O que é Arduino?

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O que afinal é Arduino?

Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica, criado por Massimo Banzi e David Cuartielles em 2005 com objetivo de permitir o desenvolvimento de controle de sistemas interativos, de baixo custo e acessível a todos.

O projeto foi criado pensando em artistas e amadores, ou seja, não é necessário ter conhecimentos prévios em eletrônica ou programação para iniciar-se no mundo Arduino.

Com o Arduino é possível também enviar e receber informações de praticamente qualquer outro sistema eletrônico. Desta forma é possível contruir por exemplo, um sistema de captação de dados de sensores, como temperatura, iluminação, processar e enviar esses dados para um sistema remoto por exemplo.

Outra característica importante é que todo material (software, bibliotecas, hardware) é open-source, ou seja, pode ser reproduzido e usado por todos sem a necessidade de pagamento de royalties ou direitos autorais.

A plataforma é composta essencialmente de duas partes: O Hardware e o Software.

O Hardware

Arduino Uno

Vamos abordar com detalhes o hardware do Arduino posteriormente. Resumidamente o hardware é uma placa eletrônica que:

• Possui todos componentes necessários para a maioria dos projetos;

• Contém uma eletrônica que permite usar a placa com diversas fontes de energia, baterias e fontes de alimentação;

• Permite o acoplamento de circuitos externos através de pinos de conexão em posições padronizadas;

• A eletrônica é baseada em componentes de fácil obtenção, inclusive no mercado brasileiro;

• O esquema da placa é livre, e pode ser facilmente modificado ou adaptado.

• A placa é programada, ou seja, escrevemos um software que ficará embutido no chip controlador (firmware)

O Software

O Arduino é um compilador gcc (C e C++) baseado em Wiring e que usa uma interface gráfica contruída em Java baseado no projeto Processing. Tudo isso resume-se a um programa IDE (ambiente de desenvolvimento integrado) muito simples de usar e de estender com bibliotecas que podem ser facilmente encontradas na internet (aos montes).

Ambiente de desenvolvimento do Arduino

Depois de criar o programa e compilar usando a IDE, o código gerado é enviado para a placa onde é gravado dentro do chip controlador. Esse software que roda na placa chama-se FIRMWARE.

As funções da IDE do Arduino são basicamente duas: Permitir o desenvolvimento de um software e enviá-lo à placa para que possa ser executado.

O que é um sensor ?

Um sensor é um dispositivo que responde a um estímulo físico/químico de maneira específica e mensurável analógicamente.

Os tipos de sensores

Existem diversos tipos de sensores utilizados em equipamentos eletrônicos. Podemos usar simples chaves ou dispositivos de acionamento momentâneo do tipo mecânico, até transdutores especiais que convertem alguma grandeza física numa grandeza elétrica como, por exemplo, uma tensão.

Esses sensores servem para informar um circuito eletrônico a respeito um evento que ocorra externamente, sobre o qual ele deva atuar, ou a partir do qual ele deva comandar uma determinada ação.

Equipamentos mais simples podem usar apenas um sensor, mas um robô, uma máquina industrial ou um equipamento médico complexo podem empregar muitos sensores e de tipos diferentes.

a)Sensores Mecânicos

Denominamos sensores mecânicos aqueles que sensoriam movimentos, posições ou presença usando recursos mecânicos como, por exemplo, chaves (switches).

Nessa categoria incluimos os micro-switches e chaves de fim de curso, como os exibidos na figura 1.

Figura 1

Esses sensores, como o nome sugere, são interruptores ou mesmo chaves comutadoras que atuam sobre um circuito no modo liga/desliga quando uma ação mecânica acontece no seu elemento atuador.

É possível usar esses sensores de diversas formas, como para detectar a abertura ou fechamento de uma porta, a presença de um objeto em um determinado local, ou ainda quando uma parte mecânica de uma máquina está numa certa posição, veja a figura 2.

Figura 2

Uma variação desse tipo de sensor é o sensor de “fim-de-curso” que, conforme o nome indica, detecta quando uma parte mecânica de um dispositivo atinge seu deslocamento máximo.

A finalidade da chave de fim-de-curso é evitar que o motor do sistema, por exemplo, continue atuando mesmo depois que a peça que ele movimenta chega ao seu ponto máximo. Isso poderia forçar o mecanismo ou ainda causar uma sobrecarga do motor ou do próprio circuito de acionamento.

Na figura 3 apresentamos um exemplo de aplicação em um portão automático em que a chave de fim-de-curso desliga o motor quando ele está totalmente aberto ou totalmente fechado.

Figura 3

Na foto A temos exemplares de microswitches da Honeywell que podem ser incluídas nessa linha de sensores.

Foto A

A seguir, na foto B, exemplos de chaves de fim-de-curso, também da Honeywell.

Foto B

b)Sensores tipo Reed-Switch

Esses sensores podem ser usados para detectar a posição de uma peça ou de uma parte de um mecanismo pela posição de um pequeno ímã que é preso a ela. Poderíamos classificar esses sensores também como sensores magnéticos, uma vez que eles atuam com a ação de um campo, mas como são interruptores acionados por campos, será melhor separá-los em uma outra categoria, dentro