Introdução ao Arduino

Conhecida por muitos a Arduino é uma plataforma italiana, de projeto aberto (open-source), com intuito de ser barata e facilmente manuseada tanto na hora de criar o software como o hardware, se tornou uma ferramenta essencial para artistas, designers e qualquer pessoa com o objetivo começar a criar algum projeto, seja ele eletrônico ou mecânico.
 
A Arduino na sua maioria trabalha com o microcontrolador da família AVR, porém devido sua expansão no mercado e sua versatilidade para diversos projetos, hoje temos Arduinos até com ARM Cortex, tornando possível utilizar a mesma plataforma com um maior processamento. Mesmo com algumas diferenças devido à arquitetura do microcontrolador, existe compatibilidade com os diversos projetos das primeiras Arduinos.
 
Talvez o fator mais importante e que levou a Arduino a crescer mais que outras plataformas foi a simplicidade na hora programar. Usa-se a linguagem de programação Arduino que foi baseada num framwork para microcontroladores, chamado Wiring, tal linguagem virou tão popular que atualmente diversas outras plataformas a utilizam, e um dos melhores exemplos é a Intel Galileo.
 
A plataforma Galileo veio da Intel, a gigante empresa dos processadores para computador, investiu em um processador 25 vezes melhor que as Arduinos comuns e com arquitetura do famoso Intel Pentium, porém manteve sua compatibilidade de software e design com as placas Arduinos, mostrando como a empresa italiana saiu de um projeto da universidade para conquistar o mundo.
 
Arduino UNO
 
Hoje no site da Arduino (www.arduino.cc), existem 20 tipos diferentes de Arduinos na sua página de produtos e com certeza a mais utilizada é a Arduino UNO, foi a primeira Arduino e grande responsável pelo sucesso da empresa italiana.
 
Como a UNO carrega grandes feitos, é neste modelo da plataforma Arduino que vamos fazer uma análise técnica abaixo. Na plataforma UNO  temos:
Micro controlador
ATmega328
Tensão de operação
5V
Tensão de entrada (recomendada)
7-12V
Tensão de entrada (limites)
6-20V
Pinos digitais
14 (6 dos 14 possui modulação PWM)
Pinos analógicos de entrada
6
Corrente máxima por pino
40 mA
Corrente máxima no pino 3v3
50 mA
Memória flash
32 KB (ATmega328)
SRAM
2 KB (ATmega328)
EEPROM
1 KB (ATmega328)
Frequância do clock
16 MHz
 
Fora essas informações a cima a Arduino possui também suporte para diversos protocolos de comunicação como Serial (TTL), I2C e SPI. Sem falar que em alguns pinos existe a possibilidade de utilizar modulação por largura de pulso (PWM), o que possibilita controlar servos motores.
 
De início podemos dizer que esta simples Arduino, consegue ler e escrever 14 informações em binário através dos seus catorze pinos digitais, consegue também ler 6 informações analógicas, que são convertidas em valores entre 0 e 1024.
 
Por outro lado existem outras 19 plataformas, e é neste momento que surge uma dúvida, qual a diferença entre elas? Bem para tentar esclarecer a diferença entre algumas das Arduinos sem muita complexidade, irei me basear na quantidade de pinos digitais, pinos analógicos e nas funções específicas de cada placa na tabela abaixo.
 
Arduinos
Nº pinos digitais
Nº pinos analógicos
Função específica
Uno
14
6
Pequenos projetos
Mega2560
54
16
Grandes projetos
Due
54
12
Projeto de alto desempenho
Yún
20
12
Conectar a internet com Linux integrado a placa
Micro
20
12
Projetos compactos
LiLy
9
4
Projeto extremamente pequeno
Robot
16
16
Robô pronto para programar
 
Existem dezenas de placas Arduino, na verdade para quase tudo que queremos fazer existe uma Arduino específica ou uma plataforma baseada em Arduino, com a intenção de tornar os projetos os mais agradáveis e funcionais possíveis. Para mais informações sobre as outras placas Arduinos é só clicar aqui. Também é muito importante lembrar que por ser open-source, qualquer um pode fazer a sua Arduino, ou até mesmo sua versão modificada, porém pesquise bem antes sobre todo o esquemático, pequenos erros podem danificar diversos componentes.
 
É notável que existam outras plataformas não baseadas em Arduino com inúmeras diferenças, porém utilizar a Arduino é algo simples e rápido, tanto que se tornou a plataforma mais utilizada e mais documentada na internet. Se você quer começar algum projeto, e mesmo não sabendo se irá modifica-lo futuramente, a Arduino será a opção perfeita, afinal ela traz diversas versões compatíveis, que permitem alterar o mínimo possível para adequar o seu projeto.
 
Futuramente vamos disponibilizar projetos com Arduinos, explicando desde a eletrônica até o software, então se você quer conhecer mais sobre está plataforma não deixe de seguir o nosso blog e ficar atento as novidades da loja da Comphaus.
 
 
Conselho Editorial: Luis Rogério, Lucas Cavalcanti, Renato Ferreira  e Ricardo Hahn.
Gestor Responsável das Edições de 2014: Lucas Cavalcanti
Com rápido crescimento no mercado o Bioloid Premium é um kit educacional com grande potencial para competições, tem esse nome devido a junção das palavras bio + all + droid = Bioloid, que significa reproduzir todo ser vivo com robô. O kit vem com um rico manual de montagem oferecendo a possibilidade de montar desde um humanoide até uma aranha, passando até por um dinossauro e um cachorro. O grande diferencial de montar um bípede com este kit, é a possibilidade de ter 6 motores em cada perna e mais 3 em cada braço, onde todos são bem articulados e posicionados, tornando possível movimentos incríveis como andar similarmente ao homem, ou virar de ponta cabeça.
Bioloid Premium e seus principais componentes
Os principais itens do kit Bioloid Premium são:
– Controlador CM-530 (ARM Cortex(32bits)) x1.
– AX-12A (Motores Dynamixel) x 18.
– Giroscópio de dois eixos x1.
– Sensor infravermelho de distância (Sharp) x1.
– Sensor infravermelho x2.
– Receptor de infravermelho x1.
– Controle Remoto (RC-100A) x1.
– Módulo de comunicação wireless x1.
– Bateria LiPo (3S, 11,1 V, 1000 mA) x1.
– Fonte e carregador da bateria LiPo x1.
– Chave philips x1.
– Peças estruturais, parafusos, porcas e cabos.
– CD com software de programação x1.
– Revista com primeiros passos x1.
 
Entrando mais afundo nos componentes do kit temos o controlador CM-530, que possibilita programar o seu robô deixando-o em modo autônomo ou controlar através de um controle remoto. Este controlador possui uma grande velocidade de processamento, afinal controlar 18 motores e mais alguns sensores simultaneamente exige muito do controlador.
Nos sensores temos o giroscópio com função de identificar a velocidade de rotação dada pelo robô, porém é utilizado com frequência para identificar quedas, permitindo a correção imediata do posicionamento do robô. Já os sensores de infravermelho servem para identificar obstáculos, ou tonalidades de superfícies, por exemplo: distinção entre preto e branco; entretanto o receptor infravermelho tem apenas a função de receber dados do controle remoto. Outro item a se destacar é a pequena e poderosa bateria, feita de íon-polímero, é a melhor e mais utilizada dentro da robótica e do aeromodelismo, pois durante sua descarga quase não sofre alteração na potência fornecida, por outro lado exige cuidados como não permitir que sua tensão chegue a menos que 3V por célula, o que causaria estrago da mesma e consequentemente da bateria.
Dá pra ver, alguns itens do Bioloid Premium são bem conhecidos, como as baterias LiPo e seus sensores, porém a melhor coisa dentro da caixa deste kit são os motores. Sem dúvida eles fornecem a possibilidade de uma estruturação firme e bem articulada, porém o grande diferencial é sua precisão e torque. Se pensarmos que todo o humanoide pesa em torno de 1.7 Kg, e que em alguns movimentos apenas um motor sustenta toda a estrutura, seria ousado fazer tais movimentos, porém o motor AX-12A tem uma precisão capaz de manter todo o robô em pé e bem articulado. Quando afirmei no inicio do post que podemos utilizar este kit para competições, com certeza são os motores dele que trouxeram tal potencial, e por esta razão iremos ter um post apenas sobre estes motores, explicando melhor seu funcionamento e fornecendo outras maneiras de explora-lo.
 
– Se você ficou com alguma dúvida ou tem interesse em saber um pouco mais sobre o kit não deixe de perguntar nos comentários.
– Se você deseja saber a quantidade exata de itens no kit clique aqui.
– Se você deseja comprar o Bioloid Premium acesse: http://comphaus.com.br/home/?page_id=98
 
Conselho Editorial: Luis Rogério, Lucas Cavalcanti, Renato Ferreira  e Ricardo Hahn.
Gestor Responsável das Edições de 2014: Lucas Cavalcanti.
 

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