conheça o arduino

8/3/2019 Conhea o Arduino

1/9

Conhea o Arduino, uma plataforma de hardware microcontrolada

baseada no conceito de software e hardware livres para criao deprottipos de Eletronica.

contato

Monte seu proprio Arduino

by Joo Alexandre da Silveira

As opes de Arduino

O Arduino j montado e testado pode ser adquirido em sites decomercio eletronico tanto aqui no Brasil quanto l fora. Existe muitasopes de modelos conforme o microcontrolador embarcado, desde omais simples com o ATmega168 com comunicao RS-232 ou USB eat aqueles com o ATmega1280 com mais memria de programa emais entradas e sadas digitais. Mas tambem o leitor poder montarseu proprio Arduino a partir de componentes facilmente encontrados

em lojas de componentes eletronicos. Nesse caso propomos umcircuito bsico com o microcontrolador ATmega8 ou com o
http://www.ordemnatural.com.br/contato.htmlhttp://www.ordemnatural.com.br/contato.htmlhttp://www.ordemnatural.com.br/index.htmlhttp://www.ordemnatural.com.br/index.htmlhttp://www.ordemnatural.com.br/contato.html


2/9

ATmega168, alguns resistores e capacitores, um regulador de tensocomum e um conjunto de conectores do tipo mini-latchpara placa decircuito impresso. A placa proposta de face simples e poder serconfeccionada por qualquer mtodo caseiro, como o j consagradomtodo trmico a partir de uma impresso a laser. A fonte de

alimentao externa placa e pode ser qualquer carregador debaterias de aparelhos portteis, como o de telefones celulares, quefornea tenses entre 9 e 15 volts CC. Veja o circuito completo donosso prottipo na figura 1 e como ficou a montagem final na figura 2abaixo.


3/9

figura 1: circuito proposto para montagem

Hardware

Tanto o ATmega8 quanto o ATmega168 pode ser utilizado namontagem do nosso Arduino. Observe que no circuito no aparece oconversor TTL-RS232. Preferimos separar esse circuito da placaprincipal por uma boa razo: dar a opo ao montador de escolherque tipo de comunicao serial o seu Arduino ter com um PC, se RS-

232 ou USB. Para a comunicao RS-232 existe o conversor MAX-232que um circuito integrado muito fcil de encontrar em lojas de


4/9

componentes eletronicos, e por ser do tipo DIL de 16 pinos tambemmuito fcil de montar em uma pequena placa de circuito impresso eser conectado por um cabo diretamente entre uma porta RS-232 doPC e o conector SERIAL que aparece no diagrama.Num outro artigomostraremos a montagem de um circuito conversor TTL-Serial para

ser usado com o nosso Arduino.

Para a comunicao serial USB o conversor o FT-232RL, um circuitointegrado do tipo SMD de 28 pinos, um pouco mais difcil deencontrar no comercio, bem mais caro que o MAX-232 e demontagem mais complicada numa placa de circuito impresso caseiradevido ao tamanho e espaamento entre seus pinos. Mas tanto umtipo quanto o outro de conversor funciona normalmente com oArduino. A grande vantagem da USB que todo PC moderno temvrias dessas portas disponveis, e s os de mesa, os desktop, ainda

esto vindo com duas ou tres portas RS-232.

Descrio do Circuito

O microcontrolador alimentado com +5 volts nos pinos 7 e 20provenientes do regulador de tenso integrado LM7805, se o jumperJMP1 estiver na posio EXT. Os capacitores C1 a C4 formam osfiltros CC de entrada e de sada do regulador. No conector J1entramos com uma tenso de +9 volts a +15 volts de uma fonteexterna ou de um carregador comum de baterias com o positivo no

pino central.

O diodo D1 serve de proteo para o circuito no caso de o pinocentral ser negativo. O LED1, vermelho, acende se a tenso dealimentao do circuito estiver correta. Essa mesma tenso externatambem disponibilizada no primeiro pino do conector POWER. Atenso de +5 volts do regulador LM7805 alem de ser disponibilizadanos pinos dos conectores POWER e SENSOR segue tambem parao conector SERIAL para alimentar a placa externa com o conversorRS-232.

direita do diagrama temos o microcontrolador e os conectoresICSP, os dois digitais e o analgico. So 14 pinos digitais (D0 a D13)e 6 analgicos (A0 a A5). O pino de entrada de referncia (AREF)para o conversor A/D do Arduino fica no segundo conector digital. OLED de teste e o pino 3 do ICSP esto ligados no pino digital D13. Narea tracejada vemos um cristal de 16Mhz e dois capacitores de 22pFque formam o circuito de relgio para o microcontrolador. Esseconjunto cristal-capacitores pode ser substituido por um ressonadorcermico de 16Mhz que j inclui os dois capacitores no mesmoencapsulamento.


5/9

O microcontrolador uma vez configurado pelo bootloaderdo Arduino resetado pelo ltimo pino do PORT C (pino 1do microcontrolador),onde tambem temos um boto de RESET. Esse mesmo sinal deRESET segue para o pino 5 do ICSP e, atraves de um capacitor de100nF, para o circuito conversor serial externo, para onde vo

tambem os pinos digitais D0 e D1 que normalmente so reservadospara a comunicao serial do Arduino com um computador PC ou comoutro Arduino. Nesse conector SERIAL pode ser ligado um circuitoconversor RS-232 ou um USB. Se for usado um conversor USB ojumper JMP1 deve ser mudado para a posio USB e com isso oArduino passa a ser alimentado pela tenso +5 volts da porta USBdo computador PC. interessante observar que se no dispusermosde um carregador de baterias para conectarmos em J1 nosso Arduinopode ser alimentado por uma fonte externa de +5 volts diretamenteatraves do conector POWER. O microcontrolador aparece no meio

da placa.

Todos os pinos digitais e analgicos obedecem as mesmas posies edistanciamentos do Arduino padro. Na parte de cima ficam osconectores digitais e direita destes o conector SERIAL queacrescentamos para ligarmos a placa do conversor serial que sermontada parte. Na parte de baixo da placa est ojumperparaselecionarmos que interface serial estamos usando, se RS-232 ouUSB, e o conector analgico e o de tenses disponveis para outroscircuitos. esquerda deste acrescentamos tambem um conector de

tres pinos, o SENSOR, que uma extenso do pino analgico A0, atenso de +5 volts e o terra num s conector. direita da placa,temos o boto de RESET e acima dele o conector ICSP. Mais abaixodo RESET o conector de entrada de tenso para alimentar o Arduino.Os outros componentes so os capacitores e resistores, o reguladorde tenso e os dois LEDs. O LED vermelho acende para indicar que oArduino est corretamente alimentado e o LED verde o que vaiconectado ao pino digital D13 do Arduino e indica quando carregamosprogramas para o microcontrolador. Em nosso Arduino utilizamos umressonador cermico de 16 Mhz em vez do cristal e dois capacitores

de 22pF que aparecem no diagrama da figura 1. Nossa placa temsomente quatro pequenosjumpers.


6/9

figura 2

Lista de materiais para a montagem do Arduino proposto

Item Componente qtde Obs.1 Soquete DIL 28 pinos 1 Ou 2x DIL de 14 pinos

2 ATmega8 1 ou ATmega168

3 Cristal 16 Mhz 1 Ou ressonador cermico 16 Mhz

4 Regulador LM-7805 1 No precisa dissipador

5 Diodo 1N4148 1 qualquer um da srie 1N414x

6 LED 5 mm vermelho 17 LED 5 mm verde 1

8 Capacitor 100uFx25V 1 Tipo axial

9 Capacitor 10uFx25V 1 Tipo axial

10 Capacitor 100nFx100V 3 Tipo poliester

11 Capacitor 22pFx100V 2 Dispensados se usar ressonador

12 Resistor 220 ohms x 1/8W 2 Tipo cermico

13 Resistor 10 Kohms x 1/8W 1

14 Boto tipo campanhia 1 Micro-chave para circuito impresso

15 Jumper 3 pinos 1 Jumper com espaamento 2,54 mm

16 Conector mini-latch 8 pinos

fmea

2 Para os pinos digitais


fmea

1 Para os pinos analgicos


fmea

1 Para os pinos de tenses externas

19 Barra de pinos 6 pinos 90 graus 1 Para a placa serial


fmea

1 Para a entrada de sensor

21 Barra de pinos 2x3 fmea 1 Para o ICSP

22 Conector alimentao femea 1 tipo jackpara circuito impresso


7/9

A placa de Circuito Impresso

A placa de circuito impresso do nosso Arduino tem 7,5 cm por 5,5 cme de face simples. Veja na figura 3 o lado da solda e na figura 4uma sugesto de serigrafia no lado dos componentes na placa.

figura 3

figura 4

A placa de circuito impresso pode ser confeccionada por qualquermtodo caseiro, como o j consagrado mtodo trmico com

impresso ou fotocpia a laser numa folha de papel grassy. Nessecaso deve-se usar o desenho da figura 5, sem inverso do lado da


8/9

solda. Note que em nossa placa utilizamos um ressonador cermicona posio indicada como XTAL, se for utilizado um cristal e os doiscapacitores ceramicos de 22 pF o desenho da placa dever sermodificado para acomod-los. Os pinos 8 e 22 (GND) domicrocontrolador j vm conectados entre si dentro do

encapsulamento e portanto no desenho da placa no aparecemconectados.

figura 5

Uma vez pronta a placa de circuito impresso, o nosso Arduino podeser todo montado em umas poucas horas, dependendo daexperincia em montagens eletronicas do leitor. As unicasrecomendaes so para conferir mais de uma vez a montagem doscomponentes polarizados, como o diodo, os capacitores eletrolticos eos LEDs, e para se certificar que o microcontrolador estcorretamente alojado e orientado no seu soquete. Confira tambem seos quatro jumpers (so quatro pedaos de fios finos) foram

corretamente soldados nos seus respectivos lugares. Por fim, coloqueo strapde JMP1 na posio EXT.

Alimentando o arduino

Com o hardware do Arduino montado j podemos aliment-lo,embora ainda no possamos controlar nada com ele pois no temosnenhum programa carregado. Voc pode alimentar o Arduino deduas maneiras diferentes: ou com uma fonte externa ou umcarregador para aparelhos portteis com tenses entre 9V e 15V,

como o da figura 6 abaixo; ou diretamente com uma bateria comumde 9 volts com um cabo adaptado para o plug da bateria e para o


9/9

plug do mdulo, veja a figura 6. O positivo da fonte dever ser o pinocentral do conector macho que vai ligado ao Arduino.

figura 6

Ao conectar qualquer dessas fontes de tenso ao Arduino somente oLED vermelho dever acender de imediato indicando que o mduloest alimentado corretamente. Num outro artigo vamos montar umprogramador para o bootloader e o cabo serial e fazer nossosprimeiros experimentos com o nosso Arduino.

conheça o arduino

Documents