AULA 5 - Microcontroladores - Engenharia

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PLANO DE AULA

CARGA HORÁRIA: 5 h
CARGA HORÁRIA TEÓRICA: 2 h CARGA HORÁRIA PRÁTICA: 3 h

MATERIAIS

Por aluno:

• 1 placa Arduino Uno
• cabo de comunicação/alimentação USB
• 1 computador PC com software Arduino IDE instalado
• 1 proto shield para montagens
• 1 potenciômetro;
• 1 resistor de 200 Ω
• 1 resistor de 10kΩ
• 1 led vermelho;
• 1 sensor de temperatura NTC;
• 1 sensor de temperatura LM35;
• cabos fêmea-macho

METODOLOGIA

• Exposição dialogada dos conteúdos disponíveis, em projetor multimídia.
• Navegação assistida em outros sites e portais, de conteúdos relacionados.
• Montagens práticas e desenvolvimento em computador de aplicativos.
• Testes de verificação e validação.

Portas Analógicas

É possível ler grandezas analógicas com o Arduino, além de valores digitais.

Para isto, existem 6 Portas analógicas para ENTRADA de dados:

• A0 (pino 14),
• A1 (pino 15),
• A2 (pino 16),
• A3 (pino 17),
• A4 (pino 18) e
• A5 (pino 19).

Não é necessário definir-se na função setup( ) se as portas serão usadas como entrada, ou saída.

A função de leitura das portas analógicas é a analogRead( PORTA )

  O microcontrolador do Arduino dispõe de um Conversor Analógico-Digital (ADC) de 10 bits, o que significa capacidade de quantificar 1024 patamares de valor: 0 a 1023. 

Ou seja, as tensões analógicas de entrada, que devem variar de 0 a 5 V, são quantificadas como:

• 0 - correspondente ao valor de 0 V (GND)
• 1 - correspondente ao valor de 1x(5 V - 0 V)/1024 = 0,0048828125 V
• 2 - correspondente ao valor de 2x(5 V - 0 V)/1024 = 0,009765625 V
• 3 - correspondente ao valor de 3x(5 V - 0 V)/1024 = 0,0146484375 V
• ...
• 1023 - correspondente ao valor de 5 V (VCC)

O programador deve saber como interpretar o número digital da conversão. Desta forma, podem ser lidos os mais variados sensores, desde que eles gerem um sinal de tensão de até 5V (limite permitido).

EXEMPLO 1: lendo dados de um potenciômetro

Para ler os valores diretamente em Volts:

void setup()
{ 
  Serial.begin(9600);
}

void loop()
{ 
   float valt;
   int val = analogRead(0);
  
   valt = (val*5.0)/1023;

   Serial.println(valt);

 }

EXEMPLO 2: lendo dados do potenciômetro para temporizar acionamento de led

Sensores

A leitura de valores analógicos é fundamental, porque a maioria dos sensores e transdutores fornece valor analógico, como saída.

O que é um sensor?

O que é um transdutor?

Circuitos com Sensores e Arduino

EXEMPLO 3: lendo um NTC e utilizando a equação de Steinhart-Hart

Outro projeto:

Termômetro com arduino - usando LM35

EXEMPLO 3: lendo o sensor de temperatura LM35

Código:

 void setup()
{ 
  Serial.begin(9600);
}
 
void loop()
{
  float temp=analogRead(0);
  float temperatura = 100*temp*(5.0/1023);

  delay(100);
  Serial.print("Temperatura [oC]: ");
  Serial.println(temperatura);

}

EXEMPLO 5: Acionando leds em função da luminosidade do local

Neste exemplo, quando diminui a luminosidade no fotoresistor, o Arduino aciona das lâmpadas de emergência, no caso, leds.

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