7 - Trabalhando com o Arduino

Conteúdo da aula sobre introdução ao Arduíno ministrada para o curso de Engenharia elétrica da faculdade Metropolita a de Porto Velho, pelo professor Autran (www.profautran.com.br)

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7 - Trabalhando com o Arduino por Mind Map: 7 - Trabalhando com o Arduino

1. Cuidados Iniciais

1.1. Trabalhe sempre em um ambiente tranquilo e bem iluminado e mantenha sua bancada sempre limpa e seca.

1.2. As conexões destas placas são expostas, portanto, não apoie sua placa em suportes condutores e tenha cuidado com cabos desencapados nas proximidades.

1.3. Embora estas situações possam causar curtos circuitos elas não oferecem riscos físicos devido às baixas voltagens e potências envolvidas.

1.4. você não vai se machucar, mas destruir uma placa é sempre frustrante.

2. Componentes Eletrônicos

2.1. Protoboard

2.1.1. É uma placa reutilizável usada para construir protótipos de circuitos eletrônicos sem solda.

2.1.2. Uma protoboard é feita por blocos de plástico perfurados e várias lâminas finas de uma liga metálica de cobre, estanho e fósforo.

2.1.3. Imagens

2.1.3.1. Protoboard

2.1.3.2. Conexões Internas

2.2. Resistor

2.2.1. É um componente formado por carbono e outros elementos resistentes usados para limitar a corrente elétrica em um circuito.

2.2.2. Resistência

2.2.2.1. Por seu tamanho muito reduzido, é inviável imprimir nos resistores as suas respectivas resistências.

2.2.2.2. Optou-se então pelo código de cores, que consiste em faixas coloridas no corpo do resistor indicadas como a, b, c e % de tolerância.

2.2.2.3. As primeiras três faixas servem para indicar o valor nominal de suas resistências e a última faixa, a porcentagem na qual a resistência pode variar seu valor nominal

2.2.2.4. R = (10a + b) x 10c ± % da tolerância

2.2.3. Imagens

2.2.3.1. Simbolo

2.2.3.2. Código de Cores

2.2.3.3. Tabela de Cores

2.3. Termistor

2.3.1. NTC (Negative Temperature Coefficient)

2.3.2. É um componente eletrônico semicondutor sensível à temperatura

2.3.3. Utilizado para controle, medição ou polarização de circuitos eletrônicos

2.3.4. Possui um coeficiente de variação de resistência que varia negativamente conforme a temperatura aumenta, ou seja, a sua resistência elétrica diminui com o aumento da temperatura.

2.3.5. Imagens

2.3.5.1. Termistor

2.3.5.2. Simbolo

2.4. Diodo

2.4.1. É o tipo mais simples de componente eletrônico semicondutor.

2.4.2. É um componente que permite que a corrente atravesse somente em um sentido.

2.4.3. Imagens

2.4.3.1. Diodo

2.4.3.2. Simbolo

2.5. Transistor

2.5.1. É utilizado principalmente como amplificador, interruptor de sinais elétricos e como retificador elétrico em um circuito.

2.5.2. Imagens

2.5.2.1. Transistor

2.5.2.2. Simbolo

2.6. Capacitor

2.6.1. O capacitor é um dispositivo elétrico capaz de armazenar cargas elétricas

2.6.2. Em circuitos eletrônicos alguns componentes necessitam que haja alimentação em corrente contínua, enquanto a fonte está ligada em corrente alternada.

2.6.3. Imagens

2.6.3.1. Capacitor

2.6.3.2. Simbolo

2.7. LED

2.7.1. Light Emitting Diode

2.7.2. É um diodo que emite luz quando energizado

2.7.3. O LED tem uma polaridade, uma ordem de conexão. Ao conectá-lo invertido não funcionará corretamente

2.7.3.1. Polaridade

2.7.4. Imagens

2.7.4.1. LED

2.7.4.2. Simbolo

2.7.5. LED RGB

2.7.5.1. Um LED RGB é um LED que incorpora em um mesmo encapsulamento três LED´s, um vermelho (Red), um verde (Green) e outro azul (Blue)

2.7.5.2. Desta forma é possível formar milhares de cores ajustando de maneira individual cada cor.

2.7.5.2.1. LED RGB

2.7.5.2.2. Polaridade

2.8. LCD

2.8.1. Liquid Crystal Display

2.8.2. É um painel fino usado para exibir informações por via eletrônica, como texto, imagens e vídeos

2.8.3. Um display de LCD pode variar o número de linhas e caracteres por linha, a cor dos caracteres e a cor do fundo, assim como ter ou não backlight

2.8.4. Imagens

2.8.4.1. LCD

2.9. Botão

2.9.1. Um botão, ou pulsador, é utilizado para ativar alguma função.

2.9.2. Um botão em um dispositivo eletrônico funciona geralmente como um interruptor elétrico.

2.9.3. Imagens

2.9.3.1. Botão

2.9.3.2. Simbolo

2.10. Reed Switch

2.10.1. É um interruptor elétrico ativado por um campo magnético

2.10.2. Quando os contatos estão abertos se fecham na presença de um campo magnético. Quando estão fechados se abrem.

2.10.3. É comumente usado em sensores de portas e janelas de alarmes anti-roubo

2.10.4. Imagens

2.10.4.1. Reed Switch

2.10.4.2. Simbolo

2.11. Potenciômetro

2.11.1. Um potenciômetro é uma resistência cujo valor é variável

2.11.2. Pode-se controlar a intensidade de corrente que flui por um circuito se está conectado em paralelo, ou controlar a voltagem ao conectá-lo em série

2.11.3. São adequados para uso como elemento de controle em aparelhos eletrônicos. O usuário o aciona para variar os parâmetros normais de funcionamento. Um exemplo é o botão de volume de um rádio.

2.11.4. Imagens

2.11.4.1. Potenciômetro

2.11.4.2. Simbolo

2.12. Fotocélula

2.12.1. LDR (Light Dependant Resistor)

2.12.2. É uma resistência cujo valor em ohms varia de acordo com a luz incidente.

2.12.3. Imagens

2.12.3.1. Fotocélula

2.12.3.2. Simbolo

2.13. Transdutor Piezoelétrico

2.13.1. Um transdutor piezoelétrico é muito prático para detectar vibrações ou golpes

2.13.2. também pode ser usado como um pequeno buzzer para produzir um som ou zumbido contínuo ou intermitente.

2.13.3. Imagens

2.13.3.1. Piezo

2.13.3.2. Simbolo

2.13.3.3. Buzzer

2.14. Motor CC

2.14.1. O motor de corrente contínua (CC) é uma máquina que converte a energia elétrica em mecânica provocando um movimento rotatório

2.14.2. Imagens

2.14.2.1. Motor CC

2.14.2.2. Simbolo

2.15. Relê

2.15.1. É um interruptor eletromecânico usado para ligar ou desligar dispositivos

2.15.2. Imagens

2.15.2.1. Relê

2.15.2.2. Simbolo

3. O Arduino

3.1. Conceitos

3.1.1. Arduino é uma plataforma de eletrônica aberta para a criação de protótipos baseada em software e hardware livres, flexíveis e fáceis de usar

3.1.2. O Arduino pode adquirir informação do ambiente através de seus pinos de entrada, para isso uma completa gama de sensores pode ser usada. Por outro lado, o Arduino pode atuar no ambiente controlando luzes, motores ou outros atuadores.

3.2. A família Ardunio

3.2.1. Imagem

3.2.1.1. Arduino Mega 2560

3.2.1.1.1. Versão maior da placa Arduino, com microcontrolador ATmega2560 e 54 portas digitais, das quais 15 podem ser usadas como PWM, além de 15 portas analógicas. Clock de 16 Mhz, conexão USB e conector para alimentação externa. Ideal para projetos mais elaborados que exijam grande número de entradas e saídas.

3.2.1.2. Arduino Leonardo

3.2.1.2.1. Placa à primeira vista muito parecida com o Arduino Uno, mas com microcontrolador Atmega32u4, possuindo 20 portas digitais, das quais 7 podem ser usadas como PWM, e 12 como portas analógicas.

3.2.1.2.2. Esta placa também possui clock de 16 Mhz e conexão pra alimentação externa. Diferentemente do Arduino Uno, possui conector micro-usb para ligação ao computador.

3.2.1.2.3. Outra característica dessa placa é o chip de conexão USB integrado ao microcontrolador

3.2.1.3. Arduino Due

3.2.1.3.1. De todos os tipos de Arduino esta é a placa com maior capacidade de processamento, baseada em um microcontrolador ARM de 32 bits e 512 Kb de memória totalmente disponível para programas/aplicações

3.2.1.3.2. As ligações desta placa exigem especial atenção pois as portas trabalham à 3.3V, o que pode comprometer o uso dos shields disponíveis no mercado, que geralmente trabalham com 5v.

3.2.1.4. Arduino Mega ADK

3.2.1.4.1. Também baseado no ATmega2560, esta placa possui uma conexão USB dedicada à ligação com dispositivos baseados em Android

3.2.1.5. Arduino Nano

3.2.1.5.1. Placa compacta baseada no microcontrolador ATmega328 (para placas Arduino Nano versão 3.x), ou ATmega168 (versão 2.x). Ao contrário das outras placas, não possui conector para alimentação externa, sendo alimentada por um conector USB Mini-B

3.2.1.6. Arduino Pro Mini

3.2.1.6.1. Placa compacta, ideal para projetos permanentes e que não necessitem de grande poder de processamento ou constante atualização.

3.2.1.7. Arduino Esplora

3.2.1.7.1. Com o formato parecido com o de um controle de videogame (e até pode ser usado como um, dependendo da criatividade do desenvolvedor), o Arduino Esplora é uma placa diferente de todas as outras da família Arduino

3.2.1.7.2. É uma placa indicada para quem deseja aprender Arduino sem se preocupar muito com eletrônica, uma vez que os componentes já estão embutidos na placa. Assim o usuário pode se concentrar na parte de programação.

3.3. Arduino UNO

3.3.1. Arduino UNO

3.3.1.1. 1 - Conector USB para o cabo tipo AB

3.3.1.2. 2 - Botão de reset

3.3.1.3. 3 - Pinos de entrada e saída digital e PWM

3.3.1.4. 4 - LED verde de placa ligada

3.3.1.5. 5 - LED laranja conectado ao pin13

3.3.1.6. 6 - ATmega encarregado da comunicação com o computador

3.3.1.7. 7 - LED TX (transmissor) e RX (receptor) da comunicação serial

3.3.1.8. 8 - Porta ICSP para programação serial

3.3.1.9. 9 - Microcontrolador ATmega 328, cérebro do Arduino

3.3.1.10. 10 - Cristal de quartzo 16Mhz

3.3.1.11. 11 - Regulador de voltagem

3.3.1.12. 12 - Conector fêmea 2,1mm com centro positivo

3.3.1.13. 13 - Pinos de voltagem e terra

3.3.1.14. 14 - Entradas analógicas

3.3.2. Dentre os tipos de Arduino, este costuma ser a primeira opção para quem vai comprar um Arduino, pois possui um bom número de portas disponíveis, e grande compatibilidade com os shields disponíveis no mercado.

3.4. Shields

3.4.1. Imagem