Minicurso de Arduino

Slides usados em workshops de Arduino para iniciantes.

Transcript

1. PyLadies Teresina Minicurso de Arduino
2. Ana Paula da Silva Mendes Estudante de Ciência da Computação - UFPI Técnica em Desenvolvimento de Software - IFPI anapaula.ds.mendes@gmail.com PyLady THE <3
4. Apresentação do minicurso:
5. Arduino:
6. Vantagens: - “Barato”; - Multiplataforma; - Ambiente de programação simples; - Open source e software extensível; - Open source e hardware extensível.
7. Podemos usar toda a criatividade! Os projetos com arduino são muito flexíveis!
8. Mais uma iniciativa de hardware open-source.
9. Plano de aulas: (Projeto Mini-Estação Metereológica) 1 - Introdução ao arduino; 2 - Componentes (Construir o Circuito no Fritzing); 3 - Programação com arduino; 4 - Início da mini-estação metereológica; 5 - Finalização da mini-estação metereológica.
10. Introdução ao Arduino:
11. O que é Arduino? Massimo Banzi David Cuartielles
12. Cadeia de Processamento usando Arduino: Entrada (Sensores) Processamento (Arduino) Saída (Atuadores)
13. Porque usar o Arduino? Open-source!
14. A imaginação é o limite!!! ( E claro, as leis físicas também, por enquanto).
15. A Placa Arduino: • Microprocessador; • Memória RAM; • Memória flash; • Temporizadores (timers); • Contadores; • Clocks, etc.
16. A Placa Arduino: • Microcontrolador; • Conector USB; • Pinos de Entrada e Saída; • Pinos de Alimentação; • Botão de reset; • Conversor serial-USB e leds TX/RX; • Conector de Alimentação; • LED de Alimentação; • LED Interno.
17. Características de um Arduino (UNO):
18. IDE Arduino: • Linguagem baseada em C/C++; • Fundamentos da Programação: ◦ Algoritmo; ◦ Variáveis, constantes, vetores e matrizes, operadores, comentários, comando de seleção, comandos de repetição, bibliotecas.
19. Digital X Analógico:
20. Trabalhos feitos com arduino:
21. Cubo Display de LED 3D - 8x8x8
22. Jaqueta para ciclistas com luzes de sinalização
23. O robô arduino que joga xadrez com você
24. Mini-game Tetris
25. Barduíno - A máquina de drinks automática
26. Componentes e construção no fritzing:
27. Fundamentos de Eletrônica: • DDP (Diferença de Potencial); • Corrente elétrica; • Tensão; • Potencial elétrico e equilíbrio; • Volt (V).
28. Componentes Eletrônicos Básicos: São responsáveis por definir os níveis de corrente e tensão elétricas para que o circuito possa atingir um determinado objetivo.
29. Cabos (Jumpers): Os Jumpers são utilizados para conectar componentes sem a necessidade de soldá- los. Geralmente são utilizados em protótipos, nas protoboards, e são construídos de material condutor envolto de um material isolante.
30. Resistores: Os resistores oferecem uma oposição à passagem de corrente elétrica. Esta oposição é chamada de resistência elétrica ou impedância, e possui a unidade de medida ohm, representado pela letra grega Ω.
31. Potenciômetro: Potenciômetros (ou reostatos) são resistores que possui a sua resistência elétrica ajustável. Geralmente possui três conectores, dois laterais e um central. A resistência varia entre os pinos laterais e o central.
32. Capacitores: Capacitores são componentes capazes de armazenar energia elétrica. Pode-se dizer que funcionam como pequenas pilhas/bateria, porém com capacidade muito menor.
33. Indutores: O indutor é um componente elétrico passivo, que armazena energia em forma de campo magnético. Geralmente um indutor é construído como uma bobina de material condutor, como por exemplo, fio de cobre.
34. Leds: O Led (Light Emitting Diode) por exemplo são é um diodo emissor de luz. O diodo é um componente semicondutor, ou seja, permite a circulação de corrente em um sentido com muito mais facilidade do que no outro.
35. Transistores: Transistores são dispositivos semicondutores usados como amplificadores ou chaveadores. Seu funcionamento básico é uma tensão/corrente de entrada que é alterada www.eletrogate.com 37 na saída.
36. Chaves: As chaves, ou interruptores são utilizados para abrir ou fechar um circuito, permitindo ou não a passagem de corrente elétrica. Possuem vários tipos de chaves, como por exemplo, o push button que ao ser pressionado permite a passagem de corrente elétrica e ao soltar ele impede novamente. Outros tipos de chave ao serem pressionadas permitem a passagem e somente ao pressioná-las novamente tornam a impedir.
37. Protoboard: Protoboard é uma placa utilizada para a prototipação, ou seja, no ensaio de montagem de circuitos eletrônicos experimentais. Sua vantagem é devido à facilidade de inserção e remoção de componentes, uma vez que não é necessário soldá-los.
39. Sensores: O sensor é um dispositivo eletrônico que responde a um estímulo físico e/ou químico de maneira mensurável analogicamente. São utilizados para ler e interpretar variáveis de ambientes, como luz, temperatura, som, distância, etc. Geralmente possuem uma resistência interna que varia de acordo com o estímulo recebido.
40. Displays: Os displays são interfaces gráficas utilizadas para representar informações de forma visual. É possível exibir informações do programa, como por exemplo, uma mensagem ou a leitura de um sensor.
41. Buzzer: Buzzer é um dispositivo de áudio que pode ser mecânico, eletrônico ou piezoelétrico. Entre diversas aplicações, buzzers são principalmente utilizados como beeps (buzina).
42. Eletrônica Digital: Portas Lógicas: As portas lógicas permitem que sejam realizadas operações aritméticas com os Bits, como adição, subtração, multiplicação e divisão. Para simplificar, será adotado que as operações lógicas contenham uma ou duas entradas e apenas uma saída. A saída 1 será tratada como verdadeira e 0 como falsa. Para um número finito de entradas, é possível utilizar a Tabela Verdade para obter todos os possíveis resultados da operação lógica.
44. Instalação do Fritzing: $ sudo apt-get install fritzing
45. Exercício: Montar o circuito do semáforo da aula passada no Fritzing!!!
46. Programação do Arduino:
47. Algoritmo: Sequência de passos lógicos finitos que devem ser seguidos para atingir um objetivo bem definido. Uma receita!
48. Constantes: • const tipo nome_da_constante = valor; • #define nome_da_constante = valor • true - valor lógico verdadeiro; • false - valor lógico falso; • HIGH - uma porta está ativada, 5V; • LOW - uma porta está desativada, 0V; • INPUT - entrada de dados numa porta; • OUTPUT - saída de dados numa porta;
49. Variáveis: • As variáveis são acessadas através de um identificador único; • O conteúdo de uma variável pode variar ao longo do tempo durante a execução de um programa; • Uma variável só pode armazenar um valor a cada vez; • Um identificador para uma variável é formado por um ou mais caracteres, obedecendo a seguinte regra: o primeiro caractere deve ser uma letra; • Importante: Um identificador de uma variável ou constante não pode conter caracteres especiais ou palavras reservadas da linguagem.
50. Tipos de variáveis: • word; • long; • unsigned long; • short; • float; • double. • void; • boolean; • char; • unsigned char; • byte; • int; • unsigned int;
51. Declaração de Variáveis: • tipo nome_da_variavel = valor; • A linguagem de programação do Arduino é baseada em C/C++, portanto é Case Sensitive.
52. Vetor: • tipo nome_do_vetor[tamanho]; • nome_do_vetor[índice] = valor; • digitalWrite(nome_do_vetor[índice], HIGH);
53. Matriz: • tipo nome_da_matriz[tam_linha][tam_coluna]; • nome_da_matriz[índice_linha][índice_coluna]; • digitalWrite(nome_da_matriz[índice_linha][índice_coluna], HIGH);
54. Operadores Aritméticos: • + Adição • - Subtração • * Multiplicação • / Divisão • % Módulo (resto da divisão inteira)
55. Operadores Relacionais: • > Maior • < Menor • >= Maior ou igual • <= Menor ou igual • == Igual • != Diferente
56. Operadores Lógicos: • && E (AND) • || OU (OR) • ! NÃO (NOT)
57. Compostos: • ++ Incremento • -- Decremento • += Adição com atribuição • -= Subtração com atribuição • *= Multiplicação com atribuição • /= Divisão com atribuição • != Não Igual
58. Comentários: • Comentário de Linha: // // Este é um comentário de linha • Comentário de Bloco /* */ /* Permite acrescentar comentários com mais de uma linha */
59. Comandos de seleção: • If - Seleção simples • If/Else - Seleção composta • Switch/Case/Break - Seleção de múltipla escolha
60. Simples: if (expressão) { comando1; comando2; }
61. Composto: if (expressão) { comando1; } else { comando2; }
62. Múltipla Escolha: switch (valor) { case x: comando1; break; case y: comando2; break; default: comando3; }
63. Comandos de repetição: • For - Baseado em um contador; • While - Baseado em uma expressão com teste no início; • Do-While: Baseado em uma expressão com teste no final.
64. For: for (contador início; expressão; incremento do contador) { comando1; }
65. While: while (expressão) { comando1; }
66. Do-While: do { comando1; } while (expressão);
67. Bibliotecas: #include <nome_da_biblioteca>
68. Portas Digitais: • digitalRead(pino); • digitalWrite(pino, valor);
69. Comunicação Serial: • Serial.begin(velocidade); • Serial.print("Mensagem!"); • Seria.available(); • Serial.read();
70. Exemplo: int led = 13; void setup() { pinMode(led, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(led, HIGH); delay(1000); digitalWrite(led, LOW); delay(1000); }
71. Obrigada!!!