apostila de experiências do mini curso de arduino fatec sorocaba

7/23/2019 Apostila de Experincias Do Mini Curso de Arduino Fatec Sorocaba

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FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA

ELETRNICA AUTOMOTIVA

Apostila de Experincias para Mini Curso deArduino

Dr. Jos Luiz Antunes de AlmeidaTecnlogo Maurcio Ribeiro Maciel

Sorocaba

2015


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NDICE

1. Download e Instalao da IDE Arduino............................................................ 2

2. Experincia 01 - Pisca LED................................................................................ 2

3. Experincia 02 - Acionamento de LED com Boto........................................ 10

4. Experincia 03 - Monitoramento do sinal analgico via serial..................... 18

5. Experincia 04 - Leitura Analgica com variao de Freqncia................ 23

6. Experincia 05 - Variando o LED..................................................................... 28

7. Experincia 06 - Controle do brilho de um LED com Potencimetro........... 31

8. Experincia 07 - Display 7 Segmentos............................................................ 36

9. Experincia 08 - Contador................................................................................ 39

10. Experincia 09 - Controle utilizao de um Display LCD............................... 48

11.Programas Finais............................................................................................... 55


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1. Download e Instalao da IDE Arduino

Para instalar o IDE do Arduino, entre na pgina www.arduino.cce clique em

Download. Na pgina seguinte, selecione qual o sistema operacional desejado e

instale diretamente o IDE ou baixe o arquivo compactado e salve-o em uma pasta do

seu computador. A Figura1 mostra a pgina de download.

Figura 1. Pgina de download do IDE do ArduinoFonte: www.arduino.cc

2. Experincia01 - Pisca LED

Existe um programa que j vem normalmente gravado no Arduino e que faz

um LED conectado ao pino 13 piscar. Ser feito o mesmo programa, mas explicado

passo a passo e com o LED conectado a outra sada digital, o pino 10.
http://www.arduino.cc/http://www.arduino.cc/http://www.arduino.cc/


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2.1. O Hardware

Com o software gratuito Fritzing, disponvel na pgina

http://www.fritzing.org, possvel desenhar os esquemas de ligao do Arduino. A

Figura2 ilustra o hardware do programa que ser elaborado.

No esquema da Figura 2, observe as ligaes dos fios nos pinos 10 (sada

digital, feita com fio vermelho) e massa (GND, feita com fio preto).

O LED tem um terminal mais longo que o outro, que seu terminal de anodo.

Como os LEDs possuem limite de corrente, foi adicionado um resistor de 220 , em

srie com o LED da Figura 2. Isso tambm garante a limitao de corrente de sadado pino digital do Arduino.

Figura 2. Esquema de ligao do LED para o primeiro exemploFonte. Desenhado com o software Fritzing.

2.2. O Software

Para editar o programa, execute o aplicativo Arduino. Ser aberta uma pgina

como a da Figura 3, que um modelo (template) do arquivo que ser criado para o

programa.
http://www.fritzing.org/http://www.fritzing.org/http://www.fritzing.org/


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Os programas no Arduino possuem dois loops,respectivamente o loop de

setup, onde so feitas vrias definies e um loop de execuo, que ser

executado indefinidamente quando o programa for acionado.

A primeira providncia salvar o programa com um nome mais significativo,

relacionado com a ao executada. Neste caso, escolhemos o nome Pisca_LED e

selecionamos Arquivo/Salvar como... e salvamos o programa com o nome

escolhido.

Verifique que aps ter salvado o arquivo, foi criada uma pasta com o nome do

projeto e que contm internamente o arquivo Pisca_LED.ino. Para criar o

programa, digite o texto contido na Figura 4.

Na linguagem do Arduino, assim como em outras linguagens, o contedo

escrito aps duas barras inclinadas (//) considerado comentrio e no

compilado. Assim, as duas primeiras linhas poderiam at ser suprimidas. Isso,

entretanto, no conveniente. bom inserir um cabealho indicando o nome do

arquivo criado e qual o resultado quando esse arquivo for executado.


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Figura 3. Template para a elaborao do programa.

Antes do loopde setup, definida uma constante inteira, chamada LED,

que passa a ser um apelido para o pino 10. Assim, durante o programa, no

necessrio ficar lembrando a todo instante em que pino est o LED. Alm disso, se

for decidido trocar o pino de conexo do LED, isso poder ser feito apenas nessa

definio, mantendo-se o restante do programa intacto.

Dentro do loop de setup feita a definio como sada do pino onde o LED

est conectado. Isso sempre necessrio, uma vez que esse pino digital poderia ser

utilizado de outra maneira, por exemplo, como entrada. Para tanto, utilizada a

funo pinMode, com parmetros LED (o pino e questo) e OUTPUT (indicando que

esse pino ser sada).

Observe a palavra void antes do setup. Isso significa que esse loop no

retorna qualquer valor. (void pode ser traduzido como vazio, sem valor).


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Figura 4. O programa Pisca_LED

Tambm interessante observar a necessidade de concluir uma linha de

cdigo com ponto e vrgula ( ; ) para indicar o fato ao compilador. Na sequncia

funo pinMode so colocadas duas barras inclinadas e acrescentado um

comentrio explicando o que faz aquela linha de cdigo.

No loop de execuo, chamado simplesmente de loop foi colocada a

palavra void com o mesmo significado anteriormente explicado. Dentro do loop( )

colocado o programa que ser executado indefinidamente.

Na primeira linha colocada a funo digitalWrite(LED,HIGH) que far o

LED acender, pois escrever um nvel lgico 1 (HIGH), ou seja colocar 5 V no

pino 10 (LED) fazendo o LED acender.

A seguir, chamada uma funo de atraso, disponvel na biblioteca docompilador, chamada delay(N), em que N um nmero inteiro. O resultado que


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ser dado um atraso de N milissegundos (ms) no programa. O comentrio explica

que o LED permanecer aceso durante esse tempo da rotina de atraso.

Na sequncia, novamente executada uma funo digitalWrite, mas agora

com os parmetros LED e LOW, que significa que ser escrito um nvel lgico 0

(LOW), ou seja, o pino 10 ser colocado terra, apagando o LED. Uma nova

chamada funo delay( ), parametrizada com 1000, far o LED permanecer

apagado por 1000 ms = 1 s.

2.3. Executando o programa

Feitas as ligaes fsicas e escrito o programa, ele deve ser compilado para

gera o arquivo executvel que ser descarregado pelo bootloader do Arduino.

Quando o Arduino conectado ao PC gerada uma porta serial virtual, no

caso do PC utilizado para gerar este texto, a PORTA COM5, conforme pode ser

visto na Figura 5, no Gerenciador de Dispositivos do Windows. No menu

ferramentas/Portas do IDE do Arduino possvel confirmar se foi atribuda a porta

correta, conforme se v na Figura 6.


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Figura 5. Gerenciador de dispositivos do Windows

Figura 6. Confirmao da Porta Serial de Conexo do Arduino

A seguir, o programa escrito deve ser compilado, selecionando-se Verificar /

Compilar, no menu Sketch. Pode-se usar o atalho Ctrl + R, ou seja,

pressionando-se simultaneamente a tecla CTRL e a tecla R.


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Terminada a compilao, pode-se seguir a gravao do programa no

dispositivo. Com o Arduino conectado porta serial virtual criada, pelo menu

Arquivo/Carregar, ou mediante o atalho Ctrl + U, pode-e iniciar o upload do

programa para o dispositivo da placa. Isso concludo, o programa passar a ser

executado, piscando o LED na cadncia selecionada.

Figura 7. Programa sendo Verificado e Compilado

Como modificao sugere-se conectar o LED a outro pino do Arduino e

selecionar outra cadncia para pisc-lo. Experimente essas modificaes e a cada

uma delas, faa o upload do programa novamente.

Indicao do

progresso de

Compilao


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3. Experincia 02 - Acionamento de LED com Boto

Um boto proporciona um contato sem reteno. Esse boto, com um pull -

down por meio de um resistor, garante um nvel lgico zero em uma entrada digital

do Arduino. Esse valor, lido pelo Arduino garante que um LED fique apagado.

3.1. Uma primeira verso

Ao ser pressionado o boto, h uma conexo momentnea com a

alimentao impondo mesma entrada digital do Arduino um nvel lgico um. Esse

valor, lido pelo Arduino resulta na ligao do LED que acende.

O nico inconveniente que, por no ter reteno, o boto deve ficar

permanentemente acionado para garantir o acendimento do LED. Liberado o boto o

LED apaga.

3.2. O Hardware

A Figura 8 mostra o esquema eltrico do hardware a ser utilizado.

Figura 8. Esquema Eltrico Liga_LEDFonte: Desenhado com o software Fritzing.


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No acionado, o boto representa uma chave aberta que no conecta

nenhuma tenso externa ao pino 7 do Arduino. O resistor de pull -down de 10 k

garante o nvel lgico zero no pino 7 quando a chave est desligada. Estando

pressionado, o boto conecta a fonte de 5 V ao pino 7.

O programa dever ler o pino 7 e quando ele estiver em nvel lgico 0, o

LED dever ser apagado. Estando acionado o boto o pino 7 ficar com nvel lgico

1, que ao ser lido peloprograma, far o LED ser ligado.

A Figura 9 mostra o desenho do Arduino e do protoboard do shield, com as

ligaes do esquema eltrico da Figura 8.

Figura 9. Ligaes do Arduino para o programa Liga_LEDFonte: Desenhado com o software Fritzing.


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3.3. O Software

Para editar o programa, execute o aplicativo Arduino. Ser aberta a pginacomo modelo (template) do arquivo que ser criado para o programa. Salve o novo

programa com o nome Liga_LED. A Figura 10 mostra o programa j editado. Copie

o programa no modelo aberto.

Inicialmente so definidas as constantes relativas aos pinos que sero

utilizados: LED (pino 10) e BOTAO (pino 7 ). tambm criada uma varivel

chamada estado, que ir armazenar o estado do boto, ou seja, se pressionado(estado = 1) ou, se liberado (estado = 0). No setup o pino do LED definido como

sada e o pino do BOTAO como entrada.

No loop a situao do BOTAO lida e memorizada na varivel estado. Ela

testado com uma instruo if. Se aquilo que estiver entre parnteses no if for

verdadeiro, a instruo que se segue entre chaves ser executada. Caso contrrio, o

programa desvia para as instrues contidas dentro das chaves do else.

Se o boto estiver pressionado, o valor de estado ser 1, ou seja, o nvel

lgico do pino 7 ser 1, o que corresponde a ter sido aplicada uma tenso de 5 V

nesse pino. Nessa condio o comando entre chaves faz o LED acender, pois

escrito um nvel lgico 1 (HIGH) no pino 10.


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Figura 10. O Programa Liga_LED

Se o boto no estiver pressionado, ou seja, liberado, o comando entre as

chaves do else ir apagar o LED.

O inconveniente nesse programa que o LED apagar se o boto parar de

ser pressionado. O programa a seguir modifica o programa original de modo a

manter o LED aceso se o boto for pressionado e apaga o LED se o boto vier a ser

pressionado novamente.


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3.4. Uma segunda verso

A Figura 11 uma verso modificada do programa anterior. Foi criada uma

varivel flag que ir armazenar o estado em que o LED deve ficar. Se o boto tiver

sido pressionado, a varivel flag ter seu valor invertido, indicando que se o LED

estiver aceso ele dever ser apagado e, caso contrrio, se o LED estiver apagado,

ele dever ser aceso.

O loop de setup no foi modificado, pois o circuito fsico no foi alterado. No

loop de execuo, o boto lido e se estiver pressionado, a varivel flag ser

complementada para inverter o estado do LED.

Figura 11. Programa Liga_LED_0A

Esse programa tambm tem problemas de funcionamento. Como o loop

executado muito rapidamente, o tempo que ficamos pressionando o boto permite


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que esse seja lido muitas vezes, pois o Arduino trabalha com frequncia de 16 MHz,

o que, pela sua arquitetura, resulta em executar cerca de 16 milhes de instrues

por segundo. Assim, como a varivel que comanda o LED invertida cada vez que

se verifica que o boto est pressionado, ela modificada muitas vezes, enquanto

estivermos pressionando o boto. Ocasionalmente, sem que isso esteja no controle

do operador, possvel que ao retirar a presso no boto, o LED fique em algum

estado que no o que se esperava.

Compile o programa, faa o upload para o Arduino e verifique por si mesmo

que o funcionamento est sujeito a falhas.

3.5. Uma terceira verso

Para corrigir o programa necessria a criao de uma nova varivel que

armazenar o estado anterior do boto, alterando-a apenas quando o boto for

pressionado e atualizando o estado atual do boto. O programa das Figuras 5a e 5b

corrige o problema anteriormente verificado.

Foi criada mais uma varivel que armazenar o estado antigo do boto.

Dessa forma, quando o boto for pressionado pela primeira vez, o LED ter seu

estado modificado e a varivel estado ser atualizada com o valor da varivel

estado_antigo, ficando ambas iguais. Como no comando if testado se houve

variao das variveis, ou seja, testado se o boto foi pressionado e o estado

anterior era de boto no pressionado, executa-se a alterao do estado do LEDapenas quando o boto for pressionado. Mesmo que se demore para retirar o dedo

do boto, o estado do LED s ser alterado uma vez a cada presso no boto.

No programa, observe que tanto a varivel estado quanto a varivel

estado_antigo so inicializadas com zero.

No loop, o boto lido constantemente e testado se ele apresenta um

estado high, ou seja, se o boto est pressionado e seu estado comparado com


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o estado_antigo. Quando o boto for pressionado pela primeira vez, a varivel

estado ser high e a varivel estado_antigo continuar em low, as dentro do

if, a varivel flag ser complementada, para mudar o estado do LED. Na

sequncia, a varivel estado_antigo ser atualizada para high (o valor da varivel

estado no momento), preparando para a prxima comparao.

A varivel flag testada para definir o estado do LED. Esse estado ser

low (LED apagado) na primeira passagem, mas mudar medida que o boto for

sendo pressionado.

Figura 12. Programa Liga_LED_0B


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Na prxima vez em que loop for executado, o estado das variveis estado

e estado_antigo sero iguais e a varivel flag no ser modificada. Isso

permanecer at que o boto seja liberado, a execuo passe novamente pelo if

com ambas as variveis em low e, aps ser sido o boto novamente pressionado,

quando a varivel flag voltar a ser modificada dentro do if.

Outro modo de usar esse programa , controlando o acionamento de algum

circuito de potencia, por exemplo: motor de porto automtico, motor de elevador,

acionamento de lmpadas, acionamento temporizado de irrigadores, entre outros.

As sadas do Arduino tem um limite de corrente de 40mA(mileampere), ou

seja, se o circuito ligado ao pino de sada do Arduino consumir mais do que os 40mA

de corrente, a respectiva porta do Arduino queimar. Ento, para que possa ser feito

o controle de algum circuito de potncia, necessrio o uso de transistores e/ou

rels para chaveamento.


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4. Experincia 03 - Monitoramento do sinal analgico via serial

O Arduino Uno possui 06 portas de entrada analgica nas quais, pode-se

efetuar a leitura de sinais de 0 a 5volts. Ele trabalha com um conversor analgico-

digital com preciso de 10bits, e no retorna exatamente o valor de tenso lido por

sua entrada. O valor lido varia de 0 a 1023, onde 0 equivale a 0Volts e, 1023 o

valor mximo de tenso de 5Volts.

Na prtica, possvel fazer um controle de um processo. Por exemplo, um

controle de nvel, controle de temperatura, de luminosidade, de umidade etc.

possvel efetuar diversos tipos de controle desde que os sensores utilizados

forneam como resposta um sinal analgico de tenso.

Um potencimetro ser usado para variar a tenso na porta analgica do

Arduino. Ele um dispositivo eletromecnico que possui um resistor de valor fixo

sobre o qual se move um contato deslizante, fazendo a resistncia variar.

Normalmente possui 3 terminais: VCC, GND e sinal (analgico).

Ao girar o potencimetro, o programa efetua a leitura do sinal aplicado no pino

A0 e, envia esse valor lido via serial para o computador. Para visualizar o valor da

leitura ser utilizada a funo Monitor Serial, que pode ser executada a partir da IDE

do Arduino.


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4.1. O Hardware

A Figura 13 mostra o esquema eltrico do hardware a ser utilizado.

Figura 13. Esquema eltrico da experincia Leitura de Sinal Analgico.Fonte: desenhado com o software Fritzing.

A Figura 14 ilustra como deve ser feita as ligaes do hardware a ser

utilizado.

Figura 14. Esquema eltrico do hardwareFonte: Desenhado com o software Fritzing.


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4.2. O Software

Para editar o programa, execute o aplicativo Arduino. Ser aberta a pgina

como modelo (template) do arquivo que ser criado para o programa. Salve o novo

programa com o nome Leitura_de_Sinal_Analogico. A Figura 15 mostra o programa

j editado. Copie o programa no modelo aberto.

No inicio ser atribudo o nome Sinal ao pino A0 que ser usado para

conexo do sinal do potencimetro, esse pino no precisa ser configurado como

entrada, o Arduino faz isso automaticamente. Para armazenar o valor lido ser

criada uma varivel chamada Valor.

Dentro da funo void setup utilizaremos apenas uma instruo Serial.begin

(9600); . Essa instruo inicializa a comunicao serial do Computador como

Arduino.

Dentro da funo void loop, a varivel Valor preenchida com o valor lido

no pino A0 que ser entre 0 e 1023.

Agora ser usada a instruo Serial.print(frase); para enviar uma palavra

ou um frase atravs da serial, quando for necessrio o envio de uma varivel pela

serial usaremos a mesma instruo, porm dentro o parnteses no ser colocado

as aspas, ficando ento dessa maneira, Serial.print(varivel); ao adicionar ln no

final da instruo, a prxima mensagem enviada pela serial ser visualizada na linha

subseqente.


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Figura 15. Programa editado


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Figura 16. Monitor Serial

Compile o programa e faa o upload para a placa do Arduino observe seufuncionamento. A Figura 04 mostra a tela Monitor Serial com o programa rodando.

Corrija ou faa as modificaes que julgar interessantes.


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O potencimetro atua como um divisor de tenso. A tenso no pino central do

potencimetro poder varia de 0 V a 5 V. Esse valor ser lido pelo programa do

Arduino, mediante a instruo analogRead(pino) e servir de parmetro para a

instruo delay(varivel) que fornecer um atraso que poder variar de 0 at um

valor mximo de 1023 ms. Desse modo, o LED piscar com uma frequncia que

depender do valor analgico conectado entrada.

A Figura 18 mostra o desenho do Arduino e do protoboard do shield, com

as ligaes do esquema eltrico da Figura 17.

Figura 18. Ligaes do Arduino para o programa POT_LEDFonte: Desenhado com o software Fritzing

5.3. O Software



programa com o nome POT_LED.


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A Figura 3 mostra o programa j editado. Copie o programa no modelo

aberto. Inicialmente so definidas as constantes relativas aos pinos que sero

utilizados: LED (pino 10) e POT (pino A0). tambm criada uma varivel chamada

volt que ir armazenar o valor da tenso do terminal central do potencimetro

transformado em valor digital.

Figura 19. O programa POT_LED


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No setup definido que o pino de conexo do LED ser sada. No h

necessidade de configurar o pino de conexo do potencimetro como entrada. Isso

feito automaticamente.

No loop principal, valor da tenso do potencimetro lido e convertido em

um valor digital, sendo armazenado na varivel volt.

O LED aceso e assim mantido por um intervalo que depender da tenso

lida do potencimetro, pois esse valor servir de parmetro para a instruo

delay(val) que seguir.

Terminado o intervalo de tempo em que o LED ficar aceso, esse apagado,

assim permanecendo pelo mesmo intervalo de tempo em que ficou aceso, definindo

assim uma onda quadrada cuja frequncia depender do valor lido do

potencimetro.

Compile o programa, faa o upload para o Arduino e verifique por si mesmo o

funcionamento alterando a posio do eixo do potencimetro. O LED ficar piscandoe esse piscar pode ser alterado mediante alterao do cursor do potencimetro.


Em vez do potencimetro para fornecer uma valor de tenso varivel para a

entrada analgica, pode-se usar um LDR (light dependente resistor), que, como o

prprio nome deixa transparecer, um resistor cuja resistncia tem um valor quedepende da quantidade de luz incidente.

A Figura 20 mostra a modificao efetuada no circuito. Um LDR, cuja

resistncia varia entre aproximadamente 3,5k e 70k permite que a tenso na

entrada analgica varie o suficiente para se perceber que o LED muda a frequncia

de acendimento.


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Figura 20. circuito com LDRFonte: Desenhado com o software Fritzing

Com o LDR sem obstruo o Arduino recebe aproximadamente 4 V, pois a

resistncia do LDR baixa, e com obstruo, essa tenso cai para cerca de 0,3 V.

Com isso, sem obstruo o LED ficar piscando com frequncia baixa, aumentando-

a progressivamente, medida em que a obstruo aumentar. Monte o circuito

modificado e verifique por si mesmo o funcionamento.


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6.1. O Hardware

Figura 2 Ligaes do Arduino para o projeto Variando_LED

Figura 22. Ligaes do Arduino para o projeto Variando_LEDFonte: Desenhado com o software Fritzing

6.2. O Software



programa com o nome Variando_LED.

A Figura 23 mostra o programa j editado. Copie o programa no modelo

aberto.A varivel medio ir definir qual a intensidade da luz emitida pelo LED, uma

vez que ser usada como parmetro para a instruo analogWrite( ).

A varivel medio inicializada com zero. Dentro do loop existem dois

loops for. No primeiro deles, a varivel medio incrementada de 1 em cada

passagem e ao LED imposta uma tenso como aquela da Figura 1, em que o valor

mdio varia de 0 V a 5 V. Assim, o LED vai progressivamente aumentando seu

brilho.

Quando a varivel medio atinge o mximo (255 em oito bits), o LED

mantido aceso com brilho mximo por um intervalo de tempo (500 ms no caso doprograma).


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No segundo loop for, a varivel mdio decrementada de 1 em cada

passagem e ao LED imposta uma tenso como aquela da Figura 1, em que o valor

mdio varia de 5 V a 0 V. Assim, o LED vai progressivamente diminuindo seu brilho.

Quando a varivel medio atinge o mnimo (0), o LED mantido apagado por um

intervalo de tempo (500 ms no caso do programa).

Figura 23. O programa Variando_LED

Compile o programa e faa o upload para a placa do Arduino observe seu

funcionamento. Corrija ou faa as modificaes que julgar interessantes.


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7. Experincia 06 - Controle do brilho de um LED com

Potencimetro

O objetivo neste exerccio o de controlar o brilho de um LED por umpotencimetro, usando a entrada analgica e uma sada PWM do Arduino.

O esquema eltrico desse programa igual ao esquema eltrico do exemplo

Leitura analgica com variao de freqncia. Um potencimetro linear de 20 k

tem uma de suas extremidades ligada tenso de 5 V. A outra extremidade ligada

no terra e o cursor, terminal do meio do potencimetro, ligado a uma das entradas

analgicas do Arduino.

7.1. Uma primeira verso

A entrada analgica dever ser lida e, dependendo da posio do

potencimetro, esse valor estar entre os extremos de 0 V e 5 V. O valor lido servir

para controlar o PWM aplicado ao pino de sada do Arduino conectado ao LED.

Assim, a largura do pulso emitido ao LED ser variada aumentando ou diminuindo o

brilho do LED.

Figura 24. Esquema eltrico POT_LEDFonte:Desenhado com o software Fritzing


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O potencimetro atua como um divisor de tenso. A tenso no pino central do

potencimetro poder varia de 0 V a 5 V. Esse valor ser lido pelo programa do

Arduino, mediante a instruo analogRead(pino) e servir de parmetro para a

instruo map(ValorLido, 0, 1023, 0, 255) queconverte proporcionalmente o valor

de 0 a 1023, para um valor de 0 a 255 para ento aplicar esse valor a porta de sada

PWM onde o LED est conectado. Desse modo, a intensidade do brilho do LED

depender do valor analgico fornecido pelo potencimetro.

A Figura 25 mostra o desenho do Arduino e do protoboard do shield, co m

as ligaes do esquema eltrico da Figura 24.

Figura 25. Ligaes do Arduino para o programa POT_LEDFonte: Desenhado com o software Fritzing


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7.2. O Software



programa com o nome Controle_PWM_com_Potenciometro. A Figura 26 mostra o

programa j editado. Copie o programa no modelo aberto.

Inicialmente so definidas as constantes relativas aos pinos que sero

utilizados: LED (pino 9) e POT (pino A0). tambm criada uma varivel chamada

ValorLido que ir armazenar o valor da tenso do terminal central do potencimetro

transformado em valor digital.

Figura 26. O programa editado


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No setup definido que o pino de conexo do LED ser sada. No h

necessidade de configurar o pino de conexo do potencimetro como entrada. Isso

feito automaticamente.

No loop principal, valor da tenso do potencimetro lido e convertido em

um valor digital, sendo armazenado na varivel ValorLido.

O brilho emitido pelo LED depender da tenso lida do potencimetro, pois

esse valor servir de parmetro para a instruo map(ValorLido, 0, 1023, 0, 255)

que seguir.

Compile o programa, faa o upload para o Arduino e verifique por si mesmo o

funcionamento alterando a posio do eixo do potencimetro. O LED ficar aceso e

seu brilho pode ser alterado mediante alterao do cursor do potencimetro.


Em vez do potencimetro para fornecer uma valor de tenso varivel para a

entrada analgica, pode-se usar um LDR (light dependente resistor), que, como o

prprio nome deixa transparecer, um resistor cuja resistncia tem um valor que

depende da quantidade de luz incidente.

A Figura 27 mostra a modificao efetuada no circuito. Um LDR, cuja

resistncia varia entre aproximadamente 3,5k e 70k permite que a tenso naentrada analgica varie o suficiente para se perceber a alterao de brilho do LED.

Com circuito modificado, verifique por si mesmo o funcionamento.


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8. Experincia 07 - Display 7 Segmentos

Em muitas aplicaes interessante mostrar o resultado de uma operao

(leitura de tenso, corrente, temperatura, etc) em um display de sete segmentos. A

Figura 1 mostra o aspecto fsico e a pinagem do display HS-3191AS.

Figura 28. Display Sete Seguimentos HS-3191AS

8.1. O Hardware

A Figura 29 mostra as ligaes do hardware a ser utilizado.

Figura 29. Ligaes do Arduino para o projeto Sete_seguimentos


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8.2. O Software



programa com o nome Sete_segmentos. As Figuras 30 e 31 mostram o programa j

editado. Copie o programa no modelo aberto.

Inicialmente so definidas constantes com os nomes dos segmentos do

display, atribuindo a elas os nmeros dos pinos do Arduino aos quais os segmentos

estaro conectados. Essas constantes esto de acordo com a Figura 1 em que

esto definidos os pinos do display correspondentes aos segmentos.

A seguir, esses pinos so todos definidos com sadas, pois o display de sete

segmentos do tipo catodo comum. Assim, para ser acionado um segmento,

necessrio colocar um nvel lgico HIGH no pino correspondente. Na Figura 31

mostrado o loop que executado indefinidamente, enquanto a alimentao estiver

ligada.

Figura 30


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Figura 31

No loop cada segmento alimentado por uma instruo digitalWrite(nome

do pino, HIGH), seguindo-se um intervalo de 500 ms definido pela instruo

delay(500). A seguir, o mesmo segmento apagado por uma instruo

digitalWrite(nome do pino, LOW). Esse processo inicia-se no segmento A e repete-

se at atingir o segmento G. O processo ento repetido indefinidamente, sendo os

segmentos acesos sucessivamente, na ordem alfabtica.

Compile o programa e faa o upload para a placa do Arduino observe seufuncionamento. Corrija ou faa as modificaes que julgar interessantes.


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9. Experincia 08 - Contador

Inmeras situaes exigem que sejam exibidos no display de sete segmentos

os nmeros decimais correspondentes a uma determinada operao, por exemplo

indicar o resultado de uma leitura de tenso. No caso de apenas um display os

nmeros podem variar apenas entre 0 e 9, inclusive.

O exemplo aqui ilustrado procura mostrar como o display pode ser acionado

para exibir o nmero desejado. Ser mostrada a utilizao da instruo switch

case.A instruo switch case permite escolher uma entre vrias aes possveis

em funo de uma varivel. A Figura 30 ilustra sua execuo.

Figura 32. A instruo "switch case"

Por exemplo, o cdigo da Figura 1 utiliza como parmetro para a instruo

switch case a varivel valor. Essa varivel determinar qual valor ser atribudo

varivel x. Ao ser executada a instruo switch case a execuo ser desviada

para a linha case correspondente ao valor do parmetro valor. Por exemplo, se

no instante de execuo da instruo a varivel valor for igual a 2, varivel x

ser atribudo o valor 4. Aps a execuo da instruo ou conjunto de instrues do


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case, a execuo continua fora da instruo switch case, em funo do comando

break.

Para utilizao do display como contador, ser definida uma varivel cont

que ser variada de 0 a 9. Dependendo desse valor, dentro de uma instruo swtich

case, sero ativados os segmentos necessrios para que o nmero correspondente

seja exibido no display.

9.1. O Hardware

A Figura 31 mostra o esquema eltrico do hardware a ser utilizado, que o mesmoj utilizado para teste do display de sete segmentos.

Figura 33. Ligaes do Arduino para o projeto ContadorFonte: Desenhado no software Fritzing

9.2. O Software



programa com o nome Sete_segmentos. As Figuras 34, 35, 36 mostram o programa

j editado. Copie o programa no modelo aberto.


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Inicialmente so definidos os pinos do Arduino aos quais se conectam os

segmentos A, B, C, D, E, F e G do display. A seguir, no set up so definidos todos

os pinos do Arduino utilizados como sada, para alimentar os LEDs do display.

Figura 34. O incio do programa ContadorFonte: Desenhado no software Fritzing


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No incio do loop, utilizado um lao for para atribuir todos os valores da

varivel cont que ser passada como parmetro instruo switch case, para

definir quais os segmentos que iro ser ativados para exibir o nmero decimal

correspondente contagem. Observe que o loop for ser executado com a

varivel cont inicializada em 0 e sendo incrementada de uma unidade a cada

passagem. Terminado o loop, esse voltar a ser executado desde o incio, quando

a varivel cont ser reinicializada em 0. Assim, o display ficar continuamente

exibindo a contagem de 0 a 9, com intervalo de 1 s, entre as contagens.

Figura 35. Incio "loop" do programa Contador


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Ainda na Figura 33, observe o caso para a exibio do nmero 0 no display.

Apenas o segmento G estar apagado, com os restantes mantidos acesos.

Figura 36. Os casos para o s nmeros 1 e 2


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Figura 37. Os casos para os nmeros 3 e 4


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Figura 42. Shield LCD

10.4. O programa Hello World!

O programa seguinte foi extrado dos exemplos do prprio IDE do Arduino, feitas

as adaptaes e esclarecimentos necessrios para maior compreenso. As Figuras

43 e 44 mostram o programa j editado. Copie o programa no modelo aberto.


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Figura 43. Incio do programa

Inicialmente so definidos os pinos de conexo do LCD com o Arduino,

conforme j mostrado anteriormente. interessante registrar essa pinagem, pois

nem sempre haver o texto para acompanhamento e isso pode ser necessrio para

futuras mudanas ou reutilizao de parte do programa.


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Observe que os comentrios referentes pinagem, por ultrapassarem uma linha,

iniciam-se por /* e terminam por */.

Figura 44. Continuao do programa

Inicialmente, necessrio incluir na compilao do programa a biblioteca defunes do LCD. Isso feito com a diretiva #include LiquidCrystal.h. A seguir, so

definidos os pinos do Arduino que correspondero aos pinos atribudos na biblioteca,para controle e para comunicao. No loop de setup, que executado apenas


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uma vez,so chamadas duas funes da biblioteca do LCD. A primeiraLCD.begin(16,2) define qual tipo dedisplay est sendo utilizado, no caso, de 16colunas e 2 linhas.A segunda, LCD.print(hello world!) envia uma string entre aspas

duplas, que ser exibida no display.

No loop principal, de execuo cclica, so chamadas duas outras funes dabiblioteca do LCD, sendo a primeira destinada a posicionar o curso na segunda linha(definida como linha 1, pois a primeira considerada linha 0. A segunda funo, a

mesma j utilizada, imprime um valor em segundos no display, utilizando a funomillis( ).

A funo millis( ) fornece um valor numrico correspondente ao tempo

decorrido aps o reset do Arduino em milissegundos. Como o valor dentro da funoprint est dividido por 1000, a cada segundo o display exibir um valor atualizado.

10.5. Outros programas

Existem outros programas prontos nos exemplos do IDE do Arduino. Procureno menu Arquivo/Exemplos/LiquidCrystal esses programas e grave-os no Arduino. Aexecuo explicar o que podem fazer esses outros comandos de deslocamento dodisplay, ajuste do cursor, etc.

Figura 45. Acesso a outros programas para o LCD

Procure analisar os programas e verificar como os exemplos foram

desenvolvidos.


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11. Programas Finais

Termmetro com LM35 e display LCD (No usar isqueiro)

Cronmetro com pausa e reset 2 botes (conta at 60seg) no LCD

Semforo: Um semforo para veculos e um para pedestres

Para veculos: Verde 20 segundos

Vermelho 15 Segundos

Amarelo 05 Segundos

Para Pedestres: Verde 15 SegundosVermelho 25 Segundos

apostila de experiências do mini curso de arduino fatec sorocaba

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