Nesta aula iremos entender melhor sobre os componentes da placa Arduino. Especificamente o modelo UNO, que é a que iremos utilizar com mais frequência neste curso.

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A placa Arduino foi criada tendo como principais objetivos ser barata e acessível em termos técnicos para hobistas e estudantes. Outra característica importante é o fato de ser “open-source”, ou seja, seu projeto esta totalmente disponível a qualquer um que deseje fabricar a sua própria versão de Arduino. Podemos encontrar facilmente o esquema, os arquivos para fabricação da placa de circuito impresso e também o firmware.

Apesar de nosso objetivo não ser o de fabricar placas, pelo menos o esquema eletrônico é de muita importância para conhecermos a total capacidade desta pequena maravilha. O esquema pode ser baixado no link:

https://www.arduino.cc/en/uploads/Main/arduino-uno-schematic.pdf

 

Primeiramente vamos identificar os conectores da placa:

Os conectores identificados pelos números 1 e 5 na figura abaixo servem para se fazer a carga de programas diretamente nos microcontroladores da placa. Provavelmente você não precisará fazer este tipo de operação em sua placa. Isso porque o microcontrolador que esta montado na sua placa já possui um programa, chamado de firmware, que executa as funções básicas para sua placa funcionar recebendo pela porta USB o programa que você desenvolver em seu computador.

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O conector identificado na figura pelo numero 2 é o conector de USB. O aluno irá conectar seu computador à placa Arduino através deste conector preferencialmente. Os programas desenvolvidos no computador serão baixados pela interface USB usando este cabo. Além disso, usaremos este cabo para alimentar a placa Arduino. Portanto a fonte do seu computador é que irá fornecer a energia para alimentar a placa Arduino durante o desenvolvimento e teste dos programas.

O conector 3 é outra fonte de energia da placa Arduino, porém se estivermos com o cabo USB conectado não precisamos alimentar a placa pelo conector 3. Este conector será utilizado para fazer a placa funcionar em modo autônomo, ou seja, independente do computador. Pode ser usada uma fonte de alimentação ou uma bateria. É um conector tipo JACK com o positivo no pino do meio. Os limites de tensão são entre 7V e 12V.

Os conectores 4 e 6 são onde o aluno poderá conectar o seu circuito externo com os pinos do microcontrolador da placa. Temos os sinais digitais, analógicos, porta serial e tensões de fonte. Detalharemos cada sinal durante as experiências práticas desenvolvidas no curso.

Em seguida iremos detalhar os componentes da placa Arduino. Acompanhe na figura abaixo a indicação de cada componente numerado.

O componente 1 é o botão de reset da placa. Ao ser pressionado este botão, o microcontrolador é resetado e reinicializado. Pressionar este botão pode resolver alguns problemas de conexão com a IDE do Arduino em seu computador. Caso apareça no computador uma mensagem dizendo que não é possível realizar a carga do programa na placa Arduino, aconselho primeiramente pressionar o botão de reset e tentar fazer a carga novamente.

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O componente 2 é responsável pela interface USB da placa Arduino. Ele realiza a conversão do sinal USB para um padrão de comunicação serial assíncrona que o microcontrolador pode interpretar. Esse componente pode ser um chip dedicado a esta função ou um microcontrolador a parte que tem um firmware que realiza esta função

O grupo de componentes identificador pelo número 3 compõe a fonte de alimentação da placa Arduino. Este circuito recebe a tensão externa do conetor Jack e converte para as tensões de trabalho 5V e 3,3V. Neste circuito há também uma função que escolhe automaticamente se a placa será alimentada pela tensão fornecida pelo conector USB ou pela tensão gerada na própria placa.

O grupo de componentes 4 são os leds montados na placa. Temos um led que está conectado a saída 13 do microcontrolador e que depende do programa sendo executado para acender. Os outros 2 leds indicam a troca de dados pela interface USB. Um deles pisca quando chega um dado pelo pino RX, enquanto que o outro pisca quando um dado é enviado pelo pino TX.

Finalmente o componente 5 é o microcontrolador principal da placa Arduino. Seu código é AtMega328P. Suas características principais são: possui 14 pinos de IO digitais, 6 pinos para uso como saídas PWM, 6 entradas analógicas. Na placa ele roda com um cristal oscilador externo de 16 Mhz.

Com isso concluímos esta aula prática. Agora o aluno deve continuar a acompanhar os exercícios práticos propostos neste curso tentando entender que tarefas cada componente da placa Arduino esta executando.