Tudo que você precisa saber para começar com o Arduino

06 jun

Já pensou em ter uma tecnologia capaz de fornecer soluções eletrônicas que eliminassem seus problemas do cotidiano? Esse é o Arduino! Mas o que é realmente essa tecnologia? Como nasceu? O que foi criado com ele? O que eu preciso saber para começar a mexer com essa ferramenta? Nesse artigo, a gente vai te explicar o essencial para conhecer esse dispositivo e o que pode ser feito com ele. Sobretudo, te dar dicas que serão importantes na hora de trabalhar com o Arduino.

1) Conhecendo o Arduino

O Arduino nasceu na cidade de Ivrea, Itália, no ano de 2005, com a missão de ser uma ferramenta que tivesse características baseadas em sua funcionalidade, bom custo e de fácil uso. Comportando-se assim como uma tecnologia convincente e acessível para estudantes e iniciantes em programação. Dessa forma, essa placa de origem italiana é usada como plataforma de prototipagem eletrônica que faz com que a robótica fique mais próxima das pessoas.

De caráter educacional e com fortes interações nos âmbitos escolares, o Arduino adquiriu sucesso rápido com uma menção honrosa na categoria Comunidades Digitais em 2006. Além disso, foram vendidas mais de 50.000 placas até o mês de outubro de 2008. Em 2010, seu fama fez com que criassem um documentário sobre sua criação.

Por definição, o Arduino é uma plataforma aberta de hardware e software destinada a profissionais de diversas áreas, sendo um suporte para projetos que englobam eletrônica e programação. Essa tecnologia, que tem como finalidade a prototipagem eletrônica, é composta por duas partes: a primeira é uma placa que contém um microcontrolador (cérebro), uma interface serial ou USB e, sobretudo, alguns pinos analógicos e digitais, a segunda é um software aberto que o usuário consegue produzir a programação que deseja. Ademais, o conceito por trás dessa tecnologia de sucesso é de ser um hardware livre, o que dá a liberdade para a pessoa desenvolver, montar, customizar e melhorar essa tecnologia, isto é, quanto mais criatividade, melhor!

 

Demonstração de Jumpers e sensores

Demonstração de Jumpers e sensores

2) O que é possível fazer com o Arduino?

As possibilidades que rodeiam o Arduino beiram o infinito, pois são muitas coisas que dá para fazer com essa pequena placa. Logo, para você ter uma noção, existe a aplicação dessa ferramenta voltada para controle de sensores, automação residencial e, obviamente, na robótica.
Imagine que a placa do Arduino é uma simples base de lego. Dessa forma, a pessoa pode facilmente adicionar peças como sensores e atuadores dos mais variados tipos com a finalidade de criar soluções e projetos em várias áreas. Além disso, de acordo com as “peças” inseridas na placa, sua programação no software será totalmente personalizada, sendo possível o desenvolvimento de projetos de prototipagem eletrônica com velocidade e baixo custo. Caso você tenha interesse em prototipagem rápida, confira nosso artigo no link.

 

“Outro ponto interessante do projeto, foi a proposta de criar uma plataforma de código aberto, disponível para a comunidade o que ajudou em muito no seu desenvolvimento.” — Fabio Souza em ‘Arduino — Primeiros passos

 

Por exemplo, é possível criar um sistema de auto irrigação que facilitará o cuidado com sua área verde. Esse pensamento tem como base a instalação de sensores inoxidáveis que captam a umidade do solo e, em seguida, regam sua grama e plantas quando for preciso. Outra ideia é a da árvore de Natal com LED, uma boa invenção para quem quer inovar no mês de dezembro e, certamente, impressionar os membros da família e conhecidos.

Já pensou em criar um tênis inteligente? Com o Arduino existe essa possibilidade de fazer um se amarrar sozinho. Você simplesmente conecta o dispositivo na parte traseira do seu calçado e é isso! Em questão de segundos, o seu tênis vai fazer um laço que não irá te fazer se abaixar para amarrá-lo. Essa foi uma das ideias que o inventor foi bastante feliz e até lançou essa produção no mercado.

Assim, é visível o mar de possibilidades que o Arduino oferece. Essas são apenas algumas criações feitas com essa placa, porém existe também mãos robóticas, cubo de LED 8×8 e até uma espécie de Game Boy com a capacidade de rodar o famoso jogo Tetris. Portanto, o uso da criatividade e conhecimento em relação a essa tecnologia faz com que tenhamos reinvenções e modernizações no mercado da tecnologia. É por essa razão que vamos explanar essa tecnologia e lhe dar algumas dicas necessárias para você começar a trabalhar com o Arduino com o pé direito.

3) Nada de emuladores

O conceito do Arduino, como citado no texto, é o do hardware livre que é baseado no conceito americano Do It Yourself (faça você mesmo), que remete ao fato de que os usuários são livres para criar, inventar, reinventar e tirar seus projetos de suas mentes para executá-los. Dessa forma, opte por não usar nenhum tipo de emulador pelo fato de que o legal do Arduino é você ter contato com a placa, conectar componentes, enxergar os sensores funcionando, isto é, ter pleno contato com essa tecnologia.

Compre sua placa, sensores e outros eletrônicos que não são caros, sendo numa faixa de cem até cento e cinquenta reais um kit eletrônico para iniciante em sites de compra na Internet, como Mercado Livre. Logo, não faça uso de emulador, não há sentido pois a experiência certa e adequada para o Arduino é a pessoa passar a ter intimidade com a placa.

Tudo é possível com Arduino

 

4) Criatividade é a chave do sucesso

Após ter criado ou comprado a placa, encontrado os materiais necessários em lojas como Filipe Flop e RoboCORE, por exemplo, para começar a brincar com seu Arduino, é hora de usar sua criatividade. Instale o software em seu computador e inicie sua jornada na programação! Mesmo sendo uma ação difícil no início, é descomplicado achar materiais explicativos sobre como desenvolver programas para prototipagem eletrônica. É fato que o Arduino é uma plataforma aberta e, consequentemente, há uma grande rede de usuários que já desenvolveram projetos e disponibilizaram códigos para outras pessoas utilizarem em comunidades de projeto, como o GitHub, Instructables e outros. Portanto, desenvolver seus projetos nunca foi tão fácil com todo esse conteúdo disponível, o importante mesmo é ser criativo!

A chave para o sucesso com Arduino é a criatividade

5) Estude antes de utilizar o Arduino

É sempre uma boa opção ter conhecimento de algo antes de começar a trabalhar com ele. Com base nisso, nada melhor do que fazer um curso de lógica de programação que irá lhe ajudar bastante e, sobretudo, irá deixar você já a par de como mexer com o Arduino. Esses cursos de lógica podem ser encontrados gratuitos em sites e fóruns relacionados à tecnologia. Dessa forma, ter cinco ou dez aulas de programação já lhe ajudariam a dar um “start” legal. Outro estudo a se fazer que é interessante é da eletrônica! Ter base nessa área pode ser um grande adicional na hora de mexer com o Arduino, tente procurar um livro ou veja vídeos sobre eletrônica, pois irá fazer diferença visto que um conhecimento prévio sobre isso lhe dará uma aceleração no uso dessa tecnologia.

A presença de um cabo e placa adequados são importantes para o trabalho com o Arduino

6) Atente-se para o cabo e placa

É interessante você comprar um cabo de impressora, isto é, ter um cabeamento maior para trabalhar com essa placa. É indicado ter uma amarra de um metro e oitenta, grande o suficiente para ligar no gabinete e trazê-lo para sua mesa de trabalho. Um cabo que não tem esse tamanho seria ruim, limitando o progresso do trabalho. Outra dica é fazer uma base para o Arduino que é algo vantajoso e simples de fazer. A base, que você fazer com corte a laser ou impressão 3D, é útil contra o desgaste e, sobretudo, evita danos em sua plataforma, sendo assim uma proteção adicional. Uma ideia é você utilizar acrílico ou qualquer outro tipo de plástico, faça quatro furos e insira parafusos para montar sua base, pois quanto antes você fizer isso, mais vida dará para sua tecnologia.

7) Saiba comunicar o Arduino com outros dispositivos

A placa do Arduino isolada é capaz de receber códigos desenvolvidos por você e realizar algumas tarefas, mas quando o usuário adiciona sensores e atuadores no projeto, as possibilidades são, de fato, infinitas. Dessa forma, vamos supor que a pessoa queira analisar a temperatura e umidade de um determinado local, certo? Com o Arduino você resolveria isso, pois com essa tecnologia existe a capacidade de desenvolvimento de um dispositivo desse estilo com rapidez e facilidade. O necessário seria a placa de Arduino, Jumpers (cabos conectores), cabo USB e os sensores de temperatura e umidade (existem uma variedade de mercado).

Com esses materiais em mãos, tudo que você tem que fazer é conectá-los de acordo com as especificações técnicas (cada sensor com suas peculiaridades) e iniciar a programação. Isto é, dizer para o Arduino o que você deseja que ele faça em linguagem computacional. Pronto, logo você terá sua ferramenta de mediação para trabalhar analisando a temperatura e umidade.

É sempre uma boa opção utilizar o Arduino na etapa inicial de suas criações

8) É vantajoso usar o Arduino na fase inicial dos projetos de inovação

Imagine o exemplo citado no item 7: um medidor de temperatura e umidade. Se o usuário ou a empresa que estivesse desenvolvendo esse projeto com uma metodologia tradicional, seria necessário fazer uma modelagem de placa de circuito, realizar gravações e cortes nessa placa, soldar os eletrônicos e fazer uma série de testes de continuidade (ver se o circuito em si está funcionando). Essas etapas, além de custosas, inviabilizam o projeto.

Em caso de erros no processo, tudo que foi fabricado terá que ser deixado de lado. Já com a placa de Arduino, a pessoa é capaz de desenvolver o mesmo dispositivo apenas conectando os sensores ao hardware e realizar os testes necessários. Se houver falhas e, sobretudo, o projeto não esteja dando resultado de acordo com o esperado, o usuário tem a possibilidade de realizar alterações com facilidade e consertar os erros.

Essa facilidade faz com que o projetista consiga testar seu dispositivo várias vezes até que ele esteja em pleno funcionamento e, em seguida, dar o próximo passo que é a construção de uma placa de circuito impresso exclusiva para esse projeto. O diferencial é que dessa vez a chance de dar certo é maior visto que as funcionalidades foram testadas pelo Arduino.

9) Um pequeno exemplo prático

Foi comentado muito sobre prototipagem eletrônica utilizando a plataforma Arduino, mas o que pode ser executado na prática? Imagine construir um medidor de temperatura de pequena escala? Sim, é possível e, é bem simples de ser desenvolvido. Portanto, cheque abaixo o código comentado, em negrito o código e ao lado o comentário:

const int LM35 = A0; // Define o pino que lerá a saída do sensor de temperatura LM35
float temperatura; // Variável que armazenará a temperatura medida

//Função que será executada uma vez quando ligar ou resetar o Arduino

void setup() {
Serial.begin(9600); // inicializa a comunicação serial
pinMode(13, OUTPUT); //Define pino 13 como saída (Led 1)
pinMode(12, OUTPUT); //Define pino 12 como saída (Led 2)
pinMode(11, OUTPUT); //Define pino 11 como saída (Led 3)
}

//Função que será executada continuamente

void loop() {

temperatura = (float(analogRead(LM35))*5/(1023))/0.01;

if(temperatura < 24.5) //Se a temperatura estiver abaixo de 24.5 ºC, acende o Led 3

{

digitalWrite(12, LOW); // Desliga o Led 2
digitalWrite(13, LOW); // Desliga o Led 1
digitalWrite(11, HIGH); // Liga o Led 3
delay(1000); // Espera 1 segundo
digitalWrite(11, LOW); // Desliga o Led 3
delay(1000); // Espera 1 segundo

}

if(temperatura > 26.5) //Se a temperatura estiver acima de 26.5 ºC, acende o Led 1

{

digitalWrite(12, LOW); // Desliga o Led 2
digitalWrite(11, LOW); // Desliga o Led 3
digitalWrite(13, HIGH); // Liga o Led 1
delay(1000); // Espera 1 segundo
digitalWrite(13, LOW); // Desliga o Led 1
delay(1000); // Espera 1 segundo

}

if((temperatura > 24.5) && (temperatura < 26.5)) //Se a temperatura estiver acima de 25 e abaixo de 28, acende o led amarelo

{

digitalWrite(11, LOW); // Desliga o Led 3
digitalWrite(13, LOW); // Desliga o Led 1
digitalWrite(12, HIGH); // Liga Led 2
delay(1000); // Espera 1 segundo
digitalWrite(12, LOW); // Desliga Led 2
delay(1000); // Espera 1 segundo

}

Serial.print(“Temperatura: “); // Escreve na porta serial a palavra “Temperatura”
Serial.println(temperatura); // Escreve na porta serial a temperatura mensurada pelo sensor de temperatura LM35 e armazenada na variável “temperatura”

}

Ficou com dúvidas ou questionamentos a respeito do Arduino? Não perca tempo e comente aqui abaixo para lhe respondermos o mais breve possível.

 

 

Caio Viana

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Engenheiro Mecânico, Maker e CEO

Engenheiro Mecânico formado pela Universidade Federal de Pernambuco. Experiência em gestão de projetos, administração de empresas e projetos mecânicos. Domínio em fabricação digital (Impressão 3D FDM, corte à laser, fresamento CNC)

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