quarta-feira, 31 de janeiro de 2018

Arduino – #0: Introdução à programação (Instalação)

Novo ano nova rubrica, esta pretende ser uma rubrica dedicada à análise dos conteúdos mais básicos mas, de grande importância para a utilização e programação das placas Arduino.
Esta tem como principal objetivo dotar os nossos leitores dos conhecimentos e ferramentas que possibilitem a passagem das suas ideias e projetos do papel para a BreadBoard.



Como já foi referido o Arduino é uma plataforma de hardware livre, que foi projetada com microcontrolador da Atmel, este permite-nos criar inúmeros projetos em áreas como a domótica, robótica e tudo o que possamos imaginar no mundo da eletrónica e programação, tanto a nível profissional, amador e educacional.
Este está hoje muito virado para a IoT (Internet of Things), sendo uma das áreas em franca expansão tanto ao nível dos projetos como das novas plataformas.


Parte #0 - Instalação do nosso Arduino 

Nesta primeira publicação iremos abordar a instalação e configuração do nosso Arduino no Windows, permitindo que desta forma possamos ligar este ao nosso computador da forma correta para garantir que conseguimos fazer o Upload dos programas criados ou de teste.
Para simplificar a explicação dividimos esta publicação em 9 etapas.

  1. Obter uma placa Arduino e um cabo USB
  2. Fazer Download da aplicação (IDE) oficial do Arduino
  3. Ligar o Arduino ao computador 
  4. Instalação dos drivers
  5. Executar o aplicativo (IDE) do Arduino
  6. Selecionar a nossa placa Arduino
  7. Selecionar a porta COM
  8. Abrir o exemplo "Blink"
  9. Fazer Upload do exemplo “Blink”

1. Obter uma placa Arduino e um cabo USB

Neste primeiro ponto assumiremos que já tem uma placa Arduino, podendo esta ser um Arduino Uno, Duemilanove, Nano, Mega, Diecimila ou outros. 
Iremos necessitar então de uma placa Arduino e de um cabo USB para ligar o mesmo ao nosso computador.
Este cabo é do tipo padrão (conector A para conector B), sendo o mesmo tipo de cabo que podemos encontrar em impressoras USB, por exemplo, no entanto para modelos como Arduino Nano e outros é utilizado o cabo USB com conector A para Mini-B.



2. Fazer Download e instalar aplicação (IDE) oficial do Arduino

Hoje existem varias maneiras, Softwares capazes de interagir com o Arduino, no entanto iremos aqui abordar apenas a utilização do software (IDE) original.
Para se fazer Download do software oficial teremos de ir a página oficial do Arduino e fazer o Download da versão mais recente para o nosso sistema operativos.



Uma vez finalizado o Download, teremos de descompactar os arquivos e em seguida instalar o aplicativo.


Aqui temos apenas de seguir os passos indicados, é algo simples e que não leva muito tempo.


3. Ligar o Arduino ao computador

O Arduino Uno, Duemilanove, Mega, Nano e outros são alimentados via USB através do computador ou podem ser alimentados através de um fonte de alimentação externa. No entanto se estiver a utilizar o modelo Diecimila terá de configurar a placa para obter a alimentação do cabo USB, pois este modelo não faz a seleção automática da fonte de alimentação sendo necessário selecionar a mesma com a ajuda de um jumper.



O jumper é uma pequena peça de plástico/metal que se encaixa em dois dos três pinos que ficam entre os conectores USB e o de alimentação externa. Para nos certificarmos se a alimentação está via USB temos que nos certificar que este está colocado nos dois pinos mais próximos da porta USB.

Quando conectar o Arduino ao seu computador através do cabo USB, o LED verde indicador da alimentação (marcado como PWR) deve acender, temos de ter em atenção que em alguns modelos não oficias de placas Arduino este led pode não ser verde mas vermelho ou de outra cor.


4. Instalação dos drivers

A instalação dos drivers para os Arduinos Uno, Duemilanove, Nano, Mega entre outros nos sistemas operativos Windows é algo muito simples, após ligarmos o Arduino ao computador, temos apenas que esperar que o Windows inicie o processo de instalação de drivers para um novo Hardware automaticamente. Se tudo correr bem, após alguns minutos estes estarão devidamente instalados. No entanto se passados alguns instantes, o processo falhar deve seguir os seguintes passos:
  1. Clique no menu iniciar e entrar no Painel de Controlo
  2. Selecionar Sistema e Segurança> Sistema> Gestor de Dispositivos
  3. Procurar na seção "Portas (COM e LPT)" por uma porta aberta chamada "ex.: Arduino UNO (COMxx)"
  4. Clicar com o botão direito do rato na porta "ex.: Arduino UNO (COMxx)" e selecione "Atualizar Driver...".
  5. Depois selecione a opção "Procurar software de driver no computador"
  6. Em seguida, navegue até a pasta "drivers" dentro do aplicativo do Arduino, na pasta que foi descompactada no início, e selecione o arquivo "arduino.inf".
  7. A partir daqui, o Windows completará a instalação dos drivers de forma automática.

5. Executar o aplicativo, IDE do Arduino

Iremos agora iniciar o IDE, o software oficial do Arduino para tal temos, apenas de fazer duplo click no seu ícone, sendo que se este não abrir no idioma pretendido pode alterar o mesmo através da janela de preferências (File > Preferences ou Arquivo > Preferências).
Aqui iremos assumir o Português padrão.


6. Selecionar a nossa placa Arduino

Após iniciarmos o IDE temos de configurar o mesmo para reconhecer o nosso Arduino, vamos iniciar pela configuração da placa que estamos a utilizar.
Teremos de ir ao menu (Ferramentas > Placa) e selecionar a que corresponde ao nosso Arduino.


Sendo no entanto necessário para algum modelo indicar ainda qual o seu chip (Processador) pois temos ATmega328 ou ATmega168.


7. Selecionar a porta COM

Para finalizar as configurações da nossa IDE teremos apenas de selecionar a porta COM onde a placa foi instalada.

Par tal teremos de ir ao menu (Ferramentas> Porta). É provável que ele seja COM3 ou superior uma vez que a COM1 e COM2 são normalmente reservados para portas seriais nativas, e não atribuídas a dispositivos USB. 


Para se descobrir qual a que teremos de escolher, poderemos desconectar o nosso Arduino e reabrir o menu “Porta” a que já não aparecer vai ser quase com 100% de certezas a porta onde estava conectado o nosso Arduino. 

Após isto volte a ligar a placa ao computador e selecione a porta serial (COM#) que surgir.
Aqui pode também ir por exclusão de partes, tentando fazer o Upload selecionando as portas COM de valor mais elevado, se acertar o Upload do código será feito com sucesso.



8. Abrir o exemplo "Blink"

Para testar a comunicação com o nosso Arduino vamos recorrer a um dos exemplos mais básicos o “Blink” este consiste e num código que faz piscar o LED do porto 13 indicado na placa com um L.

Para abrirmos o código do exemplo "Blink" temos de ir há janela (File > Exemplos > 1.Basics > Blink).



Não iremos entrar em detalhes relativos ao código deste exemplo isso fica para outra publicação, aqui o que interessa é entender como funciona a configuração da nosso IDE para reconhecer a nossa placa Arduino e conseguirmos assim fazer o Upload do código para esta sem problemas.


9. Fazer Upload do exemplo “Blink”

Após as configurações e aberto o exemplo “Blink” temos apenas que fazer o Upload do código para o nosso Arduino para tal basta carregar no botão "Envio" representado por uma seta no ambiente de desenvolvimento. 



Sendo de notar que o código pode e deve ser validado antes de se fazer o upload para evitar erros de compilação, ou seja devemos verificar o mesmo.
Para tal basta carregar no botão "Verificar" representado por um visto no ambiente de desenvolvimentos.


Podemos acompanhar o Upload através da barra que indica o estado do carregamento e podemos ainda verificar que os LEDs RX e TX na placa piscam. Se o upload for bem-sucedido e a mensagem "Transferência concluída." vai aparecer na barra de estados.

Alguns segundos após o upload terminar, você deve ver o LED do pino 13 na placa começar a piscar. 
Se isso aconteceu, parabéns! Você conseguiu configurar o Arduino e compilar o seu primeiro programa.

Se você tiver problemas, volte a verificar passo a passo para ver onde pode ter falhado ou aceda há página de resolução de problemas do site oficial do Arduino.




Considerações Finais

Esta é uma rubrica criada a pensar nos nossos leitores, que bem tentar dotar estes de todos os conhecimentos e ferramentas necessárias para a programação básica do Arduino.
Neste primeiro ponto podemos verificar que a instalação e configuração da nossa placa no Windows é algo muito simples.
No seguimento desta rubrica iremos abordar a partir desta publicação aspetos mais técnicos mais voltados para a programação.




Esperamos que este artigo tenha sido útil e se gostaram comentem e partilhem. Alguma dúvida ou questão deixem em comentário ou utilizem o formulário de contatos.


Um bom dia em nome da TecnoDomos.


Conteúdo redigido ao abrigo do novo Acordo Ortográfico

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