- O que realmente é o Arduino?
- Configurando o IDE Arduino
- Conectando sua placa Arduino ao computador:
- Carregando o programa blink
- Materiais requisitados:
- Conexão de hardware:
- Programando seu Arduino:
- Verificando nosso resultado:
O nome Arduino costuma ser a palavra da moda entre a maioria dos estudantes de eletrônica ou também entusiastas. Sua capacidade de construir coisas de forma mais rápida e barata com um suporte maciço da comunidade online o tornou a escolha ideal para muitas pessoas que estão apenas começando com eletrônica ou programação. Por causa de seu design de hardware e ambiente de programação simplificados, é possível até mesmo para pessoas sem qualquer formação em eletrônica ou ciência da computação aprendê-lo com facilidade. Então, o que realmente é este Arduino? Como você pode começar com isso? O que você pode fazer para melhorar seu estilo de vida?
Todas essas questões serão testadas para serem respondidas neste tutorial, conforme avançarmos. Vamos configurar o IDE do Arduino em seu PC / laptop e fazer o upload de um programa blink de amostra para o Arduino. Em seguida, também construiremos um pequeno hardware usando uma placa de pão com um circuito simples que consiste em um interruptor e LED e programaremos nosso Arduino de acordo com ele. Parece interessante o suficiente? !!
O que realmente é o Arduino?
Antes de começarmos a aprender Arduino, devemos primeiro saber o que é. Isso é importante porque existe um equívoco comum entre as pessoas de que o Arduino é um microcontrolador. Isso não é verdade, vamos deixar claro aqui que o Arduino não é um microcontrolador. Então o que é?
Arduino é uma plataforma de desenvolvimento de código aberto que consiste em um hardware fácil de usar e um ambiente de programação. Aqui, o hardware fácil de usar se refere ao Arduino UNO e o ambiente de programação se refere ao Arduino IDE. Existem muitas placas de hardware além do Arduino UNO como o Arduino Mega, nano, mini etc. Mas para o propósito deste tutorial ficaremos apenas com o Arduino UNO. O Arduino IDE é o software com o qual iremos programar a placa Arduino UNO.
Configurando o IDE Arduino
A primeira etapa em nosso processo será configurar o IDE do Arduino em seu laptop / PC. As instruções abaixo são diretas apenas para usuários do Windows, para outras plataformas o procedimento é quase o mesmo. Se você tiver algum problema, os usuários do Mac e do Linux podem usar os respectivos links. Certifique-se também de que possui os direitos de administrador do computador para facilitar a instalação.
Etapa 1: Baixe o IDE do Arduino do site oficial do Arduino, simplesmente clicando no link abaixo
Etapa 2: Isso fará o download de um arquivo exe, que será o IDE Arduino mais recente de sua época. No momento em que estou documentando isso, a versão mais recente é o Arduino-1.8.5 e o tamanho do arquivo é 90,4 MB. Há uma boa chance de que ele tenha sido atualizado no momento em que você estiver tentando fazer isso.
Quando o download for concluído, inicie o arquivo exe. Podem ser solicitados direitos de administrador; se solicitado, clique em sim.
Etapa 3: Clique em “Concordo” para concordar com o Contrato de Licença do Arduino.
Etapa 4: Avançar Em Opções de instalação, certifique-se de que todas as caixas de seleção estejam marcadas conforme mostrado abaixo e clique em Avançar.
Etapa 5: Agora, temos que selecionar o local em que o IDE deve ser instalado. Por padrão, ele será instalado no diretório de arquivos de programas da unidade C. É altamente recomendável deixar como está e clicar em Instalar
Etapa 5: Você deve ver o IDE sendo instalado em seu computador. Espere até que a barra de progresso seja concluída. A tela será parecida com a mostrada abaixo. Depois de concluído, ele mostrará "concluído" e clique no botão Fechar.
Etapa 6: Após fechar o instalador. Vá para a sua área de trabalho, encontre o arquivo exe do Arduino e execute-o. Ele mostrará um rótulo de inicialização e, em seguida, abrirá o IDE com um código mínimo, conforme mostrado abaixo
Conectando sua placa Arduino ao computador:
Assim que o IDE do Arduino estiver instalado em nosso computador, o próximo passo será conectar a placa Arduino UNO ao nosso computador. Para isso basta usar o cabo de programação (cor azul) para conectar sua placa Arduino à porta USB do seu computador.
Este cabo de programação de cor azul tem três funções no total, que estão listadas abaixo
1. Ele fornece a energia necessária para o Arduino UNO operar, para que você possa executar seus projetos apenas alimentando-os diretamente através do cabo USB
2. Ele programa o microcontrolador ATmega328 na placa Arduino UNO. O programa que você escreve no IDE é enviado para o microcontrolador através deste cabo
3. Atua como um cabo de comunicação serial; ele pode se comunicar com o computador por meio de comunicação serial, agindo como uma boa ferramenta de depuração. Você entenderá mais sobre isso à medida que cavarmos mais fundo.
Assim que a placa for ligada, você notará um pequeno LED alto. Isso é para indicar que a placa está alimentada com energia. Você também deve notar outro LED piscando devido ao programa de piscar padrão que já foi carregado pelo fornecedor em seu Arduino UNO
Como esta é a primeira vez que você conecta sua placa ao computador, pode levar algum tempo para que os drivers comecem a instalação automaticamente. Vamos verificar se a placa foi descoberta com sucesso pelo nosso computador. Para fazer isso, pesquise “ Gerenciador de dispositivos ” em seu computador.
Após abrir o gerenciador de dispositivos, haverá uma opção chamada “ Portas (COM & LPT)”, clique nela e verifique se a placa está listada nessa opção conforme mostrado abaixo
Nota: O nome da porta para minha placa Arduino apareceu como Arduino Uno, o nome do seu Arduino pode ser diferente dependendo do fornecedor da placa. Pode ser CCH450 ou algo parecido, então não se preocupe com o nome da porta.
Se você não conseguir encontrar a opção chamada “ Portas (COM & LPT)” , significa que sua placa não foi descoberta. Nesse caso, é um problema de driver, então você deve instalar manualmente os drivers corretos para sua placa.
Em alguns casos, você encontrará mais de uma porta COM listada na seção de portas e não saberá qual é para a placa Arduino, pois a nomenclatura também será diferente. Nesse caso apenas desconecte a placa e conecte novamente. Verifique qual porta COM está desaparecendo e reaparecendo, esta porta COM é o seu Arduino UNO.
Depois de encontrar a porta COM correta, anote o número da porta COM da sua placa. Aqui, para minha placa, o número da porta COM é 13. Este número mudará cada vez que você mudar a porta USB à qual a placa está conectada.
Carregando o programa blink
Agora, vamos carregar nosso primeiro programa para a placa Arduino por meio do IDE Arduino que acabamos de baixar. O IDE Arduino quando instalado vem com alguns programas de exemplo que são muito úteis para iniciantes. Então, vamos abrir um dos programas de exemplo escolhendo Arquivo -> Exemplos -> Básico -> Piscar como mostrado abaixo
Isso abrirá o programa Blink; o objetivo do programa é piscar o Led na placa Arduino. Assim que o programa for aberto, temos que selecionar a placa correta. Para selecionar a placa que estamos usando, escolha Ferramenta -> Placas -> Arduino UNO / Genuino como mostrado abaixo
Em seguida, temos que selecionar a porta COM correta para nossa placa. Já observamos que a porta COM do meu Arduino era a COM13. Poderia ter sido diferente para você. Para selecionar a porta Com, escolha Ferramentas -> Porta -> COM13
Se tudo estiver correto, você deve observar o Arduino UNO na COM 13 na parte inferior da tela. Depois de verificar isso, clique no ícone de upload (destacado em azul) para fazer o upload do código para o Conselho, conforme mostrado abaixo
Assim que o botão for pressionado, você notará “ Compilando esboço ” e, em seguida, se o código for carregado com sucesso, você verá uma mensagem como “ Envio concluído ” conforme mostrado abaixo
É isso que carregamos o primeiro programa para a placa Arduino com sucesso. Mas o que é isso? O que nos fizemos? Qual é o resultado do programa? Para saber a resposta de todas essas perguntas, vamos construir um pequeno hardware usando o qual podemos acender um LED quando um botão é pressionado e escrever o programa por nós mesmos do zero
Materiais requisitados:
Os materiais necessários para este projeto são
- Arduino UNO
- Cabo de Programação
- Botão de apertar
- LED (qualquer cor)
- Resistor 1k
- Tábua de pão
- Fios de conexão
Conexão de hardware:
O diagrama de conexão completo da configuração é mostrado abaixo. Basta seguir a figura para fazer as conexões como tal.
Em nosso hardware, o botão de pressão é a entrada que está conectada ao segundo pino do Arduino. Se você der uma olhada de perto, você notará que um lado do botão está conectado ao aterramento e o outro lado está conectado ao pino número 2. Isso significa que sempre que pressionamos o botão, o pino número 2 será conectado ao aterramento
Em seguida, o LED é conectado ao pino número 3 por meio de um resistor de 1k. Novamente, o pino do cátodo do led (o pino em curto) é conectado ao aterramento e o pino do ânodo (pino mais longo) é conectado ao pino 3 por meio de um resistor. Esse resistor é chamado de resistor limitador de corrente, pois limita a quantidade de corrente que flui através do LED. Se esta corrente não for limitada, o excesso de corrente fluirá através do LED danificando-o permanentemente.
Programando seu Arduino:
Agora que nosso hardware está pronto, podemos começar a programar nossa placa Arduino UNO. O programa Arduino completo será fornecido no final desta página, mais abaixo, iremos examiná-los linha por linha.
Para cada programa Arduino, deve haver duas funções obrigatórias. Essas duas funções são void setup () e void loop (), elas são chamadas de mínimo. Tudo o que escrevermos dentro do void setup () será executado uma vez e tudo o que escrevermos dentro do void loop será executado continuamente. Ambas as funções são mostradas abaixo, isto é o que você obtém quando seleciona Arquivo -> Novo .
void setup () { // coloque seu código de configuração aqui, para executar uma vez: } void loop () { // coloque seu código principal aqui, para executar repetidamente: }
Vamos começar a escrever programas para o setup () função. Normalmente, as declarações dos pinos serão feitas dentro da função setup () . Em nosso hardware, temos que declarar que o pino 2 é um pino de entrada e o pino 3 é um pino de saída. Isso pode ser feito pelas seguintes linhas
pinMode (2, INPUT); pinMode (3, OUTPUT);
Mas temos uma pequena mudança aqui, uma vez que o pino 2 é usado como INPUT, ele nunca deve ficar flutuando. Isso significa que um pino de entrada deve sempre ser conectado a + 5V ou ao aterramento. No nosso caso, a entrada será conectada ao terra apenas se pressionarmos o botão e se não pressionarmos o botão, ele ficará flutuando. Para evitar isso, usamos algo chamado resistor pull up interno. Este resistor está presente dentro do microcontrolador ATmega 328 e você não pode vê-lo. Para usar este resistor, só precisamos escrever uma linha em nosso IDE do Arduino.
Esta linha conectará o pino número 2 + 5V através de um resistor, fazendo com que ele fique alto quando não estiver conectado ao aterramento. Portanto, alteramos a palavra-chave INPUT como INPUT_PULLUP conforme mostrado abaixo
pinMode (2, INPUT_PULLUP);
Agora que terminamos com nossa função setup (), vamos passar para a função loop (). Aqui temos que verificar se o pino 2 está aterrado (BAIXO) e se ele está aterrado temos que fazer o LED acender tornando o pino 3 ALTO. Se não for aterrado (senão), temos que manter o LED desligado tornando o pino 3 BAIXO. Vamos colocar essas palavras em um programa como
if (digitalRead (2) == LOW) { digitalWrite (3, HIGH); } else { digitalWrite (3, LOW); }
Aqui, o termo digitalRead () é usado para ler o status de um pino INPUT. Se o pino estiver conectado ao aterramento, ele retornará BAIXO e se o pino estiver conectado a + 5 V ele retornará ALTO.
Da mesma forma, o termo digitalWrite () é usado para definir o status de um pino OUTPUT. Se definirmos o pino como ALTO, ele fornecerá + 5 V como saída e se definirmos o pino como BAIXO, ele fornecerá 0 V como saída.
Então, para o nosso programa, quando pressionamos o botão o pino 2 será aterrado (BAIXO), então fazemos o pino 3 para a saída + 5V (ALTO). Este + 5V será suficiente para acender o LED. Se esta condição não for satisfeita, o pino 3 será colocado em 0 V (BAIXO), o que eventualmente desligará o LED.
É isso, nosso programa está completo, vamos fazer o upload do código para nossa placa Arduino, assim como fizemos o upload do código blink acima.
Verificando nosso resultado:
Depois de fazer o upload com sucesso do código para a placa Arduino, é hora de verificar a saída de nosso programa. A conexão de hardware do meu Arduino é mostrada abaixo, para verificar a saída basta pressionar o botão e verificar se o LED está aceso. Então, quando o liberarmos, o LED deve desligar.
Se você tiver qualquer problema em obter este trabalho, pode informá-lo na seção de comentários para obter ajuda. Ou você também pode usar os fóruns para obter ajuda técnica. Espero que você tenha entendido o tutorial e dado seu primeiro passo de bebê com o Arduino. Assim que se sentir confortável com esse básico, você poderá mergulhar fundo para explorar o Arduino muito mais.
Depois de conhecer o básico sobre o Arduino, você pode tentar fazer a interface dos componentes básicos como LCD 16x2, motor DC, servo motor, teclado, etc.
Verifique também todos os nossos tutoriais e projetos do Arduino.