Manual Técnico - Serial Link - Conheça o Arduino ... · PDF fileSerial Link Comunicações & Serviços Manual Técnico Arduino Supervisório 64 2014 – Todos os direitos reservados

Serial Link Comunicações & Serviços

Manual Técnico

Arduino Supervisório 64

2014 – Todos os direitos reservados – Página 1 de 19


SumárioManual Técnico......................................................................................................................................................1

Introdução.........................................................................................................................................................3Características..................................................................................................................................................3Programação.....................................................................................................................................................3Comparação Entre Arduino Supervisório 64 e Arduino UNO/MEGA...............................................................4

Semelhanças...............................................................................................................................................4Diferenças....................................................................................................................................................4Tabela Comparativa Entre Arduino's...........................................................................................................5

Produtividade....................................................................................................................................................7Usando o Arduino Supervisório 64...................................................................................................................8

Configurando o Ambiente de Desenvolvimento do Arduino........................................................................8Instruções de Instalação da Modificação na IDE do Arduino......................................................................8Testando o Funcionamento do Arduino Supervisório 64...........................................................................10

Conectores Adicionais da REV1 do Arduino Supervisório 64........................................................................18JP1 – Saída 5V/GND.................................................................................................................................18JP2 – Configuração do Reset....................................................................................................................20

Esquema Elétrico............................................................................................................................................21Design da Placa..............................................................................................................................................22



Introdução

O Arduino Supervisório 64 é uma criação da Serial Link, por Renato Aloi. Inicialmente foi desenvolvido para ajudar no processamento da Central de Controle Automation, mas é um produto muito versátil e pode ser usado em RepRap's, pois é totalmente compatível com o Arduino e também com sua variação, chamado de Sanguino.

O Arduino Supervisório 64 é uma placa compatível com Arduino, baseada no microcontrolador ATMega644p. Neste manual veremos como utilizar as funcionalidades dessa placa e como utilizá-la na IDE do Arduino.

Características

• 64K bytes de memória flash (onde gravamos nossos programas)• 4K de memória RAM• 2K de memória EEPROM• 2 Portas Seriais físicas (hardware USART)• 32 Portas Digitais de uso geral (sendo 8 compartilhadas com as portas analógicas)• 6 Portas PWM• 8 Portas Analógicas• I2C, SPI, JTAG• Realtime counter• 4 Saídas 5V/GND

◦ 3 Bornes◦ 1 MODU

• Alimentação 12V DC com proteção de curto• Jumper para programação de sketches do Arduino (via Arduino FTDi Basic)• E muito mais!

Programação

O Arduino Supervisório 64 é compatível com Arduino; isto significa que com algumas poucas modificações, a IDE do Arduino pode ser utilizada para programar e carregar sketches para o Arduino Supervisório 64. Para fazer isso, verifique a seção “Usando o Arduino Supervisório 64”, adiante neste manual, que descreve em detalhes como configurar o ambiente do Arduino para programá-lo.



Comparação Entre Arduino Supervisório 64 e Arduino UNO/MEGA

Semelhanças

Ambos usam microcontroladores da família megaAVR da Atmel, e são muito similares. Os mesmos conhecimentos necessários para programação do Arduino são diretamente aplicáveis a programação do Arduino Supervisório 64, dadas as diferenças nos chips.

A intenção geral de todos os produtos baseados na plataforma Arduino, é que eles sejam programáveis através do ambiente de programação (IDE) do Arduino, considerando um mínimo de hacks ou plugins.

O Arduino Supervisório 64 é totalmente customizavel (hackable).

Como todos os produtos compatíveis com a plataforma Arduino, o Arduino Supervisório 64 utiliza bootloader para carregar sketches através de comunicação Serial.

Diferenças

A diferença mais gritante entre o Arduino UNO e o Arduino Supervisório 64 é o microcontrolador. O Supervisório 64 utiliza o chip ATMega644p. Todas outras diferenças derivam deste fato; exceto pela falta da conversão USB/Serial embutida, que o Supervisório 64 não possui (necessita Arduino FTDi Basic para carregar programas).

Sobre a questão dos Arduino's da linha Supervisório não possuirem Conversor USB/Serial embutido, a Serial Link exclusivamente (única no Brasil) fabrica o famoso Arduino FTDi Basic, um Conversor USB/Serial TTL completo e totalmente compatível com qualquer sistema operacional, Windows 7, 8 64 bits, MAC etc.

Vide maiores informações sobre o Arduino FTDi Basic, conforme segue:

• Manual Técnico do Arduino FTDi Basic http://www.seriallink.com.br/lab/Arduino/Datasheet_FTDiBasic_SerialLink.pdf

• Ilustração do Protuino FTDi ligado em um LCD 16x2 http://www.seriallink.com.br/lab/Arduino/Exemplo_Protuino_LCD.png

• Manual Técnico do Protuino FTDi http://www.seriallink.com.br/lab/Arduino/Datasheet_Protuino_FTDi_SerialLink.pdf

• Material do Professor http://www.seriallink.com.br/lab/Arduino/Manual_Professor_Protuino_FTDi.pdf

• Instalação do Driver FTDi http://seriallink.com.br/lab/Arduino/Protuino_SerialLink.html#Upload_de_Programas_.28Sketches.29

Abaixo temos uma tabela comparativa entre as placas Supervisório / Supervisório64 / UNO / MEGA


http://www.seriallink.com.br/lab/Arduino/Datasheet_FTDiBasic_SerialLink.pdf

http://seriallink.com.br/lab/Arduino/Protuino_SerialLink.html#Upload_de_Programas_.28Sketches.29

http://www.seriallink.com.br/lab/Arduino/Manual_Professor_Protuino_FTDi.pdf

http://www.seriallink.com.br/lab/Arduino/Datasheet_Protuino_FTDi_SerialLink.pdf

http://www.seriallink.com.br/lab/Arduino/Exemplo_Protuino_LCD.png


Tabela Comparativa Entre Arduino's

Características Supervisório Supervisório 64 Arduino UNO Arduino MEGA

Microcontrolador ATMega328p ATMega644p ATMega328p ATMega1280/2560

Portas Digitais (GPIO)

20 32 20 54

Portas Analógicas 6 8 6 16

Portas PWM 6 6 6 15

Memória Flash 32K 64K 32K 128/256K

Memória RAM 2K 4K 2K 8K

Memória EEPROM 1K 2K 1K 4K

Portas de Interrupções Externas

2 3 2 6

Clock 16Mhz 16Mhz 16Mhz 16Mhz

Portas Seriais Físicas (USART's)

1 2 1 4

JTAG não sim não sim

Conversor USB/Serial

Não (necessita Arduino FTDi Basic, vendido a parte)

Não (necessita Arduino FTDi Basic, vendido a parte)

Sim, embutido. Sim, embutido.

LED na Porta 13? não não sim sim

Fabricante Serial Link Serial Link Arduino Team Arduino Team



Produtividade

Este modelo de Arduino foi baseado na linha Supervisório da Serial Link. A intenção é justamente facilitar a entrega de produtos baseados na plataforma Arduino.

Infelizmente a equipe italiana de desenvolvimento do Arduino só produz ferramentas e equipamentos para o desenvolvimento de protótipos; mas não oferecem nenhuma plataforma para “entrega” de produtos.

A plataforma Supervisório veio para trazer um pouco do mundo CLP, onde temos módulos e painéis, para o mundo do Arduino, onde só temos jumpers e protoboards.

Ou seja, o Arduino Supervisório 64 é uma ferramenta criada para você entregar um produto de qualidade paraseu cliente, com pontos de fixação, e não uma protoboard tipo “espaguetti”, cheia de fios emaranhados e soltando toda hora.



Usando o Arduino Supervisório 64

Configurando o Ambiente de Desenvolvimento do Arduino

O Arduino Supervisório 64 é um produto novo que não existe semelhante no mercado. Ele é compatível com a plataforma Arduino, mas não é igual a nenhum modelo existente; portanto o ambiente (IDE) do Arduino não exibe nenhuma opção para nossa placa, sequer alguma parecida que possamos utilizar.

Para utilizarmos o Arduino Supervisório 64 precisamos instalar um “plugin” na IDE do Arduino para que esta “enxergue” a nossa placa e consiga se comunicar com o nosso bootloader. Na verdade são alguns arquivos texto que alteram um pouco o comportamento do ambiente de desenvolvimento do Arduino para se comunicar com o bootloader do Supervisório 64.

Mas é muito simples colocar a plataforma Supervisório 64 para funcionar. Em questão de apenas 5 minutos você estará carregando seus sketches no Arduino Supervisório 64, como se faz em qualquer outro Arduino (Atenção! Requer o Arduino FTDi Basic).

E o melhor de tudo é que será tão fácil que você apenas escolherá a placa do Supervisório 64 no menu Ferramentas > Placas, da IDE do Arduino!

Instruções de Instalação da Modificação na IDE do Arduino

No Windows 7 e 8

• Baixar e instalar a IDE do Arduino para Windows◦ via Windows Installer: http://arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.5-r2-windows.exe◦ via Arquivo Zip: http://arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.5-r2-windows.zip

• Após instalar e configurar a IDE do Arduino, instalar e configurar uma Virtual COM Port (drivers do Arduino FTDi Basic)◦ x86: http://www.ftdichip.com/Drivers/CDM/CDM%20v2.10.00%20WHQL%20Certified.zip◦ x64: http://www.ftdichip.com/Drivers/CDM/CDM%20v2.10.00%20WHQL%20Certified.zip

• Agora precisamos baixar o pacote de Modificações do Supervisório 64 para IDE do Arduino◦ Link direto: https://github.com/renatoaloi/Supervisorio64/archive/master.zip ◦ Verifique sempre atualizações do repositório no link:

https://github.com/renatoaloi/Supervisorio64 • Descompactar o arquivo master.zip• Copiar todos os arquivos para a pasta hardware/arduino, exemplo:

◦ C:\Arquivos de Programas\Arduino\hardware\arduino▪ Atenção! Você precisará de privilégios de Administrador para efetuar essas substituições na pasta de

aplicações.


https://github.com/renatoaloi/Supervisorio64

https://github.com/renatoaloi/Supervisorio64/archive/master.zip

http://www.ftdichip.com/Drivers/CDM/CDM%20v2.10.00%20WHQL%20Certified.zip

http://www.ftdichip.com/Drivers/CDM/CDM%20v2.10.00%20WHQL%20Certified.zip

http://arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.5-r2-windows.zip

http://arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.5-r2-windows.exe


No Mac OS X

• Baixar e instalar a IDE do Arduino para Mac OS X◦ via Arquivo Zip: http://arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.5-macosx.zip

• Após instalar e configurar a IDE do Arduino, instalar e configurar uma Virtual COM Port (drivers do Arduino FTDi Basic) (no Mac, os Drivers do FTDi acompanham o pacote DMG do Arduino)

• Agora precisamos baixar o pacote de Modificações do Supervisório 64 para IDE do Arduino◦ Link direto: https://github.com/renatoaloi/Supervisorio64/archive/master.zip ◦ Verifique sempre atualizações do repositório no link:

https://github.com/renatoaloi/Supervisorio64 • Descompactar o arquivo master.zip• Copiar todos os arquivos para a pasta hardware/arduino, exemplo:

◦ Applications/Arduino/Contents/Resources/Java/hardware/arduino▪ Atenção! No MAC, arrastar as pastas apaga o conteúdo anterior, copie os arquivos individualmente!▪ Atenção 2! Você precisará de privilégios de Administrador para efetuar essas substituições na pasta de

aplicações.



https://github.com/renatoaloi/Supervisorio64/archive/master.zip

http://arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.5-macosx.zip


Testando o Funcionamento do Arduino Supervisório 64

Primeiro devemos abrir a IDE do Arduino (após instalar o Pacote de Modificação do Arduino Supervisório 64) e veremos uma tela parecida com a imagem abaixo:




Vamos configurar a IDE com as novas modificações e selecionar a placa do Arduino Supervisório 64. Primeiroclique no menu Ferramentas > Placa > Arduino Supervisório 64:

1) Clique no menu Ferramentas2) Passe o ponteiro do mouse sobre o sub-menu Placa >3) Clique na opção “Arduino Supervisório 64”


1

2

3


Agora precisamos conectar o Arduino Supervisório 64 no Arduino FTDi Basic e depois na USB do computador. Siga a tabela de conexões abaixo como referência para ligação dos jumpers. Em caso de dúvidas, consulte a foto, mais abaixo.

Arduino FTDi Basic Arduino Supervisório 64

DTR Reset (RST)

RXD Digital 9 (Serial TX0)

TXD Digital 8 (Serial RX0)

5V 5V

CTS Não Conectado

GND GND


Fio Verde TXD-D8

Fio Amarelo RXD-D9

Fio Vermelho 5V

Fio Preto GND

Fio Branco DTR-RST


Nesta etapa do processo é importante que você já tenha instalado os drivers do FTDi. Verifique os links no início deste manual para revisar os detalhes da instalação do Arduino FTDi Basic.

Para finalizar nosso teste, vamos utilizar um produto que estou lançando exclusivamente para a Plataforma Supervisório (também é compatível com a linha Arduino italiana), o Rabicho de LED Com Resistor de Proteção:

Vamos ligar esse “Rabicho LED Com Resistor” da seguinte forma

Rabicho LED Com Resistor Arduino Supervisório 64

Fio Preto GND

Fio Vermelho Porta D13



Agora vamos navegar novamente nos menus da IDE do Arduino, acessando:Arquivo > Exemplos > Basics > Blink

1) Clique no menu Arquivo2) Passe o mouse sobre o sub-menu Exemplos >3) Passe o mouse sobre o sub-menu Basics >4) Clique na opção Blink


1

2

34


O programa Blink deve se parecer com o código da imagem abaixo. Vamos ver alguns detalhes:


Porta Digital 13No Arduino Supervisório 64 você pode colocar valores até 31! São 32 portas digitais, no total!

Configurando Porta Configura a porta do led como sendo saída, fornecendo corrente!

Laço PrincipalExecuta para sempre, ligando e desligando o led, em intervalos de 1 segundo (1000 milisegundos)


Para executar o exemplo e fazer o led do Rabicho LED Com Resistor de Proteção, piscar, vamos clicar no botão “Carregar”, que é responsável por transferir o nosso programa exemplo para o chip ATMega644p, vide a tela abaixo:

Ao clicar no botão “Carregar”, a IDE do Arduino fará uma série de tarefas (que podem levar até alguns minutos, principalmente na primeira vez) e começará a transferir o código para a placa.

Ao terminar deveremos ver uma informação no final da tela, conforme imagem que segue:


Botao CarregarTransfere o programa para o chip ATMega644p, do Arduino Supervisório 64

Mensagem de TransferênciaA mensagem acima aparece quando o Arduino termina o processo de transferência do código. O LED deve começar a piscar!


Conectores Adicionais da REV1 do Arduino Supervisório 64

O Arduino Supervisório 64 possui dois jumpers adicionais, incluidos no projeto durante a revisão 1. Vejamos quais são e como funcionam.

JP1 – Saída 5V/GND

Saída 5V no padrão MODU, para oferecer compatibilidade com a plataforma Arduino italiana que é totalmentebaseada em conexões através desse padrão.


Saída de Alimentação 5V e GND para alimentação de dispositivos externos no padrão MODU, compatível com Arduino italiano.


JP2 – Configuração do Reset

O JP2 é uma adição bem interessante, pois configura como o Reset se comporta na placa. Podemos configurar de três formas:

• Sem jumper (Reset desativado)• Jumper Posição 1 (Reset com resistor de elevação)• Jumper Posição 2 (Reset com resistor de elevação e capacitor de programação)


Posição 1

Posição 2


Esquema Elétrico



Design da Placa


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