PRIMEIRO PROJETO COM O ARDUINO, PISCA LED.

PRIMEIRO PROJETO COM O ARDUINO, PISCA LED.

INICIANDO COM O ARDUINO, FAZENDO UM LED PISCAR

A plataforma arduino vem se mostrando a de mais fácil aprendizado e a de maior poder, procurando pela internet podemos encontrar um miríade de projetos e instruções básicas, para não fugir do padrão começarei da forma mais básica possível é o que é mais básico do que fazer um led piscar?

Observe a imagem abaixo e monte o circuito exatamente como apresentado.

Não se esqueça que o lado chanfrado do LED é o negativo e portanto deve ser ligado ao GND (terra) e o lado positivo deve ser ligado a um resistor para limitar a corrente algo em torno de 10mA a 20mA  procure não ultrapassar o último limite. Para calcular a corrente utilize a lei de OHM.

Código fonte: (em itálico)

#define LED 13

void setup()
{
pinMode(LED, OUTPUT); //seta o pino como output
}

void loop()
{
digitalWrite(LED, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite (LED, LOW);
delay(1000);
}

O código acima é escrito em linguagem C, e faz uso de bibliotecas integradas do arduino como por exemplo a função pinMode que seta o tipo de função do pino a ser usado, como um LED é um elemento de saída ele é setado como OUTPUT.
Na pasta de instalação do arduino subpasta reference podemos consultar uma explicação básica em inglês de todas as funções padrões, vou pegar a função digitalWrite para exemplificar.

digitalWrite()

Description

Write a HIGH or a LOW value to a digital pin.
If the pin has been configured as an OUTPUT with pinMode(), its voltage will be set to the corresponding value: 5V (or 3.3V on 3.3V boards) for HIGH, 0V (ground) for LOW.
If the pin is configured as an INPUT, writing a HIGH value with digitalWrite() will enable an internal 20K pullup resistor (see the tutorial on digital pins). Writing LOW will disable the pullup. The pullup resistor is enough to light an LED dimly, so if LEDs appear to work, but very dimly, this is a likely cause. The remedy is to set the pin to an output with the pinMode() function.
NOTE: Digital pin 13 is harder to use as a digital input than the other digital pins because it has an LED and resistor attached to it that’s soldered to the board on most boards. If you enable its internal 20k pull-up resistor, it will hang at around 1.7 V instead of the expected 5V because the onboard LED and series resistor pull the voltage level down, meaning it always returns LOW. If you must use pin 13 as a digital input, use an external pull down resistor.

Syntax

digitalWrite(pin, value)

Parameters

pin: the pin number
value: HIGH or LOW

digitalWrite()

Escreve ALTO(HIGH) ou BAIXO(LOW) a um pino previamente definido digitalWrite(pin, value) 

Neste exemplo:
digitalWrite(LED, HIGH) fara com que o LED se acenda
Para criarmos um efeito de pisca acendemos o LED aguardamos um tempo delay(1000) e o apagamos, para apagar usaremos digitalWrite(LED, LOW).

PARTE 2: Usando um botão para ligar um LED.

Novamente monte o circuito de acordo com o apresentado abaixo (resistor do botão de 10K ohms):

Código fonte: (em itálico)

#define LED 13 // Define LED como o pino 13
#define BOTAO 7 // Define BOTAO como o pino 7

int var = 0; // Var é a variável que armazenará o estado do botao(pressionado ou não)

void setup()
{
pinMode(LED, OUTPUT); // Define o LED como saída
pinMode(BOTAO, INPUT); // Define a chave como entrada
}

void loop()
{
var = digitalRead(BOTAO); // Lê o estado do botão pressionado = 1 solta = 0

if (var==HIGH) { // Se 1 ou Alto ou 5 Volts
digitalWrite(LED, HIGH); // O LED acende
}
else{ // Senão
digitalWrite(LED,LOW); // O LED fica apagado
}
}

Neste exemplo foi adicionado um mecânismo de entrada de dados digitais o BOTAO ou CHAVE,
como o botão é usado para informar um estado ele deve ser declarado como INPUT.
pinMode(BOTAO, INPUT); // Define a chave como entrada
Não basta somente declarar o botão como uma entrada é necessário também ler o estado desse botão
que pode ser Alto ou Baixo / High ou Low. Para lermos o estado do botão usamos a função digitalRead(BOTAO).
var = digitalRead(BOTAO); // Lê o estado do botão pressionado = 1(HIGH) solto = 0 (LOW)

Como funciona a chave ou botão? 
Isso é muito simples, quando a chave está aberta a tensão fica entre seus terminais portanto no pino 7 do arduino ( o fio que vai par ao pino 7 é o mesmo que está ligado ao voltimetro na figura) teremos 0 Volts, agora quando fechamos a chave a tensão de 5 Volts fica entre os pinos do resistor portanto nível alto no pino 7.
Para melhor entendimento veja a imagem abaixo:



Resultado final

Caso ainda não esteja familiarizado com a linguagem C recomendo procurar algumas apostilas pela internet ou consultar o seguinte livro  “Teach Yourself C++ in 21 Days” em inglês.
No site www.4shared.com pode-se encontrar muita coisa mesmo, sempre vale a pena olhar nele até mesmo antes do google.

 

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Arduino Instalando e configurando

Arduino Instalando e configurando

O arduino é uma das plataformas mais versáteis de se utilizar, com preço acessível, uma incrível documentação e com diversos fóruns pelo mundo a fora não há como se arrepender ao embarcar nesta jornada de aprendizado.

Arduino é uma plataforma “open source” baseada em uma placa simples com INPUTS E OUTPUTS (Entradas e Saídas) vulgo I/O. A placa pode ser comprada em diversos locais, sendo a versão oficial encontrada em www.arduino.cc que alias é o site ofícial do Arduino.

Algumas das vantagens do arduino:

Funciona em várias plataformas como Windows, Linux e Mac OS.
É programável pela porta USB, ao contrário de vários outros dispositivos que ainda utilizam a já ultrapassada porta serial (COM).
O hardware é barato, custando por volta de R$70,00 ( no mercadolivre).
A comunidade é muito atuante, então existem diversas pessoas dispostas a te ajudar.

Instalando o Arduino:

O primeiro passo é baixar o software no site oficial http://arduino.cc/en/Main/Software escolha a versão para o seu sistema operacional, no meu caso Windows (XP).
Após baixar o arquivo compactado extraia-o de preferência em um lugar de fácil como C:.
Ligue seu arduino a porta usb do seu micro e espere o aviso do Windows que um novo hardware foi encontrado, e indique o seguinte caminho para a instalação do driver D:AVRARDUINOArduinoarduino-0022drivers

Depois de instalado vá ao seu gerenciador de dispositivo e veja em qual porta de comunicação seu Arduino foi instalado.

Pronto agora podemos abrir o compilador do Arduino (arduino.exe), se você instalou em C: ele estará nesse endereço C:ARDUINOArduinoarduino-0022arduino.exe
Precisamos configurar a porta que vimos no gerenciador de dipositivo no compilador para isso iremos em

Tools >Serial Port



Depois selecione o modelo do seu Arduino em Tools>Board ( no meu caso uso um UNO).
Pronto já terminamos todas as configurações necessárias agora vamos fazer um programinha simples para piscar um LED apenas para testar se tudo deu certo.
Copie e cole este código (em itálico) no seu compilador ou preferencialmente o digite:

#define LED 13

void setup()
{
pinMode(LED, OUTPUT); //seta o pino como output
}

void loop()
{
digitalWrite(LED, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite (LED, LOW);
delay(1000);
}

Este código apenas fara o LED que já existe na placa do Arduino (indicado pela letra L) piscar alternadamente a cada 1 segundo.
Para confirmar se o código funciona vá em Sketch >Verify Compile se ocorrer algum erro, procure por erros de digitação ou cole o código.
Para enviar o código para o seu Arduino vá em File>Upload to I/O Board
Se nenhum erro ocorrer o LED começará a piscar alternadamente a cada 1 segundo.

Qualquer dúvida utilizem os comentários.

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USANDO O ECLIPSE COMO IDE PARA O WINAVR

USANDO O ECLIPSE COMO IDE PARA O WINAVR

Por que usar o Eclipse como IDE para o WINAVR?
Eclipse é uma IDE muito moderna, com muitas funções. E sendo uma IDE de código aberto ela é muito suportada e documentada por muita gente e muitas outras características como o plugin que usaremos existem para estender ainda mais sua funcionalidade.
Outra grande vantagem é escapar do incomodo makefiles, usando o Eclipse sua aplicação é automaticamente criada e até gravada no microcontrolador com o auxílio do AVRdude.
Para usarmos o ECLIPSE utilizaremos um plugin que nos permite utilizar o AVR-GCC como compilador. Mais informações sobre o plugin podem ser achadas na página do desenvolvedor Thomas Holland.
 
Instalando o WinAVR, Eclipse e o plugin.
Faça download dos seguintes softwares:
ECLIPSE
PLUGIN PARA UTILIZAR O WINAVR-GCC COMO COMPILADOR PARA O ECLIPSE
WINAVR
JAVA
O primeiro passo é instalar o WinAVR no diretório padrão c:winavrxxxxx o procedimento é de sempre clique em avançar/ok até a conclusão da instalação.
Agora instalaremos o ECLIPSE, ele não vem com um setup é só extrair em qualquer local. Por preferências pessoais eu instalei na pasta C:
O plugin também não requer nenhuma atenção especial, somente extraia ele na pasta do ECLIPSE  que no meu caso é C:eclipse-cpp-helios-win32eclipse
A maioria dos computadores já possui a run time do JAVA instalada, se você não tiver ou caso não saiba que tem é só executar o executável na pasta do Eclipse, caso uma mensagem de erro aparecer instale o JAVA e novamente tente abrir o ECLIPSE o procedimento para instalar o JAVA é o de sempre clique em avançar/ok até a conclusão da instalação.
Agora poderemos começar a trabalhar com nossa nova IDE, vá na pasta do ECLIPSE e execute o programa eclipse.exe.
Assim que o programa carregar clique me  File > New e então selecione C Project.
Selecione AVR Cross Target Application, no lado direito você verá o AVR-GCC como Toolchain, em Project name  coloque pisca e clique em next para mudar para a próxima janela.

 

Na nova janela só desmarque a opção de DEBUG e clique em finish.
Mudanças posteriores serão feitas em Project > Properties.
A janela de trabalho será está:
Nosso próximo passo e criar um arquivo.c para darmos inícios ao trabalho, clique com o botão direito em pisca e vá em New > File e digite como nome pisca.c
Clique agora no menu superior Project > Properties
E faça as seguintes alterações:
Selecione C/C+++  Build na lista a esquerda
A sua direita mude a configuração para Release como mostrado na figura abaixo

 

No menu a esquerda clique em AVR > Target Hardware e escolha o micro que você deseja trabalhar e seu clock. No meu caso será um ATmega16 a 1Mhz.
Agora no mesmo menu a esquerda clique em AVR > AVRDude clique em edit e selecione o seu programador ou o protocolo que ele segue, novamente no meu caso será o STK500, conforme imagem abaixo:

 

 

Clique em OK e OK novamente para sair das configurações.
Cole o seguinte código no editor:
#include <avr/io.h>
#include <avr/delay.h> // Header da função delay
void main (void)
{
DDRB=0xFF; // Data Direction Register porta D setada como output
                while(1) // O bloco do while se repetira eternamente enquanto for verdadeiro
                {
                               for (signed int i=1; i<=128; i*=2) // Inicia uma contagem e executa as declarações do bloco enquanto verdadeiro
                               {
                                               PORTB=i;
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                               }
                               for (signed int i=1; i<=128; i*=2) // Inicia uma contagem e executa as declarações do bloco enquanto verdadeiro
                               {
                                               PORTB=~i; // ~ comlementa os bits da porta. Exemplo i=0011   ~i=1100
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                                               _delay_loop_2(5000);
                               }
                }
}
Salve tudo clicando no ícone Save All e depois vá em Project > Build Configurations > Set Active > Release e finalmente  compile clicando no ícone Build All. Aparecerá 3 Warnings, as desconsidere.
Agora você tem duas opções ou grava no microcontrolador utilizando direto o AVRDude pelo eclipse ou use o AVR Studio ou outro programa similar. Para gravar direto com o AVRDude clique no ícone
 
Resultado final no meu Kit STK500
Video YouTube:

 

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