O Arduino é um microcontrolador com um campo muito vasto de aplicações, que podem ser desenvolvidas através de um IDE e uma linguagem de programação específicas. Neste artigo, iremos ver como instalar e utilizar o IDE para escrever os programas e a forma como esses são transferidos e excutados no Arduino. Para tal, deve o leitor ser possuidor de uma placa com o Arduino e respectivo cabo de ligação. No presente artigo iremos somente ver o caso da utilização em ambiente Windows, podendo também ser utilizado em ambiente Linux ou MacOS.
Instalação do Arduino IDE
Iremos ver como fazer o download e instalar o Arduino IDE em ambiente Windows, de modo a poderem ser escritos os programas a transferir para o microcontrolador.
- Aceda ao endereço: https://www.arduino.cc/en/software
- Na página de downloads, escolha a primeira opção, ou seja a versão com instalador para o Windows, para que o mesmo instale também, automaticamente, os drivers para o Arduino.
- Faça o download do instalador
- Execute o instalador para instalar o Arduino IDE
- Após a instalação, execute o IDE para verificar que o mesmo foi instalado com sucesso
Ligação do Arduino ao PC
Para ligar a placa do Arduino a um PC, siga os seguintes passos:
- Ligue o Arduino a uma porta USB do PC, através de um Cabo USB tipo A/B
- Execute o Arduino IDE
- Escolha no menu Ferramentas / Placa, qual o tipo de placa Arduino que está a utilizar. Neste artigo, estamos a utilizar a placa Uno.
- Escolha também qual a porta série do PC onde o Arduino se vai ligar. Em ambiente Windows, as portas série têm a designação COM, seguida de um número. Para indicar a porta vá ao menu Ferramentas / Porta e escolha a porta correcta.
O primeiro programa
Estamos agora em condições para escrever e carregar o primeiro programa na placa do Arduino. Para tal, vamos utilizar um dos programas exemplo incluídos com o IDE, que é o Blink. Este programa simplesmente faz piscar o led que normalmente existe nas placas Uno e que está ligado ao pino 13. Para tal, siga os seguintes passos:
- Execute o Arduino IDE se ainda não o fez
- Aceda ao menu Ficheiro / Exemplos / 01.Basics / Blink e carregue o programa
- Em seguida envie o programa para a placa do Arduino, dando um clique no botão Envio
Ao enviar o programa, a barra de estado do IDE irá informando sobre o estado do processo de compilação e carregamento. Quando o programa é carregado no Arduino, os leds TX/RX existentes na placa irão piscar informando desse processo. Após o carregamento do programa na placa, o led ligado ao pino 13 deve começar a piscar com uma cadência de 1 segundo. Desta forma foi carregado o primeiro programa para a placa do Arduino.
Para alterar a cadência do piscar do led, podem ser alterados os valores mas instruções delay(1000) para, por exemplo, delay(2000) e assim, o tempo de aceso/apagado do led irá ser alterado para 2 segundos. Chamo a atenção, de que, após alterar as instruções no programa, o mesmo deve ser gravado e enviado novamente para a placa do Arduino, de modo a substituir o anterior programa.
Como funciona o programa
Iremos ver agora, com algum pormenor, como funciona o programa Blink.
- LInhas 1-23
Esta é uma área de comentário com várias linhas, a qual não importa para o compilador e que é delimitada pelos caracteres /* no início e */ no fim.
- Linha 25
Este é um comentário de uma única linha que deve começar com //
- Linha 26
Nesta linha está definida a função setup(). Esta é uma das duas funções que devem ser chamadas obrigatoriamente em qualquer programa e que têm a ver com as necessárias inicializações dos vários componentes da placa, assim como alguma configuração que o próprio programa necessite. Uma função é um excerto de código que executa uma tarefa específica e que pode ou não devolver um resultado. Neste caso a função setup está precedida de void, o que quer dizer que não devolve qualquer resultado, executando somente as instruções existentes dentro da função. - Linha 28
Os pinos digitais do Arduino podem funcionar como entradas ou saídas, que podem ser configuradas com a função pinMode(). Sempre que o Arduino é ligado, os pinos digitais são definidos como entradas, por defeito. Assim, se pretendermos que um pino funcione como saída, devemos configurar esse pino. Se pretendermos que isso seja feito logo no arranque do programa, essa configuração deve ser feita na função de setup().
A função pinMode() aceita dois parâmetros, que são: o nº do pino a configurar e a direcção (entrada ou saída). Assin, poderíamos configurar o Arduino com pinMode(13, OUTPUT). No entanto, o compilador tem internamente associadas algumas constantes a valores pré-determinados. Assim, no caso do Arduino Uno, a constante LED_BUILTIN tem o valor de 13, pelo que podemos perfeitamente escrever pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT), de modo a tornar o programa “portável”, no caso de estarmos a utilizar uma placa do Arduino que não seja o Uno e que tenha o led interno ligado a outro pino. O segundo parâmetro pode ter os valores de INPUT e OUTPUT e define a direcção com que o pino vai funcionar.
- Linha 32
A função loop() é a segunda função, obrigatória em qualquer programa para o Arduino e constitui o que se pode chamar, o corpo do programa. Todas as instruções dentro desta função serão executadas sem fim, enquanto o Arduino estiver ligado. - Linha 33
A função digitalWrite() permite alterar o nível de um pino configurado como saída. Os níveis possíveis são o de 5V e o de 0V, que correspondem respectivamente ao estado HIGH e LOW. Assim, qunado o pino tem 5V (HIGH) e o mesmo está ligado a um led através de uma resistência, o led vai acender. Quando o pino tem 0V (LOW), o led vai apagar. A função tem dois argumentos: o nº do pino a comandar e o estado pretendido para esse pino (HIGH ou LOW). - Linha 34
A função delay() tem um único argumento: o tempo em milissegundos que o Arduino irá parar, até executar a próxima instrução. Assim com delay(1000), o Arduino irá parar um segundo até executar a próxima instrução. - Linha 35
Função digitalWrite() explicada anteriormente - Linha 36
Função delay() explicada anteriormente
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