Arduino: O Que é Qual sua Funcionalidade para o Desenvolvimento de Projetos?

O Arduino surgiu para que qualquer pessoa pudesse fazer seu próprio projeto a um preço acessível. Com o  movimento “faça você mesmo” (“do it yourself” ou DIY), muitas pessoas começaram a utilizar essa placa em seus projetos e os disponibilizá-los para outras pessoas.

Dessa forma, a comunidade de interessados no Arduinoficou gigante. Hoje em dia é possível encontrar de tudo nessa comunidade, desde aplicações simples, como acender uma lâmpada, a projetos complexos, como drones, impressoras 3D e robôs autônomos.

Então, se você tem interesse em descobrir mais sobre o Arduino, continue lendo este  artigo. Nele você vai aprender:

• O que é Arduino?
• Como Surgiu o Arduino?
• Quais são os Tipos de Arduino?
• Qual a Linguagem de Programação Usada no Arduino?
• O que é a IDE do Arduino?
• Como o Arduino Funciona?
• Aplicações do Arduino
• O que é Shields do Arduino?
• Quais Delas são Placas com Recursos Avançados?
• Pronto Para Colocar em Prática?

Vamos lá?

O que é Arduino?

O Arduino é umaplataforma de prototipagem open source de computação física.  Mas você deve estar se perguntando: o que é prototipagem?

Prototipagem é o processo de criação e fabricação de protótipos. Ela tem o objetivo de testar o produto com um baixo custo e assim detectar as possíveis falhas e as qualidades do projeto.

A prototipagem é um processo que geralmente dura até a conclusão do projeto, ou seja, quando o produto final já está pronto.

O Arduino é o que chamamos de plataforma de computação física embarcada, ou seja, um pequeno computador dedicado e independente, que geralmente é programado para realizar uma determinada função.

É um sistema que pode interagir com o ambiente, por meio de hardware e software, e pode ser conectado a um computador ou uma rede para o recebimento ou envio de dados.

Com isso, o Arduino foi construído para ser utilizado por qualquer pessoa, para colocar suas ideias em ação.

Por ser uma plataforma de código aberto, milhares de pessoas fazem suas modificações e lançam suas próprias versões dessa placa, o que gera uma grande diversidade de Arduinos no mercado, com diversos preços e aplicações mais específicas.

Existem também várias comunidades de Arduino, onde as pessoas se ajudam, disponibilizam códigos de programação e até mesmo tutoriais, que vão do básico até o avançado. Além disso, elas também tiram dúvidas e ajudam no desenvolvimento de software.

Como Surgiu o Arduino?

O Arduino Uno foi desenvolvido no Instituto de Design de Interação Ivrea em 2005, na Itália, por um grupo de cinco pessoas: Massimo banzi,David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino e David Mellis.

Como mencionado anteriormente, o objetivo da criação é ser uma ferramenta fácil de se utilizar na prototipagem, destinada para estudantes que não possuem conhecimento em programação e eletrônica.

Com o passar do tempo, o simples Arduino mudou para se adaptar às novas necessidades. Foram criados novos tipos, mais complexos e potentes de Arduinos para atender as diversas aplicações, como wearables, impressoras 3De aplicativos IoT.

Quais são os Tipos de Arduino?

Existem muitas opções de Arduino disponíveis para venda, com características aplicáveis para diferentes necessidades. A seguir, vamos mostrar os principais:

Arduino Uno

Arduino Uno é a placa mais conhecida e mais utilizada da família das placas Arduino, por aqueles que estão procurando o primeiro contato com a placa. É uma placa simples, mas já oferece várias possibilidades para o desenvolvimento de diferentes protótipos.

Arduino ProMini

O Arduino Pro Mini tem como diferença o foco em oferecer um produto mais em conta. Ele difere da versão Uno pela ausência da conexão USB própria que a versão Uno possui, gerando redução de custo e consumo de energia.

Arduino Leonardo

Arduino Leonardo é uma placa mais avançada se comparada às anteriores. Pode ser conectada diretamente a um computador por meio da conexão USB, podendo ser reconhecida pelo computador como se fosse um mouse ou um teclado.

Explorar Arduino

O Arduino Esplora é uma placa que foi descontinuada, apesar de muito interessante. Diferente das placas citadas acima, o Arduino Esplora já vinha com diversos sensores instalados. Era interessante então para aqueles que queriam focar seu tempo na programação de algum protótipo e não com sua parte eletrônica.

Arduino Devido

Dentre as diferentes placas, o Arduino Due é aquela com maior capacidade de processamento, fato esse refletido em seu preço, sendo uma das mais caras.

Arduino Mega 2560

O termo “mega” reflete na sua capacidade: é a maior placa da família Arduino, possuindo um grande número de portas digitais. Portanto, é uma placa recomendada para projetos mais complexos.

Qual a Linguagem de Programação Usada no Arduino?

A programação do Arduino é feita utilizando a linguagem C e C++ . Caso você esteja interessado em programar uma placa de Arduino mas não tem conhecimento sobre essas linguagens, isso não é um grande problema.

Existem bibliotecas e funções prontas para que as sequências lógicas sejam montadas. Uma ferramenta que auxilia iniciantes e que não estão acostumados com linguagens de programação é o TinkerCad, que permite a simulação de projetos em Arduino, por meio de utilização de blocos intuitivos.

Mas, caso você esteja disposto a aprender sobre linguagem C e C++ e ainda ir além, que tal também aprender sobre a linguagem Python?

Graças às características de programação moderna e volátil, o Python se tornou a linguagem queridinha dos cientistas de dados. Como a área trabalha com grandes volumes de dados, o famoso Big Data, a principal função da linguagem é ajudar a transformar dados em informações úteis para empresas e negócios.

E foi pensando nisso que desenvolvemos o curso Python Intermediário para Análise de Dados. Nele, você aprenderá, na prática, como utilizar as principais ferramentas do Python, como Numpy, Matplotlib e programação funcional. Com ele, você poderá aprimorar suas habilidades de programação e se tornar o profissional que o mercado procura!

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O que é a IDE do Arduino?

O Ambiente de Desenvolvimento Integrado (IDE), do Arduino, foi escrito em Java.

Ele é o espaço onde a programação da placa é realizada, utilizando a linguagem C++.

A IDE do Arduino é bem fácil de se utilizar, pois é baseado no ambiente de programação processing, o qual tem a função de atuar com uma ferramenta para novos programadores.

Existe programas indicados para crianças e pessoas que estão tendo o primeiro contato com o Arduino, como o hackeduca for arduino e o scratch for arduino (S4A) , que são plataformas onde o usuário programa através de blocos, o que deixa a programação mais interativa e fácil para o usuário.

Como o Arduino Funciona?

A placa do Arduino é composta basicamente por um microcontrolador da ATMEL, um cristal oscilador e um regulador linear de 5v.

O microcontrolador é o cérebro da plataforma, ele é responsável pelo recebimento e processamento dos dados de sensores e botões.

O Arduino possui pinos que podem ser utilizados como entrada ou saída de dados.Esses pinos possuem estados, os quais podem ser definidos na programação no ambiente de desenvolvimento.

Vale lembrar que existem vários tipos de Arduino, e a total compatibilidade de código-fonte e bibliotecas só é possível porque todos utilizam processadores da ATMEL.

Aplicações do Arduino

Lembra que na introdução deste artigo eu comentei que é possível realizar desde projetos simples a projetos complexos com o Arduino? Então, vamos conhecer alguns deles?

Acender e Apagar uma Lâmpada

Com o Arduino você pode fazer um projeto para acender e apagar a lâmpada pelo seu celular. Otimizando dessa forma o tempo de ir até o interruptor só para fazer isso..

Piano Tiles

Esse projeto fazum robô jogar piano tiles, um jogo de celular que simula um piano. Ele utiliza sensores que detectam as teclas pretas e, dessa forma, mandam comandos para acionar os motores.

Esse projeto é para aqueles que querem colocar aquele recorde no jogo. Aquela pontuação que seus colegas nunca irão bater.

Impressoras 3D

Se você tem interesse em construir uma impressora 3D, existem inúmeros projetos de impressoras 3D que podem ser encontrados no site da instructables. Também chamada de manufatura aditiva, a impressora 3D possibilitou a impressão de vários objetos de vários formatos.

Mas, se quando você leu impressora 3D, pensou que fosse uma impressora que imprime qualquer coisa, se enganou; ela ainda não imprime tudo.

Drones

Os drones já são famosos e estão começando a ser utilizados pela Amazon para fazer entregas na porta da sua casa.

Se quer fazer um drone com Arduino, o site instructablespossui diversos projetos desse tipo.

Robô WALL- E 

Esse é um projeto de arduino que simula o robô do filme WALL·E.

Esse robozinho possui reconhecimento de voz, emite sons característicos da WALL·E., pode mexer os braços e também a cabeça.

Além disso, ele se locomove através das rodas, consegue evitar colisões e possui sensores de proximidade integrados a sua estrutura.

O que é Shields do Arduino?

O shield é uma placa que pode ser facilmente conectada por cima do Arduino para adicionar novas funcionalidades e facilitar o desenvolvimento de um projeto.

Conheça as shields mais populares:

Shield de Ethernet

Permite que o Arduino se conecte à internet ou a uma rede local, através de um cabo Ethernet, possibilitando o controle remoto do Arduino.

Shield de motor

Esse shield permite que o Arduino comande diversos motores, cargas indutivas e relés. Também viabiliza o controle de velocidade e o sentido de rotação dos motores de forma independente, além de medir a corrente consumida por cada um.

Proto Shield

Permite que o usuário integre ao Arduino uma mini protoboard, podendo assim realizar vários testes. A Proto Shield elimina a necessidade de soldar os componentes.

Escudo Mp3

Quando essa placa é conectada ao Arduino, ela permite a conexão de alto falantes para a reprodução de áudios. Ela também pode capturar o áudio, tendo como sistema de armazenamento um cartão SD.

Escudo LCD

Conecta uma tela de LCD ao Arduino, possibilitando a visualização de informações, como textos, gráficos e imagens.

Se por acaso você precisar de um shield que ainda não existe no mercado, você pode criar o seu próprio projeto, com o auxílio do Arduino.

Não tenha medo em pedir ajuda à comunidade para projetar e construir um shield. Mas se fizer isso, não esqueça de compartilhar seu projeto com a comunidade.

Quais das Placas de Arduino Possuem Recursos Avançados?

As placas que possuem recursos avançados são do tipo Arduino Mega 2560, Arduino Due, Arduino Mega ADK, Arduino Pro Mini, Arduino Nano e Arduino Esplora.

Além disso, ressalta-se que algumas dessas placas foram descontinuadas. Por isso, para ter certeza dos modelos que não estão mais em produção, consulte a lista correspondente.

Atualmente, com a grande demanda de atividades empresariais dependentes disso, a indústria tem dedicado esforços no desenvolvimento de Arduinos voltados para esse uso.

Confira ainda alguns modelos de Arduino destinados ao uso industrial:

• Potência Arduino;
• Arduino Nicola;
• Arduino Opta;
• ArduinoNano;
• Arduino MKR;
• Controle de borda do Arduino.

Pronto Para Colocar em Prática?

Agora que você sabe o que é Arduino e como ele revolucionou a fabricação de protótipos, vai ficar aí parado ou vai colocar a mão na massa? Comece a fazer parte do movimento “make it yourself”.

Assim, além de colocar suas ideias em prática, você ajuda a comunidade a crescer cada vez mais.

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