Arduino

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Minicurso Arduino

JACEE 2012

1. Introdução
O que é o Arduino?
Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica criado com o objetivo de
permitir o desenvolvimento de controle de sistemas interativos, de baixo custo e acessível
a todos. Além disso, todo material (software, bibliotecas, hardware) é open-source, ou
seja, pode ser reproduzido e usado por todos sem a necessidade depagamento de direitos
autorais. Sua plataforma é composta essencialmente de duas partes: O Hardware e o
Software.
Neste curso, será utilizado o Arduino Uno.

2. O Hardware

Figura 1: Arquitetura do Arduino

O hardware do Arduino é muito simples, porém muito eficiente. Vamos analisar a
partir deste momento, o hardware do Arduino UNO. Esse hardware é composto dos
seguintes blocos:

Figura2: Blocos Arduino

2.1

Fonte de Alimentação

Responsável por receber a energia de alimentação externa, que pode ter uma
tensão de no mínimo 7 Volts e no máximo 35 Volts e uma corrente mínima de 300mA. A
fonte filtra e depois regula a tensão de entrada para duas saídas: 5 Volts e 3,3 Volts. O
requisito deste bloco é entregar as tensões de 5 e 3,3 Volts para que a CPU e os demaiscircuitos funcionem.

2.2

Núcleo CPU:

O núcleo de processamento de uma placa Arduino é um micro controlador, uma
CPU, um computador completo, com memória RAM, memória de programa (ROM), uma
unidade de processamento de aritmética e os dispositivos de entrada e saída. Tudo em um
chip só. E é esse chip que possui todo hardware para obter dados externos, processar esses
dados e devolver para omundo externo.
Os desenvolvedores do Arduino optaram em usar a linha de micro controladores
da empresa ATMEL. A linha utilizada é a ATMega. Existem placas Arduino oficiais com
diversos modelos desta linha, mas os mais comuns são as placas com os chips ATMega8,
ATMega162 e ATMega328p. Esses modelos diferem na quantidade de memória de
programa (ROM) e na configuração dos módulos de entrada e saídadisponíveis.

2.3

Entradas e Saídas

Comentamos acima que basicamente toda eletrônica ativa está dentro do chip
micro controlador. Para entender o que seria essa eletrônica, vamos considerar o chip mais
simples usado no Arduino: o ATMega8.

Figura 3: Micro controlador ATMega8

O chip acima possui 28 pinos de conexões elétricas, 14 de cada lado. É através
desses pinos que podemosacessar as funções do micro controlador, enviar dados para
dentro de sua memória e acionar dispositivos externos.

No Arduino, os 28 pinos deste micro controlador são divididos da seguinte maneira:






14 pinos digitais de entrada ou saída (programáveis)
6 pinos de entrada analógica ou entrada/saída digital (programáveis)
5 pinos de alimentação (gnd, 5V, ref analógica)
1 pino dereset
2 pinos para conectar o cristal oscilador

Os dois primeiros itens da lista são os pinos úteis, disponíveis para o usuário
utilizar. Através destes pinos que o Arduino é acoplado à eletrônica externa. Entre os 14
pinos de entrada/saída digitais temos 2 pinos que correspondem ao módulo de
comunicação serial USART. Esse módulo permite comunicação entre um computador (por
exemplo) e ochip.
Todos os pinos digitais e os analógicos possuem mais de uma função. Os pinos
podem ser de entrada ou de saída, alguns podem servir para leituras analógicas e também
como entrada digital. As funções são escolhidas pelo programador, quando escreve um
programa para a sua placa.
Na placa do Arduino, os pinos úteis do micro controlador são expostos ao usuário
através de conectores fêmea (comfurinhos) onde podem ser encaixados conectores para
construir o circuito externo à placa do Arduino.

2.3.1 Entradas Digitais
No total temos disponíveis 20 pinos que podem ser utilizados como entradas
digitais. Os 14 pinos digitais mais os 6 pinos analógicos, podem ser programados para
serem entradas digitais. Quando um pino é programado para funcionar como entrada
digital, através do...
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