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| (7 revisões intermediárias pelo mesmo usuário não estão sendo mostradas) |
| Linha 1: |
Linha 1: |
| − | =Objetivo= | + | =Lista de Exercício= |
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| − | * Apresentar o mapa das entradas e saídas do Arduino;
| + | [1] Quantos pinos digitais tem o Arduino UNO/ZEDUINO? |
| − | * Entender suas funções na linguagem do Arduino.
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| | + | [2] Quando nos referimos aos níveis lógicos digitais quanto que vale HIGH e LOW no Arduino UNO em Volts? |
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| − | =Mapa das Entradas e Saídas do Arduino=
| + | [3] O que é TRUE e FALSE? |
| | | | |
| | + | [4] O que é INPUT e OUTPUT? |
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| − | [[imagem:Fig041_MCO018703.jpg|600px|center]] | + | [5] Quais o tipos de variáveis utilizados pela linguagem C do Arduino? |
| − | <center>
| |
| − | Figura 1 - Mapa das Entradas e Saídas do Arduino.
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| − | </center>
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| − | ;Pinos Digitais: São usados para detecção ou transmissão de controles digitais.
| + | [6] Se x=10 e y=3 qual o valor x para as expressões abaixo depois da execução: |
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| − | :Funções em C: | + | :a) x++; |
| − | ::pinMode( )
| + | :b) x--; |
| − | ::digitalRead( ) | + | :c) x+=y; |
| − | ::digitalWrite( ) | + | :d) x-=y; |
| − | ::analogWrite( ) | + | :e) x*=y; |
| − | ::attachInterrupt( ) | + | :f) x/=y; |
| − | ::pulseIn( ) | |
| | | | |
| | + | [7] Agora, se x=1 e y=0 diga se é FALSE (falso) ou TRUE (verdadeiro) para as expressões abaixo: |
| | | | |
| − | ;Pinos analógicos: São usados para leitura de sinais de sensores análogicos.
| + | :a) (x == y) |
| − |
| + | :b) (x != y) |
| − | :Funções em C: | + | :c) (x < y) |
| − | ::analogRead( ) | + | :d) (x > y) |
| | + | :e) (x <= y) |
| | + | :f) (x >= y) |
| | | | |
| | + | [8] Verifique as expressões abaixo e veja se é FALSE (falso) ou TRUE (verdadeiro): |
| | | | |
| − | ;Porta USB: É usada para comunicação serial com um computador.
| + | :a) (FALSE && FALSE) |
| − |
| + | :b) (FALSE && TRUE) |
| − | :Funções em C: | + | :c) (TRUE && FALSE) |
| − | ::begin( ) | + | :d) (TRUE && TRUE) |
| − | ::end( ) | + | :e) (FALSE || FALSE) |
| − | ::available( ) | + | :f) (FALSE || TRUE) |
| − | ::read( ) | + | :g) (TRUE || FALSE) |
| − | ::print( ) | + | :h) (TRUE || TRUE) |
| − | ::println( ) | + | :i) !(FALSE) |
| | + | :j) !(TRUE) |
| | + | :k) !(TRUE && FALSE) |
| | | | |
| − | ;Pinos de Alimentação: São usados para alimentação de circuitos externos e ''reset'' do Arduino.
| + | [9] Se os comandos e funções abaixo fosse utilizados para piscar um LED, como você completaria o esqueleto de um programa em Arduino? |
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| − | ==Portas de E/S do Arduino e suas Funções==
| + | ;Comandos: |
| | | | |
| − | ===Pinos Digitais===
| + | <pre> |
| | + | delay(1000); |
| | + | delay(1000); |
| | + | digitalWrite(2, LOW); |
| | + | digitalWrite(2, HIGH); |
| | + | pinMode(2, OUTPUT); |
| | + | </pre> |
| | | | |
| − | 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
| + | ;Código Fonte: |
| − | '''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.
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| | | | |
| − | [[imagem:Fig042_MCO018703.jpg|600px|center]]
| + | <syntaxhighlight lang=c> |
| − | <center> | + | void setup() { |
| − | Figura 2 - Mapa dos Pinos Digitais do Arduino.
| + | // put your setup code here, to run once: |
| − | </center>
| |
| | | | |
| | + | } |
| | | | |
| − | {| class="wikitable"
| + | void loop() { |
| − | ! style="font-weight:bold;" | Função
| + | // put your main code here, to run repeatedly: |
| − | ! style="font-weight:bold;" | Exemplo
| |
| − | ! style="font-weight:bold;" | 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.
| |
| − | |}
| |
| − | | |
| − | ==Exemplo==
| |
| − | | |
| − | | |
| − | No programa abaixo essas três funções: pinMode(), digitalRead() e digitalWrite() são utilizadas para acender um LED no pino 2 toda vez que
| |
| − | uma chave normalmente aberta no pino 3 for pressionada.
| |
| | | | |
| − | <syntaxhighlight lang=c>
| |
| − | void setup()
| |
| − | {
| |
| − | pinMode(11,OUTPUT);
| |
| − | // led no pino 11 como saída
| |
| − | pinMode(5,INPUT); // Pode-se definir um resistor interno de pull-up com INPUT_PULLUP
| |
| − | // chave no pino 5 como entrada
| |
| − | }
| |
| − | void loop()
| |
| − | {
| |
| − | int chave = digitalRead(5);
| |
| − | // variável ‘chave’ guarda estado do pino 5
| |
| − | if (chave==HIGH)
| |
| − | digitalWrite(11,LOW);
| |
| − | else
| |
| − | digitalWrite(11,HIGH);
| |
| − | // estado de ‘chave’ é passado para pino 11
| |
| | } | | } |
| | </syntaxhighlight> | | </syntaxhighlight> |
| | | | |
| − | A Figura 3 mostra como ficaria as ligações para acender o LED toda vez que a chave for pressionada.
| + | [10] Agora, se os comando e funções abaixo fossem utilizados para fazer uma leitura de um pino digital pelo Monitor Serial do Arduino, como ficaria o esqueleto do programa? |
| − | | |
| − | [[imagem:Fig043_MCO018703.jpg|400px|center]] | |
| − | <center>
| |
| − | Figura 3 - Fios vermelhos são 5V, fios pretos GND e fios verdes conexões com os Pinos de E/S.
| |
| − | </center>
| |
| − | | |
| − | O botão ''push-button'' também é chamado micro ''switch''. A Figura 4 ilustra o seu funcionamento.
| |
| | | | |
| − | [[imagem:Fig013_MCO18703.png|500px|center]]
| + | ;Comandos |
| − | <center>
| |
| − | Figura 4 - ''Push-button'' de pólo simples com 2 ou 4 pinos de contato.
| |
| − | </center>
| |
| | | | |
| − | LED, ou ''Light Emitter Diode'' é um diodo emissor de luz que, quando alimentado corretamente, permite o fluxo de energia apenas em um sentido. É um componente polarizado (com pólos positivo e negativo) e deve ser corretamente conectado para funcionar. Note que o polo positivo possui uma perna maior (terminal maior) que a outra (veja a figura abaixo). Já o polo negativo possui a menor perna (terminal menor).
| + | <pre> |
| − | | + | Serial.println(botao); |
| − | [[imagem:Fig004_MCO18703.jpg|500px|center]]
| + | int botao = digitalRead(4); |
| − | <center>
| + | pinMode(4,INPUT); |
| − | Figura 5 - ''Diodo emissor de luz.
| + | Serial.begin(9600); |
| − | </center>
| + | </pre> |
| − | | |
| − | <blockquote style="background: #FFEEFF; border: 1px solid red; margin-left: 0px; margin-right: 0px; padding: 1em;">
| |
| − | Nota: Alguns LED's apresentam o polo negativo chanfrado (plano) no seu exterior.
| |
| − | </blockquote> | |
| − | | |
| − | ==Pushbutton como interruptor liga/desliga==
| |
| − | | |
| − | Criar um circuito para atribuir duas funções em um único botão (pushbutton). O botão servirá como um interruptor para ligar e desligar um componente eletrônico. Neste exemplo vamos ligar e desligar um led utilizando o pushbutton como interruptor.
| |
| | | | |
| | + | ;Código Fonte: |
| | <syntaxhighlight lang=c> | | <syntaxhighlight lang=c> |
| − | const int buttonPin = 6;
| |
| − | const int ledPin = 13;
| |
| − |
| |
| − | int estado = 0; // variável para leitura do pushbutton
| |
| − | int guarda_estado = LOW; // variável para armazenar valores do pushbutton
| |
| − |
| |
| | void setup() { | | void setup() { |
| − | pinMode(ledPin, OUTPUT);
| + | // put your setup code here, to run once: |
| − | pinMode(buttonPin, INPUT); // resistor de pullup -> pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);
| |
| − | }
| |
| − | | |
| − | void loop(){
| |
| − | estado = digitalRead(buttonPin);
| |
| − |
| |
| − | if (estado == HIGH) { // para pullup (estado==LOW)
| |
| − | guarda_estado = !guarda_estado; // inverte valor da variável variable_buttonEstado
| |
| − | delay(500); //esperera o tempo de 500ms para evitar que haja várias vezes alterações
| |
| − | }
| |
| − | if (guarda_estado == HIGH) {
| |
| − | digitalWrite(ledPin, HIGH);
| |
| − | }
| |
| − | else {
| |
| − | digitalWrite(ledPin, LOW);
| |
| − | }
| |
| − | }
| |
| − | </syntaxhighlight>
| |
| | | | |
| − | ==Exercícios==
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| − |
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| − | :1. Altere o programa Button para trocar o estado do LED quando o botão é pressionado.
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| − | :2. Explique e implemente o código abaixo:
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| − |
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| − | <syntaxhighlight lang=c>
| |
| − | #define BOTAO 6
| |
| − | #define LED 13
| |
| − | void setup() {
| |
| − | pinMode(LED, OUTPUT);
| |
| − | pinMode(BOTAO, INPUT);
| |
| | } | | } |
| | | | |
| | void loop() { | | void loop() { |
| − | digitalWrite(LED, !digitalRead(BOTAO));
| + | // put your main code here, to run repeatedly: |
| | + | |
| | } | | } |
| | </syntaxhighlight> | | </syntaxhighlight> |
| − |
| |
| − | ;Nota: O operador !, em linguagem C, significa negação ('''not''') e tem como finalidade complementar a expressão que segue à sua direita.
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| − |
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| − | =Referências=
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| − |
| |
| − | [1] http://ordemnatural.com.br/pdf-files/CartilhadoArduino_ed1.pdf
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| |
| − | [2] https://www.tinkercad.com/circuits
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