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dispositivo microocontrolados unidades 3

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Prévia do material em texto

Autoria: Luiz Ricardo Mantovani da Silva – Revisão técnica: Giovane Boaviagem
Ribeiro
Dispositivos microcontrolados
UNIDADE 3 MICROCONTROLADOR
ATMEGA328P - PLACA ARDUINO UNO
Os microcontroladores são dispositivos muito
utilizados no mercado tecnológico para a
fabricação de uma grande quantidade de
equipamentos. Existe uma infinidade de
empresas que utilizam essa tecnologia em sua
linha de produção.
Atualmente, as pessoas falam em internet das
coisas (IoT), inteligência artificial, computação
em nuvem, sem saber exatamente o que tudo isso significa e representa. A população
leiga acredita que essas tecnologias estão disponíveis apenas para as grandes
empresas, mas se enganam, pois, pequenas estruturas podem reunir esse padrão
tecnológico.
Os microcontroladores são dispositivos relativamente baratos, que agregam diversas
funcionalidades em um único chip, viabilizando o projeto e desenvolvimento de
sistemas de automação, de inteligência artificial, entre outros.
As empresas que desenvolvem sistemas de automação vêm crescendo nos últimos
anos e, muitas vezes, não conseguem atender toda a demanda de pedidos de novos
processos automatizados.
Quando os processos são automatizados, a linha de produção se torna mais eficiente,
produzindo mais produtos e fazendo com que a empresa aumente seu lucro. Esse é o
desejo das grandes empresas que veem no mercado consumidor um grande
potencial de consumo.
O aumento na demanda de eletrônicos e a implantação de processos de automação
fizeram com que a procura por profissionais qualificados aumentasse, o que
evidenciou a importância dos cursos de formação e aperfeiçoamento.
Os profissionais que trabalham diretamente com microcontroladores e automação, na
maioria das vezes, são muito bem remunerados, fazendo com que essa seja uma das
atividades mais promissoras da atualidade.
Bons estudos!
Introdução
3.1 Arquitetura interna e pinagem do
microcontrolador
Em 1984, foi fundada a empresa Atmel Corporation, tendo como atividade a fabricação de
semicondutores, memórias flash, RFID, microcontroladores e outros componentes. A empresa
fabricou durante alguns anos os referidos componentes, utilizados em diversos segmentos da
indústria de eletrônicos. Mais tarde, por volta de 1996, a empresa desenvolveu o
microcontrolador AVR de 8 bits com a tecnologia RISC — Reduced Instruction Set Computer
(Computador com Set de Instruções Reduzido).
Esses microcontroladores eram fabricados conforme a arquitetura de Harvard, ou seja, com a
memória de dados e memória de programas separadas.
Observe a figura a seguir.
#PraCegoVer: a figura representa o modelo de arquitetura de Harvard. À esquerda temos um
retângulo representando a memória de dados; ao centro, um retângulo representando a CPU; e
à direita temos outro retângulo representando a memória de instruções.
Na figura anterior podemos observar o modelo de arquitetura de Harvard, em que as memórias
de dados e instruções estão em locais diferentes. Esse modelo de arquitetura é mais moderno
em relação ao modelo de Von Neumann, em que as instruções e dados são armazenados em
um único local. Outro aspecto importante é a eficiência dos microcontroladores Atmel em
relação a outros .
Os microcontroladores são capazes de executar determinada quantidade de instruções em um
ciclo de clock.
Vejamos o quadro a seguir.
#PraCegoVer: quadro comparativo entre microcontroladores AVR, PIC16F e 8051. O quadro
apresenta três colunas com as seguintes informações: microcontrolador AVR, fabricante Atmel,
12 MIPS; microcontrolador PIC16F, fabricante Microchip, 03 MIPS; microcontrolador 8051,
fabricante Intel, 01 MIPS.
Os dispositivos Atmel - AVR são capazes de executar 12 MIPS, ou seja, 12 milhões de
instruções por segundo, um desempenho acentuado em relação aos microcontroladores da
Microchip e Intel.
Em 2016 a empresa Atmel foi comprada pela Microchip Technology por 3,56 bilhões de dólares.
A partir de então, a Microchip passou a ser responsável por toda a linha de produção da Atmel.
Figura 1 - Modelo de Harvard
Fonte: Elaborada pelo autor, 2020.
Quadro 1 - Microcontroladores
Fonte: Elaborado pelo autor, 2020.
Os microcontroladores PIC da Microchip sempre foram muito conhecidos, bem como os
microcontroladores AVR da Atmel. Esses dispositivos supriam grande parte do mercado de
microcontroladores. O microcontrolador mais famoso da família AVR é o ATmega328P, que
opera com 8 bits, e ganhou destaque com o lançamento da plataforma de desenvolvimento
Arduino.
#PraCegoVer: figura do microcontrolador ATmega328P. É um quadrado com pinos nas laterais
e ao centro a descrição Microchip ATmega328P.
Na figura anterior podemos ver um microcontrolador ATmega328P, componente muito utilizado
em conjunto com a placa Arduino.
Arduino é um hardware para testes, em outras palavras, é uma plataforma de prototipagem,
com um circuito funcional para realizar trabalhos ou testes de forma muito simples.
Veja a figura a seguir.
Figura 2 - Microcontrolador ATmega328P
Fonte: MICROCHIP TECHNOLOGY INC., 2020.
O hardware Arduino recebeu esse nome em homenagem a
um bar italiano onde se encontravam Massimo Banzi,
David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino e David
Mellis, pesquisadores e criadores da tecnologia. A palavra
Uno, referente ao modelo de Arduino, também é italiana.
Você sabia?
#PraCegoVer: figuras da placa Arduino Uno. Trata-se de um retângulo, à esquerda,
representando a placa de frente; e à direita, outro retângulo representando a parte traseira da
placa.
De modo geral, o Arduino é uma plaquinha com um microcontrolador Atmel AVR de 8 bits, com
entrada e saída, que pode ser conectado a um computador via USB, e programado em
linguagem C/C++ por meio de uma IDE (Integrated Development Environment, ou Ambiente de
Desenvolvimento Integrado) .
Vejamos um exemplo de ambiente de programação para Arduino.
#PraCegoVer: a figura representa a tela do ambiente de programação WEB para Arduino.
A figura anterior representa o ambiente de programação em nuvem para Arduino,
disponibilizado como um dos serviços da Amazon Web Services. Nesse ambiente de
programação, você poderá programar utilizando a linguagem C e interligando facilmente os
componentes via Arduino.
Figura 3 - Placa Arduino Uno
Fonte: Elaborada pelo autor, 2020.
Figura 4 - Ambiente de programação WEB
Fonte: Elaborada pelo autor, baseada em AMAZON, 2020.
A linguagem C é versátil, muito mais simples de programar do que a linguagem de máquina ou
linguagem de montagem (ASM), mas proporciona ao programador total acesso aos recursos do
hardware.
As possibilidades de aplicações com o Arduino são muito grandes, podendo ser utilizado em
projetos de automação comercial, residencial, em veículos, entre outras possibilidades. Existe
uma grande variedade de módulos, sensores, transistores, reguladores, ou outros
componentes, que podem ser acoplados às placas Arduino para expandir sua capacidade.
Veja a figura a seguir.
#PraCegoVer: a figura representa um módulo cartão micro SD CARD. Trata-se de um retângulo
com diversos componentes eletrônicos.
Na figura anterior, temos um módulo tipo cartão Micro SD CARD, que pode ser acoplado na
placa Arduino e servirá para expandir a capacidade do hardware. Esse módulo poderá ser
utilizado, caso seja necessário, ou seja, quem vai determinar se utiliza ou não a referida placa
extensora, é o profissional que trabalha no projeto realizado com o Arduino.
Mas existe uma infinidade de outros componentes que poderão ser utilizados em projetos
envolvendo a tecnologia ATmega328P e Arduino .
Observe a figura a seguir.
Figura 5 - Módulo Cartão Micro SD CARD
Fonte: Elaborada pelo autor, 2020.
Você sabe como uma placa Arduino é fabricada? No
vídeo da fabricante Robocore, localizada na cidade de
São Bernardo do Campo - SP, podemos ver desde a
estrutura até a fabricação da plataforma Arduino Uno.
Acesse (https://www.youtube.com/watch?
v=Bi6koyh0W20)
Você quer ver?
https://www.youtube.com/watch?v=Bi6koyh0W20
#PraCegoVer: a figura representa um módulo conector RJ45 ETHERNET 10/100HR911105A,
frente e verso.
Na figura anterior, podemos observar um módulo conector RJ45 que poderá ser acoplado na
placa Arduino, no caso da necessidade de conexão via rede de computadores. Temos, portanto,
componentes que poderão ser utilizados para adequar o Arduino a novos projetos.
A plataforma Arduino possui diversos modelos de placas, como Arduino Uno, Arduino Leonardo,
Arduino Mega 2560, Arduino Esplora, Arduino Due e Arduino Trinket, este último apresenta
poucos pinos, ideal para projetos de tamanho reduzido e de baixo custo.
A empresa Atmel é responsável pela fabricação dos microcontroladores ATmega328P. Esses
dispositivos são fabricados com a tecnologia CMOS (Complementary metal–oxide–
semiconductor, em português metal-óxido-semicondutor complementar), que utiliza silício, e seu
chip geralmente é ligado a uma bateria.
A utilização da bateria interligada com o chip, deve-se ao fato de sua volatilidade, e com a
utilização da bateria, pode-se utilizar o comando de reset com maior facilidade, sem perder
informações de controle ou de programação.
Na figura a seguir podemos observar o diagrama do ATmega328P.
Figura 6 - Conector RJ45 ETHERNET 10/100 HR911105A
Fonte: Elaborada pelo autor, 2020.
#PraCegoVer: a figura é um diagrama de blocos do microcontrolador ATmega328P, na qual
pode-se observar as portas D, B, C, barramento DATABUS, AVR CPU, EEPROM, oscilador de
clock, entre outros componentes.
Conforme a figura anterior, o microcontrolador ATmega328P trabalha com 8 bits, baseado na
arquitetura AVR e instruções padrão RISC.
Trabalhando com uma arquitetura de instruções simplificada, o dispositivo consegue executar
instruções em um único ciclo de clock, atingindo o rendimento de 1 MIPS por MHz. Essa taxa
de transferência possibilita criar projetos mais customizados, isto é, que são executados mais
Figura 7 - Diagrama de blocos do ATmega328P
Fonte: MICROCHIP TECHNOLOGY INC., 2020.
rapidamente e, portanto, com menor consumo de energia.
O microcontrolador possui 23 pinos, que são utilizados como entrada ou saída digital, mas
também podem servir a outras funções, as chamadas funções alternativas, por exemplo, reset,
XTAL1 e XTAL2. Os pinos do microcontrolador são agrupados em PORTS, isto é, grupos de
pinos com funções específicas, podendo variar conforme o fabricante e modelo do dispositivo.
Podemos ter exemplos PORTS indicados por PORTC, PORTB etc.
Veja a figura a seguir.
#PraCegoVer: a figura é um diagrama de blocos do microcontrolador ATmega328P.
Na figura anterior, os pinos estão divididos em grupos chamados PORTS e cada PORT recebe
uma letra e um número sequencial que se inicia em 0. Como exemplo de identificação da
pinagem, o PD3 representa o pino 3 do PORTD.
O mercado tecnológico atual disponibiliza uma infinidade de
equipamentos e componentes eletroeletronicos muito utilizados
pela industria e mercado consumidor final. As pessoas querem
consumir, impulsionadas pelos apelos do markenting digital e
pela necessidade dos produtos. A maioria dos equipamentos
possuem dispositivos chamados microcontroladores, muito
importantes para o controle das operações eletrônicas. Existem
muitos fabricantes de microcontroladores, mas será que todos
Figura 8 - Pinagem do ATmega328P
Fonte: MICROCHIP TECHNOLOGY INC., 2020.
Caso
esses dispositivos são iguais, ou podem ser utilizados para os
mesmos equipamentos? A resposta é não, pois cada fabricante
ou, mais especificamente, cada família de microcontroladores
possui arquiteturas e conjuntos de instruções distintas,
apresentando diferentes padrões de funcionalidade e
desempenho, sendo indicados para equipamentos compatíveis.
Agora você deve estar se perguntando o que significam os outros identificadores observados na
figura. Então, vejamos.
#PraCegoVer: a figura representa a pinagem e demais funções do microcontrolador
ATmega328P. Podemos observar os grupos de portas e os pinos do dispositivo.
Reparem na figura anterior que estão demonstradas as PORTS e demais funções da pinagem
do microcontrolador ATmega328P. Ocorre dessa maneira porque um único pino pode
apresentar diferentes funções que serão utilizadas, caso necessário, e ativadas por meio da
programação .
Figura 9 - Pinagem do ATmega328P
Fonte: MICROCHIP TECHNOLOGY INC., 2020.
3.2 Características gerais da placa, memória e
IDE
As placas Arduino Uno são baseadas no microcontrolador ATmega328P e produzidas com
arquitetura simplificada, de forma a oferecer para os usuários uma experiência gratificante,
sendo indicadas para os iniciantes aprenderem a utilizar e a programar essa tecnologia. O
modelo Uno é o mais utilizado e possui a maior quantidade de documentos para facilitar sua
utilização pelos profissionais ou estudantes.
Na figura seguinte, vemos com mais detalhes a placa Arduino e suas características.
#PraCegoVer: a figura apresenta os detalhes da pinagem do microcontrolador ATmega328P.
A figura anterior demonstra de forma mais detalhada as funcionalidades da placa. Conforme se
observa, a placa possui 14 pinos de entrada/saída digital. As entradas e saídas podem ser
configuradas por meio de software específico, sendo que 6 desses pinos podem ser utilizados
como saídas PWM (Pulse Width Modulation) possibilitando o controle da largura do pulso
digital, e, portanto, o controle de componentes dos dispositivos conectados.
Outros seis pinos podem ser configurados como entradas analógicas. Essas entradas são
utilizadas em sinais que podem oscilar entre 0v e 5v, com padrões infinitos, como na medição
de temperatura e pressão. Mesmo as entradas sendo analógicas, a placa Arduino trabalha com
sinais digitais, sendo necessário a conversão dos sinais.
Figura 10 - Detalhes da pinagem do ATmega328P
Fonte: MICROCHIP TECHNOLOGY INC., 2020.
Elon Musk, nascido em 28 de junho de 1971 em Pretória,
África do Sul, é muito conhecido como homem de negócios
pela participação e atividade da SpaceX, Tesla Motors. É
também proprietário de diversas outras empresas e está
entre os dez maiores engenheiros de todos os tempos, pela
Você o conhece?
Temos também um ressonador de cerâmica de 16 MHz (CSTCE16M0V53-R0), que serve para
produzir oscilações de frequência, quando necessário. Além disso, a conexão USB é utilizada
para conectar o Arduino a outros dispositivos, recebendo e enviando informações por meio
dessa interface.
Não podemos nos esquecer da porta de alimentação. Cada PORT está vinculado a um
registrador de 8 bits, sendo que cada bit está vinculado à respectiva porta, assim, o bit 0 age
sobre a porta 0, o bit 1 age sobre a porta 1 e assim sucessivamente.
O Arduino possui um conjunto de registradores atuando sobre PORTS específicos, assim, os
registradores do tipo DDRB, DDRC e DDRD estão vinculados sobre os pinos de seu PORT. A
função desse registrador é configurar a direção de trabalho dos pinos. Caso o bit do registrador
seja 1, então, o pino respectivo funcionará como saída; mas, se o registrador possuir bit 0,
então, o pino funcionará como entrada.
Tomemos como exemplo o registrador DDRD = 0b11110000.
#PraCegoVer: a figura apresenta detalhes do funcionamento de um registrador e a respectiva
pinagem.
Temos também os registradores PINB, PINC e PIND, PORTB, PORTC e PORTD, sendo que a
forma de ação com os respectivos pinos irá funcionar conforme o exemplo anterior.
Para criar projetos em Arduino, você poderá utilizar o Arduino IDE 1.8.13, disponibilizado para
download no link: https://www.arduino.cc/en/software
(https://www.arduino.cc/en/software).
Essa ferramenta facilita a implementação de programas para serem utilizados na plataforma
Arduino, controlando as funcionalidades e hardwares acoplados na placa principal.
sua capacidade de inovar e chegar onde outros ainda não
chegaram. Para saber mais leia o livro Elon Musk: a
biografia de um gênio moderno e titã dos negócios. .
Quadro 2 - Registrador DDRD e pinagem correspondente
Fonte: Elaborada pelo autor, 2020.
https://www.arduino.cc/en/software
Teste seus conhecimentos
(Atividade não pontuada)
3.3 Interrupções básicas internas e
externasOs sistemas que operam na plataforma Arduino são divididos em duas partes.
Esse é o procedimento normal de um programa que utiliza a plataforma Arduino. Mas, se
ocorrer algum contratempo, como uma chave desligando durante a execução de um programa,
o programa deve estar preparado para tratar essa interrupção e continuar a execução normal
assim que o estado normal se restabeleça .
As interrupções devem ser tratadas geralmente em sistemas de tempo real, podendo ser
utilizada a função ISR (Interrupt Service Routine). No Arduino Uno, a interrupção é controlada
pelos pinos 2 e 3.
A plataforma Arduino é muito fácil de utilizar. Existem
crianças de 10 anos utilizando o Arduino para dar
movimento aos seus ursos de pelúcia. Esse fato mostra
como o ser humano está interagindo com o mundo
digital e como o dispositivo é intuitivo. No artigo “5 coisas
interessantes que podem ser feitas com a placa
Arduino”, você encontrará mais informação sobre o
assunto.
Acesse
(https://olhardigital.com.br/2015/12/10/noticias/coisa
s-interessantes-que-podem-ser-feitas-com-a-placa-
arduino/)
Você quer ler?
Carregada e executada uma única vez.
Executada constantemente.
A primeira
A
segunda
https://olhardigital.com.br/2015/12/10/noticias/coisas-interessantes-que-podem-ser-feitas-com-a-placa-arduino/
Observe o código a seguir.
#PraCegoVer: a imagem apresenta o código para tratamento de interrupção.
A interrupção é ativada pela função “attachInterrupt” e, caso haja necessidade, poderá ser
desabilitada com a função “noInterrupts()”. O tratamento da interrupção é importante, mas para
uma boa implementação do código da interrupção, precisamos compreender as fontes da
interrupção.
Figura 11 - Tratamento de interrupção
Fonte: REIS, 2019, p. 54.
3.4 Fontes de
interrupção
As interrupções podem ser originárias de fontes internas e externas. Iremos abordar
brevemente algumas dessas fontes para que possamos saber quando as interrupções deverão
ser tratadas.
Inicialmente falaremos das fontes internas de interrupções. As interrupções, de acordo com
Paixão e Junior (2017), podem ter origem nos temporizadores e Watchdog Time-out.
São dispositivos capazes de medir o tempo de um evento. Quando ocorre algum
problema relacionado ao seu funcionamento, poderá gerar problema ao funcionamento
do sistema.
Temporizadores
Temos também falhas internas que podem ocorrer em interfaces de comunicação, como na
USART, SPI, TWI, bem como, em conversores A/D e memórias EEPROM.
Com relação às falhas de origem externas podemos citar aquelas provenientes dos pinos
digitais – INT0, INT1 e dos Barramento – PC0, PC1, PC2.
3.5 Uso das portas
digitais
O Arduino Uno possui 14 portas digitais que podem ser configuradas para servir de input
(entrada) ou output (saída). Cada porta digital pode enviar e receber informações para
componentes externos, sendo capazes de controlar outros dispositivos.
Observe a figura a seguir.
#PraCegoVer: trata-se da imagem de parte da placa Arduino Uno, enfatizando as portas digitais
0 a 13.
Conforme podemos observar na figura acima, seis portas podem ser utilizadas como portas
(PWM), e receber sinais analógicos. Para controlar as entradas e saídas digitais, temos as
funções desenvolvidas para esse fim. Caso a intenção seja configurar o pino como saída
(output) deveremos utilizar a função pinMode(); caso o pino tenha que servir como entrada
(input), deve-se utilizar a função digitalWrite().
Figura 12 - Portas digitais 0 a 13
Fonte: MICROCHIP TECHNOLOGY INC., 2020.
É um recurso que inicializa o sistema quando algum erro ocorre, é muito útil caso as
outras alternativas não funcionem. 
Watchdog Time-out
Observe o seguinte código.
#PraCegoVer: a imagem apresenta o código para ativação das portas digitais.
A função digitalWrite() pode ser utilizada para ativar a I/O digital, assim, se o pino for
configurado para saída o valor deverá ser 5V ou 3.3. Podemos observar que a sintaxe da
função é digitalWrite (pino, valor) e, ao parâmetro pino, é dado o número correspondente; ao
parâmetro valor, pode ser atribuído HIGH ou LOW.
Quadro 3 - Código para ativação de portas digitais
Fonte: Elaborado pelo autor, 2020.
3.6 Projeto básico de domótica para acionar
lâmpadas
A domótica é uma palavra que representa a fusão da tecnologia com o ambiente doméstico,
assim, significa tecnologias para controle e automação do ambiente doméstico. Quando
falamos em controle do ambiente doméstico, estamos nos referindo ao controle da
luminosidade por meio de smartphones, ou melhor, por meio da internet das coisas (IoT).
Em um projeto simples para acionar lâmpadas, primeiramente devemos providenciar o material
necessário para criar o projeto, ou seja:
A seguir vamos ver como o projeto deve ser montado fisicamente. Para isso observe a figura.
1 Arduino Uno Rev 3 com cabo USB, 1 Módulo relé de 1 canal ou 2 canais 5V - 10A, 1 Lâmpada de
60W - Base E27, 1 Soquete E27, Fios jumpers Macho – Fêmea, 2 Pedaços de fios para ligar no
soquete e relé, 1 Cabo com plug de tomada para ligar a lâmpada (Recomendável para segurança),
1 Alicate de corte de sua preferência, 1 Chave do tipo Philips ou Fenda, depende do soquete, 1 Fita
isolante .
#PraCegoVer: a imagem representa um projeto para acender a lâmpada, na qual pode-se
observar, à esquerda, a placa Arduino Uno; na sequência, o relé e a lâmpada; e, mais à direita,
a tomada de energia.
Na figura acima podemos ver como ficou o projeto fisicamente, mas agora precisamos
programar o Arduino para que a lâmpada acenda e apague.
Veja o código a seguir.
#PraCegoVer: a imagem apresenta o código para acender a lâmpada.
Acabamos de ver um projeto para acender uma lâmpada, demonstrando como é simples
trabalhar com domótica.
Esse é um mercado que está em crescimento, e as empresas estão investindo pesado no
aperfeiçoamento de tecnologias.
Figura 13 - Projeto para acender lâmpada
Fonte: MESSINA, 2019.
Quadro 4 - Código para acender lâmpada
Fonte: MESSINA, 2019.
Teste seus conhecimentos
(Atividade não pontuada)
3.7 Uso de Arrays e
strings
No Arduino podemos utilizar arrays e strings, sendo muito úteis para a programação do
dispositivo.
Segundo Schildt (1997), array é uma coleção de variáveis do mesmo tipo e que compartilham o
mesmo nome. Podemos ter arrays unidimensionais chamados vetores e arrays bidimensionais
chamados matrizes.
Tomemos como exemplo de vetores a variável valores [0] = 230. Reparem que a variável está
com o índice 0 recebendo o valor 230. O quadro a seguir é um exemplo da utilização de
vetores.
#PraCegoVer: o quadro representa declarações do tipo arrays.
Os vetores e matrizes são muito úteis no campo da programação, customizando código, e
assim, tornando mais eficiência a execução.
Outro recurso importante em Arduino são as strings. Podemos considerar as strings como
matrizes de uma linha com vários caracteres. O comportamento dessa variável no Arduino é
diferente das outras linguagens, pois, na plataforma Arduino, você declara uma string e não
precisa ler caractere por caractere, facilitando a vida do programador e tornando mais fácil a
implementação.
Observe o código a seguir.
Quadro 5 - Declaração de array
Fonte: Elaborada pelo autor, baseada em REIS, 2019.
Quadro 6 - Declarações de strings
Fonte: Elaborado pelo autor, 2020.
#PraCegoVer: a imagem apresenta várias variáveis do tipo char que são declaradas strings.
Podemos observar varios formatos de declarações que irão variar conforme a necessidade e
interesse do programador.
No quadro anterior, podemos ver algumas declarações possíveis utilizando a variável string. As
formas de se declarar variáveis com strings pode variar e sua utilização vai depender da lógica
de programação e do interesse do programador.
3.8 Programação de
LCDs
O projeto de LCDs é indicado para iniciantes em Arduino. Inicialmente, iremos construir um
projeto para acender lâmpada de led, mas, posteriormente, o projeto poderá ser melhorado .
A plataforma Arduino é muito versátil, nela é possível criar diversos projetos para prática e
aprendizado. Dessa forma,iremos criar um projeto para programação de LCDs, discriminando o
material que será utilizado e apresentando a programação adequada.
Para criar um projeto para programação de LCDs, inicialmente, precisamos providenciar o
material necessário.
O material que deverá ser utilizado é:
Com o material em mãos, agora, precisamos montar o display de LCD. Para realizar a
montagem há necessidade de alguns cuidados.
Observe a figura a seguir.
#PraCegoVer: esquema com display de LCD e pinagem. 
1 Arduino Uno Ver 3 com cabo USB, 1 Display LCD de fundo azul 16x2, 1 Resistor de 1 Kohms, 2
Resistores de 220 ohms, Cabos jumper Macho – Macho, 1 Protoboard de 830 furos, 1
Potenciômetro de 25 k (Opcional) .
Figura 14 - Esquema com display de LCD e pinagem
Fonte: MESSINA, 2019.
A figura anterior representa fisicamente o projeto, mas agora precisamos configurá-lo. O quadro
a seguir apresenta as conexões necessárias.
#PraCegoVer: o quadro apresenta as conexões do projeto.
Acabamos de conectar o display de leds com a placa Arduino. Agora, precisamos programar o
microcontrolador para que controle adequadamente os leds.
Observe o código a seguir.
Quadro 7 - Conexões do projeto
Fonte: Elaborado pelo autor, 2020.
#PraCegoVer: o quadro apresenta o código do projeto.
Acabamos de montar um projeto para programar um display de LCD, e pudemos verificar como
é simples a utilização da plataforma Arduino.
A tecnologia Arduino, desde sua criação, vem sendo largamente utilizada pelos profissionais da
tecnologia, demonstrando que pode ser utilizada para a criação de projetos simples ou mais
complexos.
Quadro 8 - Programa para configuração
Fonte: MESSINA, 2019.
Crie um testador de pilhas que deverá mostrar no
display a tensão da pilha e a temperatura do ambiente.
Trata-se de um projeto simples, que poderá ser
desenvolvido facilmente, a partir do qual colocaremos
em prática o conhecimento adquirido.
Vamos Praticar!
As tecnologias que incorporam microcontroladores não
têm limites, podendo ser utilizadas para a realização de
diversos serviços e desenvolvimento de muitas
pesquisas.
Nesta unidade, você teve a oportunidade de:
Conclusão
estudar os microcontroladores ATmega328P;
estudar a estrutura e funcionamento das placas
Arduino Uno;
estudar como criar projetos com Arduino.
AMAZON. Amazon Web Services. Editor, 2020. Disponivel
em: https://create.arduino.cc/editor/rick1973/e742b93c-
6480-4fb8-9424-397b9eb5246c
(https://create.arduino.cc/editor/rick1973/e742b93c-6480-
4fb8-9424-397b9eb5246c). Acesso em: 29 nov. 2020.
COMO é a fabricação de uma placa da plataforma Arduino no Brasil? [S. l.: s. n.], 2019.
1 vídeo (8 min). Publicado pelo canal RoboCore. Disponivel em:
https://www.youtube.com/watch?v=Bi6koyh0W20
(https://www.youtube.com/watch?v=Bi6koyh0W20). Acesso em: 1 dez. 2020.
GIMENEZ, S. P. Microcontroladores 8051. 1. ed. São Paulo: Érica, 2010.
MESSINA, A. P. Como ligar uma lâmpada no Arduino Uno. Tecdicas, 2019. Disponivel
em: https://tecdicas.com/como-ligar-uma-lampada-no-arduino-
(https://tecdicas.com/como-ligar-uma-lampada-no-arduino-uno/)Uno
(https://tecdicas.com/como-ligar-uma-lampada-no-arduino-uno/)/
(https://tecdicas.com/como-ligar-uma-lampada-no-arduino-uno/). Acesso em: 1
dez. 2020.
MICROCHIP TECHNOLOGY INC. ATmega328P. Microchip. Disponivel em:
https://www.microchip.com/wwwproduc
(https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATmega328p)t
(https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATmega328p)s/en/ATmega328p
(https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATmega328p). Acesso em: 1 dez.
2020.
MONK, S. Programação com Arduino. 2. ed. New York: Bookman Editora Ltda, 2017.
Referências
https://create.arduino.cc/editor/rick1973/e742b93c-6480-4fb8-9424-397b9eb5246c
https://www.youtube.com/watch?v=Bi6koyh0W20
https://tecdicas.com/como-ligar-uma-lampada-no-arduino-uno/
https://tecdicas.com/como-ligar-uma-lampada-no-arduino-uno/
https://tecdicas.com/como-ligar-uma-lampada-no-arduino-uno/
https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATmega328p
https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATmega328p
https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATmega328p
MORDKA, S. Eletrônica Digital: teoria, componentes e aplicações. São Paulo: Gen,
2014.
NOYCE, R. Robert Noyce. 1. ed. [S.l.]: Book on Demand Ltd, 2013. Disponivel em:
https://www.amazon.com.br/Robert-Noyce-Jesse-Russell/dp/5512227
(https://www.amazon.com.br/Robert-Noyce-Jesse-Russell/dp/5512227491)4
(https://www.amazon.com.br/Robert-Noyce-Jesse-Russell/dp/5512227491)91
(https://www.amazon.com.br/Robert-Noyce-Jesse-Russell/dp/5512227491).
Acesso em: 1 dez. 2020.
PAIXÃO, R. R.; JUNIOR, J. C. D. S. Circuitos Eletroeletronicos: fundamentos e
desenvolvimentos projetos lógicos. São Paulo: Érica, 2017.
REIS, F. D. Revolução 4.0. 1. ed. [S.l.]: Cultura, 2019.
SCHILDT, H. C Completo e Total. São Paulo: Pearson, 1997.
STALLING, W. Arquitetura e organização de computadores. 10. ed. São Paulo:
Pearson, 2017.
TANENBAUM, A. Organização estruturada de computadores. 6. ed. São Paulo:
Pearson, 2013.
WHITMAN, N. Elon Musk: A biografia de um gênio moderno e titã dos negócios. [S.l.],
2019. Disponivel em: https://www.amazon.com.br/Elon-Musk-Biografia-Moderno-
Neg%C3%B3cios-ebook/dp/B08BZ3KHJM/ref=asc_df_B08BZ3KHJM/?
tag=googleshopp00-
20&linkCode=df0&hvadid=379726607881&hvpos=&hvnetw=g&hvrand=928965313
1700558169&hvpone=&hvptwo=&hvqmt=&hvdev=c&hvdvcmdl=&hvloci
(https://www.amazon.com.br/Elon-Musk-Biografia-Moderno-Neg%C3%B3cios-
ebook/dp/B08BZ3KHJM/ref=asc_df_B08BZ3KHJM/?tag=googleshopp00-
20&linkCode=df0&hvadid=379726607881&hvpos=&hvnetw=g&hvrand=928965313
1700558169&hvpone=&hvptwo=&hvqmt=&hvdev=c&hvdvcmdl=&hvloci). Acesso
em: 1 dez. 2020.
https://www.amazon.com.br/Robert-Noyce-Jesse-Russell/dp/5512227491
https://www.amazon.com.br/Robert-Noyce-Jesse-Russell/dp/5512227491
https://www.amazon.com.br/Robert-Noyce-Jesse-Russell/dp/5512227491
https://www.amazon.com.br/Elon-Musk-Biografia-Moderno-Neg%C3%B3cios-ebook/dp/B08BZ3KHJM/ref=asc_df_B08BZ3KHJM/?tag=googleshopp00-20&linkCode=df0&hvadid=379726607881&hvpos=&hvnetw=g&hvrand=9289653131700558169&hvpone=&hvptwo=&hvqmt=&hvdev=c&hvdvcmdl=&hvloci

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