Introdução ao kit microcontrolado Arduino

(1)

Introdu¸

c˜

ao ao kit microcontrolado Arduino

Bianca Alessandra Visineski Alberton

Diego Gabriel Lee

[email protected]

Programa de Educa¸c˜ao Tutorial

Computando Culturas em Equidade e Engenhenharia de Computa¸cão Departamento Acadêmico de Informática

UTFPR

(2)

T´

opicos apresentados hoje

Utiliza¸c˜

ao de comunica¸c˜

ao serial para visualiza¸

c˜

ao de dados

Leitura anal´

ogica

Sensor de Luminosidade

Servomotor

(3)

LDR

Sensor cuja resistˆ

encia varia com a luminosidade.

Resistˆ

encia padr˜

ao

Escurid˜

ao total: m´

axima resistˆ

encia, acima de 1 MΩ.

Luz intensa: m´ınima resistˆ

encia, aproximadamente de 100 Ω.

Figura : Sensor LDR.

Fonte: http://www.te1.com.br/wp-content/uploads/2011/03/ LDR-light-dependent-resistor.jpg.

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LDR

Sensor cuja resistˆ

encia varia com a luminosidade.

Resistˆ

encia padr˜

ao

Escurid˜

ao total: m´

axima resistˆ

encia, acima de 1 MΩ.

Luz intensa: m´ınima resistˆ

encia, aproximadamente de 100 Ω.

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LDR

Sensor cuja resistˆ

encia varia com a luminosidade.

Resistˆ

encia padr˜

ao

Escurid˜

ao total: m´

axima resistˆ

encia, acima de 1 MΩ.

Luz intensa: m´ınima resistˆ

encia, aproximadamente de 100 Ω.

(6)

Utiliza¸

c˜

ao do LDR com o Arduino

Figura : Utiliza¸c˜ao do LDR com o Arduino.

(7)

C´

odigo I

  v o i d s e t u p () {  S e r i a l . b e g i n ( 9 6 0 0 ) ;  }   v o i d l o o p () {  S e r i a l . p r i n t ( " V a l o r l i d o : " ) ;  S e r i a l . p r i n t l n ( a n a l o g R e a d ( A0 ) ) ;   d e l a y ( 1 0 0 0 ) ;  }

(8)

Servomotor

O que ´

e?

Nada mais ´

e que um motor DC que permite controlar a posi¸

c˜

ao do eixo do

motor.

Figura : Componentes de um servomotor.

Fonte: http://www.pictronics.com.br/downloads/apostilas/servomotores.pdf. Acesso em 4 de junho de 2012.

(9)

Servomotores e Arduino

Padr˜

ao de cores

Branco: sinal

Vermelho: alimenta¸

c˜

ao 5V

Preto: GND

(10)

Servomotores e Arduino

Figura : Conex˜ao de teste entre o Arduino e o servomotor.

Fonte: http://arduino.cc/en/Reference/Servo. Acesso em 25 de janeiro de 2013.

(11)

C´

odigo I

 // I m p o r t a c a o da b i b l i o t e c a S e r v o  # i n c l u d e < S e r v o . h >  // C r i a um o b j e t o da c l a s s e S e r v o  S e r v o s e r v o ;  // P i n o que e n v i a o s i n a l p a r a o s e r v o m o t o r  int p i n S e r v o = 9;  // V a r i a v e l que g u a r d a a p o s i c a o em que o s e r v o m o t o r e s t a  int p o s i c a o S e r v o = 0;   v o i d s e t u p ()  {  // I n i c i a l i z a o A r d u i n o no p i n o p i n S e r v o  s e r v o . a t t a c h ( p i n S e r v o ) ;  }   v o i d l o o p ()  {

(12)

C´

odigo II

 // P e r c o r r e as 180 p o s i c o e s do s e r v o m o t o r no s e n t i d o p o s i t i v o de r o t a c a o  for ( p o s i c a o S e r v o = 0; p o s i c a o S e r v o < 1 8 0 ; p o s i c a o S e r v o ++) {  // E n v i a p a r a o s e r v o m o t o r q u a l eh p o s i c a o na q u a l o e i x o d e v e e s t a r  s e r v o . w r i t e ( p o s i c a o S e r v o ) ;  d e l a y ( 1 5 ) ;  }  // P e r c o r r e as 180 p o s i c o e s do s e r v o m o t o r no s e n t i d o n e g a t i v o de r o t a c a o  for ( p o s i c a o S e r v o = 1 8 0 ; p o s i c a o S e r v o > = 1 ; p o s i c a o S e r v o - -)  {  s e r v o . w r i t e ( p o s i c a o S e r v o ) ;  d e l a y ( 1 5 ) ;  }  }

(13)

Principais fun¸

c˜

oes 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 posi¸

c˜

ao do eixo do

servomotor.

read(): lˆ

e em qual posi¸

c˜

ao o eixo do servomotor est´

a. Esta posi¸

c˜

ao

varia entre 0 e 180

o

.

detach(): ”desliga”o servomotor de seu pino. Essa fun¸

c˜

ao ´

e quando

deseja-se utilizar o pino para utilizar a fun¸

c˜

ao PWM e utilizar as

fun¸

c˜

oes da classe Servo ao mesmo tempo.

Outras fun¸

c˜

oes desta biblioteca podem ser encontradas em

http://arduino.cc/en/Reference/Servo.

(14)

Sensor de distˆ

ancia por ultrassom

Descri¸

c˜

ao

Sensor que emite e recebe ondas mecˆ

anicas para determinar a distˆ

ancia

dos objetos `

a sua frente

Aplica¸

c˜

os

Detec¸

c˜

ao de n´ıvel e altura

Medida de diˆ

ametros

Contagem de objetos transparentes

Aferi¸

c˜

ao da distˆ

ancia de obt´

aculos (robˆ

os m´

oveis)

Figura : Sensor de distˆancia por ultrassom.

Fonte: http://www.mercadolivre.com.br/ Acesso em: 17 de junho de 2013.

(15)

Sensor de distˆ

ancia por ultrassom

Descri¸

c˜

ao

Sensor que emite e recebe ondas mecˆ

anicas para determinar a distˆ

ancia

dos objetos `

a sua frente

Aplica¸

c˜

os

Detec¸c˜

ao de n´ıvel e altura

Medida de diˆ

ametros

Contagem de objetos transparentes

Aferi¸c˜

ao da distˆ

ancia de obt´

aculos (robˆ

os m´

oveis)

Figura : Sensor de distˆancia por ultrassom.

Fonte: http://www.mercadolivre.com.br/ Acesso em: 17 de junho de 2013.

(16)

Funcionamento dos sonares

Figura : Funcionamento dos sonares.

Fonte: http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/robotica/3484-mec081 Acesso em: 17 de junho de 2013.

(17)

Reflex˜

ao nos sonares

Figura : Reflex˜ao nas ondas sonoras.

(18)

Utiliza¸

c˜

ao dos sonares com o Arduino

Figura : Utiliza¸c˜ao dos sonares com o Arduino.

(19)

Instala¸

c˜

ao da bibioteca

Biblioteca disponibilizada por Camilo de Lellis Barreto J´

unior.

Para incorpor´

a-la ao Arduino, vocˆ

e deve seguir os passos a seguir:

1

_{Baixe o arquivo dispon´ıvel em http://www.4shared.com/zip/}

lGbJcHdR/Library_Ultrasonic_Sensor.html.

2

Descompacte o arquivo (um programa gratuito que descompacta

arquivos ´

e o WinRAR) e abra a pasta library ultrasonic sensor /

Ultrasonic IDE 1.0.1 / Ultrasonic e copie os arquivos Ultrasonic.h,

Ultrasonic.cpp e .DS Store.

3

_{Abra a pasta onde vocˆ}

_{e instalou o Arduino. Dentro dela h´}

_{a uma}

pasta chamada lib. Abra-a e e cole os arquivos Ultrasonic.h,

Ultrasonic.cpp e .DS Store.

4

Abra o Arduino IDE.

5

No menu, selecione Sketch / Import Library... / Add Library.

(20)

C´

odigo I

 /* U l t r a s o n i c - L i b r a r y for HR - S C 0 4 U l t r a s o n i c R a n g i n g M o d u l e .  / C a m i l o de L e l l i s B a r r e t o J u n i o r -C o m p u t e r e n g i n e e r  / U b e r l a n d i a - M i n a s G e r a i s - B r a z i l  / 1 0 / 2 0 1 2  /  */   # i n c l u d e < U l t r a s o n i c . h >   // C r i a um o b j e t o U l t r a s o n i c  U l t r a s o n i c u l t r a s o n i c ;   v o i d s e t u p () {  // I n i c i a l i z a a c o m u n i c a c a o s e r i a l p a r a que s e j a p o s s i v e l ver a d i s t a n c i a l i d a p e l o s e n s o r com o S e r i a l M o n i t o r  S e r i a l . b e g i n ( 9 6 0 0 ) ;

(21)

C´

odigo II

  // I n i c i a l i z a o s o n a r . A o r d e m dos p i n o s eh ( p i n o Trig , p i n o E c h o )  u l t r a s o n i c . a t t a c h (9 ,8) ;  }   v o i d l o o p ()  {  // I m p r i m e o v a l o r do m e t o d o u l t r a s o n i c . R a n g i n g ( CM ) . Ele r e t o r n a a d i s t a n c i a l i d a em c e n t i m e t r o s .  S e r i a l . p r i n t ( u l t r a s o n i c . R a n g i n g ( CM ) ) ;  S e r i a l . p r i n t l n ( " cm " ) ;  d e l a y ( 1 0 0 ) ;  }