ESTUDO COMPARATIVO ENTRE AS PLATAFORMAS ARDUINO E PIC Tiago Menezes Xavier de Souza¹, Igor dos Passos Granado¹, Wyllian Fressatti¹ ¹Universidade Paranaense (UNIPAR) Paranavaí- PR- Brasil tiago_x666@hotmail.com, igorgranado@gmail.com, wyllian@unipar.br Resumo. Com o avanço da tecnologia, a robótica está cada vez mais presente no nosso cotidiano. Esse avanço proporciona grandes benefícios para a população, como o auxilio em tarefas cotidianas. As tecnologias PIC e Arduino desempenham um papel muito importante neste cenário. Aqueles que estão iniciando nesta área podem ter dificuldades na escolha correta da plataforma. Este trabalho demostra detalhes destas duas plataformas indicando onde cada uma delas pode ser melhor aplicada, sempre levando em consideração o custo benefício. 1.Introdução Atualmente os microcontroladores PIC e o Arduino tem despertado muito interesse no meio acadêmico do curso de sistemas de informação, O Arduino é uma plataforma livre de Hardware e Software que vem sendo muito utilizada em diversas áreas, entre elas podemos citar a robótica, automação residencial e até industrial. Os microcontroladores da família PIC chamam atenção pelo custo reduzido e pela grande utilização em diversos seguimentos. Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo sobre estes dois microcontroladores e indicar onde cada um pode ser melhor utilizado levando em consideração o baixo custo e a praticidade de operação e possíveis atualização do projeto. Para isto será feito um estudo comparativo para indicar a melhor plataforma para cada situação. Com o intuito de auxiliar o meio acadêmico será produzido um tutorial com algumas aplicações envolvendo estas duas plataformas. 2.Metodologia Para este trabalho foi realizado uma revisão bibliográfica de algumas fontes de pesquisa, internet e livros relacionados à tecnologia PIC e Arduino, também serão elaboradas aplicações nas duas plataformas, algumas idênticas com o intuito de comparação e algumas diferentes com a finalidade de aprendizado.
3.Desenvolvimento 3.1Arduino O Arduino é uma plataforma livre que une hardware e software, faz parte do que pode ser chamado de computação física que é a área da computação onde o software e o hardware interagem entre si pode ser programado com linguagem C e também há uma variação em Java é mais comum trabalhar em C. É uma plataforma open-source, existe muita contribuição dos usuários, de forma a sempre está sendo atualizado [Arduino, 2014]. Surgiu em 2005 na Itália com finalidade educativa para pessoas que já possuíam um nível de conhecimento em eletrônica o Arduino é uma placa de desenvolvimento muito dinâmica, tem a capacidade de suportar muitos projetos diferentes [Pictronix, 2014]. Podem ser utilizados para desenvolver vários protótipos com utilização de sensores, motores de passo e servo motores, luzes, leds e displays de LCD. O software de desenvolvimento se chama Arduino IDE e é bem pratico ele não precisa ser instalado somente executá-lo. Após a criação do programa que fará o controle do hardware, basta transferi-lo para a placa Arduino. Após a transferência a placa tem seu funcionamento automático, ou seja, não há necessidade de um computador para seu funcionamento. Existe ainda a possibilidade de expandir sua capacidade com o auxílio das Shields, que são placas adicionais para desenvolvimento que ampliam a capacidade da placa do Arduino. 3.1.1.Características do Arduino O hardware do Arduino é muito simples e fácil de entender abaixo vamos fazer uma analise dos componentes da placa do controlador. O processamento de uma placa Arduino é feita por um microcontrolador nesse caso o ATmega que é fabricado pela empresa ATMEL o controlador funciona como um computador completo ele tem memoria RAM e memoria ROM cada versão do Arduino possui um tipo de controlador pode ser o ATmega8, ATmega328 e ATmega162 a únicas diferenças entre eles são a quantidade de entradas e saídas e a quantidade de memoria ROM (Arduino, 2014). 3.2.PIC PIC (controlador integrado de periféricos) Podemos definir o microcontrolador como um "pequeno" componente eletrônico, capaz de armazenar e processar comandos
gravados em sua memoria, ele é utilizado para controlar processos lógicos [Pictronics, 2014]. Os primeiros dispositivos programáveis tinham seu código escrito em uma linguagem chamada de código de maquina que era constituída por dígitos binários que era inserido através de um dispositivo de entrada de dados, eram usados fitas perfuradas teclado ou discos magnéticos [Pereira, F. 2003]. O controle de processos deve ser compreendido como o controle de periféricos, tais como: leds, servo motores, displays de cristal líquido (LCD), sensores, resistências, relês e muitos outros. São chamados de controladores lógicos, pois a operação do sistema baseia-se nas ações lógicas que devem ser executadas, dependendo do estado dos periféricos de entrada e/ou saída [Cefetes, 2006]. 3.2.1.Características do PIC Os PIC são fabricados a partir de silício extraído da areia da praia, é produzido a partir de um método chamado Czochralski que é o derretimento de cristais de silício que são suspensos e centrifugados criando um cilindro feito de cristal de silício que mede aproximadamente 2 metros e pode ter 300 mm de espessura.[cefetes, 2006]. Na próxima etapa é fatiado esse cilindro de silício e polido e então passa por um processo chamado fotolitografia nesse processo as pastilhas de silício são bombardeadas com raios ultravioleta que molda as camadas das pastilhas até a sua construção ser finalizada, a figura abaixo mostra o processo de fotolitografia. Figura 1 Representação do PIC em camadas Fonte: Cefetes [2006] 3.2.2.Programação do PIC Como o PIC é um dispositivo programável, o programa tem como objetivo deixar instruções para que o PIC possa fazer atividades definidas pelo programador. Um programa é constituído por um conjunto de instruções em seqüência, onde cada uma identificara precisamente a função básica que o PIC ira executar [Cefetes, 2006]
Um arquivo de texto que contenha um programa em assembler é denominado de source ou codigo assembler. Uma vez preparado o nosso código assembler, iremos precisar de um programa para traduzir as instruções mnemônicas e todas as outras formas convencionais com que escrevemos o nosso código em uma serie de números (o opcode) reconhecível diretamente pelo PIC. Este programa se chama compilador assembler ou assemblador, Na figura abaixo está esquematizado o fluxograma de operações programação do PIC (figura 2). Figura 2 Fluxograma de programação Fonte: Cefetes [2006]. 4.Considerações finais Para a utilização dessas plataformas de desenvolvimento deve se destacar que o desenvolvedor deve conhecer muito bem o projeto que será feito, pois cada plataforma deve ser cuidadosamente escolhida levando em conta a amplitude do projeto, pois, o foco é manter uma aplicação microcontrolada de baixo custo, não se deve utilizar um Arduino para construir um projeto que facilmente um PIC supriria a necessidade. 5.Referências Arduino. (2012) Minicurso Arduino. Disponível em: <http://www.inf.ufes.br/~erus/arquivos/erus_minicurso/20arduino.pdf> Acesso em 20/04/14. Pereira, F. (2003) PIC Programação em C. Erica. Cefetes (2006). Programação de Microcontroladores PIC Utilizando Linaguagem C. Disponível em: < http://www.pictronics.com.br/downloads/apostilas/apostila-pic- C.pdf: 15/04/2014.
Pictronics (2014). Tudo sobre PIC. Disponível em: <http://www.pictronics.com.br/artigos-tecnicos/43-eletronica-e-automacao.pdf > Acesso em: 23/04/2014.