Palestra sobre Arduino e Raspberry Pi (Totvs)

Prof. Walter Silvestre Coan, Ms.
Departamento de Informática
Universidade da Região de Joinville - UNIVILLE

 O que é o arduino?
◦ Instalação
◦ Projetos
◦ Internet das coisas...
◦ Robótica
 O que é o Netduino?
◦ Projetos
 Raspberry Pi
◦ Instalação e configuração
◦ Desenvolvimento de jogos

 Claudio Montenegro
 Glauco Vinicius Scheffel

 Arduino é uma plataforma aberta e livre que
simplifica a prototipação de dispositivos
eletrônicos capazes de medir aspectos físicos
(sensores), realizar ações (atuadores) ou se
comunicar com outros dispositivos.
 Plataforma do Arduino
◦ Placa
◦ Linguagem de Programação
◦ Plataforma de Desenvolvimento

 Idealizador: Massimo Banzi
 2005
 Interaction Design Institute Ivrea – Milano

David Cuartielles, Gianluca Martino, Tom Igoe,
David Mellis e Massimo Banzi

 Aberto, Livre e expansível
◦ Linguagem de Programação
 Similar ao C/C++, permite construção de bibliotecas em
C++
 Hardware
◦ Microcontrolador Atmel ATMEGA
 “Barato”
 Cross-Plataform
 Ambiente simples de programação

ATmega 328
Memória Flash: 32 Kb
CPU: 8-bit AVR
EEPROM: 1024 Bytes
Tensão: 1.8v to 5.5v
Duemilanove

 Qual a diferença de um Microcontrolador para
um Microprocessador?

Microcontrolador ATMEGA 328

MEGA

http://arduino.cc http://blog.arduino.cc

 Palestra Massimo Banzi no TED

http://www.youtube.com/watch?v=UoBUXOOdLXY

Arduino UNO Arduino LilyPad
Arduino Leonardo

Arduino MiniPro

Arduino MEGA
Netduino

Arduino DUE

Arduino ESPLORA

 Linux
◦ sudo apt-get install arduino

 Windows
◦ É necessário instalar o driver para a interface FTDI USB que
permite a comunicação direta entre o computador e o
arduino.
◦ Windows 7 não 64bits
 O driver encontra-se na pasta driver da IDE de programação do
arduino
◦ Windows 7 64bits
 É necessário fazer o download da ultima versão do driver.
 http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm
 Passos
◦ Conectar o arduino ao computador utilizando o cabo USB.
◦ Aguarde o sistema operacional encontrar o novo hardware.
◦ Apontar o caminho onde o driver foi baixado.

 Configuração do Software Arduino
◦ Windows
 Acessar o gerenciador de dispositivos, verifique em
que porta COM o driver FTDI foi instalado.
 Informar no Software Arduino a versão do seu Arduino
e a porta de comunicação.

 Configuração do Software Arduino
◦ Linux
 Comando para listar os dispositvos USB: lsusb
 Comando para encontrar a porta de comunicação no
linux: ls /dev/ttyUSB*

Porta USB: para
alimentação de energia
e comunicação com o
computador.
External DC:
alimentação de energia
externa, somente
necessário quando o
campo USB não esta
conectado
Reset Switch: reinicia o
microcontrolado
Power LED: indica que o Arduino esta em funcionamento.
Serial LEDS: indicam a troca de informações entre o computador e o Arduino
ou atividade das portas digitais 0 (RX) e 1 (TX).
Pin 13 LED: indica atividade na porta digital 13.

 Light Emitting Diode (LED)
Cor Tensão Corrente
Infravermelho < 1.9v 20mA
Vermelho 1.63v ≈ 2.03v 20mA

Amarelo 2.10v ≈ 2.18v 20mA

Verde 1.9v ≈ 4.0v 20mA
Azul 2,48v ≈ 3.7 20mA
Branco 3.5v 20mA

LEDs:
-São Polarizados, se você inverter o Catodo e o Anodo
ele não funciona.
-Um dos terminais sempre tem o tamanho maior
indicando que é o catodo.
-Adoram corrente, quanto mais voce passar para ele,
mais ele irá tentar absorver até que ele superaqueça e
queime.

 Primeiro teste: Blink
◦ Entrar no Software Arduino
◦ Selecionar: File -> Examples -> Basics -> Blink


Catodo (Grd) Anodo(PIN13)

◦ Realizar a montagem do esquema elétrico
◦ Conectar o arduino na porta USB
◦ Carregar o programa para o Arduino

Porta Digitais e Analógicas:
utilizadas para a conexão de
componentes eletrônicos que
serão controlados pelo
microcontrolador.
Portas Digitais 0 a 13: por
trabalhar no sistema digital
elas suportam os valores HIGH
(1) e LOW (0) que representam
ligado e desligado. Cada porta
proveuma corrente de 5v,
exceto a porta 13 que já possui
um resistor e um LED
conectado de forma serial,
ENTRADA: mede se existe ou não uma corrente. reduzindo a tensão para 1.7v.
SAIDA: prove ou retira corrente Essas portas podem ser
DICA: Sempre utilize resistores nas portas digitais utilizadas tanto no modo
diferentes de 13 ENTRADA como SAIDA.

Porta Digitais utilizadas para saída:
-No bloco de SETUP do programa arduino utilizar o comando
pinMode(<numPorta>, OUTPUT);
-No bloco de LOOP utilizar o comando digitalWrite(<numPorta>,<LOW/HIGH>); para
habilitar ou desabilitar o sinal na porta.

Porta Digitais utilizadas para Entrada:
-No bloco de SETUP do programa arduino utilizar o comando
pinMode(<numPorta>, INPUT);
-No bloco de LOOP utilizar o comando digitalRead(<numPorta>); verificar o status da
porta igual a LOW ou HIGH.

 Passo2
◦ Python
 Instalar os módulos
 Serial
 Twitter
 Oauth2

 Passo 3
◦ Twitter
 É nécessário acessar https://dev.twitter.com
 Criar um aplicativo para obter as chaves de acesso

 Passo 3
◦ Twitter
 Chaves de acesso

API Twitter: suporta
350 consultas por
hora

 Passo 4
◦ Código Python
import serial
import twitter
import time
ser = serial.Serial(port = 'COM23', baudrate=9600, timeout = None)
#Conexao sem autenticaçao api = twitter.Api()
api = twitter.Api(consumer_key='AAA',consumer_secret='BBB',
access_token_key='CCC', access_token_secret='DDD')

while True:
pass
message = api.GetUserTimeline("@waltercoan")[0]
if message.text.find("arduino") == -1:
message = api.GetMentions()[0]
print "Mension >>> "
else:
print "Message >>> "
if message.text.find("arduino") != -1:
if message.text.find("on") != -1: ser.write('l'.encode('ascii'))
if message.text.find("off") != -1: ser.write('d'.encode('ascii'))
print message.text
print "Sleep...n"
time.sleep(5)

Palestra sobre Arduino e Raspberry Pi (Totvs)

https://cosm.com/

 Passo 1
◦ Transistor LM35 (sensor de temperatura linear)
const int inPin = 0; // analog pin

void setup()
{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
int value = analogRead(inPin);
float millivolts = (value / 1024.0) * 5000;
float celsius = millivolts / 10;
// sensor output is 10mV per degree Celsius
int rate = map(celsius,20,30,0,255);
delay(500); // wait for one second
Serial.println(celsius);
delay(500); // wait for one second
}

 Passo 2
◦ Configurar uma chave de acesso no COSM

 Passo 3
◦ Fonte de dados

 Passo 3
◦ Fonte de dados
 Importante anotar o ID do Feed

 Passo 4
◦ Programa Python
 Bibliotecas: txCosm, zope.interface, pyOpenSSL
from twisted.internet import defer, reactor
import txcosm
from txcosm.HTTPClient import HTTPClient
import sys
import serial
import time

ser = serial.Serial(port = 'COM23', baudrate=9600, timeout = None)

# Paste your Pachube API key here
API_KEY = "AAAA"

# Paste you feed identifier here
FEED_ID = "BBB"

feed_data = """<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<eeml xmlns="http://www.eeml.org/xsd/0.5.1" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
version="0.5.1" xsi:schemaLocation="http://www.eeml.org/xsd/0.5.1
http://www.eeml.org/xsd/0.5.1/0.5.1.xsd">

Continua...

 Passo 4
◦ Programa Python
<environment>
<title>ArduinoTemp</title>
<status>live</status>
<description>Temperatura da sala</description>
<tag>arduino</tag>
<tag>Temperatura</tag>
<data id="temp">
<current_value>novatemperatura</current_value>
<max_value>50.0</max_value>
<min_value>-30</min_value>
</data>
</environment>
</eeml>"""

def demo():
client = HTTPClient(api_key=API_KEY, feed_id=FEED_ID)
result = client.update_feed(format=txcosm.DataFormats.XML,
data=feed_data.replace("novatemperatura",ser.readline()))

Só mais um...

 Passo 4
◦ Programa Python
if result:
print "Feed updated"
else:
print "Error updating feed"
reactor.callLater(10, demo)
defer.returnValue(True)

reactor.callWhenRunning(demo)
reactor.run()

Porta Analógicas: utilizadas
para conectar sensores,
possibilitando a conversão
do sinal Analógico do
componente sensor para
valores Digitais (0-1023).
Essas portas possuem
apenas a opção de
ENTRADA de sinal.

Porta Gnd: As portas GROUND são utilizadas para completar os circuitos
construídos provendo o aterramento.

 Sensores
 Tem por objetivo medir grandezas físicas que são
transformadas em sinais elétricos.

Sensor de Cor Sensor de Luminosidade Sensor de presença de
Gás

 Atuadores
 Tem por objetivo modificar o estado de algo, transformando
sinais elétricos em uma grandeza física.

Motor DC Motor de passo Servo Motor

Componentes:
- Arduino
- Transistor BC 548
- Resistor 1K ohms
- Motor DC 3v
- Duas pilhas AA (1,5v)

//Código Fonte (Fading):
int ledPin = 9;

void setup() {
// nao faz nada
}

void loop() {
for(int fadeValue = 0 ; fadeValue <= 255; fadeValue +=5) {
analogWrite(ledPin, fadeValue);
delay(30);
}

for(int fadeValue = 255 ; fadeValue >= 0; fadeValue -=5) {
analogWrite(ledPin, fadeValue);
delay(30);
}
}

 Ponte H - L293B / L293D
◦ Gilberto Santos – 3º ano de Sistemas de Informação da
UNIVILLE

GPS Shield XBee Shield Ethernet Shield

Motor Shield Game Shield

Ethernet WIFI

Motor

//http://www.ladyada.net/make/mshield/use.html
#include <AFMotor.h>
int sensorPin = A0;
double sensorVolts = 0;
double distance = 0;

AF_DCMotor motordir(3, MOTOR12_1KHZ);
AF_DCMotor motoresq(4, MOTOR12_1KHZ);

void setup() {
motoresq.setSpeed(255);
motordir.setSpeed(255);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
motoresq.run(FORWARD);
motordir.run(FORWARD);
sensorVolts = analogRead(sensorPin) * 0.0048828125;
distance = 65 * pow(sensorVolts, -1.10);
Serial.println(distance);
if (distance < 25) {
motoresq.run(RELEASE);
delay(3000);
motoresq.run(FORWARD);
}
delay(80);
}

Start
A Group of Apps

Netduino

 .NET Micro Framework (Apache License 2.0)
◦ 2009
◦ Dispositivos com 256KBytes flash e 64KBytes RAM
◦ Netduino
 Criado pela Secret Labs
 32 bits Microcontroller
 www.netduino.com

 Criado por Prof. Eben Christopher Upton –
2006 – Universidade de Cambridge
 Objetivo:
◦ Plataforma de Hardware e Software abertos para
ensinar crianças do reino unido a programar.
 Raspberry Pi Foundation – 2012
◦ Mais de 1 MILHÃO de unidades vendidas
 Model A - $25
 Model B - $35
◦ Brasil
 http://www.farnellnewark.com.br
 R$ 170,50 + Frete

BBC Micro Computer

 Acessórios obrigatórios
◦ Cartão de memória SD (8 giga)
◦ Fonte de alimentação USB (Tensão: 5v – Corrente
800 a 1000 mA)
◦ Teclado e Mouse
◦ Cabo HDMI / RCA
 Mais informações
◦ http://www.raspberrypi.org/

 Instalação
◦ Passo 1 – Download do Sistema Operacional

 Instalação
◦ Passo 2 – Gravar a imagem do Sistema Operacional
no cartão SD
 Win32 DiskImager
 http://sourceforge.net/projects/win32diskimager/

 Instalação
◦ Passo 3 – piconfig
 Aplicativo de configuração do Raspberry Pi
 Executado automaticamente na primeira inicialização ou
pode ser chamado pelo console

 Interface para simplificar e proteger as GPIO
do Raspberry Pi
◦ Portas digitais e analógicas
◦ Dois Reles
◦ Leds e Pin Buttons

 PyGames
◦ API para desenvolvimento de jogos

 http://www.facebook.com/groups/383294078370453/

 http://blog.univille.br/joinuino

Prof. Walter Silvestre Coan, Ms.
Departamento de Informática
Universidade da Região de Joinville – UNIVILLE
http://www.univille.br/deptoinformatica
http://www.facebook.com/BSIUniville
http://blog.univille.br/joinuino
e-mail: walter.s@univille.br – Twitter: waltercoan
http://www.faltoupontoevirgula.com.br

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