2. Conecte seu Arduino ao computador. 3. Abra as ferramentas da IDE e selecione a porta e a placa que você está utilizando.

Transcrição

1 1 PISCAR

2 PISCAR Neste projeto trabalharemos o mais simples dos projetos de robótica: piscar um LED (Diodo Emissor de Luz). Essa prática, ainda que trivial, é de suma importância para o processo de aprendizagem, pois ensinará como utilizar a IDE do Br.ino. Além disso, será explicado como controlar portas digitais, outro conceito vital para as próximas práticas. O projeto de piscar um LED tem um papel equivalente ao algoritmo Olá, Mundo!, do inglês Hello world, na programação embarcada1. O Arduino possui um LED que está conectado ao Pino 13, em sua placa. Os pinos são Entradas e Saídas eletrônicas do Arduino. Eles são controlados por meio de códigos e são fundamentais para qualquer projeto. Também conhecidos como portas, os pinos são as ferramentas utilizadas para entender o ambiente, por meio da entrada de sinais, ou para atuar sobre ele, por meio da saída de sinais. Nesta atividade, o Pino 13 será ligado e desligado intermitentemente para que o LED da placa pisque em um intervalo de tempo definido. Em seguida, será conectado um LED externo ao Arduino, controlado por meio do mesmo algoritmo. O Código Siga as instruções a seguir para programar seu projeto: 1. Abra a IDE do Br.ino e digite o código a seguir: // Piscar Numero pinoled = 13; Configuracao(){ Pino.definirModo(pinoLed, Saida); Principal(){ Pino.ligar(pinoLed); Pino.desligar(pinoLed); 2. Conecte seu Arduino ao computador. 3. Abra as ferramentas da IDE e selecione a porta e a placa que você está utilizando. 4. Clique em Verificar e Carregar. 1. A programação embarcada é a programação dedicada diretamente aos microcontroladores e microprocessadores para controle de seus atuadores, sensores e demais periféricos. 1

3 OBS: se uma janela solicitando o nome do rascunho aparecer, insira Piscar, clique em OK. 5. Espere até o log da IDE (área embaixo do editor) mostrar que o rascunho foi compilado e carregado. OBS: caso ocorra qualquer erro, verifique o seu código, a placa e a porta serial selecionadas. Depois de carregado, observe o LED da sua placa acender por dois segundos e depois desligar também por dois segundos. Analisando o código A primeira linha do código é: // Piscar Essa linha é apenas um comentário com o nome do projeto. Ela será ignorada pelo compilador, mas é extremamente importante para a compreensão do código por seres humanos. A linha seguinte é: Numero pinoled = 13; Essa linha cria uma variável do tipo Numero com o nome pinoled para armazenar o número do pino em que o LED interno do Arduino está conectado. Logo depois, declaramos a função Configuracao: Configuracao(){ Pino.definirModo(pinoLed, Saida); A função Configuracao() é um dos métodos obrigatórios a todo rascunho Br.ino e é responsável por preparar o necessário para a execução da função Principal. Neste caso, ela possui apenas uma instrução em seu bloco de código: Pino.definirModo(pinoLed, Saida); Essa linha define o modo do pino do LED(pinoLed), que possui o valor 13, como Saida, ou seja, o Arduino irá emitir, quando ordenado, um sinal elétrico de 0 ou 5 Volts através do pino previamente definido. O método definirmodo() do conjunto Pino tem como argumentos o número do pino e o modo, que pode ser En- 2

4 trada ou, como neste caso, Saida. Depois de executar a configuração, o Arduino inicia o método Principal() que nesse rascunho é: Principal(){ Pino.ligar(pinoLed); Pino.desligar(pinoLed); A função Principal() é o segundo método obrigatório a todo rascunho Br.ino e será repetido enquanto o Arduino estiver ligado. Sua primeira linha é: Pino.ligar(pinoLed); O método ligar do conjunto Pino liga o pino fornecido como argumento, no caso pinoled, que definimos como sendo 13 no começo do código. Quando ligamos uma porta, enviamos 5 volts para ela, e quando desligamos, enviamos 0 volts. É esperado que o led do Arduino acenda. A linha seguinte é: A função esperar é um método do Arduino que faz uma pausa na execução do código durante o número de milissegundos indicados entre os parênteses, no caso 2000, que equivale a 2 segundos. Depois de esperar o tempo definido o Arduino executa a próxima linha: Pino.desligar(pinoLed); Se a função ligar fazia com que o pino ligasse, o método desligar faz o contrário e desliga o pino. Ou seja, essa linha irá enviar 0 V pelo pino digital pinoled, fazendo o LED apagar. Depois disso o código apresenta outra espera de dois segundos e reinicia o método Principal, repetindo-o enquanto o Arduino permanecer ligado. Agora, antes de demonstrar esse projeto utilizando um LED externo, listamos os materiais necessários para a montagem do hardware, ou seja, a parte física do projeto: Uma placa Arduino Protoboard Jumpers LED Resistor de 470Ω (Sequência de cores: Amarelo, Lilás, Marrom) 3

5 Montando o hardware: Primeiramente, reproduza o circuito abaixo, com seu Arduino desligado. Se necessário consulte também o diagrama ou esquemático das ligações: IMAGEM 6.1 IMAGEM

6 Analisando o hardware O hardware montado para esse projeto é bem simples. Conectamos à porta 13 do Arduino um resistor de 470 Ω e, ao resistor, um LED que tem sua outra perna conectada ao Ground do circuito. O resistor é utilizado para provocar uma queda de corrente e tensão no circuito, pois o Arduino envia, em cada porta, quando ligada, 5V de tensão e até 40 ma de corrente e seu LED geralmente utiliza uma corrente de 20 ma e uma tensão abaixo dos 3V. Para calcular o melhor resistor para seu circuito, deve-se buscar o datasheet1 do LED e verificar a corrente e tensão nominais dele. Com esses dados em mãos, aplica-se a seguinte fórmula: R = Vs - Vi i Em que R é o valor da resistência que deve ser usada; Vs é a voltagem fornecida (no caso os 5V do Arduino); Vi é a voltagem nominal do LED; e i é a corrente nominal do LED. Nessa apostila no capítulo 4 há uma parte reservada para melhor explicar as associações deste componente. Vale lembrar que o resistor é um componente que não tem polaridade, ou seja, pode ser conectado em qualquer sentido. Já o LED possui polaridade, sendo sua perna maior o polo positivo. Caso seja conectado ao contrário, o LED não acenderá! Mais tutoriais disponíveis em: 2. O datasheet é um documento que contém todas as informações técnicas de um determinado componente. 5