PET Mecatrnica/BSI

Geruza M. Bressan

Introduo Plataforma ARDUINO

MINICURSO

O que um microcontrolador (MCU)?

um computador em um chip

Processador Memria Entrada/Sada

Controla aes e funes

Funes especficas

O que Arduino?

Conceito de software e hardware livre.

O Arduino uma placa de microcontrolador

Origem: Itlia (2005)

Objetivo: criar um dispositivo para controlar projetos e prottipos com uma menor custo.

Arduino DUEMILANOVE

Em italiano: 2009

Microprocessador:

ATmega168

ATmega328

Site: http://www.arduino.cc

ATMEGA Linguagem de programao: C/C++

Diferencial:

1) Ferramenta Open-source. Desenvolvida e aperfeioada por uma comunidade que divulga os seus projetos e seus cdigos.

2) Multiplataforma

3) Fcil entendimento, programao e aplicao.

ENTRADA: Sensores

PROCESSAMENTO:

Microcontrolador

SADA: Atuadores

Entrada (Sensores)

Interpretao de Variveis no ambiente

Sinal eltrico

Controle ou acionamento de elementos eletro-eletrnicos

Sada (Atuadores)

Componentes da placa: Possui 14 pinos de entrada/sada digital

(dos quais 6 podem ser usados como sadas analgicas PWM)

6 entradas analgicas Um cristal oscilador de 16 MHz Uma conexo USB Uma entrada para alimentao Um cabealho ICSP Um boto de reset

Caractersticas:

Alimentao: 1) USB 2) Externa: fonte ou bateria Teoricamente: 6 a 20V Recomendada: 7 a 12V VIN. Entrada de alimentao para a placa Arduino quando

uma fonte externa for utilizada. 5V. A fonte de alimentao utilizada para o microcontrolador

e para outros componentes da placa. Pode ser proveniente do pino Vin atravs de um regulador on-board ou ser fornecida pelo USB ou outra fonte de 5 volts.

3V3. Alimentao de 3,3 volts fornecida pelo chip FTDI. A corrente mxima de 50 mA.

GND. Pino terra.

Memria:

32 KB de memria FLASH para armazenar cdigo: Preserva os dados armazenados por um longo tempo sem a presena de corrente eltrica

2 KB de SRAM: Static Random Access Memory, que significa memria esttica de acesso aleatrio: um tipo de memria que mantm os dados armazenados desde que seja mantida sua alimentao. apagada toda vez que o circuito desligado.

1 KB de EEPROM: Pode ser programada e apagada vrias vezes. Guarda dados permanentemente.

Entrada e Sada:

Os pinos podem ser usados como entrada ou sada usando as funes:

pinMode( ), digitalWrite( ) e digitalRead( ) Serial: 0 (RX) e 1 (TX). Usados para receber (RX) e

transmitir (TX) dados seriais TTL. Estes pinos so conectados aos pinos

correspondentes do chip serial FTDI USB-to-TTL. PWM: 3, 5, 6, 9, 10, e 11. Fornecem uma sada

analgica PWM de 8-bit com a funo: analogWrite( ) LED: 13

ICSP significa In Circuit Serial Programming.

um mtodo de gravao de dispositivos programveis muito eficiente. O dispositivo programvel pode ser programado "no circuito", quer dizer, voc monta o seu circuito na placa e depois programa o dispositivo atravs de interface serial.

Obs: compatvel com o hardware mas no est includa na linguagem do Arduino

Por que interessante?

Imagine que voc fabricou 1000 peas de um produto, e na fase final de comercializao alguem viu que precisava de mais alguma coisinha no software. Se o seu circuito no tiver soquete, voc praticamente perdeu 1000 placas, mas, se voc foi esperto e colocou o conector do ISP l, s conectar um cabo e reprogramar todos os seus 1000 aparelhos!

Tem 6 entradas analgicas, cada uma delas est ligada a um conversor analgico-digital de 10 bits, ou seja, transformam a leitura analgica em um valor dentre 1024 possibilidades . Medem de 0 a 5 V, embora seja possvel mudar o limite superior usando o pino AREF e um pouco de cdigo.

AREF. Referncia de tenso para entradas analgicas. Usados com analogReference( ).

Reset

Programao:

O ambiente de programao mais indicado o do software Arduino, que pode ser baixado no site:

http://www.arduino.cc/en/Main/Software

Funes: so referncias essenciais para o desenvolvimento de um projeto usando o Arduino. Essas funes j implementadas e disponveis em bibliotecas direcionam e exemplificam as funcionalidades bsicas.

Digital I/O: pinMode( ) digitalWrite( ) digitalRead( ) Analogico I/O: analogReference( ) analogRead( ) analogWrite( ) PWM Tempo: millis( ) micros( ) delay( ) delayMicroseconds( )

bom citar que o software que vem no Arduino j provm de vrias funes constantes para facilitar a programao. setup( )

loop( )

Constantes (HIGH, LOW , INPUT, OUTPUT , ...)

Bibliotecas (Serial, Servo, Tone, etc.)

Exemplo 1

Exemplo 2

Exemplo 3

O que um ServoMotor? uma mquina, mecnica ou eletromecnica, que apresenta movimento proporcional a um comando. Em vez de girar ou se mover livremente sem um controle mais efetivo de posio como a maioria dos motores; servomotores so dispositivos de malha fechada, ou seja: recebem um sinal de controle; verificam a posio atual; atuam no sistema indo para a posio desejada

Aplicaes:

- Em nutica, a mquina especial que carrega para um e outro bordo o leme do navio, obedecendo ao comando da roda do leme.

- Em aeromodelismo, automodelismo, nautimodelismo, e afins, so pequenos motores com circuito eletrnico e caixa de reduo cujo movimento final proporcional ao comando exercido no transmissor de controle remoto.

Exemplo 4

Exemplo 5

Uso de umas das sadas PWM (Pulse-Width Modulation - Modulao por Largura de Pulso) do Arduino com um Mini Servomotor.

Iremos utilizar a entrada manual comandada por um potencimetro linear de 10 kOhm

O que PWM ou MLP? Tecnologia que permite controlar o perodo

cclico da frequncia da alimentao.

Aplicaes:

- Industriais:

controlar elevadores de carga;

esteiras rolantes;

guinchos.

- Domsticas:

controle de iluminao;

portes;

cortinas.