Curso de Introdução ao Arduino
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Curso de Introdução ao Arduino

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CURSO DE INTRODUÇÃO AO ARDUINO

Autor:

 Vinícius Neves de Figueiredo

Estudante de Engenharia Elétrica - UFF

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PARTE 1 \u2013 INTRUDUÇÃO

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O QUE É ARDUINO?

 O arduino é um Microcontrolador em que é possível ser reprogramado, no mundo

da computação e da eletrônica isso é chamado de open source. Com ele, você será capaz de

controlar inúmeros dispositivos e componentes de circuitos elétricos, por exemplo, LEDs,

motores, chaves, a luz de uma casa, sensores, temperatura, a potencia de um determinado

equipamento, um robô, e muito mais.

O arduino

 O Arduino UNO é um microcontrolador em que possui 13 entradas do tipo digital 5
do tipo analógica, sendo que 6 das digitais possuem o recurso de PWM, que conta também

com 2 pinos de comunicação RX/TX, e mais saídas de 3,3V e 5V, e alguns outros recursos

que serão comentados durante o curso.

 Portas digitais

 Pinos de comunicação RX/TX

 Portas Analógicas

 Logo neste início foram falados muitos conceitos que são comuns dentro do mundo

da eletrônica, vamos começar definindo-os.

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Entradas e saídas analógicas e digitais

 A porta digital tem o seu funcionamento de acordo com os princípios boolianos, ou
seja, possui apenas dois estados: Verdadeiro ou Falso, certo ou errado, 0 ou 1, High ou Low.

No caso do arduino, ser High ou Low quer dizer que está passando corrente elétrica por

aquela porta ou não.

No gráfico acima em t \u3f5 [0,2] não existe corrente elétrica, logo o estado é igual a

LOW, enquanto que em t \u3f5 [2,4] está passando uma corrente de 1A.

OBS.: A portas digitais do arduino suportam até 40mA

A porta analógica é capaz de receber e fornecer tensões distintas de HIGH ou LOW.

Ela tem a resolução de 10 bits (0 até 1023) para medir uma tensão de 0 até 5V, utilizando

uma simples regra de três para isso. Por exemplo, se temos uma tensão de 3,5V:

Temos que , como ele só lê valor positivo, então o arduino irá te fornecer o

número 716.

A seguir, um exemplo de um sinal analógico

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PWM (Pulse Width Modulation)

 Este é um conceito muito famoso dentro do ramo da engenharia, ele é utilizado para
controlar a potência de determinado dispositivo, no arduino está localizado junto às portas

digitais que possuem o símbolo . Com ele podemos controlar o que é chamamos de Duty

Cycle, que é uma porcentagem da potência total que poderia ser entregue ao dispositivo.

Exemplo de Duty Cycle:

Porta de Rx / Tx (receiving / transmiting)

 Essas são as portas de comunicação do Arduino, elas são necessárias para adaptar
uma comunicação bluetooth, wireless, rádio, dentre outros tipos...

A Protoboard (breadboard)

 A protoboard é um ambiente de prototipagem que faz com que seja fácil a
montagem e a desmontagem de circuitos elétricos, não precisando assim de soldas, junções

e \u201cgambiarras\u201d no circuito.

 Trata-se de uma placa cheia de pequenos buracos de espaçamento e tamanho

padronizados, em que praticamente todo componente eletrônico é compatível com a

mesma. Esses pequenos orifícios estão conectados como será mostrado no esquema a

seguir.

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 Será preciso um pouco de prática até que você possa criar os circuitos sem precisar

pensar se está conectando o circuito em paralelo ou em série. É de boa prática energizar as

trilhas da periferia da protoboard com a tensão que será utilizada no projeto.

CIRCUITO EM SÉRIE E EM PARALELO NA PROTOBOARD

Observe a protoboard acima, na parte de cima temos os LED conectados em série, enquanto

que na parte de baixo da figura tempos os resistores conectados em paralelo.

Se ligássemos estes LEDs em série com uma bateria poderíamos representar como:

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Se ligássemos as resistências em paralelo e utilizando uma bateria como fonte de tensão,

poderíamos representar como:

LED (Light Emitter Diode)

O led é um dispositivo que permite a passagem de corrente elétrica em apenas um

sentido do catodo para o anodo, o LED de 5mm simples precisa de apenas 4mA para e 1,90V

para ser ligado, com isso podemos ligar vários LEDs em paralelo utilizando a saída digital

(max 40mA), porém só conseguimos ligar 2 LEDs em série!

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Hello World (Eletrônica)

 Agora que aprendemos os conceitos iniciais, podemos começar a fazer as nossas
experiências e assim aplicar todo o conhecimento que ganhamos até aqui. Iremos começar

com um simples exemplo bem simples, iremos ligar um LED utilizando um botão.

O botão funciona de maneira muito simples, ele é na verdade uma chave que está sempre

aberta até que alguém o aperte. Quando isso acontece, ele vai deixar fluir corrente por

todas as suas quatro \u201cpernas\u201d permitindo, por exemplo, controlar se vai passar corrente em

um local ou não!

O mesmo é utilizado em uma infinidade de eletrodomésticos e eletrônicos, a única

diferença é que a empresa coloca uma capa neste botão para poder deixa-lo mais

\u201camigável\u201d.

Montagem do circuito para acender o LED:

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Exercícios Propostos

1. Ligue dois LEDs em série.

2. Ligue 4 LEDs em paralelo.

3. Porque não é possível ligar 3 LEDs em série?

4. Quantos LEDs são possíveis ligar em paralelo? (quantidade teórica)

Programação

 Neste momento vocês já conseguem ligar um LED apertando um botão, mas seria
mais interessante ligar o LED a partir de um sensor mesmo quando nós bem entendermos,

concordam? Para isso precisamos da ajuda da programação.

 A Programação que o Arduino utiliza é uma espécie de programação clássica bem

diferente da utilizada no NXT, é composto apenas linhas de código, essas são baseados em

uma linguagem chamada C++, que nasceu na década de 80 e que até hoje é uma das

linguagens mais \u201cfaladas\u201d no mundo da computação, pelos seguintes motivos:

\uf0b7 Rápida;

\uf0b7 Fácil Uso;

\uf0b7 Portável (aceito em Linux, Windows, Mac e outras plataformas);

\uf0b7 Aceita em chips e microcontroladores (Esse é o nosso caso!);

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TIPO DE DADOS

 Vamos Começar Falando sobre os tipos de dados, que nada mais são que as variáveis

ou onde você vai poder armazenar seus dados. Neste curso trataremos apenas de 4 tipos de

dados: um para tratar de números inteiros, dois para tratar de números não inteiros e um

para caracteres.

TIPO INT

Para armazenar valores inteiros utilizamos o tipo \u2018int\u2019, com ele conseguimos armazenar

números entre -32.768 até 32.767, ou seja, de até . Existem várias maneiras de

iniciar uma variável, a seguir serão expostos alguns exemplos:

TIPO DOUBLE / FLOAT

O \u2018double\u2019 e o \u2018float\u2019 utilizados para armazenar números não inteiros, no caso do arduino os

dois tipos significam exatamente a mesma coisa, na verdade, o hardware do arduino

permite existir apenas o tipo Float, porém muitos programadores tem o habito de utilizar o

tipo double quando programam em JAVA, C, C# entre outras linguagens pois com ele é

possível armazenar um número com o dobro de precisão que o float a custo de um maior

consumo da