A placa Arduino é uma placa de prototipação de circuitos eletrônicos. Nela você pode conectar vários sensores e atuadores diferentes, e programar para que eles reajam ou executem uma série de tarefas.

A placa Arduino se tornou popular por ser fácil de programar e de custo baixo.

Digital e Analógico

Um ponto importante para trabalhar com eletrônica digital é entender a diferença entre um sinal digital e um analógico.

Sinal digital

Um sinal digital é algo que só varia entre dois estados: Um e zero, ou ligado e desligado, ou verdadeiro ou falso. É representado pelo bit, a menor quantidade de informação possível, e seu uso revolucionou as telecomunicações, diminuindo a chance de erros de transmissão e recepção (para saber mais sobre isso, veja este excelente vídeo do Nerdologia sobre transmissão digital!). Um interruptor de uma lâmpada é digital no sentido em que só pode controlar se a lâmpada está ligada ou desligada.

Um LED pode ser controlado digitalmente. Você pode colocá-lo no estado 1 (ligado) ou 0 (desligado). Um relé é um componente elétrico que liga ou desliga um equipamento de alta voltagem (por exemplo um motor bomba de puxar água). Ele também só está em dois estados: Ligado ou desligado.

Na IDE do Arduino os comandos digitais de ligar e desligar algo são HIGH e LOW. Todas as portas da parte superior da imagem do Arduino são as chamadas portas digitais, e estão numeradas de 0 a 13.

Portas digitais do Arduino vão de 0 a 13
Sinal analógico

Já um sinal analógico varia dentro de uma faixa de valores. Um som, por exemplo, pode estar mudo, muito baixo, mediano, ou muito alto. Tudo aquilo que medimos em graus de intensidade é considerado uma medição analógica.

Sons captados por um microfone, distâncias captadas por um sensor, intensidade de luz medida por um LDR, ou mesmo temperatura e pressão do ar: Todos são dados analógicos.

O arduino possui 6 portas analógicas: São as que começam pela letra A seguida de um número, e estão na parte inferior direita da imagem. Elas vao da A0 até A5.

Portas analógicas vão de A0 a A5

Entrada e saída de dados

Outro conceito importante que precisamos é entender o caminho que o dado faz entre o ambiente e a placa Arduino. Os dados podem estar entrando para serem processados pela placa, neste caso chamamos o captador do dado de sensor. Veja uma lista de sensores e seus respectivos dados:

Quando o dado está “saindo” da placa Arduino, através de algo conectado a ela, chamamos esse algo de atuador. Os atuadores alteram o ambiente externo. Veja uma lista de atuadores diferentes:

Trabalhando com sensores e atuadores

Agora que você já entende a diferença entre sensores e atuadores, e entre digital e analógico, o que você precisa saber é que para trabalhar com o Arduino você precisa conectar um sensor ou atuador a uma devida porta, e depois dizer via código ao Arduino em que porta está o dispositivo, e de que tipo é. Você irá fazer tudo isso dentro da função void setup() do seu código. 

Segue uma tabela para resumir onde você pode conectar seus dispositivos e como configurá-los no sketch Arduino:

  Como configura Analógico Digital
Sensor
(envia dados para a placa)
Hardware Portas A0 a A5 Portas 2 a 13²
Código […] analogRead(porta);¹ pinMode(porta,INPUT);
[...] digitalRead(porta);
Atuador
(recebe dados da placa)
Hardware Portas 3, 5, 6, 9, 10 e 11 Portas 2 a 13*
Código pinMode(porta,OUTPUT);
analogWrite(porta, 128);
pinMode(porta,OUTPUT);
digitalWrite(porta, HIGH);
digitalWrite(porta, LOW);

Obs 1: Não é necessário nenhuma configuração no setup() para as portas analógicas, só precisa chamar o comando de leitura. 
Obs 2: Recomenda-se não usar as portas 0 e 1 pois é por elas que fazemos a comunicação serial com o computador via porta USB.

Código básico e IDE Arduino

A seguir temos o código básico que você precisa ter na sua IDE do Arduino para começar a programar:

A IDE do Arduino é um programa que você instala no seu computador para poder passar códigos (chamados sketches) para sua placa Arduino. A operação básica para enviar um sketch para sua placa é:

  1. Conectar sua placa Arduino;
  2. Abrir a IDE Arduino;
  3. Ir em Ferramentas > Placa e selecionar Arduino/Genuino Uno;
  4. Ir em Ferramentas > Porta e selecionar a porta onde está conectada seu Arduino Uno (se não souber, teste uma a uma)
  5. Ir em Sketch > Carregar para enviar o código para sua placa.

Para testar um código básico (o chamado Hello World! do Arduino) vá em Arquivo > Exemplos > 1.Basic > Blink, e carregue este Sketch para sua placa. Se tudo correr bem, ela deve começar a piscar um LED de 1 em 1 segundo.

void setup() {
// initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(1000); // wait for a second
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(1000); // wait for a second
}

O código a seguir será explicado linha a linha na parte seguinte do curso. 

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