O mundo da tecnologia gira em torno de componentes eletrônicos que executam tarefas automatizadas. Para isso, é necessário dispor de dispositivos que sejam... Programação fácil e adaptável às tarefas Isso é obrigatório.
Arduino é um dispositivo cujo software e hardware têm de código aberto, Portanto, é uma ferramenta ideal para esse tipo de trabalho. Neste artigo, mostraremos como. O que é um Arduino e quais são as suas principais vantagens? que precisa usar essa tecnologia.
Além disso, mostraremos os elementos mais importantes de uma placa-mãe e as diferentes aplicações que você pode dar a esse tipo de dispositivo. Não perca nada se quiser se tornar um especialista em mecanização automatizada.
O que é Arduino e qual é a história por trás dessa marca?
Arduino se refere às plataformas eletrônicas de software de código aberto e placas de circuito impresso fabricadas pela empresa de mesmo nome.Eles são caracterizados por possuírem um único microprocessador, um RAM e portas de entrada que, juntas, formam um dispositivo completo usado para construir componentes eletrônicos para diferentes disciplinas. Ele também compartilha o mesmo nome da comunidade dedicada a garantir a continuidade do projeto.
O desenvolvimento, tanto do hardware quanto do software, é de distribuição gratuita. Elas são licenciadas sob a Licença Pública Geral GNU e a Licença Pública Geral Menor GNU. Portanto, essas placas de computador podem ser fabricadas, distribuídas e vendidas gratuitamente por qualquer pessoa ou empresa.
Esses dispositivos foram criados em 2003 por um grupo de estudantes da Itália. A missão deles era encontrar uma ferramenta que facilitasse a implementação para todos os usuários, fossem eles iniciantes ou profissionais de uma área específica. O principal objetivo era manter o custo de aquisição o mais baixo possível. e que possui a maior versatilidade possível. Seu nome vem de um bar italiano que fazia referência ao Marquês Arduino I, onde os criadores se encontraram durante o projeto.
Em 2005, foi a primeira placa vendida com um microcontrolador AVR de 8 bits.Mas foi somente sete anos depois que passou por uma evolução significativa, levando a novos modelos que começaram a usar controladores ARM Cortex M3 de 32 bits. Inicialmente, isso apresentou alguns desafios na montagem das placas, já que as arquiteturas AVR e ARM não são idênticas e, portanto, as instruções para cada uma tinham especificações diferentes para o montador.
Após a formação da Arduino LLC, essas placas começaram a ser fabricadas e vendidas por empresas externas, que pagavam uma comissão ao proprietário do desenvolvimento do software.No final de 2008, ano de sua fundação, os sócios fundadores começaram a enfrentar problemas internos. Isso ocorreu devido ao registro da marca. "Arduíno" Na Itália, uma dessas empresas esteve envolvida, o que criou uma complicação quando a Arduino LLC tentou registrar sua marca em todo o mundo. Consequentemente, disputas legais sobre questões financeiras começaram em janeiro de 2015.
Estima-se que, em 2013, mais de 700 placas de veículos foram vendidas. pelo fornecedor Adafruit Industries. Isso demonstra o sucesso e a aceitação que esses dispositivos tecnológicos têm entre o público.
A Fundação Arduino foi criada no mesmo ano em que foi anunciada uma parceria entre empresas e a ARM Holdings.cuja sede em Cambridge passaria então a gerir uma parte significativa desta nova empresa. Isto gera mudanças estratégicas fundamentais que permitem avançar ainda mais na comercialização destas placas, que custam cerca de 30 euros.
Quais são as principais vantagens do hardware e software Arduino?
A primeira característica que devemos destacar desses dispositivos é a sua simplicidade. tanto nas linguagens de programação quanto nas placas de circuito que são desenvolvidas para tornar o software o mais simples possível. Como já dissemos antes, Arduino é um projeto de código aberto.Portanto, qualquer usuário pode acessar a programação e fazer melhorias gratuitamente, independentemente do seu nível de conhecimento.
Ele suporta diferentes sistemas operacionais. como Windows, Linux e macOS. Isso a torna uma ferramenta muito útil para executar ou programar em qualquer computador, independentemente do sistema operacional. Portanto, O Arduino promove a compatibilidade entre os usuários. Porque, ao remover a barreira do sistema operacional, permite que as pessoas interajam com mais frequência, sem terem uma limitação externa ao desenvolvimento com Arduino.
Quando você precisa Para programar o microcontrolador, você usará uma linguagem baseada em Wiring.onde, se você desejar Para programar o ambiente, você precisará usar o Processing.Isso facilita o desenvolvimento de projetos, já que essas linguagens de programação são relativamente simples, principalmente depois de você já tê-las utilizado. C (ou C++) ou Java.
Como já mencionamos, existem dois microcontroladores geralmente usados pelo Arduino. Um é o AVR, que opera a 5 volts, enquanto o ARM Cortex-M3 usa 3,3V. Isso resulta em uma grande variedade de placas-mãe com portas de entrada e saída. o que permite maior versatilidade para o uso pretendido.
Para que esses dispositivos funcionem e interajam com outros elementos, Eles precisam de sensores ou atuadores.Esses comandos podem instruir o Arduino a funcionar independentemente de um computador, ou podem dizer ao Arduino quais ações executar.
Como funcionam as placas Arduino? Componentes principais
O Arduino Consiste em uma placa que é baseado em um microcontrolador que pode ser ARM Cortex M3 de 32 bits ou AVR e de quem linguagem de programação estará dentro de um ambiente Arduino IDE. Conta com circuitos integrados Esses elementos são usados para criar instruções que formarão um programa, o qual permitirá que o Arduino interaja com outros dispositivos.
Diversos periféricos podem ser conectados ao microcontrolador.Isso se aplica tanto às interfaces de entrada quanto às de saída. Isso permite que o controlador processe os dados de acordo com sua programação instalada e forneça as informações necessárias para executar as instruções.
Os outros componentes que um Arduino possui Esses são pinos analógicos, digitais, de terra e PWM.Além disso, possui um botão de reinicialização, indicadores de energia e um regulador de voltagem.
Que tipo de dispositivos e aplicações posso criar com Arduino? Tudo o que você puder fazer.
O Arduino pode ser usado em dois grupos principais. Uma delas é quando essa ferramenta é usada como um microcontrolador.Possui um software que funciona independentemente de qualquer computador. Isso permite controlar dispositivos que interagem com o Arduino por meio de atuadores.
O outro grupo é quando a placa é usada como interface para um dispositivo., que deve executar uma determinada tarefa. Isso requer a conexão do Arduino a diferentes sensores ou atuadores. Esses dispositivos enviam um sinal para a placa-mãe, que então instrui o computador a executar uma ação específica. Isso é comumente usado em videogames.
Explicaremos em detalhes todos os usos que você pode dar a ele:
Robotica
A robótica é um campo ideal para o Arduino. Essa afirmação se deve ao fato de que, por meio dessas placas, movimentos mecânicos podem ser construídos com impulsos eletrônicos através de comandos executados por um programa de software. Os comandos são criados a partir de um computador e enviados por este ao Arduino para execução., de acordo com as necessidades.
O fato de serem de código aberto facilita a inclusão desses dispositivos, pois podem ser adaptados a qualquer tipo de projeto.Seja devido ao seu tamanho ou à distribuição dos seus pinos, que permitem a entrada e saída de corrente elétrica de forma versátil.
Utilizar como um microcontrolador
Quando o Arduino é usado como um microcontrolador, O objetivo é controlar ou automatizar um processo específico em um dispositivo.Para executar essa tarefa, são necessárias uma interface de entrada e uma interface de saída. Periféricos que auxiliem na execução eficiente da tarefa devem ser conectados a essas interfaces.
Os periféricos são inseridos na memória do microcontrolador para que, através da unidade de processamento, ele possa enviar as informações pelas portas de saída. Em outras palavras, Ao lerem informações externas, eles executam um processo específico. e envia uma resposta automática, de acordo com a leitura.
Utilizar como interface
É utilizado como interface para o Arduino, por exemplo, quando as luzes acendem automaticamente devido à detecção de movimento.Para isso, você precisará usar um computador através do qual se comunicará com ele por meio de um porta USBque deverá acender as luzes LED quando detectar informações capturadas pelos sensores da interface Arduino.
Para esse tipo de operação, você pode programá-la em C/C++ ou Java, ou qualquer linguagem que não seja difícil para você.
XOscillo
Você pode transformar seu computador em um osciloscópio Arduino, atingindo uma largura de banda de até 1 MHz. Isso exibirá sinais elétricos graficamente em um plano XY. Isso permitirá que você... Isso ajudará você a saber quando ocorrem as regulações de tensão de entrada em uma determinada frequência..
Equipamentos científicos para pesquisa
Outra aplicação frequente e muito útil do Arduino é em equipamentos científicos que podem medir diferentes aspectos da ciência. Por exemplo, É amplamente utilizado em sismógrafos e meteorologia modernos.Esses componentes são usados na fabricação de equipamentos com placas Arduino. Isso permite a obtenção de informações específicas, com base em sensores ou atuadores, que são utilizadas em pesquisas científicas.
A medicina é outro ramo da ciência que utiliza o Arduino para alcançar resultados positivos para a saúde humana. Por exemplo, um microscópio pode ser criado e que coleta informações para armazená-las em um computador., de acordo com certos parâmetros.
arduinome
Estúdios de gravação musical utilizam Arduino como dispositivo para controlar a interconexão entre instrumentos.Além disso, também realiza alterações em microfones, computadores, consoles de controle de áudio e qualquer outro equipamento necessário para produzir uma interface digital.
Um Arduino pode transmitir sinais de música em até 16 canais, permitindo que diferentes dispositivos sejam conectados a cada canal. Isso proporciona um equilíbrio perfeito no som. coordenação de notas musicais, frequência sonora ou transmissão estéreo ou multicanal, entre outras coisas.
OBDuinoGenericName
Você provavelmente os vê todos os dias quando está dirigindo e nem se deu conta de que está olhando para um Arduino. O OBDuino é um controlador de combustível usado em carros para tornar a condução o mais econômica possível.Exibe instantaneamente os quilômetros percorridos e os livros utilizados. Isso gera resultados médios, históricos e atuais.
Na Europa, são utilizados os padrões de diagnóstico EOBD. que também servem para monitorar completamente os diferentes componentes do motor, como pressão do óleo, tensão de carga do regulador, etc.
SCA-ino
Também é utilizado em automóveis e Ele é usado para controlar o sensor de marcha lenta do motor e a luz de verificação do motor antes da ignição.Outra aplicação é determinar a quantidade de ar que entra no coletor de admissão. Nessa tarefa, o Arduino interage diretamente com a ECU do veículo.
Leitor Humano
O Leitor Humano, na verdade É uma biblioteca que pode armazenar até 5000 títulos de livros que podem ser lidos em uma televisão doméstica.O que se precisa é de uma conexão USB que permita a interação entre o usuário e a tela grande. Isso permitirá que os usuários selecionem o item desejado de forma fácil e rápida. Sua principal característica é o baixo preço.
O PC Humano
Com um dispositivo Arduino Você pode emular uma máquina que funciona como um computador, que terá um teclado normal e uma telaque poderia ser uma televisão na sua sala de estar.
Embora um Arduino possua microcontroladores, memória RAM, saída de áudio, portas de entrada e saída e até mesmo armazenamento externo com um cartão, ele não é tão simples quanto parece. MicroSD Embora cumpra a função de um PC completo, não pode ser usado para tarefas de programação complexas. É ideal para jogar jogos.
ardupilot
O Arduino também está presente na área da aeronáutica. e é utilizado para auxiliar um veículo aéreo não tripulado, ou seja, o que comumente conhecemos como DronesGraças a esses dispositivos, a aeronave pode ser controlada por meio de comandos remotos; eles possuem sensores para emitir e receber sinais de radiofrequência.
Mas não é usado apenas em aeronaves, também em veículos terrestres. Carros controlados remotamente são um exemplo. Exércitos utilizam uma tecnologia que inicialmente se baseava em componentes Arduino.
ArduinoPhone
A versatilidade do Arduino é tão vasta que você pode até criar telefones celulares. que possuem capacidade de carregamento fotovoltaico. Essa tecnologia pode aumentar a duração da bateria para até 50 horas. Ela também permite a inclusão de microfones e alto-falantes para fazer chamadas.
Embora sua construção não seja simplesTambém não é impensável que usuários iniciantes, que conhecem algumas regras básicas de soldagem e integração de circuitos, possam usar um ArduinoPhone.
Máquinas de controle numérico computadorizado (CNC)
O controle numérico computadorizado é um programa instalado em um Arduino e É utilizado para manter a posição de um elemento sob controle em todos os momentos.Em outras palavras, é utilizado para alcançar uma precisão extraordinária nos processos de usinagem que são montados em uma máquina para obter um resultado preciso em um objeto.
A programação é feita em uma dimensão 3D com os eixos XYZ.Isso determina a altura, a profundidade e a largura que o elemento físico desejado deve ter. É por isso que CNC significa Controle Numérico Computadorizado de várias máquinas.
Abra o Theremin Um
Com um Arduino É possível controlar um theremin sem precisar ter contato físico com o instrumento.Graças à pré-programação que você pode fazer e incorporar ao dispositivo, você terá um instrumento musical eletrônico de alta precisão com programação simples.
impressoras 3D
Uma impressora 3D é um exemplo claro de onde você pode usar robótica com uma placa Arduino.Isso é feito independentemente de qualquer computador. Você só precisa incorporar as instruções para que este dispositivo computacional possa executar de forma independente todos os comandos que você enviar externamente.
Em termos de programação, é muito semelhante a uma máquina CNC, pois utiliza os eixos XYZ. No entanto, seu funcionamento é inverso. Isso ocorre porque, na impressão 3D, é preciso construir o elemento do zero, enquanto no controle numérico é necessário refinar esse elemento físico para alcançar o resultado desejado.
Ambilight
Assim você poderá assistir na sua TV. O contraste é ajustado de acordo com o nível de iluminação do ambiente onde a TV está localizada.É necessário um Arduino. O dispositivo controlará a resposta da luz emitida pela tela em relação à luz natural ambiente. Isso é conhecido como Ambilight.
Para isto, São necessários sensores externos. Isso pode determinar o grau de correção que a tela grande precisa fazer.
