer outro presente nas duas barras de pinos digitais.
Exemplo:
O código a seguir lê uma tensão CC no pino analógico A5 (pino 19) e envia esse valor digitalizado para
controlar o brilho de um led no pino PWM 10:
void setup( ) { } // essa função pode ficar vazia se não há configuração
void loop( ) {
analogWrite(10,analogRead(A5)/4); // conversão de 0-1023 para 0-255 pela divisão por 4.
}
Pinos 0 a 5: esses 6 pinos aceitam
tensões entre zero e 5 volts CC que vão
ao conversor A/D de 10 bits no microcon
trolador do Arduino. O pino AREF, numa
das barras de pinos digitais, é a entrada
de tensão de referência para esse conversor.

Serial.begin(taxa)
Essa função habilita a porta serial e
fixa a taxa de transmissão e recepção
em bits por segundo entre o computa-
dor e o Arduino.
Serial.begin(9600);
Nesse exemplo essa função fixa a
taxa de comunicação em 9600 bps.
Os pinos digitais 0 e 1 não podem
ser utilizados como entrada ou
como saída de dados quando a porta
serial é habilitada por essa função.
Essa função vai sem-
pre dentro da função
setup( ).
Serial.end( )
Desabilita a porta serial para permitir o uso dos pinos digitais 0 e 1 para
entrada ou saída de dados.
Essa função tambem
deve ser escrita den-
tro da função setup( ).
Serial.available( )
A função Serial.available( ) retorna
o número de bytes disponíveis para
leitura no buffer da porta serial.
int total = Serial.available( );
Aqui a variável inteira ‘total’ vai
guardar o número de caracteres
que estão disponíveis para leitura
na porta serial.
O valor 0 é retornado
quando não há nenhuma
informação para ser
resgatada na porta
serial.
Serial.read( )
A função Serial.read( ) lê o primeiro
byte que está no buffer da porta se-
rial.
int valor = Serial.read( );
Aqui a variável inteira ‘valor’ vai
guardar o primeiro byte (caracter)
disponível na porta serial.
O valor -1 é retornado
quando não há nenhuma
informação para ser
resgatada na porta
serial.
Serial.print(valor,formato)
Essa função envia para a porta se-
rial um caracter ASCII, que pode ser
capturado por um terminal de comuni-
cação. O segundo parâmetro, ‘formato’,
é opcional e especifica com quantas ca-
sas decimais ou com que base numérica
vai ser o número transmitido.
Serial.print(1.23456); // transmite 1.23 (default)
Serial.print(1.23456,3); // transmite 1.234
Serial.print(“Alô Mundo!“); // transmite a frase (string)
Serial.print(‘A’); // transmite o caracter A
Serial.print(‘A’,BIN); // transmite 01000001
Serial.print(‘A’,OCT); // transmite o octal 101
Serial.print(‘A’,HEX); // transmite o hexa 41
Serial.print(‘A’,DEC); // transmite o decimal 65
Serial.println(valor,formato)
Como a anterior essa função envia para a porta serial um caracter ASCII com os mesmos parâmetros
opcionais de ‘formato’, porem acrescenta ao final da transmissão o caracter Carriage Return (retorno
ao início da linha) e o caracter New Line (mudança para a próxima linha).
B.3 - A PORTA SERIAL DO ARDUINO E SUAS FUNÇÕES EM C
O conector USB: É por meio desse conector USB
fêmea do tipo A que o Arduino se comunica atraves de
um cabo a um computador ou a outros dispositivos que tenham
tambem uma interface USB. É tambem por esse conector que
o Arduino recebe 5 volts diretamente da fonte de alimenta-
ção do computador.

Todas essas funções em C para comunicação serial podem se testadas com o código abaixo e ativan-
do o Terminal de Comunicação do Arduino:
void setup( ) {
Serial.begin(9600); //inicia a porta serial em 9600 bps
}
void loop( ) {
Serial.print(“Retorno de ‘available( )’: “); //envia frase ao terminal
Serial.println(Serial.available()); //transmite total de bytes disponíveis
delay(1000); //pausa 1 seg
Serial.print(“Retorno de ‘read( )’: “); //envia frase
Serial.println(Serial.read( )); //transmite primeiro byte disponível na porta
delay(1000); //pausa 1 seg.
}
O Terminal Serial do Arduino mostrará inicialmente todo segundo o retorno da função available(
), que será 0, e o da função read( ), que será -1. Isso ocorre porque nenhum dado está disponível
na porta serial do computador. Entre no Terminal do Arduino e transmita, por exemplo, as letras
ABCDE juntas (digite no campo ao lado do botão ‘Send’) e observe que a função available( ) informa
inicialmente que existem 5 caracteres no buffer para ser enviados; e a função read( ) mostra o
código ASCII decimal 65 do primeiro deles, que corresponde à letra A. Os outros caracteres vão
sendo enviados sequencialmente enquanto available( ) vai decrementando até 0 de novo.
B.4 - OS PINOS DE ALIMENTAÇÃO Ficam na barra com 6 pinos, marcada
como POWER, localizada ao lado dos pinos analógicos. O primeiro pino dessa barra, RESET, quando
forçado ao potencial de terra serve para resetar o Arduino. Do outro lado, Vin é um pino que tambem
pode servir para alimentar o Arduino se nele for aplicada uma tensão entre 9 e 15 volts.
Pinos 3V3, 5V e Gnd: dos 6 pinos dessa
barra somente os quatro do meio servem para
alimentar um circuito externo conectado ao
Arduino: o pino de 5V e o terra (os dois pinos
Gnd entre 5V e Vin); e o pino 3V3 que disponibiliza
essa tensão com uma corrente máxima de 50mA.

Do mesmo autor dessa Cartilha de Programação em C:
Veja no site abaixo o índice e os primeiros capítulos do livro.

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