Introdução ao Arduino

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Técnico em Eletroeletrônica
Introdução ao
Prof. Renan Imamura
renan.imamura@gmail.com
ESCOLA SENAI “Humberto Reis Costa"
O que é o Arduino?
O Arduino é um projeto que engloba software e
hardware e tem como objetivo fornecer uma
plataforma fácil para prototipação de projetos
interativos, utilizando um microcontrolador.
Conceitos Básicos
• Microcontrolador Atmel
Assim como um computador, o microcontrolador possui:
1. Microprocessador (ULA – Unidade Lógica Aritmética)
2. Memória RAM
3. Memória Flash (para guardar o software)
4. Temporizadores
5. Contadores
6. Periféricos
Tipos de ARDUINOS Recursos do 
projeto
Características
ARDUINO UNO
• Microcontrolador Amega 328P
• Tensão de operação 5V
• Tensão de Entrada 7 – 12V
• I/Os 14 Pinos (20 mA)
• 6 PWMs
• 6 entradas analógicas 0 a 5V
• Memória Flash 32KB
• Memória RAM 2KB
• EEPRON 1KB
Conceitos Básicos
Conceitos Básicos de Programação
• O ARDUINO é um computador que segue instruções
detalhadas dadas por seres humanos.
• Para que o ARDUINO execute uma determinada tarefa,
devemos programa-lo.
• Um programa é uma sequência de instruções
codificadas em uma linguagem de programação
Conceitos Básicos
De Programação
Entradas
Recebe os sinais 
do mundo físico 
convertidos em 
sinais elétricos.
Processamento
Manipulam, 
interpretam e 
transformam os 
sinais.
Saídas
Atualiza as saídas 
conforme 
instruções dadas 
pela programação
Sensores Atuadores, indicadores
Variáveis Digitais
São caracterizadas por possuírem dois estados diferentes
• Verdadeiro / Falso ou 0 / 1 ou HIGH / LOW
Variáveis Analógicas
São aquelas que podem tomar um número infinito de valores
compreendidos dentro de dois limites. Ex. Temperatura, Pressão, Som,
Luminosidade.
Conceitos Básicos
Ambiente de Desenvolvimento (IDE)
IDE – Integrated Development Environment
Principais funcionalidades são:
• Escrever códigos de programação;
• Salvar os códigos de programação;
• Compilar um programa;
• Transferir o código compilado ao ARDUINO.
Ambiente de Desenvolvimento (IDE)
Funções setup() e loop()
São duas principais partes de um programa desenvolvido para 
ARDUINO.
setup(): onde devem ser definidas algumas
configurações iniciais do programa.
Executa uma única vez!
loop(): função principal do programa.
Fica executando indefinidamente!
Funções setup() e loop()
São duas principais partes de um programa desenvolvido para ARDUINO.
Funções Digitais
Função pinMode() -> Utilizada dentro do void setup()
Determina a função da porta digital, entrada ou saída.
pinMode(pino, modo)
• pino: número da porta digital do arduino;
• modo: defini se a porta é uma entrada ou saída digital.
Função digitalWrite()
Escreve um estado para uma saída digital.
digitalWrite(pino, estado)
• pino: número da porta digital do arduino;
• estado: HIGH / LOW -> 5 v ou 0 v
Funções Digitais
Função digitalWrite()
Funções Digitais
Atraso no Programa
Função delay()
Trava o programa por tempo determinado.
delay(ms)
• ms: tempo em milisegundos
Primeiro Programa: Blink
Primeiro Programa
Função pinMode()
pinMode(número do pino, 
função)
Função digitalWrite() -> Saída 
Digital
digitalWrite(número do pino, 
estado)Função dealy()
Delay(tempo de espera em ms)
Primeiro Programa
1. Conectar o arduino à entrada USB do computador
2. Informar qual modelo do Arduino
Primeiro Programa
1. Conectar o Arduino à entrada USB do computador
2. Informar qual modelo do Arduino
3. Selecionar a porta em que o Arduino está conectado.
Primeiro Programa
1. Conectar o Arduino à entrada USB do computador.
2. Informar qual modelo do Arduino.
3. Selecionar a porta em que o Arduino está conectado.
4. Gravar o código na placa.
Carregar!
Verificar!
Pronto!
Pronto! Seu programa está 
rodando no Arduino!
Conceitos Básicos
Atividade
Realizar um projeto de semáforo conforme a lógica abaixo:
• Sinal verde (8 segundos);
• Sinal amarelo (2 segundos);
• Sinal Vermelho (6 segundos)
Conceitos Básicos
Atividade 2
Realizar um projeto de semáforo de um cruzamento.
Avenida 1
• Sinal verde (8 segundos);
• Sinal amarelo (2 segundos);
• Sinal Vermelho (8 segundos)
Avenida 2
• Sinal verde (6 segundos);
• Sinal amarelo (2 segundos);
• Sinal vermelho (10 segundos)
Declaração de Variáveis Inteiras 
int “nome da variável” = valor inteiro
Exemplo:
As variáveis globais são 
declaradas antes do 
void setup()
Esta função retorna o estado de uma entrada digital. É utilizada para 
verificar o estado de um botão, uma chave de fim de curso, etc... 
digitalRead(pino)
• pino: número da porta digital do arduino;
Entradas Digitais
Função digitalRead()
Lembre-se de configurar a porta do 
Arduino como entrada digital
Entradas Digitais
Função digitalRead()
• A função digitalRead() deve ser
atribuída a uma variável.
Exemplo:
Entradas Digitais
Função if() else
• O comando if() checa uma
condição e executa os
comandos programados caso
a resposta seja verdadeira.
• O comando else, executa os
comandos programados caso
a resposta seja falsa.
Função if() else
Eletrônica dos Botões
EX: Botão -> Resistor de pull-up e pull-down
Função digitalRead()
Atividade
Verificar o funcionamento do código Button presente nos exemplos:
Atividade
Entendendo a programação!
O que está faltando no 
circuito eletrônico?
Atividade
Eletrônica
Atividade
Para evitar acidentes no ambiente de trabalho, uma regra de
segurança em vários equipamentos industriais é obrigar que um
usuário aperte dois botões, um com cada mão, para acionar uma
máquina. É o caso da máquina de corte usada em fábricas de papel.
Com a seguinte montagem podemos simular esta situação. O LED
somente acende se os dois botões do circuito estiverem
pressionados:
Atividade – Resposta Lógica E
Atividade – Resposta Outra Opção Comando E
Atividade
Faça mais uma modificação no código fonte do exercício 1 para que
você possa acender o LED do pino 13 pressionando ou o botão 1 ou o
botão 2. Ao deixar de pressionar, o LED se apaga.
Atividade – Resposta Lógica OU
Leitura Serial de uma Entrada Digital
Aqui, veremos como monitorar uma entrada digital por meio da
comunicação serial entre o Arduino e o computador através do cabo
USB.
Função para iniciar a comunicação serial:
O valor de 9600 indica que esta comunicação serial terá 9600 bits de 
dados por segundo.
Leitura Serial de uma Entrada Digital
Função para escrever algo na porta serial:
Para enviar uma variável pela
serial, não se utiliza aspas.
Para enviar um texto pela
serial, deve-se utilizar aspas!
Leitura Serial de uma Entrada Digital
Função para escrever algo na porta serial:
Escreve na serial e pula para próxima linha!
Escreve na serial e mantem na mesma linha!
Leitura Serial de uma Entrada Digital
Exemplo “DigitalReadSerial”
Leitura Serial de uma Entrada Digital
Atividade
Verificar o funcionamento do exemplo “DigitalReadSerial” disponível na 
IDE do arduino.
Entradas Analógicas
Função analogRead()
Lê o valor de um pino analógico especificado. A placa Arduino Uno
possui 6 conversores analógicos-digital de 10 bits. Isso significa que
este irá mapear tensões entre 0 e 5 V para valores inteiros entre 0 e
1023.
Exemplo:
Entradas Analógicas
Leitura Serial de uma Entrada Analógica
Verificar o funcionamento do código AnalogReadSerial presente nos
exemplos do IDE Arduino.
Entradas Analógicas
Leitura Serial de uma Tensão
Verificar o funcionamento do código ReadAnalogVoltage presente nos
exemplos do IDE Arduino.
Entradas Analógicas
Atividade
Verificar o funcionamento do código AnalogInput presente nos
exemplos do IDE Arduino.
Entradas Analógicas
AnalogInput: Entendendo o programa!
Entradas Analógicas
Atividade
Circuito Eletrônico:
Substituir o Potenciômetro por
LDR.
Saídas Analógicas (PWM – Pulse Width Modulation)
PWM é uma técnica utilizada para controle de dispositivos variando a
intensidade. Por exemplo,intensidade de giro de um motor, brilho de uma
lâmpada.
Através do PWM, pode-se, de forma digital, modular um sinal analógico.
0,5 V
2,5 V
4,5 V
Saídas Analógicas (PWM – Pulse Width Modulation)
Função analogWrite()
Os sinais PWMs do arduino são controlados utilizando a função 
analogWrite() conforme abaixo:
analogWrite(Pino, Valor)
• Pino: Porta física onde se deseja aplicar o PWM.
• Valor: Valores compreendidos entre 0 e 255.
Exemplo:
Interpolação Linear – Função map()
Função map()
A função map() é utilizada quando se deseja remapear um valor de um
intervalo para outro. Por exemplo:
Temos uma variável que varia entre 0 e 1023 mas temos que utiliza-la
em uma função que aceita apenas 0 a 255.
=map(valor, deMenor, deMaior, para enor, paraMaior)
Exemplo:
Valores variam entre 0 e 1023
Valores variam entre 0 e 255
Controlando a Intensidade de Brilho de um LED
Atividade
Desenvolver um programa que, através de um
potenciômetro conectado à uma entrada analógica
(função analogRead()) controle a intensidade de um LED
conectado à uma saída PWM (Função analogWrite())
Controlando a Intensidade de Brilho de um LED
Solução
ServoMotor
Um Servo motor CC é formado basicamente por um pequeno motor
de corrente contínua, um potenciômetro de realimentação, uma caixa
de engrenagens e um circuito eletrônico para fazer o seu
acionamento.
ServoMotor
Ligação
Os servos possuem 3 fios sendo o primeiro de
GND, o segundo 5 V (alimentação) e o terceiro
para o sinal.
ServoMotor
Acionamento do Servo Motor
ServoMotor
Para gerar o PWM com duty-cicle variando de 1 a 2ms com período de 
20ms, existe a biblioteca Servo.h disponível da IDE do Arduino.
Para a utilização da biblioteca, deve-
se seguir as seguintes etapas:
1. Incluir a biblioteca;
2. Criar um objeto para controlar o
servo;
3. No void setup(), deve-se indicar
a porta que será gerado o sinal
do servo;
4. Enviar uma posição para o
servo.
1
2
3
4
ServoMotor
Atividade
Verificar o funcionamento do exemplo knob da IDE do Arduino.
Display LCD – Liquid Crystal Display
O display de LCD é uma peça importante em projetos em que você
precisa visualizar a leitura de um sensor ou mesmo para transmitir
uma informação para o usuário.
Também pode ser utilizado quando há necessidade de
parametrização do projeto. Assim é possível visualizar e interagir com
o equipamento.
Fácil interação com Arduino!
Display LCD – Liquid Crystal Display
Controle
PinOut!
Display LCD – Liquid Crystal Display
Ligação com o Arduino
Display LCD – Liquid Crystal Display
Ligação com o Arduino
Display LCD – Liquid Crystal Display
Principais funções do Arduino para LDC!
Indica como os pinos do LCD 
estão interligados no Arduino.
Configura o modelo do display. 
Em nosso caso 16x2.
Posiciona o cursor na linha e 
coluna indicada no comando.
Escreve um dado no 
display. Se estiver entre 
aspas trata-se de um texto
Escreve um dado no display. Se estiver 
entre aspas trata-se de um texto, caso 
contrário, trata-se de um valor.
Display LCD – Liquid Crystal Display
Primeiro programa “Hello SENAI”
Incluindo a biblioteca LCD
Criando as variáveis para definição dos pinos
Definição dos pinos conectados ao LCD
Inicializando o display
Número de colunas
Número de linhas
Posicionando o cursor onde se deseja escrever
Número de linhas
Posicionando o cursor onde se deseja escrever
Escrevendo um TEXTO
Escrevendo um TEXTO
Tempo de atraso
Display LCD – Liquid Crystal Display
Atividade
Desenvolva um projeto em que ao pressionar um botão, uma
indicação “Botao Ligado” será mostrada em um display LCD. Em
quanto o botão estiver desligado a indicação será “Botao Desligado”.
Display LCD – Liquid Crystal Display
Atividade
Desenvolva um projeto onde o valor de uma entrada analógica é
mostrada em um display LCD.
Display LCD – Liquid Crystal Display
Atividade
Desenvolva um projeto onde o valor de uma entrada analógica é
mostrada em um display LCD. Porém agora deverá ser mostrada em
volts.
FIM