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Programação com Arduino

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  • ARDUINO

    PRIMEIROS PASSOS

    EL66J

    1

    2014/1

  • Computador

    2

    Um computador um sistema digital que possui uma CPU (central processing unit), memria e portas de entrada e sada (I/O). Estes trs mdulos comunicam-se atravs dos barramentos de dados, endereos e controle.

    CPU I/OMemria

    Barramento de endereos (address bus)

    Barramento de dados (data bus)

    Barramento de controle (control bus)

  • Computador

    3

    Exemplo de um computador especfico.

    ROM:

    Memria

    de

    programa

    RAM:

    Memria

    de

    dados

    MemriaROM

    32K bytes

    MemriaRAM

    32K bytes

    UART(para

    comunicaoserial)

    MicroprocessadorMotorola 68000

    Oscilador(onda quadrada

    para geraodo clock)

  • Microprocessador

    4

    http://ferretronix.com/tech/sbc/njit_68k_lab_board_54.jpg

    Mp 68000

    ( a CPU)

    32k ROM

    32k RAM

    UART

    Oscilador

    Se construdo com um

    Microprocessador, o

    computador do exemplo

    necessitaria CIs externos

    de RAM, ROM, UART e

    Oscilador.

  • Microcontrolador (Mc)

    5

    http://www.d8apro.com/NewKits.html

    ROM

    RAM

    UART

    Oscilador

    Mc ATMEGA32

    Um Mc possui

    RAM, ROM,

    UART e

    Oscilador

    embutidos.

    Por isso, um

    Mc tambm

    chamado de

    single-chip

    computer.

    CPU

    H muitas opes de recursos embutidos,

    tambm chamados de perifricos embutidos

    ou perifricos integrados.

  • Sistemas embarcados

    6

    So sistemas digitais microcontrolados para aplicaes especficas.

    Mc

    Tem microcontrolador pra todo lado!

  • Principal critrio de classificao dos

    microcontroladores (segmentos de mercado)

    7

    Quanto ao nmero de bits de dados

    4 bits

    8 bits

    16 bits

    32 bits

  • Exemplos de fabricantes

    8

    http://microcontroller.com/Microcontrollers/

  • Desenvolvimento - principais passos e ferramentas

    9

    cdigo

    fonte

    IDE

    PC

    Integrated Development Environment

    (Ambiente de Desenvolvimento Integrado)

    Arquivo texto com o cdigo fonte (programa do

    usurio)

    Principais funcionalidades da IDE:- Traduo de programas em linguagem assembly e C para cdigo de mquina- Simulao

    Cdigo fonte traduzido para cdigo de mquina, no formato hexa Intel

    Comunica-se com o microcontrolador e faz a gravao na memria de programa

    Mc

    ArquivoHEXAINTEL

    PROGRAMAPARA

    GRAVAO

    A

    B

    C

    DTarget(harwaredo usurio)

  • Desenvolvimento - exemplo especfico

    10

    PC

    Target Placa P51 USB

    Flip (para gravar os programas no Mc)

    Keil ou outra IDE (para desenvolver os programas)

    USB

    Arquivo .hex

    A

    B

    C

    D

    Microcontrolador

    AT89C5131

  • Desenvolvimento - programao

    11

    Em geral, necessrio conhecer detalhadamente a arquitetura interna do microcontrolador, o que costuma ser muito trabalhoso!

    Por exemplo, para programar os timers/counters do microcontrolador 8051:

    Slide 1 de 4 (Philips Semiconductor, Datasheet, 80C51 family hardware description, 1997)

  • Desenvolvimento - programao

    12

    Em geral, necessrio conhecer detalhadamente a arquitetura interna do microcontrolador, o que costuma ser muito trabalhoso!

    Por exemplo, para programar os timers/counters do microcontrolador 8051:

    Slide 2 de 4 (Philips Semiconductor, Datasheet, 80C51 family hardware description, 1997)

  • Desenvolvimento - programao

    13

    Em geral, necessrio conhecer detalhadamente a arquitetura interna do microcontrolador, o que costuma ser muito trabalhoso!

    Por exemplo, para programar os timers/counters do microcontrolador 8051:

    Slide 3 de 4 (Philips Semiconductor, Datasheet, 80C51 family hardware description, 1997)

  • Desenvolvimento - programao

    14

    Em geral, necessrio conhecer detalhadamente a arquitetura interna do microcontrolador, o que costuma ser muito trabalhoso!

    Por exemplo, para programar os timers/counters do microcontrolador 8051:

    Slide 4 de 4 (Philips Semiconductor, Datasheet, 80C51 family hardware description, 1997)

  • Arduino e similares

    15

    Computao fsica (physical computing): conjunto de ferramentas e mtodos para construir sistemas digitais capazes sensorear e atuar no mundo fsico, mais efetivamente que um computador convencional.

    O Arduino uma plataforma open-sorce de computao fsica baseada em uma placa simples com um microcontrolador e um ambiente de desenvolvimento para escrever programas para a placa.

    Exemplos de outras plataformas: Parallax Basic Stamp, Netmedia's BX-24, Phidgets, MIT's Handyboard, Texas Instruments Energia.

    Estas plataformas transformam todos os detalhes complicados da programao de microcontroladores em um pacote fcil de usar.

    http://arduino.cc/en/Guide/Introduction

  • Arduino

    16

    http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno

    http://arduino.cc/en/Tutorial/HomePage

    http://www.amazon.com/s/ref=nb_sb_noss_1?url=search-alias%3Dstripbooks&field-

    keywords=arduino&sprefix=ardui%2Cstripbooks&rh=i%3Astripbooks%2Ck%3Aarduino

    https://www.youtube.com/watch?v=09zfRaLEasY&index=2&list=PLYutciIGBqC34bfijBdYch49oyU-B_ttH

    Placa + IDE + muitos recursos

  • Arduino exemplos de projetos

    17

    http://www.instructables.com/id/Tweet-a-Pot-Twitter-Enabled-Coffee-Pot/

    Mande um tweet para a sua cafeteira

  • Arduino exemplos de projetos

    18

    http://www.instructables.com/id/Tweet-a-Pot-Twitter-Enabled-Coffee-Pot/

    http://www.robotshop.com/en/dfrobotshop-rover-20-arduino-mecanum-robot-basic.html

    http://www.instructables.com/file/FL5YH1ZGLE1MKLC

    http://www.roboticmagazine.com/toys-fun/n8-kit-build-all-the-robots-you-can-imagine

    http://duino4projects.com/beginners-guide-to-building-arduino-robots-with-bluetooth-and-android/

    http://arduino.cc/en/Main/Robot

    Robozinhos de todos os sabores

  • Arduino exemplos de projetos

    19

    http://www.instructables.com/file/FRCII3VFHY0I8RW/

    Pedale por a em segurana

  • Arduino exemplos de projetos

    20

    http://www.instructables.com/file/FJI64OAG1XBRNEO

    Cortador de grama por controle remoto

  • Arduino exemplos de projetos

    21

    http://diydrones.com/profiles/blogs/arduimu-quadcopter-part-iii

    Quadcopter

  • Arduino exemplos de projetos

    22

    http://vimeo.com/2402904?pg=embed&sec=2402904

    Capacete do Daft Punk

  • Arduino exemplos de projetos

    23

    http://www.damonkohler.com/2010/11/android-automated-cat-feeder.html

    Dispenser de comida de gato

  • Arduino exemplos de projetos

    24

    http://www.instructables.com/id/Tree-Climbing-Robot/

    Robo que sobe em rvores

  • Arduino exemplos de projetos

    25

    http://www.instructables.com/id/Make-a-Fire-Breathing-Animetronic-Pony-from-FurRea/

    Cavalinho que cospe fogo

  • Arduino Uno

    26

    O Arduino Uno baseado no microcontrolador Atmel,

    famlia AVR, modelo ATmega328.

    Principais caractersticas do microcontrolador:

    ATmega328P-PU: encapsulamento DIP 28 pinos

    8 bits

    Clock de at 20 MHz

    Alimentao 1,8 a 5,5 V

    32 KBybes de memria de programa Flash

    2 KBytes de memria de dados (RAM)

    23 pinos de I/O

    Conversor analgico-digital de 6 canais, 10 bits

    PWM de 6 canais

    http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno

    http://www.atmel.com/Images/doc8161.pdf

  • Arduino Uno

    27

    http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno

    14 pinos de I/O digital (6 PWM)

    [source/sink max 40 mA]

    LED no pino 13

    Conector USB

    [comunicao

    serial com o PC e

    alimentao 5V]

    Conector para

    alimentao externa

    entre 7 e 12V DC

    [caso necessrio] 6 entradas analgicas do

    conversor analgico-digital

    [min: 0V, max: 5V]

    Cristal 16 MHz

    para gerar clock

    GND e 5V

    Mc ATmega328P

    LED para indicao

    de placa energizada

    (power)

    Reset

    LEDs da

    comunicao

    serial

  • Instalando o IDE (software do Arduino)

    28

    1. Download em http://arduino.cc/en/Main/Software

    Ou link direto da verso para Windows: http://arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.5-r2-windows.zip

  • Instalao o IDE (software do Arduino)

    29

    2. Descompactar [em um lugar que vc ache depois!].

    3. Conectar a placa do Arduino ao computador com o cabo USB. Aguarde...

    4. Vai aparecer uma mensagem do Windows de dispositivo no encontrado. No mexer!

    5. Abrir o Control panel System Device manager. 6. Procurar um Unknown device ou um Arduino UNO (COMxx).

    Pode estar em Ports ou Other devices. 7. Clicar com o boto direito Update driver software Browse

    my computer.

    8. Navegar at o folder descompactado e l dentro folder Drivers ( s deixar este folder selecionado) Ok [o objetivo fazer o Windows enxergar o arduino.inf. Nesse folder s tem este arquivo. O Windows vai pegar ele] Next

    9. Clicar em Install ou algo parecido na tela de confirmao. 10. Para conferir: no Control Panel System Device Manager

    Ports h agora u