- Arduino foi criado em 2005 por um grupo de pesquisadores italianos do Interaction Design Institute of Ivrea, a partir da necessidade de se obter um microcontrolador acessível aos alunos para utilização em projetos de robótica, dada a dificuldade e o alto custo para trabalhar com as soluções existentes até então. O
- o Arduino UNO a junção de um hardware (a placa-mãe, um microcontrolador MicrochipAVR) com um software IDE (Integrated Development Environment, ou Ambiente de Desenvolvimento Integrado) implementado para ajudar de forma simples na prototipação eletrônica de sistemas interativos.
- de forma simplificada, seu funcionamento é como o de um computador que armazena entradas e saídas de dados para criar sistemas automatizados.
- baseadas no conceito open-source, as placas Arduino possuem sensores que são vendidos em módulos, permitindo uma fácil prototipação e a customização da solução para cada tipo de projeto.
- atualmente, o Arduino é uma plataforma completa para construção de um sistema automatizado eletrônico, com hardware e software integrados e fáceis de usar, o que permite a pessoas sem conhecimento técnico criarem suas próprias soluções.
Arduino Uno.
- Tweet-a-Pot: um tweet enviado usando uma hashtag específica dá o comando para que uma cafeteira programada faça o seu café.
- Garduino (junção das palavras Garden e Arduino): circuito que mede a temperatura e o grau de intensidade de luz, usado no setor de irrigação de plantas.
- drone montado utilizando Arduino: utilizado um Arduino embarcado no drone e outro no controle de velocidade dos motores, além de um no controle da estabilidade do drone no ar.
SAIBA MAIS: Para conhecer mais,acesse os sites Hackaday.io, Project Hub, Adafruit Learning System e Sparkfun.
- criado em 2012 pela Raspberry-Pi Foundation para estimular o estudo de Ciências da Computação em escolas, o Raspberry-Pi é um microprocessador para auxiliar no desenvolvimento de softwares, protótipos e experimentos.
- sua estrutura é pequena, do tamanho de um cartão de crédito, mas é um computador completo com porta ethernet, Wi-Fi, áudio, vídeo, USB, cartão micro SD e muito mais.
- o caráter aberto da plataforma, também em um conceito de hardware livre, não impõe limites em usos e aplicações.
Modelo Raspberry-Pi 4B.
- ao contrário do Raspberry-Pi, as placas do Arduino são microcontroladores, não computadores completos; eles não executam um sistema operacional, executam códigos interpretados pelo seu firmware.
- você perde o acesso às ferramentas básicas que um sistema operacional fornece, mas a execução direta de código simples é mais fácil e é realizada sem sobrecarga do sistema operacional, uma das vantagens dos microcontroladores.
- o principal objetivo das placas Arduino é a interface simples com sensores e outros dispositivos, por isso torna-se uma boa opção para projetos de hardware em que seja necessário que as “coisas” respondam a várias leituras de sensores ou outros dispositivos.
- é um sistema muito sofisticado, que permite gerenciar melhor seus dispositivos.
- é também adequado para a interface entre outros dispositivos e atuadores, em que um sistema operacional completo seria algo exagerado para lidar com ações simples de leitura e resposta.
- há boas opções de aprendizagem sem necessidade da aquisição do conjunto de hardware (Arduino + sensores + atuadores).
- uma plataforma on-line simula um circuito real e incorpora a programação também de acordo com o microcontrolador.
- uma ferramenta de simulação amplamente utilizada é a plataforma Tinkercad, aplicada tanto ao design de modelos 3D em CAD, quanto para a simulação de circuitos elétricos analógicos e digitais, incluindo Arduino, desenvolvida pela empresa Autodesk.
- seu uso é gratuito e fácil de usar, sendo uma das opções recomendadas para o aprendizado de Programação Embarcada por meio da linguagem C e do Arduino.
- outros simuladores de Arduino:
- SimulIDE: gratuito, pode ser utilizado off-line e permite a comunicação do Arduino com um emulador de porta COM Virtual, sendo possível realizar a comunicação do simulador com outras aplicações, como outro circuito Arduino, um fluxo em Node-Red ou um script em Python.
- Wokwi: plataforma online de simulação que tem se destacado. Oferece simulação de placas Arduino, além de uma variedade de componentes eletrônicos, desde os mais básicos, como LEDs e resistores, até módulos mais complexos, como displays OLED e módulos de rádio como Wi-fi.
- Sparkfun.
- para acessar o Tinkercad, primeiramente você deve criar uma conta.
- acesse o site do Tinkercad.
- clique em “Inscrever-se” no canto superior direito da página inicial.
- ao concluir o cadastro, você verá um tutorial de como funciona a ferramenta, facilitando ainda mais a criação de novos projetos.
- o tutorial está disponível na seção “Aprenda” do website, dividido em duas categorias: 3D Design e Circuitos, com o passo a passo de como fazer os movimentos, projetos para treino e vídeos demonstrativos.
- depois de aprender como usar a ferramenta, você está pronto para começar um projeto.
- ao acessar a página “Desenhos”, você terá a lista dos seus projetos – desenhos e circuitos e o botão para criar um projeto, ou, nesse caso, um novo circuito.
- na área “Aprenda”, existe uma divisão que apresenta aspectos básicos (componentes eletrônicos e uso do simulador), descrição dos circuitos elétricos (noção de circuitos e lei de ohm) e os projetos desenvolvidos utilizando o Arduino.
- ao trabalhar com o Arduino UNO, é essencial compreender conceitos básicos de eletrônica, como tensão e corrente elétrica.
- o Arduino UNO opera com uma
lógica de 5 volts, e suas portas de saída são capazes de fornecer umacorrente máxima de 40 mA. - a energia elétrica flui através do movimento dos elétrons livres, presentes nos materiais condutores elétricos, e provocada por uma elevação do potencial elétrico em um ponto desse condutor.
- a diferença no potencial elétrico de um ponto a outro chamamos
diferença de potencialoutensão elétrica. - a vazão de cargas elétricas, que se movimentam dentro do condutor em um certo ponto, chama-se
corrente elétrica.
- a diferença no potencial elétrico de um ponto a outro chamamos
- para que a energia elétrica seja utilizada, é preciso criar uma diferença de potencial, que por sua vez imporá uma corrente elétrica a um material condutor. E a energia elétrica é usada por meio de um circuito elétrico; nele, a corrente elétrica está sempre circulando em razão de um fornecimento ininterrupto de tensão elétrica.
Protoboardconsiste em uma placa didática composta de uma matriz de contatos, que permite a construção de circuitos sem a necessidade de efetuar a solda dos componentes; isso permite que seja efetuada uma série de experimentos com os mesmos componentes, como se fosse um quebra-cabeça que pode ser montado e desmontado com rapidez e segurança.- cada fileira de 5 orifícios na coluna central forma uma trilha conectada e isolada das demais trilhas,
- e cada coluna de orifícios nas trilhas laterais forma uma trilha de alimentação, e está toda conectada.
- geralmente, elas são ligadas à tensão de alimentação (5V) ou ao terra (GND ou 0V).
Exemplo de Protoboard.
- regras de ouro para montagem de circuitos em protoboard:
- dois terminais de componentes plugados à mesma trilha estão eletricamente conectados.
- nunca conectar dois terminais de um mesmo dispositivo na mesma trilha, pois assim eles estarão em curto-circuito.
sensores ou transdutoressão elementos que “percebem” o ambiente à sua volta.- essa percepção ocorre porque os sensores são capazes de converter energia de uma natureza em outra, ou seja, um sensor consegue converter o valor de uma grandeza química, mecânica e biológica, dentre outras, em valores de grandeza elétrica.
- a grandeza física convertida em energia elétrica dos sensores pode ser classificada em dois tipos: sensores analógicos ou sensores digitais.
sensores analógicos:- conseguem capturar um fenômeno físico e transformá-lo em um sinal elétrico (tensão ou corrente), que varia de forma análoga ao fenômeno.
- em geral, esses sensores não geram sua própria fonte de alimentação, por isso dependem do fornecimento externo de tensão para alimentação da energia do sensor, que varia de acordo com o fenômeno que está sendo medido.
- exemplo: um microfone é um transdutor eletroacústico, pois transforma a variação da pressão atmosférica em uma corrente elétrica que varia da mesma forma. E, para capturar a medida do sensor, os circuitos digitais como o Arduino precisam medir o valor analógico da amplitude da energia elétrica e processar de forma digital, esse processo se chama conversor analógico para digital ou ADC (Analog to Digital Converter).
sensores digitais: produzem sinais discretos – ou seja, podem assumir dois valores em seu sinal de saída ao longo do tempo –, que podem ser interpretados como 0 ou 1 pelos circuitos digitais como o Arduino.- sensores simples como um sensor de presença, sensor fim de curso ou botão enviam informações de status 0 ou 1.
- outros sensores que convertem informações mais complexas como temperatura, umidade, acelerômetro, giroscópio, medidor de CO e de gás butano, dentre outros, enviam as informações em um protocolo de comunicação, que pode ser serial, I2C, SPI, entre outros.
- a partir do conhecimento inicial da plataforma Tinkercad e da criação de uma conta de usuário, é chegado o momento de desenvolver alguns projetos.
“Trabalha com lógica de 5 volts” e cada porta de saída pode fornecer até 40 mA de corrente elétrica.
A energia elétrica flui através do movimento dos elétrons livres, presentes nos materiais condutores elétricos, e provoca uma elevação do potencial elétrico em um ponto desse conduto.
3. Qual das funções não representa corretamente uma função base para implementação de algoritmos em Arduino?
Função Recursiva.
4. Qual das alternativas apresenta um formato de estruturação de mensagem que não é aceito pelo protocolo MQTT?
.db.
O Arduino é uma série de minicomputador de placa única multiplataforma, de tamanho reduzido com componentes integrados, que se conecta a um monitor de computador ou televisão, e usa um teclado e um mouse padrão. Desenvolvido em 2012, tem o objetivo de promover o ensino em Ciência da Computação básica em escolas, inclusão e empoderamento social.