Arduino: hardware e software open-source

O que é o Arduino?

Arduino é uma ferramenta que torna os computadores capazes de detectar e controlar elementos do mundo físico. É uma plataforma open-source de computação física baseada em um microcontrolador a bordo de uma placa simples, além de um ambiente de desenvolvimento para escrever softwares para a placa.

O Arduino pode ser utilizado para desenvolver objetos autônomos ou iterativos (como um sistema de controle que necessita de acesso aos objetos do mundo físico), tomando as entradas a partir de uma variedade de sensores ou switches e controlando atuadores como LEDs, servo-motores, relés ou outros tipos de saída. Os projetos podem ser autônomos baseados na rotina escrita para o microcontrolador ou podem se comunicar com um software em execução no computador.

Por que Arduino?

A plataforma Arduino simplifica o processo de trabalhar com microcontroladores, alocando os detalhes confusos e complexos de programação desses componentes em um pacote easy-to-use (fácil de utilizar), oferecendo grande vantagem a professores, estudantes e amadores interessados em sistemas físicos.

Preço relativamente baixo: placas Arduino são relativamente baratas em comparação com outras plataformas de microcontroladores. A versão mais barata do módulo Arduino pode ser montada à mão, e até mesmo os módulos pré-montados Arduino podem ser encontrados à venda no Brasil por representantes autorizados (lista no: http://www.unitecorp.eng.br).

Multi-plataforma: o software Arduino roda em Windows, Macintosh OSX e sistemas operacionais Linux. A maioria dos sistemas de microcontroladores estão limitadas ao Windows.

Simples, com ambiente de programação clara: O ambiente de programação Arduino é fácil de usar para iniciantes, mas suficientemente flexível para usuários avançados tirarem máximo proveito. Para os professores, é convenientemente com base no ambiente de programação Processing, por isso os alunos ao aprenderem a programar nesse ambiente vão estar familiarizados com a aparência e o sistema do Arduino.

Códigos-fonte abertos e extensíveis do ambiente Arduino são publicados, disponíveis para aperfeiçoamento por programadores experientes. A linguagem pode ser expandida através de bibliotecas C++, e pessoas que querem entender os detalhes técnicos podem fazer a mudança do Arduino para a linguagem de programação AVR-C em que ele se baseia. Da mesma forma, você pode adicionar o código AVR-C diretamente no Arduino seus programas se desejar.

Open source e hardware extensível: O Arduino é baseado nos microcontroladores Atmel ATMEGA8 e ATMEGA168. Os projetos dos módulos são publicados sob a licença Creative Commons, desenvolvedores de circuito experientes podem fazer sua própria versão do módulo, estendendo-o e melhorando. Mesmo utilizadores mais inexperientes podem construir a versão da placa base do módulo, a fim de compreender como ela funciona e economizar dinheiro.

Primeiros passos com Arduino no Windows

1. Consiga uma placa Arduino e um cabo USB

Neste tutorial, vamos supor que você está usando um:

• Arduino Uno (http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno),
• Arduino Duemilanove (http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardDuemilanove),
• Nano (http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardNano), ou:
• Diecimila (http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardDiecimila).

Você também precisa de um cabo USB padrão (A para B): do tipo que você se conectar a uma impressora USB, por exemplo. (Para o Nano Arduino, você precisará de um cabo de A para Mini-B em vez disso.)

2. Faça o download do ambiente Arduino

Obtenha a última versão da página de download (http://arduino.cc/en/Main/Software).

Quando o download terminar, descompacte o arquivo baixado. Certifique-se de preservar a estrutura da pasta. Dê um duplo clique na pasta para abri-lo.

3. Conectando-se à placa

O Uno Arduino, Mega, Duemilanove e Arduino Nano automaticamente utilizam energia a partir de qualquer ligação USB ao computador ou uma fonte de alimentação externa. Se você estiver usando uma Diecimila Arduino, você precisa ter certeza de que a placa está configurada para utilizar energia a partir da conexão USB. A fonte de energia é selecionada com um jumper, um pequeno pedaço de plástico que se encaixa em dois dos três pinos entre o USB e conectores de alimentação. Verifique se sobre os dois pinos mais próximos à porta USB.

Ligue a placa Arduino no seu computador através do cabo USB. O LED verde (chamado PWR ) deve acender.

4. Instalar os drivers

Instalação de drivers para o Uno Arduino com o Windows 7, Vista ou XP:

• Conecte o seu hardware e espere pelo Windows para iniciar seu processo de instalação do driver. Após algum tempo, o processo irá falhar.

• Clique no menu Iniciar e abra o Painel de Controle.

• Enquanto no Painel de Controle, vá até Sistema e Segurança. Em seguida, clique em Sistema. Quando a janela do sistema é, abra o Gerenciador de dispositivos.

• Procure em Portas (COM & LPT). Você deverá ver uma porta aberta com o nome “Arduino UNO (COMxx) “

• Botão direito do mouse sobre o “UNO Arduino (COmxx) “Clique e escolha a opção” Atualizar driver “.

• Em seguida, escolha o botão “Procurar o meu computador …”.

• Finalmente, navegue e selecione o arquivo, chamado “ArduinoUNO.inf“ , localizado na pasta “Drivers” da pasta do software Arduino (não utilize a subpasta “FTDI USB Drivers“).

• O Windows irá terminar a instalação do driver.

Veja também: Passo a passo para instalar o Uno com o Windows XP (http://arduino.cc/en/Guide/UnoDriversWindowsXP).

Instalação de drivers para o Arduino Duemilanove , Nano , ou Diecimila com o Windows 7, Vista ou XP:

Quando você se conecta a placa, o Windows deverá iniciar o processo de instalação do driver (se você não tiver usado o computador com uma placa Arduino antes).

No Windows Vista, o driver deve ser baixado e instalado automaticamente. (Realmente, ele funciona!)

No Windows XP, o assistente Adicionar novo hardware será aberto:

• Quando perguntado O Windows pode se conectar ao Windows Update para procurar software? Selecione Não, não desta vez. Clique em Avançar.

• Selecione Instalar de uma lista ou local específico (avançado) e clique em Avançar.

• Certifique-se de Procurar o melhor driver nestes locais está marcada; desmarque a opção Pesquisar mídia removível ; seleção Incluir este local na pesquisa e navegue até a controladores / drivers USB FTDI da pasta do Arduino. (A última versão dos drivers podem ser encontrados no site da FTDI (http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm).)

• Clique em Avançar.

• O assistente irá procurar o driver e em seguida, dizer-lhe que um “conversor USB Serial” foi encontrado. Clique em Concluir.

• O assistente de novo hardware aparecerá novamente. Atravesse os mesmos passos e selecione as mesmas opções e local para pesquisar. Desta vez, um “USB Serial Port” será encontrado.

Você pode verificar se os drivers foram instalados, abrindo o Windows Device Mananger (na aba Hardware do Sistema do painel de controle). Procure um “USB Serial Port”, na seção Portas, que é a placa Arduino.

5. Iniciando a aplicação Arduino

Dê um duplo clique na aplicação do Arduino.

6. Abra o exemplo blink

Abra o exemplo LED blink File>> Examples 1.Basics> Blink .

7. Selecione sua placa

Você precisará selecionar a entrada em Tool>>Board correspondente ao seu Arduino.

Para placas Arduino Duemilanove com um ATmega328, selecione Duemilanove Arduino Nano ou w / ATmega328 . Anteriormente, as placas Arduino vinham com um ATmega168 ; para estes modelos, selecione Arduino Diecimila, Duemilanove, ou nano-w / ATmega168 . (Detalhes dos itens do menu bordo estão disponíveis na página do ambiente (http://arduino.cc/en/Guide/Environment#boards)).

8. Selecione a porta serial

Selecione a porta correta da placa Arduino do menu Tools. Serial Port. A porta é provavelmente COM3 ou superior (COM1 e COM2 são normalmente reservados para as portas seriais de hardware). Para descobrir, você pode desconectar a placa Arduino e re-abrir o menu, a entrada que desaparecer deve ser a placa Arduino. Reconecte a placa e selecionar a porta serial.

9. Carregar o programa

Agora, basta clicar no botão “Enviar” no ambiente. Aguarde alguns segundos – você deve ver o RX e TX leds piscando na placa. Se o carregamento for bem-sucedida, a mensagem “Done uploading.” aparecerá na barra de status.

Poucos segundos após o término do upload, você deverá ver o pino 13 (L) LED na placa começar a piscar (em laranja). Se isso acontecer, parabéns! Você Arduino instalado e funcionando.

Se você tiver problemas, consulte o sugestões de solução (http://arduino.cc/en/Guide/Troubleshooting) .

Consulte também:

• Os exemplos (http://arduino.cc/en/Tutorial/HomePage) para a utilização de vários sensores e atuadores

• A referência (http://arduino.cc/en/Reference/HomePage) para a linguagem Arduino

Por Leandro Maurício Araújo Bentes <lm25ttd [at]gmail.com>