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COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA MECATRÔNICA E ELÉTRICA Programação e IOT - Laboratório Relatório de Laboratório Turma: CP112TAN1 MEDIÇÕES ARTHUR CRIVELARI SANTOS RA:210604 JOÃO PEDRO ALFIERI REY RA:210222 LEONARDO KENJI TOKUZUMI RA:211056 RICHARD K. R. CHIQUITORA RA:210795 VANESSA SILVA R. DE LIMA RA:210463 WESLEY KUROKAWA S. SANCHES RA:210593 Prof.: Thiago Prini Franchi Sorocaba / SP 2 SUMÁRIO 1. Objetivo ................................................................................................................ 3 2. Introdução ............................................................................................................ 3 3. Materiais utilizados ............................................................................................. 4 4. Procedimentos .................................................................................................... 4 5. Análise de dados ................................................................................................ 10 6. Conclusão ........................................................................................................... 11 7. Referências ......................................................................................................... 11 3 1. Objetivo A construção de circuitos eletrônicos a fim de analisar e efetuar diversos tipos de programação, a fim de utilizar entradas e saídas tanto digitais como analógicas de um microcontrolador Arduino. Podendo também demonstrar desde aplicações básicas como o reconhecimento de uma chave liga/desliga até uma lógica não binária de comparação. 2. Introdução O Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica open-source que se baseia em hardware e software flexíveis e fáceis de usar, ele em sua essência foi criado, qualquer pessoa interessada em criar objetos ou ambientes interativos. O Arduino pode receber e controlar o ambiente que o cerca por meio de sinais de sensores e pode interagir com os seus arredores, controlando luzes, motores e outros atuadores. O microcontrolador na placa é programado com a linguagem de programação Arduino, esta linguagem Wiring, e o ambiente de desenvolvimento Arduino, baseado no ambiente Processing. Os projetos desenvolvidos com o Arduino podem ser autônomos ou podem comunicar-se com um computador para a realização da tarefa, com uso de software específico. O Arduino UNO por exemplo possui 14 pinos que podem ser usados como entradas ou saídas digitais. Estes Pinos operam em 5V, onde cada pino pode fornecer ou receber uma corrente máxima de 40mA. Cada pino possui resistor de pull-up interno que pode ser habilitado por software, já em relação a suas entradas e saídas analógicas o Arduino possui 6 entradas, onde cada uma tem a resolução de 10 bits. Por padrão a referência do conversor AD está ligada internamente a tensão de 5V, ou seja, quando a entrada estiver com 5V o valor da conversão analógica digital será máximo (1023). 4 3. Materiais utilizados Toda a atividade executada transcorreu pelo o uso de um ambiente virtual que proporciona modelagem de circuitos chamado Tinkercad. Dentro deste ambiente, foi realizado o uso dos seguintes itens: Arduino UNO; Botão de pulso; Fio; Interruptor deslizante; Led; Placa de Protoboard; Potenciômetro; Resistor. 4. Procedimentos Neste primeiro experimento foi feita a montagem dos componentes de forma a interligar o interruptor deslizante com a entrada digital (-10) do Arduino, ao comutar o interruptor para o lado esquerdo um sinal de 5V será enviado para a entrada onde o led ficará aceso por 01 segundo e por mais 01 segundo apagado. Figura 1 – Circuito confeccionado para que o led da placa acenda e apague. Fonte: Próprio autor. 5 Figura 2 – Programação executada para que o led da placa acenda e apague. Fonte: Próprio autor. Neste segundo experimento foi feita a montagem dos componentes de forma a interligar os interruptores deslizantes com as entradas digitais (-10) e (-6) do Arduino, ao comutar somente o interruptor CH2 para o lado esquerdo um sinal de 5V será enviado para a entrada (-6) onde o led ficará aceso por 0,5 segundos e por mais 0,5 segundos apagado, ao comutar somente o interruptor CH1 para o lado esquerdo um sinal de 5V será enviado para a entrada (-10) onde o led ficará aceso por 0,1 segundo e por mais 0,1 segundo apagado, ao comutar ambos os interruptores CH1 e CH2 para o lado esquerdo um sinal de 5V será enviado para as entradas (-10) e (-6) onde o led ficará aceso por 0,05 segundos e por mais 0,05 segundos apagado e por final se ambas estiverem para direita o sinal será de 0V então o led deve permanecer desligado. 6 Figura 3 – Circuito confeccionado para que o led da placa acenda e apague com combinações diferentes. Fonte: Próprio autor. Figura 4 – Programação executada para que os leds acendam e apaguem em frequências diversas de 1Hz / 5Hz / 10Hz. Fonte: Próprio autor. 7 Neste terceiro experimento foi feita a montagem dos componentes de forma a interligar os botões com as entradas digitais (-10) e (4) do Arduino, ao pressionar botão do lado direito um sinal de 5V será enviado para a entrada (4) onde o led ficará aceso por 1 segundos e por mais 1 segundos apagado e quando pressionado botão do lado esquerdo um sinal de 0V será enviado para a entrada (10) onde o led ficará aceso por 1 segundos e por mais 1 segundos apagado. Mas deve-se observar que a função “PULLUP” foi utilizada no pino (10), essa função faz com que a o sinal seja interpretado pelo Arduino como 5V. Figura 5 – Circuito confeccionado para que o led da placa acenda e apague independentemente, pressionando qualquer botão. Fonte: Próprio autor. 8 Figura 6 – Programação executada para que os leds acendam e apaguem a cada 01 segundo. Fonte: Próprio autor. Neste quarto e último experimento foi feita a montagem dos componentes de forma a interligar um potenciômetro à entrada analógica (A0) do Arduino e as saídas (-10) a um led vermelho, (-11) a um led amarelo e (12) a um led verde. Quando rotacionado o potenciômetro para a esquerda ele irá alterar sua permissividade a passagem de corrente elétrica, sendo assim a programação executada irá comparar os valores e acender cada led de acordo com o valor obtido, por exemplo, para o led vermelho > 300 irá acender, logo após led amarelo > 600 e por fim led verde > 900. 9 Figura 7 – Circuito confeccionado para que o led da placa acenda ou apague comparando valores definidos. Fonte: Próprio autor. 10 Figura 8 – Programação executada para que os leds acendam e apaguem de acordo com os valores de leitura obtidos na entrada analógica. 5. Análise de dados Neste experimento foi executado de diversas formas o controle dos leds, mostrando que é possível controlar as entradas e saídas do Arduino dependendo de cada aplicação. E que existem diversas maneiras de se chegar a um mesmo resultado, dependendo de quão sofisticada é determinada aplicação. 11 6. Conclusão Observa-se que o Arduino possui uma vasta gama de modos para recebimento e envio de sinais digitais ou analógicos, desde um sinal simples ou de lógicas de comparação. Pode-se notar que ele possui funções que dispensam componentes como a função de “PULLUP” onde é utilizado um elemento de interno do próprio sistema. Então conclui-se que o Arduino é uma ferramenta de software aberto e possui uma grande flexibilidade em suas aplicações. 7. Referências FILIPEFLOP. Disponível em: <https://www.filipeflop.com/blog/o-que-e-arduino/ > Acesso em: 10 Abril de 2021. ARDUINO. Disponível em: <https://www.arduino.cc/reference/pt/> Acesso em: 11 Abrilde 2021.
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