Aula 3 - Experimentos com arduino

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ELETRÔNICA DIGITAL
ROBERTO MACENA
Introdução à Eletrônica Digital
Eletrônica digital consiste em técnicas que utilizam sistemas digitais de forma pura ou em conjunto com sistemas analógicos;
Ela é utilizada amplamente em quase todas as áreas, tais como: Computadores, automação, robôs, tecnologia e ciência médica, transportes, entretenimento, exploração espacial, entre outros;
Introdução à Eletrônica Digital
Na ciência, na tecnologia, nos negócios e em muitos outros campos de trabalho tratamos de quantidades;
Elas são medidas, monitoradas, guardadas, manipuladas aritmeticamente, observadas ou utilizadas de alguma outra maneira na maioria dos sistemas físicos;
Existem basicamente duas formas de representação dos valores das quantidades: a analógica e a digital.
Introdução à Eletrônica Digital
Na representação analógica, uma quantidade é representada por uma tensão, uma corrente ou uma medida de movimento que seja proporcional ao valor da quantidade em questão!
Introdução à Eletrônica Digital
Exemplo:
Introdução à Eletrônica Digital
Exemplo:
Introdução à Eletrônica Digital
Exemplo:
Introdução à Eletrônica Digital
Exemplo:
Introdução à Eletrônica Digital
As quantidades analógicas têm uma importante característica: elas podem variar ao longo de uma faixa contínua de valores;
Introdução à Eletrônica Digital
Na representação Digital, as quantidades não são representadas por quantidades proporcionais, mas por símbolos denominados dígitos.
Introdução à Eletrônica Digital
Exemplo:
Introdução à Eletrônica Digital
Exemplo:
Introdução à Eletrônica Digital
Exemplo:
Introdução à Eletrônica Digital
Um sistema digital é uma combinação de dispositivos projetados para manipular informação lógica ou quantidades físicas que são representadas no formato digital;
Esses dispositivos são na maioria das vezes eletrônicos, mas podem, também, ser mecânicos, magnéticos ou pneumáticos. 
Introdução à Eletrônica Digital
Um sistema analógico contém dispositivos que manipulam quantidades físicas que são representadas na forma analógica.
Introdução à Eletrônica Digital
Vantagens das técnicas digitais
Os sistemas digitais são geralmente mais fáceis de serem projetados.
Fácil armazenamento de informação.
Maior precisão e exatidão.
Introdução à Eletrônica Digital
Vantagens das técnicas digitais
As operações podem ser programadas.
Os circuitos digitais são menos afetados por ruído.
Cis digitais podem ser fabricados com mais dispositivos internos.
Introdução à Eletrônica Digital
Desvantagem das técnicas digitais
O MUNDO REAL É QUASE TOTALMENTE ANALÓGICO!
Introdução à Eletrônica Digital
Existem vários dispositivos digitais em que se pode implementar as técnicas de eletrônica digital;
CI´s específicos de portas lógicas, conversores digitais analógicos/digital ou digital/analógico, sistemas digitais confeccionados em CI´s, entre outros;
Introdução à Eletrônica Digital
Porém com o avanço da tecnologia digital foram desenvolvidos vários dispositivos encapsulados em chips que podem executar várias funções bastando apenas programá-los;
Alguns exemplos são os DSP’s, FPGA’s, Microcontroladores, Microcomputadores, Smartphones, entre outros.
Introdução à Eletrônica Digital
Nesta disciplina que tem por objetivo dar noções de eletrônica digital para a solução de problemas reais serão utilizados dois dispositivos digitais:
Introdução à Eletrônica Digital
Arduinos Revolution e UNO
Introdução à Eletrônica Digital
Smartphones
Introdução à Eletrônica Digital
Faça um circuito digital que dispare uma sirene e pisque os sinais luminosos quando a maioria dos jurados não aprovar o candidato:
Plataforma Arduino
Projeto criado na Itália por Mássimo Banzi;
Seu objetivo é complementar o ensino de programação, computação física e gráfica;
Possui um Hardware e um Software Open-Source;
Permite o desenvolvimento de projetos de automação de forma fácil e rápida;
Plataforma Arduino
Plataforma baseada nos microcontroladores Atmel da AVR (AtMega 168, 328, 1280, 2560);
Oferece um IDE e bibliotecas de alto nível;
Programado em C/C++;
Tipos de Arduino
Duemilanove
Tipos de Arduino
Uno
Tipos de Arduino
Mega
Tipos de Arduino
Nano
Tipos de Arduino
LilyPad
Tipos de Arduino
Revolution
Shields para Arduino
Ethernet
Shields para Arduino
Ethernet
Shields para Arduino
Ponte H
Shields para Arduino
GSM
Shields para Arduino
XBee
Shields para Arduino
GPS
Módulos para Arduino
Leitor Rfid
Módulos para Arduino
Ponte H
Módulos para Arduino
Wifi
Módulos para Arduino
Relé
Sensores para Arduino
Ultrassônico
Sensores para Arduino
Umidade e temperatura
Sensores para Arduino
Acelerômetro e giroscópio
Sensores para Arduino
Sensor de temperatura
Sensores para Arduino
Sensor de presença
Sensores para Arduino
Sensor de corrente invasivo
Sensores para Arduino
Sensor de corrente não-invasivo
Sensores para Arduino
Sensor de umidade de solo
Ambiente de programação arduino
Ambiente de programação arduino
Ambiente de programação arduino
Para ligar componentes em portas digitais e analógicas e manipularmos usamos códigos de programação tais como:
pinMode(<porta>, <modo>)
digitalWrite(<porta>, 0 ou 1)
digitalRead(<porta>)
analogRead(<porta>)
analogWrite(<porta>, <valor>)
Experiência 1 – Led Blink
Identificação da polaridade dos LED’s
Experiência 1 – Led Blink
Tensão de operação
Vermelho = 1,6 V
Verde = 2,1 V
Amarelo = 2,1 V
Azul = 4 a 5 V
Experiência 1 – Led Blink
Circuito 
Experiência 1 – Led Blink
Programação
Experiência 1 – Led Blink
Programação
Experiência 2 – Acionando LED’s pelo serial monitor
Circuito
Experiência 2 – Acionando LED’s pelo serial monitor
Programação
Experiência 2 – Acionando LED’s pelo serial monitor
Programação
Experiência 2 – Acionando LED’s pelo serial monitor
Programação
Experiência 2 – Acionando LED’s pelo serial monitor
Programação
Experiência 3 – Fade com arduino
Circuito 
Experiência 3 – Fade com arduino
Programação
Experiência 3 – Fade com arduino
Programação
Experiência 3 – Fade com arduino
Programação