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Kit Iniciante V8 p/ Arduino - 2. O que é Arduino?



O que é Arduino?


Antes de qualquer coisa, é importante que você saiba um pouco sobre a plataforma que te acompanhará ao longo de todos os experimentos que preparamos para você!

Segundo o site dos próprios criadores, o Arduino.cc: "Arduino é uma plataforma eletrônica de código aberto baseada em hardware e software fáceis de usar" (entenda hardware como as placas e software como o programa de computador). Então Arduino é um conjunto de ferramentas para facilitar o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos. Nessa plataforma estão incluídos o software de programação, a IDE do Arduino (ou ambiente de desenvolvimento de códigos), e as placas que serão programadas para serem usadas no projeto, como o Arduino Uno. Além disso, todas essas ferramentas são de código aberto, ou seja, qualquer pessoa pode replicá-las ou contribuir para o seu aperfeiçoamento (com algumas regras). Isso é o que permite o surgimento de diversas placas compatíveis, melhoradas e para as mais diversas aplicações (nota: o nome Arduino, o logo e algumas outras informações são propriedade intelectual da empresa Arduino e não podem ser usadas sem o consentimento dela). Um grande fruto desse movimento Open Source é a linha de placas BlackBoard da RoboCore, que traz placas mais robustas, de alta qualidade, com um bom custo x benefício e tudo fabricado aqui no Brasil. Inclusive utilizaremos a BlackBoard nos circuitos dessa apostila, mas você a utiliza como se fosse um Arduino.

São todas essas ferramentas que nos permitem interagir com uma série de componentes eletrônicos para desenvolver uma infinidade de projetos. Ao longo deste material você aprenderá um pouco mais a fundo sobre essa plataforma que vem revolucionando o aprendizado de eletrônica desde 2005.

Placa Arduino UNO Original da Itália à esquerda e Arduino IDE à direita.

O que tem na placa?


Existe uma grande variedade de placas Arduino, que podem ser utilizadas para diferentes propósitos. Algumas placas podem ser um pouco diferentes da placa abaixo, mas a maioria das placas Arduino possui a maioria destes componentes em comum.



Alimentação (USB/Conector P4)

Cada placa Arduino precisa de uma maneira de ser conectada à uma fonte de energia. O Arduino UNO pode ser alimentado a partir de um cabo USB proveniente do seu computador ou a partir de uma fonte de alimentação de parede que é terminada em um conector P4. Na imagem acima, a conexão USB é rotulada (1) e a entrada do P4 é rotulada (2).
A conexão USB também é como você irá carregar o código em sua placa Arduino. No próximo capítulo você verá mais sobre como programar o seu Arduino.
NOTA: NÃO use uma fonte de alimentação superior a 15 V, pois você irá superar a tensão máxima do seu Arduino (e assim queimá-lo). A tensão recomendada para a maioria dos modelos Arduino é de 6 V a 12 V.
NOTA: quando alimentar a sua placa por uma fonte externa, verifique que o terminal positivo (+) é o terminal interno do conector P4.

Pinos (5V, 3V3, GND, Analógicos, Digitais, PWM, AREF)

Os pinos na sua placa Arduino são os lugares onde você conecta os fios para construir um circuito (provavelmente em conjunto com uma protoboard). O Arduino tem vários tipos diferentes de pinos, cada um dos quais é rotulado na placa e usado para diferentes funções.
  • GND (3): abreviação de "ground" (terra em inglês). Existem vários pinos de GND no Arduino, qualquer um deles pode ser utilizado para aterrar seu circuito;
  • 5V (4) e 3V3 (5): o pino de 5V fornece 5 volts de energia e o pino de 3V3 fornece 3,3 volts. A maioria dos componentes simples usados com o Arduino trabalham felizmente com 5 V ou 3,3 V;
  • Analógico (6): a área dos pinos rotulada com "ANALOG IN" (A0 a A5 no UNO) é para os pinos analógicos. Esses pinos podem ler o sinal de um sensor analógico (como um sensor de luminosidade) e convertê-lo em um valor digital para usar no código;
  • Digital (7): a área dos pinos rotulada com "DIGITAL" (0 a 13 no UNO) é para os pinos digitais. Esses pinos podem ser usados tanto para entrada digital (como dizer se um botão está pressionado) como para saída digital (como alimentar um LED);
  • PWM (8): você pode ter notado o til (~) ao lado de alguns dos pinos digitais (3, 5, 6, 9, 10 e 11 no UNO). Esses pinos atuam como pinos digitais normais, mas também podem ser utilizados para algo chamado Modulação por Largura de Pulso (PWM). Este assunto será tratado mais para frente nesse material, mas, por enquanto, pense que esses pinos são capazes de atuar como uma "saída analógica" (podendo controlar a intensidade de um LED, por exemplo);
NOTA: geralmente os pinos analógicos do Arduino podem também ser usados como entrada ou saída digital (isso vale para A0 a A5 no UNO).

Botão de reset

Assim como a Nintendo original, o Arduino possui um botão de reinicialização (9). Empurrando, ele conectará temporariamente o pino de reset (RST) ao GND e reiniciará o programa carregado no Arduino. Isso pode ser muito útil se o seu código não repetir, mas você quer testá-lo várias vezes. Ao contrário da Nintendo original no entanto, soprar no Arduino geralmente não conserta problemas.
NOTA: o reset não apaga o código carregado na placa, ele serve somente para reiniciar a execução do programa.

LED indicador de energia

Ao centro da placa existe um pequeno LED ao lado da palavra "ON" (10). Este LED deve acender sempre que você ligar o Arduino a uma fonte de energia. Se esta luz não ligar, há uma boa chance de haver algo errado. Pausa para verificar o seu circuito!

LEDs TX e RX

TX é a abreviação para transmitir, o RX é a sigla para receber. Essas marcas aparecem um pouco na eletrônica para indicar os pinos responsáveis pela comunicação serial. No nosso caso, há dois lugares no Arduino UNO onde TX e RX aparecem: uma vez ao lado dos pinos digitais 0 e 1, e uma segunda vez ao lado dos LEDs indicadores TX e RX (11). Esses LEDs nos darão algumas boas indicações visuais sempre que nosso Arduino estiver recebendo ou transmitindo dados (como quando estamos carregando um novo programa na placa).

CI principal

O maior componente da placa, com várias pernas metálicas, é um CI, ou circuito integrado (12). Pense nisso como o cérebro do nosso Arduino, pois é nele que o código é executado e todos os dados são processados. O CI principal no Arduino é diferente entre modelos de placa, mas geralmente é da linha ATmega de microcontroladores da empresa Atmel (agora Microchip).

Reguladores de tensão

Os reguladores de tensão (13) não são realmente algo que você pode (ou deveria) mexer em seu Arduino. Mas é potencialmente útil saber que estão lá e para o que servem. Os reguladores de tensão fazem exatamente o que o nome diz, eles controlam a tensão interna da sua placa Arduino. Pense nisso como um tipo de registro automático, ele faz com que a tensão do circuito seja sempre a mesma, independente da tensão de alimentação. Claro, tudo tem seus limites, então não ligue seu Arduino a qualquer fonte com uma tensão maior que 15 V.

Qual placa usar com o kit?


Arduino, BlackBoard, BlackBoard Mega... tantas opções! O melhor é saber que, independente da placa que você escolher, você conseguirá usar este material. Isto porque os pinos das placas usados nos experimentos deste material são comuns a todas as placas. Veja abaixo a compatibilidade entre os pinos das placas.

Arduino UNO


BlackBoard


BlackBoard Mega


Após identificar os pinos em sua placa, continue para o próximo capítulo usando o botão abaixo!