Minicurso de Arduino. Laboratório de Inovação em Sistemas em chip npiti - UFRN

Transcrição

1 Minicurso de Arduino Laboratório de Inovação em Sistemas em chip npiti - UFRN

2 Agenda - 1º dia Motivação Introdução O Arduino, Versões, Clones Noções de eletrônica Corrente, tensão, potência, resistores, protoboards, Conhecendo o Arduino Microcontroladores, portas analógicas, portas digitais Exercícios práticos

3 Motivação Crescente Interesse pela plataforma Prática associada ao aprendizado Aprendizado compartilhado Acesso às fontes de informação Riqueza de bibliotecas Aprendizado contínuo Multidisciplinariedade

4 Introdução - o que é o Arduino? Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica open-source baseada em um software e um hardware de fácil utilização. Ela é direcionada a artistas, projetistas, hobbystas e qualquer pessoa interessada em criar ambientes ou objetos interativos. (Front page do website arduino.cc)

5 Introdução - para que serve? Jogos Robótica Redes de sensores Monitoramento Vigilância Brinquedos Automação Processamento de sinais Artesanato Música Aeromodelismo Acessibilidade...

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7 Introdução - Versões do Arduino Arduino Zero Arduino Uno Arduino Due Arduino Tre Arduino Leonardo Arduino Pro Arduino Extreme Arduino Mini Arduino Nano Arduino Lilypad Arduino NG Arduino NG Plus Arduino BT Arduino Diecimila Arduino Duemilanove Arduino Mega...

8 Introdução - Versões do Arduino Arduino Pro Arduino Tre

9 Introdução - Versões do Arduino Projetos baseados em plataforma Requisitos e restrições do projeto Antes de iniciar a implementação de um projeto, deve-se verificar se a plataforma escolhida é capaz de processar e armazenar os dados completamente. Existem diversas versões do Arduino, contendo diferentes configurações de memória e microcontrolador.

10 Introdução - Versões do Arduino Projetos baseados em plataforma Requisitos e restrições do projeto Antes de iniciar a implementação de um projeto, deve-se verificar se a plataforma escolhida é capaz de processar e armazenar os dados completamente. Existem diversas versões do Arduino, contendo diferentes configurações de memória e microcontrolador.

11 Introdução - clones do Arduino Clones não são proibidos O projeto Arduino é aberto para a incorporação de trabalhos paralelos no produto original O hardware e software foram projetados sob licenças copyleft O nome Arduino pertence exclusivamente ao produto oficial, e não pode ser usado sem autorização. Qualidade das placas clones Cuidado com diferenças de qualidade e compatibilidade.

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19 Qual é o verdadeiro?

20 Qual é o verdadeiro?

21 Noções de Eletrônica

22 Noções de Eletrônica Corrente É um fluxo de cargas elétricas. Tensão Força externa geradora da corrente elétrica. Potência é uma característica própria de um circuito e normalmente não pode ser alterada. No entanto, o modo como essa potência pode ser fornecida ao circuito pode ser modificado.

23 Noções de Eletrônica Corrente É um fluxo de cargas elétricas. Tensão Força externa geradora da corrente elétrica. Potência é uma característica própria de um circuito e normalmente não pode ser alterada. No entanto, o modo como essa potência pode ser fornecida ao circuito pode ser modificado. Unidades - Corrente - Ampére ( A ) - Tensão - Volt ( V ) - Potência - Watt ( W )

24 Noções de Eletrônica Corrente É um fluxo de cargas elétricas. Tensão Força externa geradora da corrente elétrica. Potência é uma característica própria de um circuito e normalmente não pode ser alterada. No entanto, o modo como essa potência pode ser fornecida ao circuito pode ser modificado. Unidades - Corrente - Ampére ( A ) - Tensão - Volt ( V ) - Potência - Watt ( W ) P = U. I

25 Noções de Eletrônica Resistores é um dispositivo limitador da corrente elétrica e redutor de tensão. Unidades - Corrente - Ampére ( A ) - Tensão - Volt ( V ) - Potência - Watt ( W ) - Resistência - OHM ( Ω )

26 Noções de Eletrônica Resistores é um dispositivo limitador da corrente elétrica e redutor de tensão. Unidades - Corrente - Ampére ( A ) - Tensão - Volt ( V ) - Potência - Watt ( W ) - Resistência - OHM ( Ω )

27 Noções de Eletrônica Resistores é um dispositivo limitador da corrente elétrica e redutor de tensão. Unidades - Corrente - Ampére ( A ) - Tensão - Volt ( V ) - Potência - Watt ( W ) - Resistência - OHM ( Ω )

28 Noções de Eletrônica - Resistores

29 Noções de Eletrônica Protoboard (matriz de contato) é uma placa com muitos furos e conexões condutoras para montagem de circuitos elétricos experimentais.

30 Noções de Eletrônica Analógico X Digital

31 Conhecendo o Arduino Microcontroladores Um microcontrolador é um computador-num-chip, contendo um processador, memória e periféricos de entrada/saída. É um microprocessador que pode ser programado para funções específicas. Foto: O circuito integrado de um Intel 8742, um microcontrolador de 8 bits que inclui uma UCP operando em 12 MHz, 128 bytes de RAM, 2048 bytes de EPROM e entrada/saída num mesmo chip.

32 Conhecendo o Arduino Microcontroladores Baixa frequência de clock Pouca memória Baixo consumo Entradas e saídas simples Adequado para tarefas mais simples. Foto: O circuito integrado de um Intel 8742, um microcontrolador de 8 bits que inclui uma UCP operando em 12 MHz, 128 bytes de RAM, 2048 bytes de EPROM e entrada/saída num mesmo chip.

33 Conhecendo o Arduino ATMega pinos digitais de entrada ou saída (programáveis) 6 pinos de entrada analógica ou entrada/saída digital (programáveis) 32KBytes de memória flash 2KBytes de SRAM Frequencia máx 20MHz

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36 Prática

37 Prática

38 Prática

39 Prática

40 Prática

41 Prática

42 Prática

43 Prática

44 Prática

45 Prática

46 Agenda - 2º dia Motivação Sensores, gadgets e shields Exercícios práticos Definição de projeto

47 Motivação Quanto mais conhecemos as possibilidades, maior a facilidade de criar Inúmeros componentes e dispositivos prontos para uso Idéias, inovação e soluções simples. Baixo custo

48 Sensores, gadgets e shields Sensores Um sensor é um dispositivo que responde a um estímulo físico/químico de maneira específica e mensurável. Gadgets equipamento que tem um propósito e uma função específica, prática e útil. Shields Shields são placas especializadas usadas para expandir a funcionalidade básica do Arduino; elas podem ser empilhadas umas sobre as outras para adicionar ainda mais funcionalidade.

49 Sensores, gadgets e shields Temperatura e umidade O sensor DHT11 é um sensor de temperatura e umidade, que permite medir temperaturas de 0 a 50 Celsius, e umidade na faixa de 20 a 90%.

50 Sensores, gadgets e shields LDR é um tipo de resistor cuja resistência varia conforme a intensidade de radiação eletromagnética do espectro visível que incide sobre ele.

51 Sensores, gadgets e shields Distância Sensores de ultrassom são sensores que utilizam ondas sonoras para medir a distância entre o sensor e algum objeto. A estrutura de um sensor de ultrassom inclui um emissor e um receptor de ultrassom. O emissor emite uma onda na frequência do ultrassom, parte dessa onda vai refletir em algum objeto que estiver na frente do sensor e vai voltar para o receptor.

52 Sensores, gadgets e shields Pressão e temperatura O BMP085 é um sensor de pressão atmosférica digital. Mede, além da pressão, temperatura e altitude relativa ao nível do mar.

53 Sensores, gadgets e shields Sensor de vibração serve para medir a vibração e/ou movimentação de algum objeto. Muito usado em brinquedos, alarmes, etc.

54 Sensores, gadgets e shields Sensor de presença infravermelho O sensor PIR é um sensor de movimento por calor (infravermelho). O sensor ativa o sinal assim que detecta uma mudança no infravermelho em um determinado lugar.

55 Sensores, gadgets e shields Detector metais Chamas Umidade do solo

56 Sensores, gadgets e shields

57 Sensores, gadgets e shields LCD Um display de cristal líquido, acrônimo de LCD, é um painel fino usado para exibir informações por via eletrônica, como texto, imagens e vídeos.

58 Sensores, gadgets e shields Acelerômetro Um acelerômetro serve para medir a aceleração de um corpo (normalmente o que está ligado nele) em relação à gravidade.

59 Sensores, gadgets e shields RFID

60 Sensores, gadgets e shields Ethernet Shield O Arduino Ethernet Shield permite que um Arduino seja conectado à internet.

61 Sensores, gadgets e shields

62 Idéias e projetos

63 Idéias e projetos Semáforos inteligentes

64 Idéias e projetos Semáforos inteligentes Controle de Irrigação de horta e jardim

65 Idéias e projetos Semáforos inteligentes Controle de Irrigação de horta e jardim Abertura de janelas e portas

66 Idéias e projetos Semáforos inteligentes Controle de Irrigação de horta e jardim Abertura de janelas e portas Monitoramento de idosos

67 Idéias e projetos Semáforos inteligentes Controle de Irrigação de horta e jardim Abertura de janelas e portas Monitoramento de idosos Identificador RGB

68 Idéias e projetos Semáforos inteligentes Controle de Irrigação de horta e jardim Abertura de janelas e portas Monitoramento de idosos Identificador RGB Computador de bordo

69 Idéias e projetos Semáforos inteligentes Controle de Irrigação de horta e jardim Abertura de janelas e portas Monitoramento de idosos Identificador RGB Computador de bordo Simulador de controle de elevador...

70 Prática II

71 Prática II

72 Prática II

73 Prática II

74 Prática II

75 Prática II

76 Prática II

77 Perguntas

78 Prática