1º Workshop – Introdução ao Arduino

Setembro 2015Hack’Aveiro

Casa da Juventude de Aveiro

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O que é o Arduino?• Uma placa de circuito impresso• Um software para programar• É um movimento criado em 2005 por Massimo Banzi e David

Cuartielles• Plataforma de hardware open-source• Ambiente de desenvolvimento open-source• Mais info https://www.arduino.cc

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Para que serve o Arduino?• Prototipagem rápida• Artistas e Hackers

• Aprendizagem de Eletrónica e Informática• Estudantes e Hobistas

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Placas Arduino

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Arduino• Microcontrolador ATMEL – ATmega328p, ...• Voltagem 3.3v, 5v, 7-12v• Corrente máxima por pin: 40mA• Regulador de Tensão• Portas

• Serie (via USB)• Digitais• Analogicas (10bit ADC)• Interrupts• Pulse Width Modulation (PWM)• LED Built-in

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Como programar• Fazer download do IDE

• http://arduino.cc/en/Guide/HomePage

• Ligar a placa ao computador através de um cabo USB• Se necessário, instalar os drivers• Executar o Arduino IDE• Selecionar a placa• Selecionar a porta de serie• Abrir o exemplo “Blink program”• Carregar o programa para a placa

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Configuração do IDE Arduino

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Processo de desenvolvimento

Escrever Sketch Compilar Upload

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1º Programa – Olá Mundo

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Aquisição de Sinais (Analógico e Digital)• A natureza é analógica

• O microcontrolador é digital

• Converção entre sinais• ADC – Analog to Digital Converter• DAC – Digital to Analog Converter

• Arduino possui portas distintas• A0, A1, A2, A3, ... – Ligadas a ADC• D0, D1, D2, D3, ... – Aquisição digital (0/1)

Configuração da porta:

pinMode(pin, mode) – pin é o numero e mode é INPUT ou OUTPUTdigitalRead(pin)digitalWrite(pin, value) – value é HIGH ou LOW (1 ou 0)

Image from:http://www.thefoa.org/tech/ref/OSP/OSPdatalink.htmlhttp://www.ntu.edu.sg/home/eomchai/www.ntu.edu.sg/home/yanggao/EEEWorkshop/workshop.html

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2º Programa

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LED’s• Light-Emitting Diode

• Apenas emite luz quando o ânodo (+) tem um potencial superior ao cátodo (-) na ordem dos 2-3,5volts.

• O cátodo tem uma “perna” mais curta, ou o seu lado encontra-se lascado.

• Uma corrente elevada pode danificar o LED• Colocar sempre uma resistência em serie

Image from:http://www.ntu.edu.sg/home/eomchai/www.ntu.edu.sg/home/yanggao/EEEWorkshop/workshop.html

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3º Programa1. Construa o circuito

2. Escreva um programa que utilize uma porta digital para ler o valor do botão. Imprima o valor do botão no ecrã:Serial.println(valor_lido);

3. Se o botão for pressionado (valor digital = 1) então ligar o LED utilizando outra porta digital

Descodificador de Resistencias:http://www.hobby-hour.com/electronics/resistorcalculator.php

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Analógico para Digital• Converter um unidade analógica

em digital no Arduino:• 10-bit – significa que um valor

entre 0 e 5v é convertido num valor entre 0 e 1023.• Velocidade de amostragem 10kHz

analogRead(pin) – pin é o numero (A0, A1, A2, ...)

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4º Programa1. Construa o circuito

2. Escreva um programa que utilize uma porta analogica para ler o valor do potenciometro. Imprima o valor do botão no ecrã:Serial.println(valor_lido);

3. Se o valor lido for superior a um valor X (ex. 200), então ligar o led.

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Digital para Analógico• Arduino não produz sinais analógicos nem tensões

intermédia (0v-5v)

• PWM (Pulse-Width Modulation) permite “enganar” a realidade• Sinal digital• onda quadrada de frequência constante

Configuração da porta:

analogWrite(pin, dutyCycle) – pin é o numero e dutyCycle é um valor [0, 255]

• Como converter uma posição de um intervalo para a mesma posição em intervalo distinto.

novoValor = map(valor, 0, 1024, 0, 255)converte valor compreendido em [0, 1024] em novoValor compreendido em [0, 255]

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5º Programa1. Construa o circuito com base no circuito

anterior

2. Em vez de ligar e desligar o LED, vamos controlar a intensidade do mesmo.

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Imaginação é o Limite!

Pressão Temp/Hum Com. Radio Bluetooth Ethernet

Relay Servo Motor Fluxo CO2, CO, etc

LCD

Movimento

E MUITOS MAIS!!!!

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Obrigado!

Brevemente:- Workshop Intermédio (I2C, Sensores)