Arduino - Visão Geral

Atualmente a plataforma Arduino esta difundida por todo o mundo, sendo que esta é utilizada por vários tipos de pessoas e de acordo com a Homepage dos desenvolvedores o Arduino é uma plataforma de protótipos eletrônicos de código aberto (open source) baseada em hardware a software flexíveis e fácil de usar.

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Por: Leandro Rodrigo em 22/07/2011 | Blog: http://leandro-robotica.blogspot.com/


Características Gerais



Características

Resumo das características técnicas da placa Arduino pode ser visualizada na tabela 01:
Linux: Arduino - Visão Geral
Tabela 01: Características técnicas da placa Arduino. Fonte: (Arduino, 2011)
Alem destas características, é interessante se observar a figura 02 onde estão destacados os componentes da placa Arduino:
Linux: Arduino - Visão Geral
Figura 02: Arduino Uno. Fonte: (Arduino, 2011)


Alimentação

De acordo com (Arduino, 2011) o Arduino Uno pode ser alimentado através da entrada USB ou com uma fonte de alimentação externa. A fonte de energia é selecionada automaticamente.

A alimentação externa (não USB) pode vir de um adaptador AC-DC ou de uma bateria. O adaptador pode ser conectado através de um plug de 2,1 milímetros de centro positivo, no conector de energia da placa.

A alimentação feita através de uma bateria pode ser feita através dos pinos GND e VIN do conector de alimentação.

A placa pode operar com uma fonte externa de 6 a 20 volts. Se a fonte externa tiver voltagem menor que 7V, no entanto, o pino de 5V pode fornecer menos de cinco volts e a placa poderá ficar instável. Se usar mais do que 12V, o regulador de voltagem pode superaquecer e danificar a placa. A faixa recomendada para alimentação externa é de 7 a 12 volts (Herrador, 2009; Arduino, 2011).

Os pinos de alimentação da placa Arduino são os seguintes:
  • VIN: A entrada de tensão da placa Arduino, quando ela está usando uma fonte externa de energia (ao contrário de 5 volts a partir da conexão USB ou fonte de alimentação regulada). Você pode fornecer a tensão através desse pino, ou, se o fornecimento de tensão for realizado através do conector de alimentação, pode-se acessá-lo através deste pino;
  • 5V: A fonte de alimentação regulada usada para alimentar o microcontrolador e outros componentes na placa. Este pode vir do pino VIN através de um regulador na placa, ou ser fornecido pelo USB ou outra fonte de regulada de 5V;
  • 3V3: Uma fonte de 3,3 volts gerado pelo regulador da placa. A corrente máxima é 50 mA;
  • GND: Pinos terra.

Memória

O ATmega328 tem 32 KB (com 0,5 KB utilizado para o gerenciador de boot). Também possui 2 KB de SRAM e 1 KB de EEPROM (que pode ser lido e escrito com a biblioteca EEPROM(1)), (Herrador, 2009; Arduino, 2011).

Entrada e Saída

De acordo com (Arduino, 2011) cada um dos 14 pinos digitais do Arduino Uno pode ser usado como entrada ou saída, usando funções pinMode(), digitalWrite() e digitalRead() (2). Eles operam com 5 volts.

Cada pino pode fornecer ou receber um máximo de 40 mA e tem um resistor de "pull-up" (desligado por padrão) de 20-50 kOhms. Além disso, alguns pinos têm funções específicas:
  • Série: 0 (RX) e 1 (TX). Usados para receber (RX) e transmitir (TX) dados seriais TTL. Esses pinos são conectados aos pinos correspondentes do chip ATmega8U2 USB-para-TTL serial.
  • Interrupções Externas: 2 e 3. Esses pinos podem ser configurados para disparar uma interrupção por um valor baixo, uma margem crescente ou decrescente, ou uma alteração no valor. Veja a função attachInterrupt() (3) para obter mais detalhes.
  • PWM: 3, 5, 6, 9, 10 e 11. Proporcionar saída PWM de 8 bits com a função analogWrite() (4).
  • SPI: (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) 10. Estes pinos suportam comunicação SPI, usando a biblioteca SPI5.
  • LED: 13. Há um LED embutido conectado ao pino digital 13. Quando o pino está em HIGH, o LED está ligado, quando o pino é LOW, o LED é desligado.
De acordo com (Arduino, 2011) o Arduino Uno tem 6 entradas analógicas, rotulados A0 a A5, cada qual com 10 bits de resolução (ou seja, diferentes valores de 1024). Por padrão, eles medem do negativo ou terra até 5 volts, embora seja possível alterar o valor superior de sua faixa de uso com o pino AREF e a função analogReference()(6). Além disso, alguns pinos têm funções especializadas:
  • I2C : A4 (SDA) e A5 (SCL). Suporte a comunicação I2C (TWI) usando a biblioteca Wire (7).
Existe outro par de pinos na placa:
  • AREF. Voltagem de referencia para as entradas analógicas ( apenas de 0 a 5V). Usado com analogReference();
  • Reset. Coloque esta linha em LOW para resetar o microcontrolador. Tipicamente usado para adicionar um botão de reset para os dispositivos que bloqueiam a placa principal.

Links de referência:
  1. http://www.arduino.cc/en/Reference/EEPROM
  2. http://www.arduino.cc/en/Reference/
  3. http://www.arduino.cc/en/Reference/
  4. http://www.arduino.cc/en/Reference/
  5. http://arduino.cc/en/Reference/SPI
  6. http://arduino.cc/en/Reference/AnalogReference
  7. http://arduino.cc/en/Reference/Wire

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Páginas do artigo
   1. Plataforma Arduino, Hardware e Visao Geral
   2. Características Gerais
   3. Mais Características e Conclusão
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Comentários
[1] Comentário enviado por julio_hoffimann em 23/07/2011 - 09:05h

Parabéns Leandro,

O artigo é interessante, mas senti falta de um exemplo/aplicação. Quem sabe da próxima vez? :-)

Outro membro do VOL escreveu um artigo parecido no ano passado, deixo o link como referência:

http://www.vivaolinux.com.br/artigo/Arduino-Crie-o-seu-proprio-robo-ou-sensores-inteligentes

Abraço!

[2] Comentário enviado por piquen0 em 23/07/2011 - 15:09h

Bom exemplos, posso postar sim no futuro.
Estou usando a placa Arduíno em um projeto de automação predial na minha Universidade, é meu projeto de TCC, quando eu terminar posto algo mais interessante aqui no VOL.

[3] Comentário enviado por jcristiano em 25/07/2011 - 12:47h

Legal o artigo, como introdução.

Meu projeto de conclusão usa arduino dentro de uma arquitetura segura de controle, usando ferramentas opensource (por isso do arduino).

Assim que tiver oportunidade, publicarei algumas aplicações.


[4] Comentário enviado por bitetti em 25/07/2011 - 16:45h

Na pagina do Arduino tem varios showcases, incluindo um que os kras criaram um GameBoy!!
Eu com certeza me afastaria o maximo de hardware, mas a ideia do Arduino anda me entusiasmando.
Infelizmente se eu chegasse num "SENAI da vida" aqui da cidade duvido que o pessoal saiba oque é issu.

[5] Comentário enviado por piquen0 em 25/07/2011 - 17:35h

Olha, antes de conhecer o Arduíno eu tinha medo do hardware, só de pensar nisso os neurônios ficavam agitados, mas o Arduíno facilita muito a vida de quem pretende mexer com hardware, é simples, sem falar na programação que também é bem fácil, eu recomendo...

[6] Comentário enviado por Teixeira em 26/07/2011 - 13:43h

Lá pelos anos de "mil-novecentos-e-Teixeira" não havia um projeto abrangente como esse.
E lá pelos idos de 70 pipocavam daqui e dali os projetos acadêmicos de circuitos eletrônicos para serem utilizados nos Apples, porque eram mais fáceis de abrir, embora não fosse muito fácil desenvolver alguma coisa para o processador 6502.
O "paraíso" dos programadores e desenvolvedores sempre foi o Z-80, porém as máquinas que usavam esse processador estranhamente davam muito mais trabalho de abrir, fechar e acessar os pontos certos no circuito.
Cada um fazia seu hardware, e espetava em algum slot específico (no Apple II cada slot tinha uma finalidade predeterminada).
Já havia quem fizesse robôs e outros gadgets, porém nada era padronizado, sendo portanto equiparável a uma "babel eletrônica".
Pelo menos hoje quem desejar fazer sua "gambiarra" ou seus "pequenos monstros" (rsrs) já faz sua bagunça em cima do Arduíno e não em cima do micro em si.
Boa idéia para quem desejar implementar uma chiforínfula ou mesmo uma blêufura mais caprichada.

[7] Comentário enviado por pinduvoz em 30/07/2011 - 16:27h

Dá para traduzir, Teixeira?

No meu dicionário não existem as palavras "chiforínfula" e "blêufura".

[8] Comentário enviado por Teixeira em 30/07/2011 - 22:51h

Tanto uma chiforínfula quanto uma blêufura são artefatos da classe dos supercalifragilisticspiralidosos, empregados geralmente por bípedes implumes na elaboração criteriosa da rebimboca da parafuseta.
Ou não.

[9] Comentário enviado por pinduvoz em 31/07/2011 - 09:31h

Ah, bom! Agora "intendi".

[10] Comentário enviado por Teixeira em 31/07/2011 - 10:52h

Porém as blêufuras, ao contrário das chiforínfulas, podem determinar qualitativamente certas formações cristalinas não influenciáveis e depois, ao fim e ao cabo, até mesmo por uma lava patética.
Porque uma blêufura está para uma chiforínfula assim como um corolário está para seus correlatos, ou um celenterado está para o próprio mar.
(Esta é uma explicação à moda do ator José Wilker. Aquela primeira foi à moda Microsoft)...


Explicação "no popular":
Uma blêufura é uma p**** qualquer.
A chiforínfula também.

[11] Comentário enviado por chespanhol em 02/02/2012 - 15:29h

Pessoal,
Acesse o site da EMPRETECNET, eles fabricam um KIT com uma placa compatível com arduino duemilanove, uma placa de rele, de potenciômetro, de sensor de luz, de sensor de luminosidade, de buzzer, de botão e demais componentes que podem ser realizados vários experimentos sem a necessidade de solda. Qualidade excelente!!


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