arduino 05

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Sum ario1 Conceitos b asicos 1.1 O Projeto Arduino . . . . . . . 1.2 Instala c ao do software . . . . . 1.3 Primeiro projeto . . . . . . . . 1.3.1 C alculos de resist encia . 1.3.2 Alimenta c ao do circuito 1.4 Bibliotecas e shields . . . . . . 1.5 Integra c ao com o PC . . . . . . 1.6 Portas anal ogicas e digitais . . 1.6.1 Portas digitais . . . . . 1.6.2 Portas anal ogicas . . . . 7 8 9 10 12 13 13 14 15 15 18 21 22 22 22 23 23 23 24 24 25 25 26 27 29 30 30 30 31 31 33 35

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2 Fundamentos de Eletr onica 2.1 Resistores e Lei de Ohm . . . . . . . 2.1.1 Resistores em s erie . . . . . . 2.1.2 Resistores em paralelo . . . . 2.1.3 C odigo de cores . . . . . . . . 2.1.4 Divisor de tens ao . . . . . . . 2.2 Capacitores e indutores . . . . . . . 2.2.1 Capacitores . . . . . . . . . . 2.2.2 Indutores . . . . . . . . . . . 2.3 Diodos . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4 Transistores . . . . . . . . . . . . . . 2.4.1 Utiliza c ao de transistores com 2.4.2 Ponte-H . . . . . . . . . . . . 3 Eletr onica Digital 3.1 Introdu c ao . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Portas l ogicas . . . . . . . . . . . . . 3.2.1 Tabela-verdade . . . . . . . . 3.2.2 Representa c ao das opera c oes 3.2.3 Fun c oes l ogicas compostas . . 4 Fazendo barulho com o Arduino 5 Armazenando na EEPROM

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SUMARIO

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SUMARIO

Pref acioEssa apostila e destinada aos alunos que realizaram o Curso de Arduino1 , tendo como premissa explicar em mais detalhes temas abordados em aula para que os alunos n ao se preocupem com anota c oes durante os experimentos. Seu conte udo (com exce c ao das fotos de terceiros, devidamente citadas) est a dispon vel atrav es da licen ca Creative Commons Atribui c ao-Uso n ao-comercial-Compartilhamento pela mesma licen ca 3.0 Unported, que est a dispon vel nas formas compacta e completa nos seguintes endere cos: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/deed.pt_BR http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/legalcode

Caso possua corre c oes, sugest oes ou mesmo queira contribuir escrevendo essa apostila, sinta-se livre para entrar em contato terei um imenso prazer em receber sua contribui c ao!

DownloadEssa apostila est a dispon vel para download atrav es do site do Curso de Arduino1 . Acesse o site para vericar novas vers oes no seguinte endere co: http://www.CursoDeArduino.com.br/apostila

O Autor Alvaro Justen, tamb em conhecido como Turicas, e o criador do Curso de Arduino1 e autor dessa apostila. F a de carteirinha de software livre (usu ario h a mais de 12 anos), sempre participa de eventos (palestrando ou organizando) e grupos de usu arios, al em de contribuir com o desenvolvimento de diversos projetos. Foi respons avel pela cria c ao do grupo de usu arios de Arduino do Rio de Janeiro2 , onde s ao realizados encontros mensais para discutir sobre a plataforma. Est a nalizando sua gradua c ao em Engenharia de Telecomunica c oes pela Universidade Federal Fluminense (Niter oi/RJ), onde j a desenvolveu diversas atividades de pesquisa, ensino e extens ao (muitas ligadas ao Arduino); e programador Python3 , tendo criado e contribu do com diversos projetos nessa linguagem; entusiasta de metodologias a geis e Coding Dojo4 , sendo o respons avel por trazer a pr atica a Niter oi. Alvaro atualmente possui uma empresa que ministra cursos de Arduino por todo o Brasil e desenvolve projetos utilizando a plataforma para diversas empresas. Al em disso, desenvolve bibliotecas abertas para o Arduino e publica artigos com dicas e projetos em seu blog.

Contato E-mail: alvaro@CursoDeArduino.com.br Blog: http://blog.justen.eng.br/ Twitter: http://twitter.com/turicas Telefone: +55 21 9898-01411 http://www.CursoDeArduino.com.br/ 2 http://ArduInRio.cc/ 3 http://www.python.org/ 4 http://dojorio.org/

Cap tulo 1

Conceitos b asicos

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CAP ITULO 1. CONCEITOS BASICOS

1.1

O Projeto Arduino

Arduino1 e um projeto que engloba software e hardware e tem como objetivo fornecer uma plataforma f acil para prototipa c ao de projetos interativos, utilizando um microcontrolador. Ele faz parte do que chamamos de computa c ao f sica: area da computa c ao em que o software interage diretamente com o hardware, tornando poss vel integra c ao f acil com sensores, motores e outros dispositivos eletr onicos. A parte de hardware do projeto, uma placa que cabe na palma da m ao, e um computador como qualquer outro: possui microprocessador, mem oria RAM, mem oria ash (para guardar o software ), temporizadores, contadores, dentre outras funcionalidades. Atualmente, o projeto est a na vers ao Uno, por em muitos Arduinos encontrados hoje s ao da vers ao Duemilanove (2009, em italiano), que possui um clock de 16MHz, 2kB de mem oria RAM, 32kB de mem oria ash, 14 portas digitais e 6 entradas anal ogicas.

Figura 1.1: Foto do hardware de um Arduino Duemilanove A principal diferen ca entre um Arduino e um computador convencional e que, al em ter menor porte (tanto no tamanho quanto no poder de processamento), o Arduino utiliza dispositivos diferentes para entrada e sa da em geral. Por exemplo: em um PC utilizamos teclado e mouse como dispositivos de entrada e monitores e impressoras como dispositivos de sa da; j a em projetos com o Arduino os dispositivos de entrada e sa da s ao circuitos el etricos/eletr onicos. Como a interface do Arduino com outros dispositivos est a mais perto do meio f sico que a de um PC, podemos ler dados de sensores (temperatura, luz, press ao etc.) e controlar outros circuitos (l ampadas, motores, eletrodom esticos etc.), dentre outras coisas que n ao conseguir amos diretamente com um PC. A grande diferen ca com rela c ao ao uso desses dispositivos, no caso do Arduino, e que, na maior parte das vezes, n os mesmos constru mos os circuitos que s ao utilizados, ou seja, n ao estamos limitados apenas a produtos existentes no mercado: o limite e dado por nosso conhecimento e criatividade! O melhor de tudo nesse projeto e que seu software, hardware e documenta c ao s ao abertos. O software e livre (GNU GPL2 ), o hardware e totalmente especicado (basta entrar no site e baixar os esquemas) e a documenta c ao est a dispon vel em Creative Commons3 os usu arios podem colaborar (seja escrevendo documenta c ao, seja traduzindo) atrav es da wiki!1 http://www.arduino.cc/ 2 http://www.gnu.org/licenses/gpl.html 3 http://creativecommons.org/licenses/

DO SOFTWARE 1.2. INSTALAC AO

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1.2

Instala c ao do software

Para criar um projeto com o Arduino, basta comprar uma placa Arduino (utilizaremos o Arduino Duemilanove como exmplo) que custa em torno de US$30 no exterior e por volta de R$100 no Brasil , fazer download da interface integrada de desenvolvimento (IDE)4 e ligar a placa ` a porta USB do PC. Como qualquer computador, o Arduino precisa de um software para executar comandos. Esse software ser a desenvolvido na Arduino IDE em nosso PC, utilizando a linguagem C++. Ap os escrever o c odigo, o compilaremos e ent ao faremos o envio da vers ao compilada ` a mem oria ash do Arduino, atrav es da porta USB. A partir do momento que o software e gravado no Arduino n ao prec