Arduino e sistemas eletrônicos: O que são? Para que servem?

Introdução

Hoje em dia, os sistemas eletrônicos estão sendo úteis nas mais diversas aplicações. Uma forma bastante simples de tentar produzir os seus próprios dispositivos eletrônicos é através do Arduino. Neste artigo você verá a relação que o Arduino e os sistemas eletrônicos possuem, além de descobrir para que servem e o que são. 

Você sabia que o Arduino é uma placa de desenvolvimento baseada em um microcontrolador? E que um microcontrolador é um tipo de processador, que é capaz de obedecer a uma sequência de instruções lógicas?

Portanto, com o Arduino, é possível usar uma sequência de instruções lógicas, escritas através de uma linguagem de programação, para conseguir controlar coisas ou receber informações de sensores. 

Sendo assim, é possível realizar os mais diversos tipos de projetos com o Arduino. Você pode utilizá-lo nos seus trabalhos acadêmicos, além de projetos pessoais e até mesmo em projetos profissionais, contudo, o único limite é a sua imaginação e dedicação.

Saiba mais sobre o Arduino e seus sistemas eletrônicos.

• Microcontrolador: O microcontrolador é o componente que funciona como um cérebro. Assim, ele irá receber as instruções do código e configurar as saídas e entradas de forma adequada. Ele também é o responsável por fazer todas as contas matemáticas que são necessárias ou que nós solicitamos.

• Entradas e Saídas Digitais: As entradas e saídas digitais são pinos que podem ser programados pelo usuário para enviar ou receber sinais digitais. Um sinal digital é um sinal binário, isto é, é composto por zeros e uns. Todavia, zeros e uns podem significar várias coisas, como o estado de um LED, sinal de algum sensor, dentre outros.

• Entradas e Saídas Analógicas: As entradas analógicas são pinos do Arduino que podem receber um sinal não digital (ex: tensão da rede elétrica) e converter para um número que o microcontrolador entenda e possa trabalhar com ele. Com efeito, usamos esses pinos para ler dados de sensores. Também é possível configurar saídas analógicas, com sinais PWM. Entretanto, os sinais PWM são sinais digitais que simulam um sinal analógico semelhante.

Mais alguns componentes do Arduino:

• Regulador de Tensão: O regulador de tensão serve apenas para regular a tensão em que alimentamos a placa e impede que variações de tensão ou níveis altos danifiquem-na ou atrapalhem os processos internos.
• Cristal Oscilador: Um cristal oscilador é uma espécie de relógio que é utilizado pelo microcontrolador para realizar os processos. Todo processador precisa de um oscilador.

• Conectores e Pinos: As placas possuem pinos que você pode conectar jumpers e fazer prototipação de uma forma mais rápida e simples. Algumas versões de Arduinos não possuem os conectores. Portanto, nesses casos, o usuário deve soldar os conectores manualmente.

• USB e/ou Conexões Série: Muitos Arduinos têm uma porta USB ou conectores série para comunicação com um computador. Isso permite carregar programas na placa e monitorar a saída do programa durante a execução.

• LED de Alimentação e LEDs de Status: Muitas placas Arduino possuem LEDs indicativos. O LED de alimentação indica que a placa está ligada, enquanto outros LEDs de status podem indicar atividades como transmissão de dados ou erros.

• Botão de Reset: Um botão de reset permite redefinir o microcontrolador e reiniciar o programa em execução.

Arduino, sistemas eletrônicos e as Plataformas e modelos únicos

Não existe apenas um Arduino. Na verdade, existem várias placas de desenvolvimento que servem para aplicações específicas. As placas mais comuns são:

1. Arduino Uno: Essa placa de desenvolvimento é a mais comum de todas. Geralmente, todo mundo começa pelo Uno, pois ele tem uma quantidade razoável de pinos analógicos e digitais, sendo suficiente para a maior parte dos projetos. Essa é a placa recomendada para os iniciantes.

2. Arduino Mega: Esse Arduino é bem mais “parrudo”. Ele possui mais capacidade de processamento e memória, além de uma grande quantidade de pinos analógicos e digitais, sendo muito utilizada em projetos de maior complexidade, como construção de impressoras 3D e máquinas CNC.

3. Arduino Nano: Este Arduino é uma versão miniaturizada do Uno. Dispondo de uma quantidade reduzida de pinos analógicos e digitais, ele pode ser utilizado em projetos mais compactos.

Arduino, sistemas eletrônicos e Programação e IDE

A IDE (Ambiente de Desenvolvimento Integrado) do Arduino é uma plataforma em que você pode escrever os códigos e carregá-los na placa. Ela está disponível para qualquer sistema operacional e é de simples utilização, com uma interface bastante intuitiva.

A IDE contém configurações básicas, códigos de projetos modelo, dentre outras funções.

Portanto, a linguagem de programação utilizada para programar o Arduino é uma mistura de C com C++, modificada para facilitar a programação de microcontroladores. 

O que a IDE faz, na realidade, é compilar o código escrito e criar um arquivo binário chamado Firmware, que será o que o microcontrolador do Arduino irá ler e executar internamente.

Arduino: Outras Plataformas

Existem outras placas de desenvolvimento que ocupam o lugar do Arduino. Em algumas delas, é até possível utilizar a IDE do Arduino para fazer a programação. Algumas plataformas são:

1. ESP-32: O ESP-32 é um microcontrolador bem mais potente que o Arduino, pois, a placa de desenvolvimento com esse microcontrolador tem mais memória disponível, processamento mais rápido, além de uma grande variedade de pinos de entrada e saída analógicos e digitais. Outra vantagem da ESP-32 é que ela já possui módulos internos de comunicação WIFI e Bluetooth. Além disso, é possível fazer a programação desta plataforma na IDE do Arduino.

2. Raspberry Pi: Já essa placa de desenvolvimento é tão avançada quanto o Arduino, pois, ela é similar a um PC de bolso, onde você pode instalar um sistema operacional baseado em Linux e programá-la nela mesma. O Raspberry Pi é compatível com a linguagem Micro Python para controle dos pinos de entrada e saída. Além disso, utiliza-se no processamento e memória. 

Conclusão

Em suma, o Arduino é uma plataforma versátil que disponibiliza várias ferramentas, satisfazendo desde os iniciantes aos profissionais. Assim, neste artigo, exploramos sua estrutura, como os microcontroladores e pinos analógicos e digitais. Esses componentes permitem que projetos variados se tornem realidade.

Além disso, discutimos a variedade de modelos do Arduino, adaptados a diferentes necessidades, desde o Uno para iniciantes até opções mais avançadas como a ESP-32 e a Raspberry Pi. Comparando com outras plataformas, o Arduino se destaca por sua simplicidade e foco em projetos eletrônicos.

Já o Arduino IDE facilita a programação, pois, permite que você escreva, compile e carregue código de maneira eficaz. Isso torna possível transformar ideias em ações, independentemente do nível de habilidade.

Por fim, o Arduino não é apenas uma placa de desenvolvimento, e sim uma ferramenta que impulsiona a criatividade e a inovação. Ao capacitar as pessoas a criar seus próprios dispositivos eletrônicos, o Arduino abre portas para projetos ilimitados, desde pequenas invenções até sistemas complexos.

Veja o post sobre projetos no Arduino e descubra como montar um projeto do zero com essa plataforma incrível!

Até a próxima!