MCO018703 2018 1 AULA11

Apresentação

O objetivo das próximas aulas é o de exercitar a capacidade de vocês trabalharem em equipe na resolução de problemas utilizando o Arduíno. Vamos propor alguns experimentos para vocês "melhorarem" e executarem em sala de aula. Abaixo, apresento algumas tecnologias disponíveis em nosso almoxarifada para que vocês pesquisem e utilizem nas soluções dos problemas. Caso uma equipe conseguir terminar o seu trabalho numa aula, poderá executar testar outra tecnologia.

Prof. Douglas A.

Display LCD 16x2

A shield LCD 16x2 com keypad (teclado) pode ser utilizada para selecionar uma opção em um menu, digitar uma senha ou até mesmo controlar os passos de um robô. As aplicações são as mais diversas. Na Figura abaixo vemos a Shield LCD 16x2 com 5 botões customizáveis.

Possui um display LCD 16x2 com backlight azul, e 5 botões, além de um botão de reset do Arduino. O ajuste do contraste é feito pelo parafuso do trimpot. Além disso, a placa possui furos para soldagem de barras de pinos, para, por exemplo, colocar um sensor de temperatura.

Esta shield utiliza alguns pinos diferentes dos que usamos normalmente nos projetos para ligar um LCD. Nesta shield teremos que usar a seguinte sequência ao inicializar a biblioteca LiquidCrystal:

LiquidCrystal lcd(8,9,4,5,6,7); // RS,E,D4,D5,D6,D7

A tabela abaixo mostra a relação entre os pinos do Arduino e os sinais do display:

Pino	Sinal do Display
4	DB4
5	DB5
6	DB6
7	DB7
8	RS
9	Enable

Os botões da shield usam uma única porta analógica, A0. A Figura abaixo mostra uma associação de resistores para determinar qual botão foi pressionado:

Nota

Não podemos utilizar essas portas descritas para outras funções enquanto estivermos utilizando essa shield. O pino 10 também é utilizado pela placa para uma função específica, no caso o backlight, e não deve ser utilizado nos programas.

Para o programa de teste abaixo, é necessário o uso da biblioteca LiquidCrystal, e para determinar qual botão foi pressionado, faremos a leitura da porta analógica A0:

#include <LiquidCrystal.h>  
  
LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7);  
  
void setup()   
{  
 lcd.begin(16, 2);  
 lcd.setCursor(0,0);  
 lcd.print("Bem vindo!");  
 lcd.setCursor(0,1);  
 lcd.print("Tecle: ");  
}  
  
void loop()  
{  
 int botao;  
 botao = analogRead (0);  //Leitura do valor da porta analógica A0
 lcd.setCursor(8,1);  
 if (botao < 100) {  
  lcd.print ("Direita ");  
 }  
 else if (botao < 200) {  
  lcd.print ("Cima    ");  
 }  
 else if (botao < 400){  
  lcd.print ("Baixo   ");  
 }  
 else if (botao < 600){  
  lcd.print ("Esquerda");  
 }  
 else if (botao < 800){  
  lcd.print ("Select  ");  
 }  
}

Desafio

Tente incluir uma animação no display!

//Rolagem para a esquerda
  for (int posicao = 0; posicao < 3; posicao++)
  {
    lcd.scrollDisplayLeft();
    delay(300);
  }
  
  //Rolagem para a direita
  for (int posicao = 0; posicao < 6; posicao++)
  {
    lcd.scrollDisplayRight();
    delay(300);
  }

Sensor LM35

O Sensor de Temperatura LM35 é um sensor de precisão, que apresenta uma saída de tensão linear relativa à temperatura em que ele se encontrar no momento em que for alimentado por uma tensão de 4-20Vdc e GND, tendo em sua saída um sinal de 10mV para cada Grau Celsius de temperatura, sendo assim, apresenta uma boa vantagem com relação aos demais sensores de temperatura.

O LM35 não necessita de qualquer calibração externa, valores temperatura com variações de 0,25ºC ou até mesmo 0,75ºC dentro da faixa de temperatura de –55ºC à 150ºC. Este sensor tem saída com baixa impedância, tensão linear e calibração inerente precisa, fazendo com que o interfaceamento de leitura seja especificamente simples e o custo do sistema como um todo seja significantemente baixo.

Consumo: este sensor drena apenas 60μA, sendo assim seu auto-aquecimento é de aproximadamente 0.1ºC ao ar livre.

Dados técnicos:

Descrição do fabricante LM35 Tensão de Alimentação 4 - 30VDC Escala de medição ºC - (Centígrados) Fator de escala 10mV / ºC Range de resposta -55ºC à 150ºC Precisão 0,5ºC Consumo de corrente máximo 60uA Datasheet LM-35

// Pino analogico para ligacao do LM35
int pin = 0; 

// Variaveis que armazenam a temperatura em Celsius e Fahrenheit
int tempc = 0,tempf=0; 

// Array para precisão na medição
int samples[8]; 

// Variáveis que guardam a temperatura máxima e mínima
int maxtemp = -100,mintemp = 100; 

int i;

void setup()
{
  Serial.begin(9600); // Inicializa comunicação serial
}

void loop()
{
  // Loop que faz a leitura da temperatura 8 vezes
  for(i = 0;i<=7;i++)
  {
    samples[i] = ( 5.0 * analogRead(pin) * 100.0) / 1024.0;
    //A cada leitura, incrementa o valor da variavel tempc
    tempc = tempc + samples[i]; 
    delay(100);
  }

// Divide a variavel tempc por 8, para obter precisão na medição
tempc = tempc/8.0; 

//Converte a temperatura em Fahrenheit e armazena na variável tempf
tempf = (tempc * 9)/ 5 + 32; 

//Armazena a temperatura máxima na variável maxtemp
if(tempc > maxtemp) {maxtemp = tempc;} 

//Armazena a temperatura minima na variavel mintemp
if(tempc < mintemp) {mintemp = tempc;} 


//As linhas abaixo escrevem o valor da temperatura na saída serial
    Serial.print(tempc,DEC);
    Serial.print(" Celsius, ");
    Serial.print(tempf,DEC);
    Serial.print(" fahrenheit -> ");
    Serial.print(maxtemp,DEC);
    Serial.print(" Max, ");
    Serial.print(mintemp,DEC);
    Serial.println(" Min");

delay(100); 

tempc=0;

}

Referências

[1] https://www.arduinoecia.com.br/2013/08/arduino-shield-lcd-16x2-com-keypad.html

[2]

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