Arduino e Python. Do It Yourself! Luís Bruno Jefferson Jarden Francisco Marcelino

Transcrição

1 Arduino e Python Do It Yourself! Luís Bruno Jefferson Jarden Francisco Marcelino

2 Arduino e Python Faça Você Mesmo!

3 Quem Somos Jefferson Jardem Luís Bruno Francisco Marcelino

4 Software Livre As 4 liberdades básicas associadas ao software livre são: A liberdade de executar o programa, para qualquer propósito (liberdade nº 0) A liberdade de estudar como o programa funciona, e adaptá-lo para as suas necessidades (liberdade nº 1). Acesso ao códigofonte é um pré-requisito para esta liberdade. A liberdade de redistribuir cópias de modo que você possa ajudar ao seu próximo (liberdade nº 2). A liberdade de aperfeiçoar o programa, e liberar os seus aperfeiçoamentos, de modo que toda a comunidade se beneficie (liberdade nº 3). Acesso ao código-fonte é um pré-requisito para esta liberdade.

5 Software Livre

6 Hardware Livre O hardware é de Graça? Não! Direcionado a Liberdade de Conhecimento Diagramas Esquemas Documentos Core/Firmware Software/API

7 Hardware Livre

8 Hardware Livre Algumas Empresas Sparkfun Seeeduino Studio Adafruit Makerbot Brasil Multilogica LabdeGaragem Agamenon

9 Arduino

10 Arduino O que é? Plataforma de Hardware Livre Características Arduino UNO Microcontroller ATmega328 Operating Voltage 5V Input Voltage (recommended) 7-12V Input Voltage (limits) 6-20V Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output) Analog Input Pins 6 DC Current per I/O Pin 40 ma DC Current for 3.3V Pin 50 ma Flash Memory 32 KB (ATmega328) of which 0.5 KB used by bootloader SRAM2 KB (ATmega328) EEPROM1 KB (ATmega328) Clock Speed 16 MHz

11 Arduino schematics (Layout Drawings) prototipagem rápida projetos de computação física computação pervasiva computação ubiqua ambientes inteligentes instalações interativas

12 Arduino Onde usar Arduino? Automação de ambiente: Desligamento do Luzes de um ambiente Ligação do irrigador de um jardim Climatização de um ambiente

13 Arduino A Imaginação é o Limite

14 Arduino Diferentes Hardware

15 Arduino

16 Shields

17 Sensores

18 Atuadores

19 O Software Arduino Escrito em Java; Multiplataforma! Baseado no Processing e C; Distribuição livre; Windows, Linux e Mac:

20 Programando... 1 Compilar Sketch 2 Atualizar

21 Estrutura do Código Função setup void setup (){ Instruções... } Função loop void loop (){ Instruções... }

22 Exemplo de Código

23 Estruturas de Controle If else for switch while do while go to

24 Principais funções pinmode() Entrada/saída digitalwrite/ analogwrite() digitalread/ analogread() delay() milissegundos

25 Python

26 Introdução à Linguagem Python História Criada por Guido van Rossum em 1989; Uma linguagem simples, criada inicialmente para ensinar programação;

27 Quem Usa Python? 7 Linguagem mais usada (TIOBE Agosto);

28 Google 1997

29 Introdução à Linguagem Python Linguagem de Altíssimo Nível (VHLL); Tipagem Dinâmica e Forte; Case Sensitive; Interpretada/Compilada; OO, Procedural e Funcional; Linguagem de Scripts; Open-Source; Bliblioteca padrão gigante!

30 Introdução à Linguagem Python Completamente Orientada a Objetos; Toda variável em Python é objeto! Orientação a Objetos? Objeto Entidade do mundo real que tem uma identidade; Atributos (Características); Métodos (Comportamento); Classe Abstração que descreve propriedades importantes para uma aplicação.

31 Instalação No Windows Download do Windows installer no site: No Linux e Mac: Maioria das distros, Python é nativo!!!

32 Executando o Python Não necessita de IDEs; Iniciando o interpretador Python: ~$ python Executar scripts em arquivos: ~$ python file.py

33 Interpretador Interativo

34 Usando o Interpretador interativo Determinar o tipo de um objeto Ver docs de uma classe ou comando type(obj) help(obj) Obter uma lista de quase todos os atributos de um objeto dir(obj)

35 Obtendo valores input() x = input('informe um valor: ') print x # imprime o valor de x raw_input() x = raw_input('informe seu nome') print x #imprime o valor da string x

36 Características do Python Blocos por indentação! print O valor de a é if a == 0: print zero a = zero else: print a # fim do script No more chaves! {} No more ponto e vírgula! (;) Comentários com #

37 Normalmente... print ( O valor de a é ); if (a == 0) { print ( zero ); a = zero ; } else { print (a); } // fim do script Em Python print O valor de a é if a == 0: print zero a = zero else: print a # fim do script

38 Operadores Aritméticos: +, -, *, /, //, %, ** Condicionais: >, <, >=, ==,!=, in, is Atribuição: =, +=, +=, /=, *= Lógicos: & ^ ~ (and, or, xor, not)

39 Strings String Um conjunto de caracteres; 'String de aspas simples' "Olá, sou uma 'String'!" X=2 '1 + 1 = ', x Podem ocupar uma ou várias linhas: '''String com multiplas linhas'''

40 Strings String como Arrays s = 'Bem vindos ao Enucomp' s. getitem (1) s[1] s[4:9] s +' 2011' # # e # e # vindos Enucomp 2011

41 Strings Brincando com os operadores s = 'Arduino' s + ' + python' s = 'a' s > 'b' #False 'Maior' > 'Menor' s = 'k' s * 3 #Arduino + Python #False # kkk Obs.: Os operadores são métodos não-destrutivos.

42 Alguns métodos de Strings len (): Retorna o tamanho da string; getslice (x, y): Retorna uma substring de x até y. capitalize(): Retorna a mesma string com a primeira letra em maiúsculo. upper(): Retorna a mesma string com todas as letras em maiúsculo. lower(): Retorna a mesma string com todas as letras em minúsculo.

43 List Coleção de objetos numeros = [1, 2, 3.5] string = ["1", '2', "3"] tudo = [10, "50", """Hello"""] lista = [numeros, string, tudo]

44 Alguns métodos de List append(obj) insert(pos, obj) Insere na posição especificada remove(obj) Insere no fim da lista Remove o objeto da lista pop(posicao) Remove e retorna o objeto da posição especificada. O pop() sem parâmetros retira o último elemento

45 Alguns métodos de List count( obj ) index( obj ) Retorna a posição do obj na lista reverse() Retorna a quantidade de elementos obj da lista Inverte a lista colocando os elementos ao contrário sort() Ordena a lista

46 Tuplas Estrutura como as listas, mas não aceitam que seus valores sejam alterados depois da criação. tupla = (1, 2, 3, 4) ou tupla = 1, 2, 3, 4

47 Ranges Função que gera uma lista range(7) # [ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 ] range(1,7) # [ 1, 2, 3, 4, 5, 6 ] range(1, 9, 3) # [ 1, 4, 8]

48 Dicionários Map O mesmo que array associativo, map ou hashes; Cada entrada é composta por uma chave e um valor; frameworks = {'python': "Django", 'ruby': "Rails"} dic = {1 : 'UM', 'DOIS': 2} print frameworks['python'] # ===> Django print dic[1] # ===> UM

49 Estruturas de Condição If/ elif/ else if condicao: comandos elif condicao: comandos else: comandos

50 Loops While/ else while condição: comandos else: comandos

51 Loops For/ else for variavel in sequencia: comandos else: comandos

52 Funções Para criar uma função: def nome_da_funcao( parametros ): def soma(a,b = 2): print a + b, soma(2) #4 soma(2,3) #5

53 Python com Arduino

54 PySerial - Instalação Windows Debian/ Ubuntu/ derivados: sudo aptitude install python-serial

55 Enviando dados para a serial import serial porta = '/dev/ttyusb0' baud_rate = 9600 arduino = serial.serial(porta, baud_rate) arduino.write('h') print arduino.read() arduino.close()

56 Recebendo através do Arduino int ledpin = 13; int incomingbyte = 0; void setup() { pinmode(ledpin, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { if (Serial.available() > 0) { incomingbyte = Serial.read(); if (incomingbyte == 72){ digitalwrite(ledpin, HIGH); } else { digitalwrite(ledpin, LOW); } } }