MCO018703 2018 2 AULA06

Objetivo

• Apresentar o mapa das entradas e saídas do Arduino;
• Entender suas funções na linguagem do Arduino.

Mapa das Entradas e Saídas do Arduino

Figura 1 - Mapa das Entradas e Saídas do Arduino.

Pinos Digitais

São usados para detecção ou transmissão de controles digitais.

Funções em C:

pinMode( )

digitalRead( )

digitalWrite( )

analogWrite( )

attachInterrupt( )

pulseIn( )

Pinos analógicos

São usados para leitura de sinais de sensores análogicos.

Funções em C:

analogRead( )

Porta USB

É usada para comunicação serial com um computador.

Funções em C:

begin( )

end( )

available( )

read( )

print( )

println( )

Pinos de Alimentação

São usados para alimentação de circuitos externos e reset do Arduino.

Portas de E/S do Arduino e suas Funções

Pinos Digitais

São 14 pinos marcados com o nome DIGITAL logo abaixo de duas barras de 8 pinos. São numerados de 0 a 13 da direita para a esquerda e podem ser configurados pela função pinMode( ) para detetarem ou transmitirem níveis lógicos digitais (verdadeiro/falso, 1/0 ou HIGH/LOW). A Figura 2 mostra o mapa de pinos Digitais do Arduino.

Figura 2 - Mapa dos Pinos Digitais do Arduino.

Função	Exemplo	Notas
pinMode(pino,modo) Serve para estabelecer a direção do fluxo de informações em qualquer dos 14 pinos digitais. Dois parâmetros devem ser passados à função: o primeiro indica qual pino vai ser usado; o segundo, se esse pino vai ser entrada ou se vai ser saída dessas informações.	pinMode(2,OUTPUT); Aqui o pino 2 é selecionado para transmitir informações do Arduino para um circuito externo qualquer. Para configurar esse pino como entrada, o segundo parâmetro dessa função deve ser INPUT.	Essa função é sempre escrita dentro da função setup( ).
digitalRead(pino) Uma vez configurado um certo pino como entrada com a função pinMode( ), a informação presente nesse pino pode ser lida com a função digitalRead( ) e armazenada numa variável qualquer.	int chave = digitalRead(3); Nesse exemplo a variável inteira ‘chave’ vai guardar o estado lógico (verdadeiro/falso) presente no pino digital 3.
digitalWrite(pino,valor) Para enviar um nível lógico para qualquer pino digital do Arduino utiliza-se essa função. Dois parâmetros são requeri dos: o número do pino e o estado lógico (HIGH/LOW ) em que esse pino deve permanecer.	digitalWrite(2,HIGH); Aqui uma tensão de 5 volts é colo cada no pino 2. Para enviar terra para esse pino o segundo parâmetro deverá ser LOW.	É necessário configurar previamente o pino como saída com a função pinMode( ).
analogWrite(pino,valor) O Arduino pode gerar tensões analógicas em 6 de seus 14 pinos digitais com a função analogWrite( ). Dois parâmetros devem ser passados à função: o primeiro indica em qual pino será gerada a tensão; o segundo determina a amplitude dessa tensão, e deve ter valores entre 0 (para 0 volt) e 255 (para 5 volts).	analogWrite(10,128); Com esses parâmetros uma tensão analógica de 2,5 volts vai aparecer no pino 10. Não é necessário configurar um pino PWM como saída com a função pinMode( ) quando se chama função analogWrite( ).	Modulação por Largura de Pulsos, ou PWM (Pulse Width Modulation) na língua inglesa, é uma técnica usada para gerar tensões analógicas a partir de uma sequência de pulsos digitais.
attachInterrupt(pino,função,modo) Essa função é uma rotina de serviço de interrupção, ou ISR (Interrupt Service Routine) em inglês. Toda vez que ocorrer uma interrupção por hardware no pino digi tal 2 ou no 3 do Arduino uma outra função, criada pelo programador, vai ser chamada. O terceiro parâmetro, modo, informa como a interrupção vai ser disparada, se na borda de subida do pulso detetado no pino do Arduino, se na borda de descida, se quando o pulso for baixo ou se na mudança de nível desse pulso.	attachInterrupt(0,contador,RISING); Nesse exemplo a função ‘contador’ vai ser chamada quando o Arduino detetar uma mudança do nível LOW para o nível HIGH em seu pino 2. Nessa ISR o parâmetro 0 monitora o pino 2, o parâmetro 1 monitora o pino 3.	LOW - dispara a interrupção quando o pino está em 0; CHANGE - dispara sempre que o pino muda de estado (de 0 para 1, ou vice-versa); RISING - somente quando o pino muda de 0 para 1; FALLING - somente quando o pino muda de 1 para 0.
pulseIn(pino,valor,espera) Essa função mede a largura em microssegundos de um pulso em qualquer pino digital. O parâmetro ‘valor’ diz à função que tipo de pulso deve ser medido, se HIGH ou LOW. O parâmetro ‘espera’ (time out) é opcional e se passado à função faz com que a medida do pulso só comece após o tempo em microssegundos ali especificado.	pulseIn(4,HIGH); Aqui essa função vai monitorar o pino 4, e quando o nível nesse pino mudar de LOW para HIGH a sua largura vai ser medida até que seu nível volte para LOW. Se, por exemplo, for passado o valor 100 como terceiro parâmetro, a medida da largura do pulso só será disparada após 100 uS.	Uma aplicação interessante para essas duas últimas funções seria o de montar um contador de dois dígitos com mostradores de 7-segmentos.

No programa abaixo essas três funções são utilizadas para acender um LED no pino 2 toda vez que uma chave normalmente aberta no pino 3 for pressionada.

void setup() 
{
pinMode(2,OUTPUT);
// led no pino 2 como saída
pinMode(3,INPUT);     
// chave no pino 3 como entrada
}
void loop() 
{
int chave = digitalRead(3); 
// variável ‘chave’ guarda estado do pino 3
digitalWrite(2,chave);   
// estado de ‘chave’ é passado para pino 2. 
}
O código dentro da função loop( ) acima pode ainda ser simplificado da seguinte forma:
void loop() 
{
digitalWrite(2,digitalRead(3)); 
// led (pino 2) acende se chave (pino 3) for pressionada.
}

Referências

[1] http://ordemnatural.com.br/pdf-files/CartilhadoArduino_ed1.pdf

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