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Gurias nas Exatas

Aulas de Robótica

Projeto de extensão do Financiadores

Gestão Escolar para Equidade | Elas nas Exatas

Projeto AlfaIntrodução ao Arduino

Botões, LEDs, Resistores

Desenvolvido por: Sofia Guse e Viviane Savela

Revisão: Katieli Abreu

Introdução• Eletricidade e circuito simples;

• Plataforma Arduino;

• Prototipagem em protoboard.

• Conceitos básicos: eletrônica e programação;

Montagens no projeto

Meninas na Ciência – Gurias nas Exatas

Circuito elétricoCaminho por onde os elétrons podem fluir. Em circuito com

fluxo contínuo de elétrons não podem haver interrupções.

Quando se deseja implementar descontinuações no circuito,

são utilizadas chaves elétricas.


Corrente elétricaMovimento de cargas colocadas em curso por uma tensão

elétrica, enfrentando uma resistência..

Circuito Elétrico - Lei de OhmA Lei de Ohm estabelece uma relação entre tensão, corrente

e resistência elétricos. A mesma diz que a corrente é

diretamente proporcional à tensão e inversamente

proporcional à resistência, sendo assim: 𝐼 =𝑉

𝑅


Unidades de medida no SI:

• Corrente – ampere (A)

• Tensão – volt (V)

• Resistência – ohm (Ω)

Componentes - ResistorO resistor é um dispositivo capaz de delimitar a passagem de corrente em certo ponto do

circuito. Realiza essa ação utilizando o efeito Joule, no qual a energia elétrica é convertida

em energia térmica.


Componentes - LED 5mmO diodo emissor de luz (Light Emmiting Diode) é um

componente que emite luz quando a corrente elétrica

percorre seus polos. O mesmo possuí polaridade, ou seja,

deve ser conectado de uma determinada maneira para não

comprometer seu funcionamento. Ao realizar sua conexão,

deve-se observar o ânodo (+) e o cátodo (-), sendo os

terminais maior e menor, nessa ordem. Também existe a

possibilidade de identificar os polos analisando o interior do

LED, para isso basta localizar o chanfro, este indica o cátodo.


Componentes – Botões, push buttonO push button (botão de pressão) é uma chave que, ao ser pressionada, abre ou fecha as

conexões do componente, gerando ou não interrupções no circuito. Em alguns push

button a ação de contato é momentânea, sendo a conexão aberta ou fechada apenas

enquanto o botão for pressionado.


Arduino• Criado na Itália com o objetivo de ser uma

ferramenta simples e barata para que estudantes

de áreas diferentes pudessem trabalhar de

maneira mais fácil com tecnologia.

• O Arduino é uma plataforma eletrônica de código

aberto que se baseia em software e hardware com

fácil utilização. A mesma é capaz de ler entradas e

transformá-las em saídas, sendo necessário para

isso informar à sua placa as instruções a serem

seguidas.


Arduino


Entendendo as entradas analógicas e digitaisO formato analógico é formado por um sistema de ondas contínuas que variam em

função do tempo. Já o formato digital, converte o mesmo sinal analógico em um

formato binário.

Entradas Analógicas são

caracterizadas por mostrar todos os

valores.

Entradas Digitais são programadas

para mostrar valores discretos, sendo

os demais números arredondados.


Arduino – Outros Modelos:Leonardo, Mega, etc.


Arduino + informações:www.arduino.cc/reference/pt


Lógica de programação


• Os computadores de hoje ainda não conseguem compreender a linguagem natural que os seres humanos

utilizam, sendo necessário um “idioma especial” (linguagem de programação) para comunicar as ações

desejadas.

• O Arduino utiliza a linguagem de programação C++ (com algumas modificações).

• Para transformar um programa escrito em linguagem de alto nível para linguagem de máquina, se utiliza

um compilador. Compilar é a ação de “traduzir” um programa para linguagem de máquina.

Normalmente, é preciso um ambiente de desenvolvimento (ou IDE, do inglês Integrated Development

Environment) para compilar o código, ou seja, é necessário um aplicativo de computador que possua um

compilador integrado, onde é possível escrever o programa e compilá-lo.

IDE Arduino: Código - Estrutura principal


Teste com a IDE: configuração do modelo da placa

Tools → Board→ Arduino Uno


Teste com a IDE: configuração da porta

Nem sempre é a mesma porta


Teste com a IDE: Blink• Carregue o exemplo:

File → Examples→ Basic → Blink

• Faça upload para a placa (imagem ao

lado)


Variáveis e estruturas e controle


• Variável: objeto capaz de reter e representar um valor.

• Tipos de variável: int (armazena números inteiros), float (armazena valores reais), string (armazena

dados alfanuméricos).

• Estruturas de controle:

• IF (se) - verifica uma expressão e, apenas se ela for verdadeira, executa um conjunto de comandos

• IF-ELSE (se - caso contrário) – “se isso for verdadeiro, então faça aquilo, caso contrário, faça outra coisa”

• WHILE - executa um conjunto de comandos repetidas vezes enquanto uma determinada condição for

verdadeira

• FOR – executa um conjunto de ações a partir de um comando de inicialização e as repete até chegar no

comando de finalização.

Prototipagem: Protoboard ou Matriz de contatoPermite conectar componentes sem precisar soldá-los;

Fios jumpers


Protoboard: Como funciona?


Protoboard: Evite curto circuito!

Curto circuito! OK!


Projeto Alfa I

Sinalização da frenagem

Hora de começar com a prática!


Material necessário• IDE do Arduino instalada no seu computador;

• 01 Arduino UNO ou similar;

• 01 cabo USB para Arduino;

• 01 protoboard;

• Jumpers;

• 01 botão do tipo push button;

• 01 resistor de 10kΩ;

• 01 resistor de 220Ω;

• 01 led 5mm. Meninas na Ciência – Gurias nas Exatas

Montagem eletrônica I


Explicação do código

Comentários

Eles são ignorados pelo compilador, e não

fazem parte do arquivo gravado no chip,

então não ocupam nenhum espaço na

memória flash do microcontrolador.

Uma linha comentada: //

Linhas em sequência comentadas: /* */

O int define o valor da variável como um

número inteiro, ou seja, sem parte

decimal.

Sintaxe

int var = val;

var é o nome da variável.

val é o valor da variável.

int é o tipo de dado que a variável receberá.

Tipos de dados: int


Explicação do código

Função pinMode():

Configura o pino especificado para

funcionar como uma entrada ou saída.

Sintaxe:

pinMode (pino, modo);

Parâmetros:

pino é o número do pino utilizado.

modo pode ser INPUT ou OUTPUT.

Lê o valor de um pino digital especificado,

que pode ser HIGH ou LOW.

Sintaxe:

digitalRead (pino);

Parâmetros:


Função digitalRead();


Explicação do código:

Função digitalWrite():

Adiciona um valor de 0 a 5V em um pino

digital, sendo estes correspondentes a

HIGH ou LOW.

Sintaxe:

digitalWrite (pino, valor);

Parâmetros:


modo pode ser HIGH ou LOW.


Código I


Projeto Alfa II

Sistema de setas do carro






• 01 protoboard;

• Jumpers;

• 02 botões do tipo push button;

• 02 resistores de 10kΩ;

• 02 resistores de 220Ω;

• 02 leds 5mm. Meninas na Ciência – Gurias nas Exatas

Montagem Eletrônica II


Explicação do códigoCondicional IF:

Executa a afirmação dentro do bloco, se

determinada condição for verdadeira.

Permite múltiplos testes serem agrupados

juntos.Sintaxe:

if (condição1)

executa ação 1;

else if (condição 2)

executa ação 2;

else

executa ação 3;


Código II – Parte 1

... Meninas na Ciência – Gurias nas Exatas

Atenção ao nome das

variáveis e portas utilizadas!

Código II – Parte 2


Lembre-se que no carro

não é possível acionar as

duas setas ao mesmo

tempo!

Projeto Alfa III

Semáforo






• 01 protoboard;

• Jumpers;

• 05 resistores de 220Ω;

• 05 leds 5mm (01 amarelo, 02 verdes, 02 vermelhos).


Montagem Eletrônica III


Explicação do códigoComando FOR:

Estrutura de repetição utilizada quando se

sabe de antemão quantas vezes a repetição

deverá ser executada, utilizando uma

variável para controlar a contagem do

loop.

Sintaxe:

for (valor_inicial; condição_final; valor_incremento)

instruções;


Código III – Parte 1


Código III – Parte 2


Referências


• https://www.arduino.cc/reference/pt/

• https://athoselectronics.com/componentes-eletronicos-guia/

• HEWITT, Paul G. Física Conceitual. Tradução de Trieste Freire. 12ª edição. São Paulo:

BOOKMAN Editora LTDA., 2015. 820p.

https://www.arduino.cc/reference/pt/

https://athoselectronics.com/componentes-eletronicos-guia/

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