Arduino: o que é essa plataforma

Como nasceu o Arduino? Para que serve um Arduino? Quais as vantagens? Como eu começo a programar? Nesse tutorial vamos apresentar um resumo sobre o que é Arduino e como você pode utilizá-lo em seus projetos.

O que é Arduino

O que é Arduino? Essa plataforma open-source foi criada em 2005 por um grupo de 5 pesquisadores : Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino e David Mellis. O objetivo era elaborar um dispositivo que fosse ao mesmo tempo barato, funcional e fácil de programar, sendo dessa forma acessível a estudantes e projetistas amadores. Além disso, foi adotado o conceito de hardware livre, o que significa que qualquer um pode montar, modificar, melhorar e personalizar o Arduino, partindo do mesmo hardware básico.

Assim, foi criada uma placa composta por um microcontrolador Atmel, circuitos de entrada/saída e que pode ser facilmente conectada à um computador e programada via IDE (Integrated Development Environment, ou Ambiente de Desenvolvimento Integrado) utilizando uma linguagem baseada em C/C++, sem a necessidade de equipamentos extras além de um cabo USB.

Depois de programado, o microcontrolador pode ser usado de forma independente, ou seja, você pode colocá-lo para controlar um robô, uma lixeira, um ventilador, as luzes da sua casa, a temperatura do ar condicionado, pode utilizá-lo como um aparelho de medição ou qualquer outro projeto que vier à cabeça.

O que você pode fazer com o Arduino

A lista de possibilidades é praticamente infinita. Você pode automatizar sua casa, seu carro, seu escritório, criar um novo brinquedo, um novo equipamento ou melhorar um já existente. Tudo vai depender da sua criatividade.

Para isso, o Arduino possui uma quantidade enorme de sensores e componentes que você pode utilizar nos seus projetos. Grande parte do material utilizado está disponível em módulos, que são pequenas placas que contém os sensores e outros componentes auxiliares como resistores, capacitores e leds.

Existem também os chamados Shields, que são placas que você encaixa no Arduino para expandir suas funcionalidades. A imagem abaixo mostra um Arduino Ethernet Shield encaixado no Arduino Mega 2560. Ao mesmo tempo que permite o acesso à uma rede ou até mesmo à internet, mantém os demais pinos disponíveis para utilização, assim você consegue, por exemplo, utilizar os pinos para receber dados de temperatura e umidade de um ambiente, e consultar esses dados de qualquer lugar do planeta:

Para você ter uma idéia das possibilidades de criação com o Arduino, dê uma olhada nesses dois projetos (clique nas imagens para mais detalhes). O primeiro é de um tênis que se amarra sozinho…

… o outro é de um robô que sobe em árvores…

Modelos de Placas Arduino

O tipo de placa que você vai utilizar depende muito do projeto a ser desenvolvido e o número de portas necessárias. As opções vão das mais comuns, como o Arduino Uno e suas 14 portas digitais e 6 analógicas, passando por placas com maior poder de processamento, como o Arduino Mega, com microcontrolador ATmega2560 e 54 portas digitais, e o Arduino Due, baseado em processador ARM de 32 bits e 512 Kbytes de memória.

Estrutura de um programa em Arduino

Escrever um programa em Arduino é muito simples. Tudo o que você precisa é conectá-lo ao computador por meio de um cabo USB e utilizar um ambiente de programação chamado IDE, onde você digita o programa, faz os testes para encontrar eventuais erros e transfere o programa para o dispositivo.

Na imagem abaixo temos a IDE já com um programa carregado. No site oficial do Arduino você pode fazer o download da IDE gratuitamente:

Uma vez feito o programa, basta transferí-lo para o Arduino e o mesmo começa a funcionar.

Você não precisa ser expert em linguagem C para programá-lo. Você pode começar um programa utilizando a estrutura básica do Arduino, que é composta por duas partes, ou dois blocos:

setup() – É nessa parte do programa que você configura as opções iniciais do seu programa: os valores iniciais de uma variável, se uma porta será utilizada como entrada ou saída, mensagens para o usuário, etc.

loop() – Essa parte do programa repete uma estrutura de comandos de forma contínua ou até que algum comando de “parar” seja enviado ao Arduino.

Vamos ver exatamente como isso funciona, levando em consideração o programa abaixo, que acende e apaga o led embutido na placa em intervalos de 1 segundo:

//Programa : Pisca Led Arduino
 
void setup()
{
  //Define a porta do led como saida
  pinMode(13, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
  //Acende o led
  digitalWrite(13, HIGH);
   
  //Aguarda o intervalo especificado
  delay(1000);
   
  //Apaga o led
  digitalWrite(13, LOW);
   
  //Aguarda o intervalo especificado
  delay(1000);
}

A linha do código contendo digitalWrite(13, HIGH) coloca a porta 13 em nível alto (HIGH, ou 1), acendendo o led embutido na placa. O comando delay(1000), especifica o intervalo, em milisegundos, no qual o programa fica parado antes de avançar para a próxima linha.

O comando digitalWrite(13, LOW), apaga o led, colocando a porta em nível baixo (LOW, ou 0), e depois ocorre uma nova parada no programa, e o processo é então reiniciado.

Começando com o Arduino

Como vimos acima, você não precisa de nenhum componente adicional para começar a programar um Arduino. Basta um computador, uma placa e a IDE para efetuar a programação e enviar o programa para a placa.

Depois que você der os primeiros passos, vale a pena investir em alguns módulos ou até mesmo nos kits de desenvolvimento.

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