Instruções de como utilizar o arduino nano na protoboard com sensores e

 Protoboard

Para conectar o arduino, sensores e componentes eletrônicos na protoboard, primeiro vamos orientar como as protoboards podem ser utilizadas. Existem diferentes modelos de protoboards, mas sua funcionalidade e característica permanecem inalteradas na maioria das vezes, mudando apenas o seu tamanho. Neste projeto será utilizado o modelo HIKARI HK-P50.

As protoboards possuem furos para efetuar a conexão dos pinos de sensores e componentes eletrônicos. Os furos são interligados de duas maneiras, uma como blocos de colunas e a outra de linhas. Os blocos de coluna geralmente são destacados nas protoboards com um sinal (-) e um sinal (+), sendo utilizados na maioria dos projetos para conectar pólos de fontes negativos (-) e positivos (+). As linhas são utilizadas para conexão dos componentes. Na Figura 10 é apresentada a protoboard com suas colunas (C1 e C2), linhas (L1 e L2) e a indicação de divisão (DV) de cada coluna e linha (cada DV corta suas interligações).

Figura 10: Protoboard com suas características

Fonte: Autoria própria.

 Arduino nano

Para utilizar o arduino nano, vamos primeiro explicar suas principais portas (Figura 11) e para que servem, visualizando na tabela 2.

Figura 11: Portas arduino nano.

Fonte: Autoria própria. Tabela 2: Descrição portas arduino nano.

Nome Definição

USB. Conexão com computador ou fonte de alimentação de 5v.

3,3v e 5v. Portas de saída para alimentação de tensão: 3,3v e 5v.

GND. Terra. D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9, D10, D11, D12, D13.

Portas digitais com reconhecimento de dois valores 0 e 5v. Podendo ser ativadas ou desativas. Ex.: acender um LED, ou apagar um LED. (Neste projeto é necessário destacar que as portas digitas D2 e D3 serão utilizadas somente para conectar o módulo Bluetooth HC-05 para efetuar a conexão entre o arduino e o aplicativo).

A0, A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7.

Portas Analógicas. Valores de 0 a 1023. Ex.: receber dados de sensores.

Reset. Botão para reiniciar a placa do arduino.

Fonte: Autoria própria.

Na Figura 12 o arduino nano está conectado com a protobard. A porta 5v está conectada por meio de um jumper na coluna C1, e a porta GND na coluna C2. Este procedimento facilita a conexão de futuros componentes e sensores (nas duas colunas existem dois jumpers que possibilitam a interligação da coluna inteira).

Figura 12: Conexão arduino nano com a protoboard e ligação GND e 5V.

Fonte: Autoria própria.

 Sensores e Componentes Eletrônicos

Na Tabela 3 foram descritos os sensores e componentes eletrônicos (utilizados nesse projeto) para efetuar suas ligações na protoboard com o arduino.

Tabela 3: Descrição dos componentes utilizados no projeto.

Nome e Figura Descrição Conexão

Módulo Bluetooth HC- 05. Este módulo possibilita efetuar a comunicação do arduino via bluetooth com um aparelho de celular.

O módulo possui 6 pinos (EM, 5V, GND, TX, RX, STATE). Conforme Figura 13, o pino 5V é conectado no 5V do arduino, GND conectado no GND, pino RX conectado no pino D2 e o pino TX no D3 (Os outros pinos não serão utilizados).

Sensor de Tensão de 0 a 25v. Medir tensão em circuitos de tensão contínua (DC) de 0 a 25v.

Este sensor possui um lado com três pinos (-,+,S), que são ligados no arduino, e duas portas para efetuar medições (representadas pelo sinal + e -). Conforme Figura 14, para

efetuar a conexão e alimentação do sensor com o arduino, o pino “+” foi conectado nos 5v e o pino “-” no GND do arduino. O Pino “S” pode ser conectado em qualquer porta analógica do arduino (na figura foi conectado na porta A0).

Para efetuar medições de tensão é necessário inserir a porta “+” do sensor no positivo e a porta “-” no negativo do circuito. Como exemplo, na Figura 14, foi utilizado um resistor, ligado no 5V e no GND. A porta “+” é conectada no positivo e a porta “-” conectada no negativo do resistor, para então, obter a tensão que passa no resistor (o resistor poderia ser alimentado por outra fonte, como exemplo: uma bateria ou uma pilha, sem exceder o limite de medição do sensor de 25v).

Sensor Ultrassônico HC-SR04

Medir distância em centímetros do sensor até algum objeto

O sensor possui quatro pinos (VCC, TRIG, ECHO e GND), conforme Figura 15 o pino VCC é alimentado nos 5V, o GND no GND do arduino, e o pino TRIG e ECHO são interligado e podem ser conectados em qualquer porta digital do arduino. (na figura 15 está

conectado na porta D5 como exemplo). Resistores Resistores são dispositivos encontrados em circuitos elétricos, sua principal finalidade é para alterar a diferença de potencial (DDP) em determinada parte de um circuito. Outra finalidade é a conversão de energia elétrica em energia térmica, muito utilizado em chuveiros.

Conforme Figura 16 o resistor é conectado em série com um LED com o objetivo de diminuir a tensão que vai passar nesse LED (o resistor é inserido pelo fato do LED possuir uma tensão menor que a tensão fornecida pelo arduino, portanto existe a necessidade de utilizar um resistor de no mínimo 150 Ohms, para chegar nesse valor é utilizada a formula: R=(V1-V2)/I Sendo R= Resistor, V1= Tensão de alimentação(5V), V2= Tensão do LED(2V), I= Corrente do LED(20mA).

LEDs

Diodo Emissor de Luz (LED), componentes eletrônicos que emitem luz.

O LED possui um pino com uma dobra (Anodo), que é ligado no positivo e o outro pino (Catodo) no negativo.

Conforme a Figura 16 o LED é conectado em série com um resistor e pode ser conectado em qualquer porta digital do arduino, possibilitando liga-lo ou desliga-lo (na imagem o LED está conectado na porta D5)

Jumpers

Cabos para efetuar a conexão entre componentes e sensores, facilitando o desenvolvimento de projetos.

Os Jumpers possibilitam a conexão com sensores, componentes eletrônicos e portas da protoboard, efetuando a conexão dos circuitos.

Fonte: Autoria própria.

Figura 13: Conexão HC-05 com o arduino nano.

Fonte: Autoria própria.

Figura 14: Conexão Módulo de tensão com o arduino nano.

Fonte: Autoria própria.

Figura 15: Conexão sensor ultrassônico com o arduino nano.

Figura 16: Conexão resistor em série com LED.

Fonte: Autoria própria.