O objetivo principal foi o de criar uma plataforma de baixo custo, para que os estudantes pudessem desenvolver seus protótipos com o menor custo possível. Outro ponto interessante do projeto, foi a proposta de criar uma plataforma de código aberto, disponível para a comunidade o que ajudou em muito no seu desenvolvimento.
Arduino
O Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica open-source que se baseia em hardware e software flexíveis e fáceis de usar. É destinado a artistas, designers, hobbistas e qualquer pessoa interessada em criar objetos ou ambientes interativos.
O Arduino pode sentir o estado do ambiente que o cerca por meio da recepção de sinais de sensores e pode interagir com os seus arredores, controlando luzes, motores e outros atuadores. O microcontrolador na placa é programado com a linguagem de programação Arduino, baseada na linguagem Wiring, e o ambiente de desenvolvimento Arduino, baseado no ambiente Processing. Os projetos desenvolvidos com o Arduino podem ser autônomos ou podem comunicar-se com um computador para a realização da tarefa, com uso de software específico (ex: Flash, Processing, MaxMSP).
Plataforma de desenvolvimento Arduino
O Arduino é formado por dois componentes principais:
O hardware é composto por uma placa de prototipagem na qual são construídos os projetos.
O software é uma IDE, que é executado em um computador onde é feita a programação, conhecida como sketch, na qual será feita upload para a placa de prototipagem Arduino, através de uma comunicação serial. O sketch feito pelo projetista dirá à placa o que deve ser executado durante o seu funcionamento.
Hardware do Arduino
Existem diversas placas oficiais de Arduino e muitas outras não oficiais. Vamos abordar a placa Arduino Uno nesse artigo.
A seguir é exibida a placa Arduino Uno REV3:
Conforme visto na imagem acima a placa Arduino UNO possui diversos conectores que servem para interface com o mundo externo. Vejamos como estão organizados os pinos na placa:
- 14 pinos de entrada e saída digital (pinos 0-13):
- Esses pinos podem ser utilizados como entradas ou saídas digitais de acordo com a necessidade do projeto e conforme foi definido no sketch criado na IDE.
- 6 pinos de entradas analógicas (pinos A0 - A5):
- Esses pinos são dedicados a receber valores analógicos, por exemplo, a tensão de um sensor. O valor a ser lido deve estar na faixa de 0 a 5 V onde serão convertidos para valores entre 0 e 1023.
- 6 pinos de saídas analógicas (pinos 3, 5, 6, 9, 10 e 11):
- São pinos digitais que podem ser programados para ser utilizados como saídas analógicas, utilizando modulação PWM.
A alimentação da placa pode ser feita a partir da porta USB do computador ou através de um adaptador AC. Para o adaptador AC recomenda-se uma tensão de 9 a 12 volts.
Software do Arduino
O software para programação do Arduino é uma IDE que permite a criação de sketches para a placa Arduino. A linguagem de programação é modelada a partir da linguagem Wiring . Quando pressionado o botão upload da IDE, o código escrito é traduzido para a linguagem C e é transmitido para o compilador avr-gcc, que realiza a tradução dos comandos para uma linguagem que pode ser compreendida pelo microcontrolador.
A IDE apresenta um alto grau de abstração, possibilitando o uso de um microcontrolador sem que o usuário conheça o mesmo, nem como deve ser usado os registradores internos de trabalho.
A IDE do Arduino possui uma linguagem própria baseada na linguagem C e C++.
O Ciclo de programação do Arduino pode ser dividido da seguinte maneira:
- Conexão da placa a uma porta USB do computador;
- Desenvolvimento de um sketch com comandos para a placa;
- Upload do sketch para a placa, utilizando a comunicação USB.
- Aguardar a reinicialização, após ocorrerá à execução do sketch criado.
A partir do momento que foi feito o upload o Arduino não precisa mais do computador: o Arduino executará o sketch criado, desde que seja ligado a uma fonte de energia.
Referências
