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Conceito
Arduino é uma plataforma de prototipagem open-source desenvolvida em 2005 ,visando facilitar o uso de eletrônicos no desenvolvimento de projetos. A placa apresenta compatibilidade com praticamente todos os tipos de dispositivos e sistemas ,um custo acessível (cerca de 30 dólares ou em torno de 100 reais) podendo também ser montada a mão e com uma ampla biblioteca facilitando ainda mais seu uso .O arduino também utiliza de "Shields", placas de expansão conectadas a placa principal que adicionam varias outras funções que a placa principal não possui como por exemplo Ethernet, controle de equipamentos acoplamentos de sensores, etc.
Funcionamento
O arduino possui um micro controlador Atmel, pinos de entradas e saídas digitais para Input/Output (capazes de ler apenas dois estados ex: Ligado ou Desligado), pinos de entradas analógicas para valores entre 0 e 5V (que serão convertidos para valores entre 0 e 1023), uma entrada USB para alimentação de dados e um adaptador AC. A programação é feita via uma IDE utilizando linguagem C/C++ que será compilada pra uma linguagem que pode ser interpretada pelo micro controlador. Os passos para se desenvolver a programação de um arduino são:
1-Conectar uma porta USB do computador na placa ;
2-Utilizar do ambiente de desenvolvimento integrado para criação dos sketches/algoritmos;
3-Compliação e upload dos códigos do computador para a placa.
Após o upload a placa iria executar os códigos assim que ligada não necessitando mais do uso do computador.
Interfaces
Interface com um Software
O Arduino é capaz de interagir com facilidade com qualquer software que transmita dados serialmente (um bit por vez) não importando a linguagem que esse programa esteja usando. Outros programas que não tenham essa capacidade podem se comunicar usando um intermediário entre eles, como um "tradutor" que permita a comunicação entre ambos. Existem vários softwares que são usados para interagir com o Arduino, permitindo varias implementações:
- Ardulink: Um solução em Java de código aberto com uma vasta biblioteca que permite varias aplicações como controle remoto, protocolos para rede de sensores, console para controlar a placa nem necessidade de habilidade de programação, etc.
Link: [1]
-Blynk: Aplicativo para iOS e Android que permite o controle wireless do Arduino usando Wi-Fi, Ethernet ou o novo chip ESP8266 (um micro controlador com comunicação Wi-Fi) .O usuário cria facilmente sua própria interface gráfica para seu programa simplesmente arrastando ícones e botões.
Link: [2]
-Instrumentino: É uma interface gráfica do usuário (GUI), de código aberto que funciona em Windows Linux e Mac OS X ,ela permite a monitoração de sinais e a definição de parâmetros mostrados em um painel no computador , sua linguagem de programação é Python e seu objetivo principal seria minimizar o trabalho de criar um novo sistema.
Link: [3]
Interface com um Hardware
A comunicação do arduino com outros hardwares é limitada a corrente que passa entre seus pinos de I/O, não podendo passar de certo valor que varia modelos da placa mas giram em torno de uma media de 20 mA (miliamperes) por pino.
- Shields: São uma das principais características do arduino que lhe permite ser compatível com praticamente qualquer hardware. Esses módulos são completamente dependentes do arduino para funcionar ,se encaixam sobre ele e expandem sua capacidade possibilitando uma vasta quantidade de aplicações que podem ser criadas, os shields também como o arduino podem ser desenvolvidos por qualquer pessoa, tornando-os ainda mais versáteis. Alguns dos exemplos mais comuns de shields são: Ethernet Shield- permite a conexão do arduino a uma rede local; Motor Shield - permite o controle de motores e fornecimento de energia de um aparelho; Wave Shield - permite a reprodução de audio através de arquivos .wav; Proto Shield -permite a implantação de circuitos como se fossem um shield.
Interface Gráfica
É possível desenvolver sua própria interface gráfica para manipular seu programa utilizando o Processing (um IDE e uma linguagem de programação de código aberto para desenvolvimento de imagens, animações e outras interações).
Arduíno e IoT
A internet das coisas compreende em pegar objetos do mundo físico e captar dados utilizando sensores por exemplo e conecta-los via uma rede sem fio, então o arduino é uma das maneiras de se realizar isso. Com sua alta versatilidade e fácil manuseio há infinitas possibilidades do que pode ser realizado. Qualquer sensor pode ser praticamente conectado a um arduino com a o auxilio dos shields e softwares como Blynk, é possível controlar todas as lâmpadas, portões, cafeterias ou diversos outros objetos utilizando seu dispositivo móvel via uma conexão wireless.
Exemplos de código
Exemplos de aplicações
Referências bibliográficas