Manual Técnico Arduino Supervisório RTC (Real Time Clock)

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1 Manual Técnico Arduino Supervisório RTC (Real Time Clock) 2014 Todos os direitos reservados Página 1 de 17

2 Sumário Manual Técnico...1 Introdução...3 Características...4 Módulos Integrados...5 Arduino Supervisório Integrado & Conector FTDi Basic...6 Arduino Supervisório...6 Conector FTDi Basic...7 Módulo de Relê Integrado (1 Canal)...8 Conectores de Alimentação 5VCC e 12VCC...10 Portas do Arduino nos Bornes...12 Jumper de Configuração do Módulo de Relê...14 Conector Auxiliar I2C...15 Utilizando a Placa...16 Sugestão de Código Pronto Todos os direitos reservados Página 2 de 17

3 Introdução Arduino Supervisório RTC é uma placa do Arduino Supervisório com um Módulo de RTC e um Módulo de Relê integrados. Através dessa placa, você pode criar projetos ativados por data/hora. E por possuir também o Relê acoplado, através de um circuito de proteção contra surtos de 5 mil volts, seu projeto pode controlar os horários do dia que um determinado aparelho fique ligado. A bateria tipo moeda de 3V garante energia para o relógio interno da placa, que não perde os dados, mesmo quando falta energia elétrica. Portanto o Arduino nunca precisará de ajustes uma vez configurado, pela vida útil da bateria (aproximadamente 2 anos). O Arduino Superviśorio RTC é uma ferramenta poderosa, pois além de contar com os Módulos RTC e de Relê, também possui bornes para ligação de todas as portas do Arduino, possibilitando utilização de outros acessórios, como LCD's, Módulos de Rede, de Motores etc. Você pode até programar o Arduino para executar tarefas, como ligar o Relê, para executar apenas dois dias por semana, apenas em meses ímpares, por exemplo. Isso para dar uma ideia do poder de controle que é possível se ter com essa placa Todos os direitos reservados Página 3 de 17

4 Características Arduino Supervisório compatível com Arduino UNO Módulo RTC com Bateria de Backup integrado Módulo de Relê de 1 Canal, integrado na porta D9 do Arduino Conector adicional I2C para ligação de outros dispositivos no BUS Relógio em Tempo Real para aplicações de controle por Data/Hora Conector FTDi para Carregar código do Arduino sem precisar retirar o chip da placa Regulador de tensão permitindo alimentação de 12V Conector também para alimentação de 5V Jumper para desabilitar circuito do Relê (caso pino D9 seja usado para outra função) Quando alimentada pelo Conector 12V, a placa fornece alimentação através do Conector 5V para alimentar outros dispositivos Todos os direitos reservados Página 4 de 17

5 Módulos Integrados A partir desse ponto veremos em detalhes os módulos integrados da placa Arduino Supervisório RTC Todos os direitos reservados Página 5 de 17

6 Arduino Supervisório Integrado & Conector FTDi Basic Arduino Supervisório Soquete 28 pinos, estreito para acomodar chips da linha MegaAVR da Atmel. A lista de chips, que podem ser utilizados nessa placa, segue abaixo: ATMega8/88 DIP ATMega168 DIP ATMega328 DIP A placa do Arduino Supervisório RTC possui o circuito básico de funcionamento de um Arduino UNO, compatível. Ou seja, temos o soquete já conectado no cristal, capacitores de polarização, resistor de pull-up do reset, entre outras opções; amadurecidas durante os anos de produção do Arduino Supervisório, base desta placamãe. Capacitor de Filtro de Linha Conector FTDi Basic Vai soldado aqui Cristal e capacitores de polarização Soquete 28 pinos para ATMega's 2014 Todos os direitos reservados Página 6 de 17

7 Conector FTDi Basic Na foto acima, podemos ver também o Conector FTDi Basic, que falaremos melhor dele, durante o manual. Mas, para conhecimento, essa é a posição desse conector; e é onde deve ser ligado o FTDi Basic para carregar a programação no Chip ATMega sem precisar tirar da placa. Veja uma foto para se orientar na hora de ligar o FTDi Basic no Arduino Supervisório Automation. Atenção! Não ligue o FTDi Basic invertido! Posição correta para conectar o FTDi Basic em seu conector. Obtenha mais informações sobre o Arduino FTDi Basic baixando o manual na página do produto, conforme o link abaixo: Ou clique no link abaixo para baixar diretamente o manual: Todos os direitos reservados Página 7 de 17

8 Módulo de Relê Integrado (1 Canal) A placa-mãe Arduino Supervisório RTC possui 1 canal para acionamento de cargas, por relê. O relê possui circuito independente de proteção contra surtos da rede até 5000 volts e um contato para acionamento. Verificando os conectores, podemos notar que a saída de relê possui 3 terminais parafusáveis, onde ligamos as cargas. Terminal CMN Comum Terminal NC Normalmente Fechado Terminal NO Normalmente Aberto 2014 Todos os direitos reservados Página 8 de 17

9 Na foto abaixo podemos ver o Módulo de Relê e seu respectivo circuito de proteção contra surtos. Jumper de Configuração Do Módulo de Relê (vide mais abaixo) Pintura Branca Na Placa Indica Área de Alta Tensão! Circuito de Proteção Por Optoacoplador Contra Surtos Vejamos agora as portas utilizadas pelo Arduino para o acionamento dos relês: Porta Arduino D9 1 Canal do Relê 2014 Todos os direitos reservados Página 9 de 17

10 Conectores de Alimentação 5VCC e 12VCC Para atender uma maior gama de clientes, a placa-mãe Arduino Supervisório RTC possui entrada tradicional para 12V, mas também uma especial para ligação de 5V. Ambas entradas 12V e 5V são DC, ou seja de corrente contínua. Atenção! NÃO ligue corrente alternada nesses conectores! A entrada para 12V DC fica ao lado do conector do relê, conforme foto abaixo: Conector de Alimentação 12V DC Conector do Relê Canal 1 12V GND 2014 Todos os direitos reservados Página 10 de 17

11 Já o Conector de Alimentação 5V DC fica do outro lado, perto do Reset, conforme foto: Conector de Alimentação 5V DC GND Pino do Reset 5V Siga as seguintes recomendações para uso de fontes: Conector 12V Possível ligar de 6V ~ 12V DC (Acima de 10V o regulador de tensão esquema muito, é normal) Atenção! Cuidado para não queimar a mão! Fonte deve fornecer pelo menos 1A de corrente Conector 5V Ligar apenas 5V DC Fonte deve fornecer pelo menos 1A de corrente 2014 Todos os direitos reservados Página 11 de 17

12 Portas do Arduino nos Bornes No Arduino Supervisório RTC, todas as portas do Arduino estão expostas em bornes para ligação com outros dispositivos externos. Basta parafusar um fio no borne e ele estará diretamente conectado aquela porta do Arduino. O mapeamento segue o padrão do Arduino UNO. Veja na foto abaixo todas as portas analógicas, mais algumas digitais, enfim, todas conexões do conector principal da placa: Conector do Relê Conector 12V Portas Digitais D10...D13 Portas Analógicas A0...A5 Conector Auxiliar 5V 2014 Todos os direitos reservados Página 12 de 17

13 Agora vejamos o outro conector, do outro lado da placa, onde temos as portas digitais restantes e também os pinos RX e TX da Serial. Conector Serial RX/TX São também as Portas Digitais D0 e D1 Portas Digitais D2...D9 Atenção! A porta D9 é onde o Módulo de Relê integrado está ligado, portanto essa porta está sendo utilizada. Verifique o Jumper de Configuração do Módulo de Relê para maiores informações Todos os direitos reservados Página 13 de 17

14 Jumper de Configuração do Módulo de Relê Esta placa possui um jumper para desabilitar o circuito de relê. Veja na foto abaixo que podemos ver esse jumper sem sua capinha, logo ao lado do relê, chamado JP3. JP3 A) Sem a capinha, conforme foto, circuito de relê é desabilitado e porta D9 pode ser usada para outra função B) Com a capinha, o jumper liga o módulo de relê na porta D9 do Arduino Utilize conectores conhecidos por Capa de Jumper PCB (em inglês: Short Circuit Cap), vide foto abaixo. Arduino Supervisório RTC já acompanha uma capinha de jumper, mas em caso de perda, veja imagem da peça para referência: 2014 Todos os direitos reservados Página 14 de 17

15 Conector Auxiliar I2C A placa Arduino Supervisório RTC possui um conector auxiliar para ligação de outros dispositivos no BUS I2C, onde o RTC já está conectado em seu endereço padrão. Vide foto abaixo e siga orientações dos pinos para ligação de outros dispositivos: GND SDA SCL 5V JP2 Conector Auxiliar I2C Conector FTDi 2014 Todos os direitos reservados Página 15 de 17

16 Utilizando a Placa Arduino Supervisório RTC é uma placa com várias funcionalidades, mas a principal que merece atenção especial na hora de programar é o RTC. Para facilitar o trabalho, existe uma biblioteca pronta chamada RTClib, que pode ser acessada pelo link abaixo: Baixe então o pacote do link abaixo e vamos começar! Você precisará também do Arduino IDE, que é onde escrevemos nossos códigos Arduino e também compilamos, além de carregarmos na placa do Arduino. Para isso, siga o link abaixo e faça o download do programa Arduino IDE: Feito download do Arduino IDE, você precisará instalar os drivers do FTDi, siga então os passos do manual do FTDi, que se encontra na página do produto: Link direto para fazer o download do Manual do Arduino FTDi Basic: Efetue a instalação da biblioteca RTClib na pasta libraries do Arduino e você está pronto para começar! 2014 Todos os direitos reservados Página 16 de 17

17 Sugestão de Código Pronto Vejamos abaixo um código pronto para ligar o Relê as 10 horas da manhã e só desligar as 22 horas. // Liga Rele das 10hs ate as 22hs // por Renato Aloi // #define RELE 9 #include <Wire.h> #include "RTClib.h" RTC_DS1307 rtc; void setup () { Wire.begin(); // Inicia Wire (I2C lib) rtc.begin(); // Inicia RTC if (!rtc.isrunning()) { // a linha abaixo ajusta a data e hora da compilacao do codigo rtc.adjust(datetime(f( DATE ), F( TIME ))); } } pinmode(rele, OUTPUT); digitalwrite(rele, LOW); void loop () { DateTime now = rtc.now(); // Pegando a data/hora atual // verifica se horario entre 10hs e 22hs // em caso positivo, liga rele // se estiver fora do horario, desliga rele if (now.hour() > 10 && now.hour() < 22) digitalwrite(rele, HIGH); else digitalwrite(rele, LOW); } delay(300); // verificando a cada 300ms 2014 Todos os direitos reservados Página 17 de 17