Mini curso arduino
- 1. MINICURSO ARDUINO FELIPE SOUZA AMARAL
- 2. SUMÁRIO • Introdução ao Arduino; • Tipos de dados; • Declaração e manipulação de variáveis e constantes; • Estruturas de seleção e repetição; • Vetores e matrizes; • Modularização; • Funções setup() e loop(); • Entrada e saída de dados (portas digitais e analógicas); • Modulação PWM; • Fundamentos de circuitos elétricos; • Uso de componentes discretos; • Acionamento de motores de corrente contínua; • Uso de transistores; • Montagem de circuitos em protoboard; • Uso de sensores; • Uso de displays de 7 segmentos
- 3. INTRODUÇÃO AO ARDUINO • Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica open-souce. (Hardwaere e software livres) • Possui um microcontrolador Atmel programável. • Linguagem de programação Wiring. (baseado em C/C++) • A placa pode funcionar junto ou independente do computador.
- 5. INTRODUÇÃO AO ARDUINO • Desenvolvido por: Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianlucas Martino e David Mellis, na Itália, em 2005. • 200 placas / 2005; 5.000 / 2006; 30.000 / 2007; + 300.000 / 2011 ; + 1 milhão / 2013 • Site oficial: www.arduino.cc
- 7. INTRODUÇÃO AO ARDUINO • Hardware e projetos de montagem disponíveis. • O software é também aberto. • Quem desejar, pode comprar os componentes e montar sua placa. • Mas ... • O nome arduino é marca registrada!!
- 8. INTRODUÇÃO AO ARDUINO • Existe arduinos paralelos
- 9. INTRODUÇÃO AO ARDUINO • Ou você pode criar o seu próprio arduino.
- 11. INTRODUÇÃO AO ARDUINO • Oque é um microcontrolador? • Chip; • CPU de pequeno porte, capaz de execitar um conjunto de instruções – Microprocessador; • Instruções simples e rápidas • Possui memoria(s); • Possui e/ou pode comunicar com outros periféricos
- 13. INTRODUÇÃO AO ARDUINO • Exemplos de microcontroladores • Família 8051 (Intel ou ATMEL) • 80C196KB (Intel) • 68Hc11 (Motorola / Freescale) • MSP430 (texas Instruments) • ATmega328 (ATMEL) • PIC16F628a (Microship) • Cortex M3 (ARM) Mas, onde está o arduino???
- 15. KIT CURSO ARDUINO • 1 Arduino duemilanove • 1 Protoboard • 1 display de 7 segmentos • 1 transistor • 1 LDR • 1 botão • 2 resistores • 3 LEDs • Motor CC • Bateria • Adaptador bateria
- 16. QUASE LÁ!! - INSTALAR O ARDUINO. 1. Conecte o cabo USB do Arduino no seu computador e aguarde o aviso de “Novo Hardware Encontrado”; 2. Abra o Gerenciador de Dispositivos, em “Outros Dispositivos”, aparecerá o hardware, então clique com o botão direito do mouse sobre o dispositivo e clique em “Atualizar/Instalar Hardware”. 3. Na janela que aparecerá, clique em “Procurar Software do Driver no Computador”; 4. Em seguida, você deverá identificar a pasta exata onde está localizado o drive do Arduino, ou seja, dentro da pasta do programa que você baixou do site haverá uma pasta chamada “Drivers”, você deverá direcionar para esta pasta. Clique em avançar e espere a identificação do Arduino. Problemas???
- 17. UM POUCO DE ELETRÔNICA Protoboard
- 18. 1º PROJETO – OLÁ MUNDO!! • Objetivo – Fazer um led piscar de 1 em 1 segundo. • Monatagem
- 19. 1º PROJETO – OLÁ MUNDO!! • Programação: Função de inicialização: Só ocorrerá uma vez. Função de laço: Ocorrerá sempre. Variável do tipo inteira: Retorna um valor. 16 bits PinMode: INPUT/OUTPUT Acionar o pino: HIGH/LOW Pausa no sistema
- 20. 2º PROJETO – LDR E LEITURA ANALÓGICA • Objetivo: Fazer uma leitura analógica do de um resistor que varia com a luz. • Monatgem
- 21. 2º PROJETO – ANTES DO CÓDIGO. OQU É UM LDR? Quando a luz atinge o material fotocondutor, ele perde a sua resistência, permitindo que mais corrente flua entre os eletrodos.
- 22. 2º PROJETO - CÓDIGO SerialMonitor
- 23. UM POUCO DE LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO. • Estrutura de controle de fluxo: • IF : if (certaCondicao) { // comandos... } • IF... ELSE if (certaCondicao) { // comando A… } else { // comando B... }
- 24. UM POUCO DE LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO AND Condição1 && Condição2 OR Condição1 || Condição2
- 25. 3º PROJETO – LIGAR VÁRIOS LEDS DEPENDENDO DA LEITURA ANALÓGICA • Objetivo: Acionar 3 leds diferentes dependendo da leitura analógica.
- 26. 3º PROJETO - CÓDIGO
- 27. 4º PROJETO – LEITURA DIGITAL • Objetivo: Acender um led ao prescionar o botão • Montagem:
- 28. 4º PROJETO – EXPLICAÇÃO HARDWARE Pull UP Pull DOWN Resistores de pull up e pull down:
- 29. 4º PROJETO - CÓDIGO
- 30. PWM – PULSE WIDTH MODULATION • Razão cíclica (duty cycle): define a tensão média aplicada: Pinos: 3, 5, 6, 9, 10, 11
- 31. PWM – PULSE WIDTH MODULATION PWM é a técnica de obtém resultados analógicos através de meios digitais. O controle digital é usado criando uma onda quadrada, um sinal oscilando entre “ligado” ou “desligado”, “0” ou “1”. Por uma porção de tempo o sinal permanece “alto” enquanto pelo resto deste tempo ele permanece “baixo”. A duração desde “tempo” é chamada modulação de pulso. Em um Arduino, a frequência de um sinal PWM é cerca de 490Hz, no caso, a modulação de pulso oscilaria a cada 2 milissegundos. Se você aplicar um sinal através de analogWrite() com valores entre 0 e 255, você obteria os valores da tabela a seguir em seu ciclo de trabalho.
- 32. 5º PROJETO – LED PWM • Objetivo: Fazer o led variar conforme a variação do pwm. • Montagem:
- 33. 5º PROJETO – CÓDIGO
- 34. 6º PROJETO – CONTROLE DE UM MOTOR CC • Objetivo: Controlar a velocidade de um motor cc através do LDR. Montagem:
- 35. 6º PROJETO – CONTROLE DE UM MOTOR CC • Explicação do hardware: • Alimentado em corrente contínua; • Possui ímã e bobinas internamente; • Velocidade é ajustada pela tensão de alimentação (pode ser por PWM!); • Sentido de giro é alterado pela polaridade.
- 36. 6º PROJETO – CONTROLE DE UM MOTOR CC • Cada pino do Arduino pode fornecer, no máximo, 40mA de corrente -> pode não ser suficiente para acionar um motor! • Solução: usar transistores.
- 37. 6º PROJETO – CONTROLE DE UM MOTOR CC • Um transistor pode ser entendido como uma “válvula” eletrônica: é capaz de acionar cargas de alta corrente a partir de um sinal de controle de baixa corrente. Quanto maior for a corrente no pino de “base” (B), maior será a corrente entre os pinos “coletor” (C) e “emissor” (E). • Por exemplo, se a corrente na base variar de 0 a 0,01 A, a corrente de coletor pode variar de 0 a 1A!
- 38. 6º PROJETO - CÓDIGO
- 39. 7º PROJETO – DISPLAY DE 7 SEGMENTOS • Objetivo: Fazer um contador simples com um display de 7 segmentos. • Montagem:
- 40. 7º PROJETO – DISPLAY DE 7 SEGMENTOS • Na configuração catodo comum todos os catodos de todos os leds que formam o display são interligados entre si e ligados ao GND. • Na configuração anodo comum todos os anodos de todos os leds que formam o display são interligados entre si e ligados ao +VCC.
- 41. 7º PROJETO – DISPLAY DE 7 SEGMENTOS • Código Anodo Comum:
- 42. 7º PROJETO – DISPLAY DE 7 SEGMENTOS
- 43. 8º PROJETO – COMUNICAÇÃO SERIAL • Obejetivo: ligar e desligar um LED conectado as saída digital da Arduino UNO através de comando enviados pelo computador. • Montagem:
- 44. 8º PROJETO – COMUNICAÇÃO SERIAL • UART - possibilita a comunicação entre a placa e um computador ou entre a placa e outro dispositivo.
- 45. 8º PROJETO – COMUNICAÇÃO SERIAL • Estrutura de dados: • Swicth case: O Switch Cace permite programar diferentes blocos de instruções para diferentes condições • switch (valor) { case 1: //fazer algo quando valor é igual a 1 break; case 2: //fazer algo quando valor é igual a 2 break; default: // se nenhum caso se encaixa, fazer algo como padrão }
- 46. 8º PROJETO – COMUNICAÇÃO SERIAL
- 47. 9º PROJETO - EXIBINDO VALORES DA 1 A 255 EM VÁRIOS SISTEMAS • Objetivo: Exibir os números de 1 a 255 no monitor serial nos sistemas decimal, binário e hexadecimal. • Montagem: nenhuma
- 48. PUTTY • O PuTTy é um software de emulação de terminal grátis e de código livre. Suporta SSH, destinado a suportar o acesso remoto a servidores via shell seguro e a construção de "túneis" cifrados entre servidores. Também suporta conexão direta (raw), telnet, rlogin e por porta serial.
- 49. 9º PROJETO - CÓDIGO
- 50. 10º PROJETO - RELÉS Relés funcionam como interruptores, mas que são acionados por uma tensão baixa. O relé mais comum possui um contato interno e uma bobina. Quando há corrente passando pela bobina, um campo magnético é induzido, atraindo um pino interno e fechando o contato.. Basta aplicar 5V entre 2 pinos que os outros 2 fecharão contato. Um relé comum consome cerca de 25mA para ser ativado. Normalmente você vai encontrar 5 pinos: Dois são a bobina, onde deve-se aplicar os 5V. Quando houver corrente na bobina, C é ligado ao A. Caso contrário, C fica ligado ao B.
- 51. 10º PROJETO - RELÉS • Objetivo: controle de um relé pelo botão • Montagem: Fotos
- 52. 10º PROJETO - RELÉS
- 53. 10º PROJETO - RELÉS
- 54. 10º PROJETO - RELÉS
- 55. 10º PROJETO - RELÉS
- 56. 10º PROJETO - RELÉS • Código:
- 57. PROJETO FINAL • Objetivo: Faça você mesmo. • Nesse curso você aprendeu o básico do arduino, como usar protoboard, alguns componentes eletrônicos, suas funcionalidades, programação. • Munido disso, pedimos a todos a desenvolverem algum produto ou serviço usando oque tem em mãos, ou seja, o kit usado nesse curso. • Podem fazer em dupla ou sozinhos. • Lembrem-se: A imaginação é o limite.
- 58. PROJETO FINAL • Kit arduino: • 1 Arduino duemilanove • 1 Protoboard • 1 display de 7 segmentos • 1 transistor • 1 LDR • 1 botão • 2 resistores • 3 LEDs • Motor CC • Bateria • Adaptador bateria • relé
- 59. E AGORA?!! • Livros: ebooks ou impressos • Sites: www.arduino.cc , blogs em geral • Fóruns de discursão • DIY
- 60. AGRADECIMENTOS •Muito obrigado a todos!!! •Contato: felipe_samaral@yahoo.com.br