O documento apresenta uma introdução à computação física com Arduino, discutindo o que é Arduino e computação física, a plataforma Arduino, a IDE de programação, componentes de eletrônica, onde comprar e implementações de projetos com Arduino.
1. GUILHERME DE CLEVA FARTO
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ASSIS/SP – 2013
Computação física com Arduino
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2. Agenda
Introdução
O que é computação física?
A plataforma Arduino
IDE de programação
Componentes de eletrônica
Onde comprar?
Implementações de projetos
Arduino + Google Android = Andruino!
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3. Apresentação
Guilherme de Cleva Farto
Graduação em Bacharelado em Ciência da Computação (BCC)
FEMA/IMESA – Assis/SP (2010)
Pós-graduaçãoem Engenharia de Componentes Java
FIO/TNT Educacional – Ourinhos/SP e Lins/SP (2011)
Desenvolvedor de sistemas Java Web e Google Android – TOTVS
Professor universitário do curso de Ciência da Computação (FEMA/IMESA)
Autor de diversos artigos, treinamentos e palestras
Java e tecnologias Google, com ênfase em programação reflexiva, XML,
SOA e Web Services
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5. Introdução
O Arduino é uma plataforma de computação física open-source
Iniciado em Ivrea, Itália, em 2005, com o intuito de contribuir
com projetos escolares de eletrônica
Uma placa com orçamento menor que os sistemas de
prototipagem existentes
Baseia-se em uma placa de entrada e saída de dados
Possui um ambiente de desenvolvimento de aplicativos
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7. Introdução
A IDE de desenvolvimento implementa a linguagem Processing
http://www.processing.org
Utilizado para desenvolver objetos interativos independentes ou
conectados a softwares de computador
As placas podem ser montadas manualmente ou compradas pré-
montadas
O download da IDE de desenvolvimento pode ser feito
gratuitamente em http://www.arduino.cc
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8. Introdução
O Arduino é diferente de outras plataformas presentes no
mercado pois
Trata-se de um ambiente multiplataforma
Pode ser executado em Windows, Macintosh e Linux
Tem por base a IDE de programação Processing
Ambiente de desenvolvimento fácil de ser utilizado
Comumente empregado por artistas e designers
Pode ser programado utilizando-se um cabo USB
Não necessita de porta serial
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9. Introdução
O Arduino é diferente de outras plataformas presentes no
mercado pois
É um hardware e software de fonte aberta (open-source)
Há uma comunidade ativa e colaborativa de usuários
É ideal para iniciantes que desejam resultados rápidos
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11. O que é computação física?
A computação física utiliza elementos de eletrônica na
prototipagem de novos materiais e produtos
Envolve o projeto de objetos interativos que podem se
comunicar com humanos a partir de sensores e atuadores
Como LEDs, displays, sensores de temperatura, de movimento, de
luminosidade, entre outros
No passado, o uso de elementos de eletrônica significava que
teríamos que lidar com engenheiros elétricos para criar circuitos
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12. O que é computação física?
A maioria das ferramentas era destinada a engenheiros e exigia
vasto conhecimento técnico
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13. O que é computação física?
A maioria das ferramentas era destinada a engenheiros e exigia
vasto conhecimento técnico
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14. O que é computação física?
A maioria das ferramentas era destinada a engenheiros e exigia
vasto conhecimento técnico
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15. O que é computação física?
Na atualidade, microcontroladores estão mais baratos e fáceis de
serem utilizados
Tornou-ser possível a criação de ferramentas e equipamentos
melhores
O progresso criado pelo Arduino significa que iniciantes e
pessoas leigas podem construir projetos facilmente
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19. A plataforma Arduino
O Arduino é formado por dois componentes principais
Placa Arduino
Elemento de hardware com o qual são construídos os projetos
IDE de desenvolvimento
Software utilizado para implementar o processamento lógico do projeto
Um programa Arduino também é chamado de Sketch
A placa Arduino é uma pequena placa microcontroladora
Circuito que contém a estrutura de um computador
Na maioria das versões, o chip ATMega é utilizado
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20. A plataforma Arduino
Possui entradas e saídas analógicas e digitais
A transferência de um Sketch é feita por cabo USB
Os aplicativos para Arduino são desenvolvidos em C e C++,
tornando a comunidade ainda mais ativa e colaborativa
Atualmente, há diversas versões da placa Arduino; cada qual
com seu conjunto de funcionalidades
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27. A plataforma Arduino
Arduino UNO
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Microcontrolador ATMega328
Voltagem operacional 5V
Voltagem de entrada 7V-12V
Limite de voltagem de entrada 6V-20V
Pinos digitais (entrada e saída) 14 (6 proveem saída PWM)
Pinos analógicos de entrada 6
Memória flash 32 KB – 0.5 KB é utilizado pelo bootloader
SRAM 2 KB
EEPROM 1 KB
Velocidade de clock 16 MHz
37. IDE de programação
Também chamado de Arduino IDE, o ambiente de
desenvolvimento de projetos é um software livre
Utiliza a linguagem C e C++ para a construção de Sketch e o
ambiente fora desenvolvido em Java
É multiplataforma e pode ser executado em Windows,
Macintosh e Linux
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39. IDE de programação
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1 O botão “Verify” verifica se há erros no código;
2 O botão “Upload” faz a transmissão do código para a placa;
3 O botão “New” cria um novo Sketch em branco;
4 O botão “Open” exibe uma lista de Sketchs a serem abertos;
5 O botão “Save” armazena, em disco, o Sketch atual;
6 O botão “Serial Monitor” exibe os dados seriais enviados e
recebidos ao Arduino
48. Componentes de eletrônica
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DHT11 Sensor de Temperatura e Umidade
Módulo - Sensor de Chama (Fogo)
Módulo - Sensor de Gás Analógico
Módulo - Sensor Magnético Digital
53. Componentes de eletrônica
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Sensor de Gás Inflamável e Fumaça
Sensor de Gás e Álcool
Sensor de Vibração Piezo
Sensor de Temperatura
Sensor de Luminosidade (LDR)
85. Implementação de projetos
Sistema para detecção de queda de idosos
Título original: “Desenvolvimento de um sistema para detecção de quedas de
idosos utilizando acelerômetro” por Naichel Finger
Universidade de Feevale (2011) – Novo Hamburgo – Prof. orientador: Ewerton Artur
Cappelatti
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88. Arduino + Google Android = Andruino!
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https://play.google.com/store/apps/details?id=farto.cleva.guilherme.andruino
Simplificar a prototipação e comunicação de projetos
Único projeto brasileiro aceito no Droidcon 2013 (Berlin)