INSTALAO CONFIGURAO DE HWSWEXP 3 Arduin 0 Ambiente

INSTALAÇÃO CONFIGURAÇÃO DE HW/SW-EXP. 3 Arduin 0 -Ambiente de desenvolvimento � Recursos HW/SW � Linguagem de programação: Dialeto “C”. � Funções principais: setup e loop; � Recursos disponíveis: “Ports”: Entrada e saída; analógica e digital; � Apresentação de dados: Monitor serial � Programação de intervalos de tempo.

CARACTERÍSTICAS DO MICROPROCESSADOR CPU: ARM (Advanced Risc Machine); � Linguagem de programação: Dialeto C; � Memória de Programa (Flash): 32 KB � 14 pinos para E/S digital; � 6 “ports” para entrada analógica. Conversão A/D; � Pinos para alimentação 5 volts e 3, 3 volts; � Ambiente de desenvolvimento integrado de HW/SW); � Bootloader (CARREGAMENTO DE PROGRAMAS); � interfaces com o SO; � USB: Comunicação; carga de programas �

CARACTERÍSTICAS DO MICROPROCESSADOR

INTRODUÇÃO AO AMBIENTE ARDUINO Microcontrolador. Chip que incorpora microcomputador (CPU), memórias, unidades de apoio, comunicação e dispositivos de entrada e saída. (Tudo no mesmo chip) Recursos: � Memórias: RAM, EPROM, flash. � Interfaces serial (USB); � E/S analógica e digital; � Dispositivos de apoio: Temporizadores, Contadores (clock), etc.

INTRODUÇÃO AO AMBIENTE ARDUINO

RISC X CISC RISC. Reduced Instruction Set Computer. Computador com um conjunto reduzido de instruções. Dados e instruções em memórias independentes -Memória de dados (RAM) -Memória de instruções (flash) -Instruções de tamanho fixo - Conjunto reduzido de instruções. Arduino CISC. Complex Instruction Set Computer. Computador com um conjunto complexo de instruções. Dados e instruções compartilham memória RAM. - Instruções de tamanho variável - Conjunto de instruções mais completo. Pentium

IDE ARDUINO: HW/SW Integrated Development Environment. Ambiente de Desenvolvimento Integrado � � � � Hardware: Placa com microprocessador e circuitos de apoio Recursos para conexão serial (USB); Pinos de alimentação: 5 volts e 3, 3 volts. Fornece até 40 mili. Ampéres (m. A) de corrente elétrica por pino. Placas (Shields) para extensão de funções (rede, WIFI, . . ). Software: Dialeto da linguagem C. Domínio público (open source) Bibliotecas de apoio Programas exemplo

EXEMPLO: PROGRAMA ÇÃO DE INTERVALO DE TEMPO // Pino 13 tem um LED. Variável led identifica o pino int led = 13; /*Função setup. Configuração do HW. Função pin. Mode. inicializa o pino 13 como saída digital (OUTPUT) */ void setup() { pin. Mode(led, OUTPUT); } // Função loop. É executada sem parada (loop infinito) void loop() { digital. Write(led, HIGH); // Liga o pino 13 (HIGH) delay(1000); // Pára a CPU por um segundo digital. Write(led, LOW); // Desliga o LED (LOW) delay(1000); // Pára a CPU por um segundo } // Retorna ao início

RECURSOS DE PROGRAMAÇÃO � � � � Linhas de comentário: // Uma linha única; /*Várias linhas */ Funções básicas: setup e loop Pinos para entrada e saída analógica e digital. Instruções para entrada e saída. Permite programação de intervalos de tempo Funções para comunicação serial

INTERFACE COM O USUÁRIO. PROGRAMA BLINK

DOCUMENTE NO RELATÓRIO � Como operam as linhas de comentário? /* NONONONONONONO */ ____________________ // NONONONO ____________________

AJUDA. REFERENCIA

OPERAÇÃO DO ARDUINO. PROGRAMA BLINK � Ative o programa Arduino. exe. � Conecte o Arduino ao PC via cabo. � Selecione a placa Arduino Uno. � Selecione a porta

OPERAÇÃO DO ARDUINO. PROGRAMA BLINK � File Examples Basic Blink

COMPILAÇÃO (VERIFY) Compile o programa. (Verificar) Verify; Transfira o programa Blink para a placa ARDUINO. Carregar (LOAD) * A placa deve estar configurada para Arduino UNO; A porta de comunicação deverá ser configurada para porta Arduino

ANOTE. � Como operam as funções do Arduino? setup: ____________________ loop: ____________________ Descreva funções e parâmetros). Dê exemplos: pin. Mode: digital. Write: delay:

ESCOPO DE UMA VARIÁVEL Definição e inicialização de tipo: int led = 13; Escopo da variável. Variável Global: ____________ Variável Local: ____________ Exemplos.

ATIVAÇÃO DOS PORTS (PINOS) Função para configuração do pino: pin. Mode(pino, modo). onde: pino: (0 a 13); modo: OUTPUT/INPUT � Exemplo: pin. Mode(13, OUTPUT); // Pino 13 configurado como SAÍDA (OUTPUT): * No pino 13 há um LED que mostra os estados HIGH (nível alto, acende ) e LOW (nível baixo, apagado). Função para saída digital: digital. Write(pino, valor); valor: LOW/ HIGH (0/1) � Exercício. Faça um programa para deixar o pino 10 sempre ligado (em nível alto).

COMUNICAÇÃO SERIAL Execute o programa Blink. Anote: Porque o LED associado ao pino 13 está piscando com intervalo de 1 segundo. *A função delay (em milissegundos) PÁRA O PROCESSAMENTO.

TESTES DO PROGRAMA BLINK � Altere o programa blink para piscar com os seguintes intervalos: � 10 segundos � 100 milissegundos: � 10 milissegundos ligado e 2 segundos desligados; Qual o intervalo de tempo que você consegue perceber o LED piscando.

PROGRAMA: BLINKWITHOUTDELAY Examples digital Blinkwithoutdelay. Altere o programa piscar em 5 segundos; Qual a diferença de operação dos programas Blink e Blinkwithoutdelay.

PROGRAMA BLINKWITHOUTDELAY int led. State = LOW; long previous. Millis = 0; // led. State store last time LED was updated long interval = 100; // interval at which to blink (milliseconds). void setup() { pin. Mode(13, OUTPUT); } void loop() { /*check to see if it's time to blink the LED; that is, if the difference between the current time and last time you blinked the LED is bigger than the interval at which you want to blink the LED. */ unsigned long current. Millis = millis(); if(current. Millis - previous. Millis > interval) { previous. Millis = current. Millis; if (led. State == LOW) { led. State = HIGH; } else led. State = LOW; // set the LED with the led. State of the variable: digital. Write(13, led. State); }

PROGRAMA BLINKWITHOUTDELAY Blink. Without. Delay. Descreva a função millis() • Veja reference do. Arduino • Qual o valor máximo da variável unsigned long (32 bits de armazenamento) Resposta: 2^32 = 4 Giga milissegundos. Quantos dias são necessários para a variável atingir o valor máximo? Resposta:

FUNÇÃO MILLS() � millis() � Description � Returns the number of milliseconds since the Arduino board began running the current program. This number will overflow (go back to zero), after approximately 50 days.

MONITOR SERIAL. SAÍDA SERIAL Carregue e execute o programa unsigned long time; void setup(){ Serial. begin(9600); } void loop() { Serial. print("Time: "); time = millis(); //prints time since program started Serial. println(time); // wait a second so as not to send massive amounts of data delay(1000); } //Altere o programa para imprimir minutos e segundos. Use divisão por inteiro ( / ) e resto de divisão ( % )

MONITOR SERIAL

MONITOR SERIAL: SAÍDA DE DADOS // Saída de dados via Monitor serial. // Ícone no canto superior à direita int n = 1; void setup ( ) { Serial. begin(9600); } // Inicializa a comunicação serial com 9600 bauds void loop() { //saída pela interface serial. Recebe no monitor serial Serial. print(n); n=n+1; Serial. println(": Alo Mundo!"); delay(2000); }

ANOTE Caracterize as funções e o parâmetro: � Serial. begin(9600); __________________ � Serial. print(n) __________________ � Serial. println(": Alo Mundo!"); __________________

EXERCÍCIO: UM CONTADOR DE TEMPO SIMPLIFICADO � Programe um contador de tempo que mostre a segundos e minutos. � Use a funções millis() e delay(intervalo) � Solução nó próximo slide. Critique a solução apresentada.

SOLUÇÃO AO PROBLEMA PROPOSTO � � � unsigned long time; unsigned long segundo; unsigned long minuto; void setup(){ Serial. begin(9600); } void loop(){ time = millis()/1000; segundo = time%60; minuto = time/60; //prints time since program started Serial. print(" Minuto: "); Serial. print(minuto); Serial. print(" Segundo: "); Serial. println(segundo); // wait a second so as not to send massive amounts of data delay(1000); }