Scaling Up Inclusion: Robotics, a STEM focused Project. Centro de Formação de Associação de Escolas Paços de Ferreira, Paredes e Penafiel

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1 Scaling Up Inclusion: Robotics, a STEM focused Project Centro de Formação de Associação de Escolas Paços de Ferreira, Paredes e Penafiel Alberto Brochado, Eugénio Oliveira, Fernando Coelho

2 05 Conceito de sensor Sensores são transdutores, ou seja, conversores de grandezas físicas em sinais elétricos correspondentes. Um sensor é um dispositivo que mede o valor de uma grandeza física, como por exemplo, a velocidade, a distância, a pressão, a luz,. Sensores internos: fornecem informação sobre os parâmetros internos, por exemplo, avaliam a carga das baterias, a posição ou a velocidade de uma roda, ou o ângulo. Sensores externos: lidam com a observação do mundo exterior. Sensores de contacto, sensores de proximidade, sensores de força, visão, laser, ultra som, infravermelhos

3 05 Sensores Luz LDR O LDR, sigla em inglês de Light Dependent Resistor, que significa resistência dependente da luz, nada mais é do que o que o próprio nome diz. Tipicamente, quanto maior a luz incidente nesse componente, menor será sua resistência. As resistências LDr devolvem uma voltagem analógica quando ligadas a uma fonte 5v. O Arduino usa o seu ADC interno para converter num valor digital entre

4 05 Sensores Ultra som O Sensor ultrassónico HC SR04 é capaz de medir distâncias de 2cm a 4m com ótima precisão e baixo preço. Este módulo possui um circuito pronto com emissor e recetor acoplados e 4 pinos (VCC, Trigger, ECHO, GND) para medição. A operação é simples, envia um sinal ultrassónico inaudível.

5 05 Sensores temperatura/humidade DHT11 O DHT11 é um sensor de temperatura e humidade que permite fazer leituras de temperaturas entre 0º a 50º Celsius e humidade entre 20 a 90%.

6 06 Programação Condicionais Condicional completa if (expr) { cmd else { cmd onde: expr representa uma expressão a ser avaliada que pode ser do tipo lógica, relacional ou aritmética. O resultado da avaliação de uma expressão é sempre um valor lógico. cmd comando(s) a ser executado. Dentro da instrução else pode ser executado outro IF

7 06 Programação Condicionais Exemplos de como podemos usar o condicional IF / ELSE if (ledstate==high) { ledstate=low; else { ledstate=high; digitalwrite(ledpin, ledstate);

8 06 Programação Condicionais Switch Case O comando Switch/Case é do tipo Seleção/Condição, tal como o IF. Perante uma condição, ele seleciona o que será feito numa lista de possibilidades. switch (expressão) { case valor1: comandos; break; case valor2: comandos; break;... default: comandos; switch (letra) { case S : serial.println( Escolheu a opção SIM ); break; case N : serial.println( Escolheu a opção NÃO ); break;... default: serial.println( Só pode escolher S ou N );

9 06 Programação Ciclos For Este tipo de comando de repetição deve ser utilizado quando se sabe a quantidade de vezes que uma determinada instrução deve ser executada. for (contador início; expr ; incremento do contador) { cmd; onde: contador é uma variável do tipo inteiro (int) expr é uma expressão relacional incremento do contador passo de incremento do contador

10 Exemplo FOR 06 Programação Ciclos int vezes = 10; // Quantidade de vezes que a mensagem será impressa no monitor serial int executado = 0; // Quantidade de mensagens já impressas void setup() { Serial.begin(9600); void loop() { for (executado; executado < vezes; executado++) { Serial.println( A testar o comando de repeticao for()");

11 07 Programação Funções O código de segmentação em funções permite que um programador crie código modular que executa uma tarefa definida e, em seguida, devolva à área do código a partir da qual a função foi "chamada". Um caso típico para criar uma função é quando é necessário executar a mesma ação várias vezes num programa.

12 07 Programação Funções As funções ajudam o programador a manter se organizado. As funções codificam uma ação num só lugar, de modo que a função só precisa ser pensada e depurada uma vez. Isso também reduz as possibilidades de erros na modificação, se o código precisar ser alterado. As funções tornam o programa menor e mais compacto porque as seções de código são reutilizadas muitas vezes. As funções tornam mais fácil de reutilizar o código noutros programas, tornando o mais modular.

13 07 Programação Funções Exemplo FUNÇÃO Int main() { int x, y = 2, z = 3; y = y + z; x = y; printf ( %i, x); void foo() { int x, y = 2, z = 3; y = y + z; x = y; printf ( %i, x); Int main() { foo ();

14 07 Programação Funções Criar Cuidado com o nome, nome com significado Primeiro define se só depois é que pode ser usada

15 Funções em C Esta função permite escrever dados na porta serial. Os dados são enviados como um byte os série de bytes. Sintaxe da função: Serial.write(val) Serial.write(str) Parâmetros: val é o valor a enviar com simples byte str é o valor a enviar como série de bytes

16 08 Programação Trabalhar com librarias As librarias existem porque alguém já se deu ao trabalho de programar funções para determinadas situações. Assim, devemos procurar e utilizar essas librarias. Como adicionar uma libraria ao Arduino IDE? Menu Rascunho/Incluir Libraria/Adicionar Biblioteca.ZIP ou Descompactar o ficheiro ZIP e copiar a pasta para a pasta Libraries existente na pasta de instalação do Arduimo IDE

17 Rever conceitos: INPUT ou INPUT_PULLUP Centro de Formação de Associação de Escolas Paços de Ferreira, Paredes e Penafiel Alberto Brochado, Eugénio Oliveira, Fernando Coelho

18 Exercício revisão Escreva um novo programa(sketch) que permita ligar 1 LED apenas quando o butão (pushbutton) for premido. Não esquecer as resistências // Definição de variáveis. int LedPin = 11; int PinButton = 2; void setup(){ // inicializar os pinos pinmode(ledpin,output); pinmode(pinbutton,input_pullup); void loop() { if(digitalread(pinbutton) == HIGH) { digitalwrite(ledpin,low); else { digitalwrite(ledpin,high); Centro de Formação de Associação de Escolas Paços de Ferreira, Paredes e Penafiel

19 Exercícios Práticos Centro de Formação de Associação de Escolas Paços de Ferreira, Paredes e Penafiel Alberto Brochado, Eugénio Oliveira, Fernando Coelho

20 1º Exercício Ler dados no monitor serial Dado um valor inserido no monitor serial e diz qual foi esse valor int valor = 0; void setup() { Serial.begin(9600); // Definição da velocidade de transmissão Serial.println("Digite um numero "); void loop() { If(Serial.available()>0){ valor = Serial.read(); // leitura de dados do monitor serial Serial.print("O numero digitado foi: "); Serial.write(valor); Serial.println(); Centro de Formação de Associação de Escolas Paços de Ferreira, Paredes e Penafiel

21 3º Exercício int sensor = 0; //Pino analógico em que o sensor está conectado. int valorsensor = 0; //Usada para ler o valor do sensor em tempo real. const int ledverde = 8; const int ledamarelo = 9; const int ledvermelho = 10; void setup(){ //Ativando o serial monitor que exibirá os valores lidos. Serial.begin(9600); //Definindo pinos digitais dos leds como de saída. pinmode(ledverde,output); pinmode(ledamarelo,output); pinmode(ledvermelho,output);. Com um sensor de luz LDR, caso o ambiente esteja bem iluminado o led verde acenderá, caso a iluminação do ambiente for mediana o led amarelo acenderá e caso a iluminação esteja ruim o led vermelho acenderá, Centro de Formação de Associação de Escolas Paços de Ferreira, Paredes e Penafiel

22 3º Exercício. void loop(){ Com um sensor de luz LDR, caso o ambiente esteja bem iluminado o led verde acenderá, caso a iluminação do ambiente for mediana o led amarelo acenderá e caso a iluminação esteja ruim o led vermelho acenderá, //Lendo o valor do sensor. int valorsensor = analogread(sensor); //Valores da luminosidade podem ser alterados conforme necessidade. //Luminosidade baixa. if (valorsensor < 750) { apagaleds(); digitalwrite(ledvermelho,high); //Luminosidade média. if (valorsensor >= 750 && valorsensor <= 800) { apagaleds(); digitalwrite(ledamarelo,high); //Luminosidade alta. if (valorsensor > 800) { apagaleds(); digitalwrite(ledverde,high);.. //Exibindo o valor do sensor no serial monitor. Serial.println(valorSensor); delay(50); //Função criada para apagar todos os leds de uma vez. void apagaleds() { digitalwrite(ledverde,low); digitalwrite(ledamarelo,low); digitalwrite(ledvermelho,low);