O Arduino Lilypad é um microcontrolador desenvolvido para projetos quem envolvam têxteis (tecidos) pois este pode ser facilmente costurado diretamente sobre os tecidos, juntamente com um leque muito basto de sensores, atuadores e fontes de alimentação utilizando para isto uma linha costura especial.
Este é um microcontrolador baseado no ATmega168V (a versão de baixa potência do ATmega168) ou no ATmega328V.
Este Arduino foi projetado e desenvolvido pela Leah Buechley e pela SparkFun Electronics.
- Microcontrolador: ATmega168 ou ATmega328V;
- Tensão de operação: 2.7-5.5 V;
- Tensão de entrada: 2.7-5.5 V;
- Pinos digitais I/O: 14 pinos (6 dos quais fornecem saída PWM);
- Canais de entrada analógica: 6 pinos;
- Corrente contínua por pino I/O: 40 mA;
- Memória Flash: 16 KB (dos quais 2 KB utilizados pelo bootloader);
- SRAM: 1 KB;
- EEPROM: 512 bytes;
- Velocidade do Relógio: 8 MHz;
- Dimensões: 50mm de diametro x 0,8mm de espessura (3mm de espessura com componentes).
Aviso: Não ligue o Arduino LilyPad a uma tenção superior a 5,5 volts, ou inverter a polaridade, pois se isso acontecer este ficará irreversivelmente danificado.
Alimentação
O Arduino LilyPad pode ser facilmente alimentado através da conexão USB se estivermos a ligar este através do adaptador FTDI ou de uma fonte de alimentação externa através dos pinos de alimentação.
Se for utilizada uma fonte de alimentação externa, esta deve fornecer uma tensão entre 2,7 e 5,5 volts. Sendo que esta pode ser um adaptador de AC para DC (transformador) ou de uma bateria. É de realçar, que este não pode ser ligado a uma alimentação com uma tensão superior a 5,5 volts, e tem de ser ter em atenção a polaridade da sua alimentação, pois este vai deixar de funcionar se um destes dois pontos não for respeitado, ficando irreversivelmente danificado.
Entrada e saída
Cada um dos 14 pinos digitais de I/O do Arduino LilyPad podem ser usado como entrada ou saída, usando as funções (pinMode(), digitalWrite() e digitalRead()). Eles operam a 3,3 volts. Cada pino pode fornecer ou receber um máximo de 40 mA e tem uma resistência pull-up interna (desconectado por predefinição) de 20-50 kOhms.
Funções especificas de alguns dos pinos:
- TWI: 2 (SDA) e 3 (SCL). Apoia uma comunicação TWI simples usando a biblioteca Wire.
- Interrupções Externas: pinos 2 e 3, estes pinos podem ser configurados para disparar uma interrupção em um valor baixo, uma alteração ascendente ou descendente da onda do sinal ou uma alteração no valor do sinal. Consulte a função attachInterrupt () para obter detalhes.
- PWM: os pinos 3, 9, 10, 11 e 13, fornecem 8 bits às saídas PWM com a função analogWrite().
- LED: pino 13, este tem um LED incorporado. Quando o pino apresenta o valor HIGH, o LED está ligado, quando o pino apresenta o valor LOW, ele está desligado.
- Entradas analógicas: A2-A5. O Arduino LilyPad possui 4 entradas analógicas, rotuladas de A0 a A11, todas elas também podem ser usadas como I/ O digital. Cada entrada analógica fornece 10 bits de resolução (ou seja, 1024 valores diferentes). Por padrão, as entradas analógicas medem de terra para 5 volts, embora seja possível alterar a extremidade superior de sua faixa usando a função analogReference().
Programação
O Arduino LilyPad pode ser programado através do Software (IDE) do Arduino. Temos apenas que verificar que estamos a programar este com uma versão do software igual ou superiores à 0010. No entanto este pode ser programado com versões anteriores, ficando algumas funções inacessíveis o que torna o sistema mais lento.
Mas para esta versão temos de ter ainda em conta que este não possui conexão USB direta, ou seja este não disponibiliza a ficha USB como a maioria dos Arduinos.
Logo para se programar o nosso arduino podemos seguir dois caminhos, programar este através de um outro Arduino ou através do conetor FTDI, sendo que neste segundo caso temos de adquiri um dipositivo FTDI que podemos conectar à ficha FTDI do nosso Arduino Lilypad e ao USB do nosso PC.
Mas para esta versão temos de ter ainda em conta que este não possui conexão USB direta, ou seja este não disponibiliza a ficha USB como a maioria dos Arduinos.
Logo para se programar o nosso arduino podemos seguir dois caminhos, programar este através de um outro Arduino ou através do conetor FTDI, sendo que neste segundo caso temos de adquiri um dipositivo FTDI que podemos conectar à ficha FTDI do nosso Arduino Lilypad e ao USB do nosso PC.
No Software (IDE) temos de fazer os seguintes 3 passos para instalar a nosso Arduino.
- Selecione "LilyPad Arduino" no menu Ferramentas > Placas;
- Escolher "ATmega328 ou ATmega168" no menu Ferramentas >Processador, de acordo com o nosso Arduino Lilypad;
- Por fim indicar a porta "COM" no menu Ferramentas > Porta, onde este está instalado.
O ATmega168V ou ATmega328V no Arduino LilyPad encontram-se pré-programados com bootloader o que nos permite carregar novos códigos para este sem se recorrer a um programador de hardware externo.
O bootloader pode ser ignorado, sendo que desta forma podemos programar o microcontrolador através do cabeçalho ICSP (In-Circuit Serial Programming).
Componentes/acessórios
Para quem trabalha com este Arduino existem sensores, atuadores, e suportes para baterias desenvolvidos para também ser costurados nos tecidos.Na imagem seguinte podemos ver um basto leque de componentes/acessórios que podem ser utilizados em conjunto com o Arduino Lilypad.
Lavável
“Lave por seu próprio risco. Nós lavamos ;).” Isto é o indicado na página oficial do Arduino.
Sendo este um dispositivo que vai ser costurado a tecidos (ex.: tshirt) logo sempre que tiver de lavar esta não vai estar a desmontar o Arduino. Por indicação do vendedor este é lavável sendo que terá de ser lavado à mão e com um detergente suave e secar pendurado à sombra.
No entanto temos de ter em atenção que a bateria de alimentação “fonte de alimentação” tem de ser removida antes da lavagem para evitar que este seja danificado!
Utilização
Como já foi referido este foi concebido para ser utilizado juntamente com têxteis, este é costurado juntamente com uma fonte de alimentação, sensores e atuadores a tecidos através de uma linha condutora especial, sendo assim fácil criar projetos que envolvam o Arduino Lilypad e peças de roupa.Na imagem seguinte podemos ver a sua utilização tipo, nesta podemos observar Arduino Lilypad e um buzzer a ser costurado com a linha condutora a uma peça de roupa.
Nota: A versão do Arduino Lilypad da imagem é diferente da quer estamos aqui a analisar, serve a imagem apenas para demonstrar o seu modo de utilização.
Links úteis
Pagina oficial Arduino Lilypad
SparkFun Electronics Lilypad
Lista de placas Arduino e sistemas compatíveis
SparkFun Electronics Lilypad
Lista de placas Arduino e sistemas compatíveis
Ficheiros para Download
Considerações Finais
Nos dias que correm existe a necessidade e vontade de criar sistemas mais próximos de cada um, sendo que as roupas são sem dúvida os objetos que mais próximos estão de todos os humanos e que nos acompanha para todos os lados.
Com as necessidades medicas e de controlo a roupa torna-se um suporte para novas tecnologias, podendo estas estar sempre presente para avaliar a condição do seu utilizador e permitir a atuação em tempo real sobre determinados sistemas.
O Arduino Lilypad foi concebido para este tipo de aplicações para poder dotar as nossas roupas e outros de capacidades de análise e de atuação sobre o meio que nos rodeio e sobre o nosso corpo.
Com as necessidades medicas e de controlo a roupa torna-se um suporte para novas tecnologias, podendo estas estar sempre presente para avaliar a condição do seu utilizador e permitir a atuação em tempo real sobre determinados sistemas.
O Arduino Lilypad foi concebido para este tipo de aplicações para poder dotar as nossas roupas e outros de capacidades de análise e de atuação sobre o meio que nos rodeio e sobre o nosso corpo.
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Um bom dia em nome da TecnoDomos.
Conteúdo redigido ao abrigo do novo Acordo Ortográfico
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