Oficina de Programação utilizando a plataforma Arduino
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- Teresa Gonçalves da Mota
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1 Oficina de Programação utilizando a plataforma Arduino Bianca Alessandra Visineski Alberton bi.alberton@gmail.com Kaya Sumire Abe kaya.sumire@gmail.com Programa de Educação Tutorial Computando Culturas em Equidade Departamento Acadêmico de Informática UTFPR 17 de abril de 2013 PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
2 Sensores O que são? Dispositivos capazes de responder à estímulos físicos. PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
3 Sensores O que são? Dispositivos capazes de responder à estímulos físicos. Qual a sua utilidade? Os sensores são os olhos, ouvidos e o tato do seu robô. Existe uma grande variedade de sensores! PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
4 LDR Sensor cuja resistência varia com a luminosidade. PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
5 LDR Sensor cuja resistência varia com a luminosidade. Resistência padrão Escuridão total: máxima resistência, acima de 1 MΩ. Luz intensa: mínima resistência, aproximadamente de 100 Ω. PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
6 LDR Sensor cuja resistência varia com a luminosidade. Resistência padrão Escuridão total: máxima resistência, acima de 1 MΩ. Luz intensa: mínima resistência, aproximadamente de 100 Ω. Figura 1 : Sensor LDR. Fonte: LDR-light-dependent-resistor.jpg. Acesso em: 23 de fevereiro de PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
7 Utilização do LDR com o Arduino Figura 2 : Utilização do LDR com o Arduino. Fonte: Autoria Própria. PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
8 Código I 1 const int sensormin = 0; 2 const int sensormax = 600; 3 4 void setup () { 5 Serial. begin (9600) ; 6 } 7 8 void loop () { 9 int sensorreading = analogread ( A0); 10 int range = map ( sensorreading, sensormin, sensormax, 0, 3); // faz algo diferente, dependendo do valor de range 13 switch ( range ) { 14 case 0: 15 Serial. println (" dark "); 16 break ; 17 case 1: 18 Serial. println (" dim "); PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
9 Código II 19 break ; 20 case 2: 21 Serial. println (" medium "); 22 break ; 23 case 3: 24 Serial. println (" bright "); 25 break ; 26 } 27 delay (1000) ; 28 } PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
10 Revendo algumas estruturas do código Serial.begin Serial.begin(9600); - Inicia uma comunicação serial entre o Arduino e o Computador. Abra o Serial Monitor e veja o que é exibido na tela para diferentes níveis de luminosidade. PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
11 Revendo algumas estruturas do código Serial.begin Serial.begin(9600); - Inicia uma comunicação serial entre o Arduino e o Computador. Abra o Serial Monitor e veja o que é exibido na tela para diferentes níveis de luminosidade. Leitura de dados Analógicos analogread(a0) - Faz uma leitura analógica. PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
12 Revendo algumas estruturas do código Serial.begin Serial.begin(9600); - Inicia uma comunicação serial entre o Arduino e o Computador. Abra o Serial Monitor e veja o que é exibido na tela para diferentes níveis de luminosidade. Leitura de dados Analógicos analogread(a0) - Faz uma leitura analógica. Função map map(valor, pisovalor, tetovalor, limiteinferior, limitesuperior); - Função que faz uma regra de três para colocar um determinado valor em uma faixa desejável, de acordo com sua proporção PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
13 Motores O que são? Dispositivos que transformam energia elétrica em energia mecânica. PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
14 Motores O que são? Dispositivos que transformam energia elétrica em energia mecânica. Tipos de Motores Corrente Contínua (DC) Corrente Alternada (AC) PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
15 Motores O que são? Dispositivos que transformam energia elétrica em energia mecânica. Tipos de Motores Corrente Contínua (DC) Corrente Alternada (AC) Composição Rotor - Parte rotatória do motor. Funciona como um ímã que muda de polaridade Estator - Parte estática do motor. Produz um campo magnético que interage com o rotor. PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
16 Funcionamento de um motor Figura 3 : Princípio de funcionamento do motor. Fonte: Acesso em 17 de abril de PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
17 Rotor Figura 4 : Quatro vistas diferentes do rotor de um motor Fonte: rotor-of-electric-motor-four-view-isolated-on-white-background.html. Acesso em 21 de janeiro de PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
18 Estator Figura 5 : Estator de um motor CA. Fonte: Acesso em 21 de janeiro de PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
19 Servomotor O que é? Nada mais é que um motor DC que permite controlar a posição do eixo do motor. Figura 6 : Componentes de um servomotor. Fonte: Acesso em 4 de junho de PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
20 Como utilizar? Figura 7 : Controle do servomotor utilizando sinais PWM. Fonte: Acesso em 4 de junho de PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
21 Servomotores e Arduino Padrão de cores Branco: sinal Vermelho: alimentação 5V Preto: GND PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
22 Servomotores e Arduino Figura 8 : Conexão de teste entre o Arduino e o servomotor. Fonte: Acesso em 25 de janeiro de PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
23 Código I 1 // Importacao da biblioteca Servo 2 # include <Servo.h> 3 // Cria um objeto da classe Servo 4 Servo servo ; 5 // Pino que envia o sinal para o servomotor 6 int pinservo = 9; 7 // Variavel que guarda a posicao em que o servomotor esta 8 int posicaoservo = 0; 9 10 void setup () 11 { 12 // Inicializa o Arduino no pino pinservo 13 servo. attach ( pinservo ); 14 } void loop () 17 { PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
24 Código II 18 // Percorre as 180 posicoes do servomotor no sentido positivo de rotacao 19 for ( posicaoservo = 0; posicaoservo < 180; posicaoservo ++) { 20 // Envia para o servomotor qual eh posicao na qual o eixo deve estar 21 servo. write ( posicaoservo ); 22 delay (15) ; 23 } 24 // Percorre as 180 posicoes do servomotor no sentido negativo de rotacao 25 for ( posicaoservo = 180; posicaoservo >=1; posicaoservo - -) 26 { 27 servo. write ( posicaoservo ); 28 delay (15) ; 29 } 30 } PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
25 Principais funções da biblioteca Servo attach(pino): inicializa o objeto da classe Servo no pino indicado, ou seja, inicializa o servomotor. write(angulo): envia um sinal indicando a posição do eixo do servomotor. read(): lê em qual posição o eixo do servomotor está. Esta posição varia entre 0 e 180 o. detach(): desliga o servomotor de seu pino. Essa função é quando deseja-se utilizar o pino para utilizar a função PWM e utilizar as funções da classe Servo ao mesmo tempo. Outras funções desta biblioteca podem ser encontradas em PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
26 Projeto Utilizando três LDR s e um servomotor, deverá ser construído um robô que vire uma placa de papelão (Dimensões 7x12) para o lugar onde houver mais luminosidade. Posicione os LDR s de modo a seguir o curso do sol. Deverá ser entregue um relatório com os tópicos listados na apostila. Entregar o relatório dia 15/05/13. PET - CoCE (UTFPR) Oficina de Programação 17 de abril de / 19
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