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

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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.

Arduino e sistemas eletrônicos
Placa Arduino.
  • 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.
  1. 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.
  1. 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.
  1. 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!

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