slides minicurso arduino - arduino day 2015

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  1. 1. Minicurso: Getting Started - Arduino Mega 2560 R3 Prof. Gustavo Yoshio Maruyama 1
  2. 2. Apresentao Gustavo Yoshio Maruyama Professor no curso de Sistemas de Informao UFMS gustavoymaruyama@gmail.com Dener Alves Andrade Acadmico no curso de Sistemas de Informao UFMS dener.a.andrade@gmail.com Angelino Caon Tcnico em Tecnologia da Informao UFMS angelinoc@gmail.com 2
  3. 3. Objetivo Este minicurso tem como objetivo apresentar conceitos iniciais da prototipao com Arduino, bem como realizar a leitura e manipulao de valores de sensores e outros componentes como o potencimetro e chave momentnea. Durante o curso ser realizado alguns pequenos projetos como um dimmer com sensor de luminosidade e um termmetro com display LCD. 3
  4. 4. Programa Parte 1 Arduino Protoboard Acendendo Led Funes setup(), loop() e delay() Funes pinMode(), digitalWrite() Resistor Parte 2 Escrevendo na Serial Lendo sensor LDR (Luminosidade) Lendo sensor LM35 (Temperatura) Ler valor de potencimetro 4
  5. 5. Programa Parte 3 Dimmer com potencimetro Dimmer com sensor LDR Parte 4 Escrevendo no LCD Termmetro Utilizando chave momentnea Piano com chave momentnea e Buzzer 5 Termmetro Dimmer com LDR Piano
  6. 6. Parte 1 6
  7. 7. Arduino Arduino uma plataforma eletrnica de cdigo aberto baseado em hardware e software de fcil utilizao . destinado para qualquer pessoa que queira fazer projetos interativos . 7
  8. 8. Arduino possvel prototipar e desenvolver vrios tipos de projetos eletrnicos, desde um simples circuito que acende leds, um rob complexo e at automatizar uma casa. A imaginao o limite. Prottipo rob seguidor de linha utilizando Arduino nano experimento realizado na UFMS/CPCX 8
  9. 9. Arduino Mega 2560 R3 9
  10. 10. Configurando a IDE Abra a IDE por meio de um cone na rea de trabalho ou na barra de tarefas: 10
  11. 11. Configurando a IDE Verifique se a placa selecionada a Arduino Mega 2560 11
  12. 12. Configurando a IDE Verifique se a porta selecionada a correspondente ao da instalao do arduino, no caso desse minicurso o arduino est instalado na porta COM4 12
  13. 13. Protoboard A protoboard uma placa na qual podemos realizar um ensaio de um circuito eletrnico. Facilita a insero e remoo de componentes eletrnicos por no depender de solda. Perfeito para nossos experimentos. Protoboard Placa de circuito impresso 13
  14. 14. Protoboard Os furos so ligados da seguinte forma: 14
  15. 15. Aviso Antes de efetuar qualquer experimento desconecte o arduino da porta USB de seu computador. Sob risco de queima de algum componente eletrnico ou at do prprio arduino. Ligue na porta USB apenas quando tiver certeza que o circuito est montado corretamente. 15
  16. 16. Acendendo um Led Led um diodo emissor de luz Portanto no uma lmpada. Operam com tenso de 1,1v a 4.0v Possui polaridade Lado positivo: NODO Lado negativo: CTODO 16
  17. 17. Acendendo um Led - Circuito 6 GND Led Resistor 300 Ohms 17
  18. 18. Acendendo um Led - Cdigo 18
  19. 19. Compilao, Validao e Upload do programa Compila e valida o cdigo Compila e faz o upload do programa para o arduino 19
  20. 20. Compilao, Validao e Upload do programa Se der tudo certo: Se der tudo errado: 20
  21. 21. Funes setup(), loop() e delay() setup() Esta funo acionada quando o arduino ligado. Serve para definir configuraes iniciais de portas. loop() Esta funo entra em execuo logo aps a funo setup. Toda vez que a funo loop termina de ser executada, ela executada novamente. Ou seja, um loop. Nesta funo definida todo o cdigo funcional de nosso prottipo, como ligar uma porta, ler um sensor e outros. delay(parmetro) Esta funo permite colocar um intervalo em milissegundos entre uma instruo e outra. Recebe como parmetro um valor inteiro 21
  22. 22. Funes pinMode() e digitalWrite() pinMode(parmetro 1, parmetro 2) Configura uma porta digital, podendo ela ser de entrada(INPUT) ou sada (OUTPUT) Recebe no parmetro 1 o nmero da porta digital, e no parmetro 2 definido se porta de entrada(INPUT) ou sada(OUTPUT) digitalWrite(parmetro 1,parmetro 2) Escreve na porta digital selecionada Recebe no parmetro 1 o nmero da porta digital, e no parmetro 2 recebe um valor: ligado(HIGH) ou desligado(LOW) 22
  23. 23. Resistor Resistores so utilizados para: Limitar corrente eltrica em um circuito (ampre) Diminuir tenso (volts) Unidade de medida Omhs Quanto maior seu valor, menor limite de corrente eltrica, e maior a queda de tenso. No possui polaridade 23
  24. 24. Resistor Resistores (de valores fixos) utilizados neste minicurso: 300 Ohms 10000 Ohms = 10k 3 0 0 1 0 000 24
  25. 25. Resistor do Led Tenso de sada de uma porta digital do arduino = 5v Tenso de funcionamento do led vermelho = 1,8v Corrente mxima do led = 0,02 A (20mA) Qual resistor utilizar? 5v 1,8v 0,02 = 160 Ohms No temos resistor de 160 Ohms em nosso kit, portanto foi utilizado o de 300 Ohms No se pode utilizar um resistor de menor valor recomendado, pois o led pode queimar Caso utilize um resistor MUITO alto, o led no acender 25
  26. 26. Parte 2 26
  27. 27. Escrevendo na porta serial Configura a taxa de dados por segundo (baud rate) para transmisso serial, Para comunicao com um computador comum utilizar baud rate = 9600 Escreve na porta Serial, ou seja, envia um texto via usb do arduino para o computador 27
  28. 28. Escrevendo na porta serial Dados enviados do arduino para o computador via USB 28
  29. 29. Lendo sensor LDR (luminosidade) tipo de resistor varivel. Valor de resistncia varia conforme a intensidade da luz que incide sobre ele. No tem polaridade 29
  30. 30. Lendo sensor LDR - Circuito GND5v A0 Sensor LDR Resistor 10K 30
  31. 31. Lendo sensor LDR - Cdigo Faz leitura de uma porta analgica Valores lidos vo de 0 at 1023 Quanto mais luz tiver, maior o valor Quanto menos luz tiver, menor o valor 31
  32. 32. Lendo sensor LM35 Sensor de temperatura. 32
  33. 33. Lendo sensor LM35 - Circuito A05v GND LM35 33
  34. 34. Lendo sensor LM35 - Cdigo Transforma em graus clsius 34
  35. 35. Lendo Potencimetro Resistor de valor regulvel. Utilizao comum: Regulagem de volume de aparelhos de som Divisor de tenso Resistor utilizado 10k GND Sada VCC 35
  36. 36. Lendo Potencimetro - Circuito A05v GND Potencimetro 36
  37. 37. Lendo Potencimetro - Cdigo Gire o potencimetro e veja o resultado 37
  38. 38. Parte 3 38
  39. 39. Dimmer com potencimetro Um dimmer tem como objetivo fazer com que aumente ou diminua a intensidade luminosa por meio de um potencimetro ou sensor, que auxilia nessa operao. 39
  40. 40. Dimmer com potencimetro - Circuito 5v A0GND 2 Potencimetro R 300 Ohms Led Branco Alto brilho 40
  41. 41. Dimmer com potencimetro - Cdigo Gire o potencimetro e veja o resultado O valor lido pelo potencimetro vai de 0 at 1023. Porm o uma porta pwm s pode receber valores de 0 at 255. Nesta linha o valor lido do potencimetro convertido para um valor valido pwm. Atribuio do valor convertido do potencimetro para a porta do led 41
  42. 42. Dimmer com LDR- Circuito 42
  43. 43. Dimmer com LDR- Circuito 5v A0GND 2 R 300 Ohms Led Branco Alto brilho R 10k Sensor LDR 43
  44. 44. Dimmer com LDR- Cdigo Faa sombra no sensor LDR 44
  45. 45. Parte 4 45
  46. 46. Escrevendo no LCD Display LCD Dispositivo de sada (Mostra informao para o usurio) 46
  47. 47. Escrevendo no LCD - Circuito 47
  48. 48. Escrevendo no LCD - Circuito 5V GND 48
  49. 49. Escrevendo no LCD - Circuito 12 11 49
  50. 50. Escrevendo no LCD - Circuito 2345 50
  51. 51. Escrevendo no LCD - Cdigo 51
  52. 52. Termmetro 52
  53. 53. Termmetro - Circuito 53
  54. 54. Termmetro - Circuito 54
  55. 55. Termmetro - Circuito 55
  56. 56. Termmetro - Cdigo 56
  57. 57. Chave momentnea Tambm chamada de push button ou micro chave. A chave momentnea utilizada no minicurso possui 4 pinos. Pinos so divididos em dois pares. Os pinos de um par tem contato permanente. Porm no h contato entre os pares. Quando o boto pressionado os pares se conectam fechando o circuito. Quando o boto solto, os pares se desconectam. 57
  58. 58. Chave momentnea - Circuito 58 5V GND 2 Chave R 10K
  59. 59. Chave momentnea - Cdigo 59 Aperte o boto da chave e veja o resultado
  60. 60. Piano com chave momentnea e Buzzer 60
  61. 61. Piano com chave momentnea e Buzzer - Circuito 61 5V GND 234 Chave R 10K
  62. 62. Piano com chave momentnea e Buzzer - Circuito 62 10 Buzzer
  63. 63. Piano com chave momentnea e Buzzer - Cdigo 63 Aperte os botes e escute o resultado Porta do Buzzer Porta dos botes
  64. 64. Final Explore outros sensores e componentes 64 Sensor ultra snico Sensor de umidade Pastilha piezoelctrica Sensor reflexivo Servo motor Motor de passo Motor dc Bluetooth Acelermetro