eBook Arduino

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Text of eBook Arduino

  • Mrcio Gomes Assessoria de Incluso Digital

    SMED Porto Alegre - RS

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  • Agosto 2014 O contedo deste material publicado sob a licena Creative Commons. Voc

    tem a liberdade de compartilhar, copiar, distribuir, transmitir e criar obras derivadas ainda que para fins comerciais, contanto que o crdito seja atribudo

    ao autor e que essas obras derivadas sejam licenciadas sob os mesmos termos.

    Material elaborado para uso exclusivamente educativos.

    Dados Internacionais de Catalogao na Publicao (CIP)

    Catalogao elaborada pela Biblioteca da Secretaria Municipal de Educao de Porto Alegre/SMED

    G633c Gomes, Mrcio Luciano Santos Silva. Conceitos, referncias e programaes bsicas com Arduino /

    Mrcio Gomes. Porto Alegre : SMED, 2014. 83 p. : il.

    E-book disponvel em:

    1. Educao. 2. Robtica. 3. Arduino. I. Ttulo.

    CDU 37:681.3

  • SUMRIO

    CONCEITOS BSICOS......................................................................................................... 5 O que ARDUINO?...............................................................................................................5 Porque usar ARDUINO? ........................................................................................................5 O hardware do ARDUINO... ..................................................................................................6 Como programado o ARDUINO? .......................................................................................7 Como trabalhar com a protroboard? .......................................................................................9 O que so nveis lgicos?......................................................................................................11

    PROJETOS INICIAIS........................................................................................................... 13 Programar um LED pisca-pisca ............................................................................................13 Utilizando variveis ..............................................................................................................21 Trabalhando com um boto ..................................................................................................25 Emitindo som com arduino...................................................................................................31 Lendo a intensidade luminosa...............................................................................................34

    PROJETOS MAIS COMPLEXOS ........................................................................................ 39 Protegendo o arduino ............................................................................................................39 Acionando um rel................................................................................................................42 Usando um potencimetro ....................................................................................................49 Movimentando um Motor.....................................................................................................58 Movimentando um Motor DC ..............................................................................................60 Movimentando um Servo Motor...........................................................................................70 Sensor ultrasnico HC-SR04 ................................................................................................76

  • APRESENTAO A robtica pedaggica um importante vis no universo de ensino-aprendizagem empreendido na rede municipal de ensino de Porto Alegre. O trabalho desenvolvido ao longo de anos demonstra quo significativo a aprendizagem mediada pela robtica, quo eficaz e abrangente se manifesta como ferramenta concreta na relao com o contedo educacional, quo importante na abrangncia e amplitude de habilidades e competncias desenvolvidas, quo motivadora ela para todos os envolvidos, quer discentes, quer docentes, ou quaisquer dos membros da comunidade escolar.

    Desenvolver um rob em nossas oficinas algo instigante para todos, pois envolve a criatividade na manipulao de diversos componentes, impulsiona o pensar sobre possibilidades de montagens, incita o desenvolvimento de estratgias para atingir objetos, encoraja a elaborar simples e complexas programaes, induz ao dilogo com as mais diferentes reas do conhecimento, apresenta um resultado palpvel e concreto a partir das prprias possibilidades dos envolvidos.

    A medida em que os alunos e alunas percebem-se capazes de projetar, montar e programar aes com seus robs, tambm fortalecem sua autopercepo de maneira positiva consoante ao desenvolvimento de suas prprias habilidades.

    A robtica provoca a necessidade da apropriao e incorporao de tecnologias que no fizeram parte da formao da imensa maioria dos profissionais que atuam na educao. Nosso desafio enquanto docentes de aprender, junto com os alunos, algumas tcnicas e formas de melhor trabalharmos na construo, montagem e programao dos robs, vencendo o receio paralisante que geralmente as tecnologias impactam aos no iniciados.

    O presente ebook quer auxiliar nesta tarefa, ao ajudar nas questes tcnicas relacionadas a programao do Arduino com a sua IDE original. Este ebook ser sucedido com outras publicaes que potencializem o carater pedaggico do que est apresentado nesta edio.

  • CONCEITOS BSICOS

    o QUE ARDUINO? fonte de pesquisa: http://arduino.cc/ http://opentapajos.org/?p=741 http://www.labdegaragem.com.br/wiki/index.php?title=Sobre_Arduino

    A palavra "Arduino" nome prprio italiano que tem origem germnica. composto pelas palavras hard/hart (forte - brave, hardy, strong) e win (amigo em saxo antigo) formando Hardwin (Grande Amigo), que foi latinizado para Ardovinus, e depois para o italiano Arduino.

    O Arduino uma plataforma de prototipagem eletrnica, criado na Itlia, que teve como objetivo ser um ambiente de desenvolvimento o mais flexvel e acessvel para as pessoas que no tinham experincia com programao. destinado a artistas, designers, entusiastas e qualquer pessoa interessada em criar objetos ou ambientes interativos.

    Por que usar ARDUINO?

    Recomenda-se o uso do Arduino porque permite o desenvolvimento de inmeros projetos como sistemas interativos, robs, automao residencial, prottipos industrias ou amadores, com baixo custo e com nvel de aprendizado acessvel.

    Pelo fato de todo material ser disponibilizado em cdigo aberto (open-source) no preciso

  • gastar com licenas nem ao adquirir o hardware, a placa Arduino, tampouco para usar a interface de programao, o software. O software disponibilizado para vrias plataformas: windows, Linux e Mac OS.

    O Arduino completamente um software livre. Se quiser construir seu prprio software ou modificar um, voc livre para isso. Alm disso, o Web site oficial do Arduino contm um wiki extensivo no qual amostras de cdigo e exemplos so compartilhados livremente. Os desenvolvedores do Arduino tentam manter sua linguagem fcil de usar para iniciantes, mas flexvel o bastante para usurios avanados.

    possvel construir manualmente sua prpria placa Arduino. H um esquema detalhado no prprio site do projeto: http://arduino.cc/en/uploads/Main/ArduinoSeverinoManual2.pdf.

    o hardware do ARDUINO...

    A base do Arduino o microcontrolador. Um microcontrolador um CI (circuito eletrnico miniaturizado, tambm conhecido como chip) que incorpora vrias funcionalidades. Alguns vezes os microcontroladores so chamados de computador de um nico chip. So utilizados em diversas aplicaes de sistemas embarcados, tais como: carros, eletrodomsticos, avies, automao residencial, etc.

    E esse chip que possui todo hardware para obter dados externos, processar esses dados e devolver para o mundo externo. Os desenvolvedores do Arduino optaram em usar a linha de micro controladores da empresa ATMEL. A linha utilizada a ATMega. Existem placas

  • Arduino oficiais com diversos modelos desta linha, mas os mais comuns so as placas com os chips ATMega8, ATMega162 e ATMega328p.

    h s um tipo de ARDUINO?

    H vrios tipos diferentes de Arduino desenvolvidos pelos seus idealizadores, alm de muitas outras verses clones ou derivadas desses.

    Dependendo do tipo de projetos h formatos e configuraes de hardware especficas. O Arduino Uno um dos modelos mais utilizados, mas Arduino Mega, por exemplo, possui muito mais portas de entrada, possibilitanto a criao de dispositivos maiores e mais complexos.

    J o Arduino LilyPad foi desenvolvida para vestimentas e tecidos inteligentes. Ele pode ser costurado diretamente sobre tecido e de modo similar ser conectado com fontes de alimentao, sensores e atuadores com linha condutiva.

    H uma verso gacha do Arduino, o Mateduino (http://matehackers.org/doku.php?id=mateduino) desenvolvido pela MateHackers.

    Como programado o ARDUINO?

    O Arduino tem seu prprio ambiente de programao, Arduino Integrated Development Environment (IDE), que pode ser baixado gratuitamente no site: http://arduino.cc/en/Main/Software. Esse ambiente de desenvolvimento do Arduino um compilador gcc (C e C++) que usa uma interface grfica construda em Java. A linguagem de programao utilizada no arduino derivada dos projetos Processing (http://www.processing.org/) e Wiring (http://wiring.org.co/). Alm do ambiente de programao para o Arduino, existem outros softwares que podem facilitar o entendimento e documentao dessa tecnologia:

  • Fritzing [http://fritzing.org/] um ambiente de desenvolvimento de software dentro do projeto Arduino. Possibilita que os u