Curso de Automação

Quixadá – CEOutubro de 2013

Arduino1Aula

Dinâmica

- Qual o seu nome? de onde você é? Qual semestre?

- O que você entende por automação?- Porque se inscreveu no curso?

Conteúdo

• Computação física• Conceitos básicos de eletricidade• Conceitos básicos de eletrônica• Introdução ao arduino• Sinais analógicos e digitais• Sensores e atuadores• Comunicação serial

Computação física

• O objetivo é interligar o mundo físico com o mundo virtual.

• Usar a computação e a interação com a tecnologia para o desenvolvimento das suas atividades.

• meio para comunicação e interação entre pessoas.

Computação física

como vemos os computadores?

Computação física

• Teclado• Mouse• Monitor• CPU• Caixas de

som

Computação física

como os computadores nos veem?

Computação física

• Dedos [teclado/mouse]

• Olho [monitor]

• Duas orelhas [caixas de som]

Eletricidade

Conceitos básicos de eletricidade

Eletricidade - interação entre partículas atômicas.

Universo formado de átomos partículas atômicas:

prótons: cargas positivas

elétrons: cargas negativas

Conceitos básicos de eletricidade

Atomos com mais elétrons que prótons estão carregados negativamente (íon negativo)

Atomos com menos elétrons que prótons estão carregados positivamente (íon positivo)

“buraco”

“elétron extra”

Conceitos básicos de eletricidade

Cargas iguais se repelem

Cargas opostas se atraem

Cargas em movimento geram campo magnético

Campo magnético em movimento gera corrente elétrica

NS

Conceitos básicos de eletricidade

Isolante – evita a passagem de elétrons

Condutor – permite o fluxo de elétrons

• Condutores e isolantes

Conceitos básicos de eletricidade

• Diferença de potencial (v)

Cargas negativas

Quanto maior a tensão, mais “força” teem os elétrons

Diferença de potencial ou tensão.

Cargas positivas

V

Conceitos básicos de eletricidade

• Corrente elétrica (i)

quanto maior a corrente, maior a “quantidade” de

elétrons

fluxo de elétrons em um condutor

Conceitos básicos de eletricidade

• Tipos de corrente elétrica

Inversão de polaridade no tempo

Mesma polaridade no tempo (sentido continuo)

Conceitos básicos de eletricidade

• Resistência elétrica (r)

propriedade do material condutor em reduzir

a passagem dos elétrons

elétrons “se acumulam e batem” no condutor, “dissipando” sua

energia(gerando calor)

Conceitos básicos de eletricidade

• Circuito elétrico

+

–

V

i

Rgerador[fonte]

condutor[caminho]

carga[consumidor]

Conceitos básicos de eletricidade

V

iRcondutor

[caminho]

carga[consumidor]

• Circuito elétrico

Introdução ao arduino

Introdução ao arduino

• É uma plataforma de prototipagem eletrônica de hardware e software livre, a qual tem origem em Wiring(fiação), utiliza uma linguagem de programação padrão C/C++.

Introdução ao arduino

DuemilanoveMini

Lilypad

Boarduino

Paperduino megaPro

Introdução ao arduino

As duas placas mais utilizadas:

UNO

LEONARDO

Introdução ao arduino Mega

Arduino Mega

Arduino Mega

• portas• 54 entradas/saídas digitais • 16 entradas analógicas

• memória• RAM: 8K• Flash (programa): 128k – 4k (bootloader)

• velocidade de processamento: 16MHz

Arduino Mega

• Entradas e saídas digitais• 54 pinos de entradas e saídas digitais (0 –

54)

Arduino Mega

• Entradas analógicas• 16 pinos de entrada analógica com resolução de 10 bits (0 – 1023), Ao

contrario das portas digitais, as portas analógicas são apenas de entrada e nelas podemos ter como entrada infinitos valores de tensão (delimitados na faixa de 0V a 5V). Como os conversores analogico-digitais

Arduino Mega

• Saídas analógicas• 12 pinos de saída analógica (PWM) com

resolução de 8 bits (0 – 255)

Arduino Mega

• Portas seriais • 4 portas seriais

• os objetos Serial(conectado à USB), Serial1, Serial2 e Serial3 são utilizados para acessar essas portas.

Introdução a plataforma arduino.

área de código

área de status

compilar (verif. programa)

parar execução

novo

abrir

salvar

enviar programa para placa

exibir serial

Plataforma arduino - estrutura do sketch

Plataforma arduino – linguagem

• Linguagem baseada em C (mas bem mais fácil)

• Comandos básicos

• pinMode() – define um pino com entrada ou saída

• digitalWrite() – liga ou desliga uma saída digital

• delay() – “espera” um determinado tempo

Plataforma arduino – linguagem

• Exemplos

• pinMode(num_do_pino, OUTPUT);

• digitalWrite(num_do_pino, valor); valor é LOW ou HIGH (0 ou 1, 0V ou 5V)

• delay(milisegundos);

Plataforma arduino – linguagem

• constantesLOW | HIGH – indica nível baixo (0V) e alto (5V) nos pinos INPUT | OUTPUT – define se um pino vai ser pino de entrada ou de saída

Atividade prática!

Atividade

• fazer o programa hello arduino, para pisca um led

• use o pino 13 de saída digital

Resposta

Eletrônica

Eletrônica – protoboard

• antes disso: • Protoboard

Jumpers

Eletrônica – resistores

• O resistor é o componente utilizado para limitar a passagem da corrente elétrica. Os resistores são feitos com material condutor de alta resistividade elétrica e dissipam esta energia elétrica na forma de calor. A unidade de medida é o ohm (Ω).

Eletrônica – resistores

LED’S

• (Diodo Emissor de Luz) é um componente eletrônico que emite luz visível (exceto LEDs infravermelhos e ultravioletas).

• O terminal positivo é o anodo e o terminal negativo é o catodo, representado geralmente nos circuitos respectivamente pelas letras A e K.

Circuito de um LED

Circuito de um LED

• Esquemático

Como aceder um LED