eletrônica & robótica open-source...motivação diversas aplicações práticas: robôs roupas...
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Globalcode – Open4education
Eletrônica & Robótica open-sourceVinicius Senger
Fundador Globalcode e Programador até a morte
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Agenda
IntroduçãoArduinoCircuitos e componentesIngressando na eletrônica / robótica
Globalcode – Open4education
Ingressando na eletrônica / robóticaProjetos GlobalcodeDemos
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Motivação
Está recomeçando uma febre de eletrônica amadora;Convergência tecnologia, criação e arte;Baixo custo de microcontroladores democratizam
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Baixo custo de microcontroladores democratizam invenções;Plataformas de hardware abertas estão sendo criadas;
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Motivação
Diversas aplicações práticas:RobôsRoupas eletrônicasMáquinas de corte e modelagem 3D de baixo custo;
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Segway open-sourceDesenvolvimento de celulares customizadosInstrumentos musicaisParedes interativasInstrumentação humanaCircuit bending
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Hardwares abertos
Esquemas e circuitos padronizados e abertos na internet;Usam microcontroladores ou microprocessadores de pequeno porte;
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Alguns são kits tipo “solde você mesmo”Não existe hardware open-source por definição, mas emprestam o termo...
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Eletrônica e robótica
Todo robô tem eletrônica mas nem toda eletrônica constrói um robô;Computação física: trocar código por pixel ou trocar código por física?
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Eletrônica básica é fundamental:Resistor, capacitor, diodo, transistor, etc.Soldagem básica: diversos vídeos no YouTube;Soldagem SMD é complicadoEletrônica é artesanato geek;
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Terminologia básica
Voltagem / amperagemEletrônica analógicaEletrônica digitalTransistor
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TransistorCircuito integradoDatasheetProtoboardPorta digital, analógica e PWM
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Agenda
IntroduçãoArduinoCircuitos e componentesIngressando na eletrônica / robótica
Globalcode – Open4education
Ingressando na eletrônica / robóticaProjetos GlobalcodeDemos
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Plataformas e controladores
Podemos dividir em:Plataformas para prototipagem de alto nível:
Sun Spot Lego Mind Storms Centilla
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Centilla
Plataformas para prototipagem + produção: PICArduino
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Arduino
Projeto criado na Itália pelo Mássimo Banzi no Interaction Design Institute Ivrea;Baixo custo de produção e alta aplicabilidade;Nasceu para complementar o aprendizado de programação, computação física e gráfica;
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programação, computação física e gráfica;Nasceu do Processing;Processing é um ambiente e linguagem de programação para criar imagens, animação e interação;
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Arduino
Baixo custo de desenvolvimento: Microcontrolador custa R$ 8;Arduino completo a partir de R$ 80,00;
Várias versões de Arduino:Mega, nano, lilypad;
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Mega, nano, lilypad;Apesar de ser programado em C, todo ambiente de desenvolvimento é Java;JavArduino.org = Projeto Globalcode para desenvolvimento de um compilador Java para Arduino
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DEMO:
Hello Arduino!
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Hello Arduino!
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Arduino
Baseado no ATmega 168:
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ATmega 168
Características do ATmega 168:RISC20 MIPS (20 Milhões de instruções por segundo)16Kb Flash / 512 b EEPROM / 1Kb RAM Estática
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16Kb Flash / 512 b EEPROM / 1Kb RAM Estática6 canais PWM6 conversores analógico/digital de 10 bits1 serial programável (USART)1 interface serial a 2 fios (I2C)
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Arduino com Protoboard
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Arduino em papel
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Arduino
Open-source: hardware e software;Diversas implementações do hardware:
Duemilanove;Freeduino (BR);Severino (BR);
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Severino (BR);Program-ME (BR – Globalcode);Paperduino;Lilypad;Arduino BT;Arduino Mega;Arduino Nano;
www.arduino.cc;
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Agenda
IntroduçãoArduinoProgram-MECircuitos e componentes
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Circuitos e componentesIngressando na eletrônica / robóticaProjetos GlobalcodeDemos
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Program-ME
Arduino da Globalcode;100% compatível e open-source;Será utilizado na Academia do Programador para ensino de lógica de programação e binária;
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ensino de lógica de programação e binária;Você pode montar sozinho tudo, comprar o circuito impresso com USB ou comprar pronto;
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Program-ME
Além dos compenentes Arduino o Program-ME inclui:
Um botão / chave9 Leds
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4 Transistores TIP 122Sensor de Luz – LDR2 Entradas para Servo motor2 Entradas para potenciômetroBuzzer
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Program-ME: #1
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Program-ME
Transistores
Buzzer
Chave Leds Servo motores
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Arduino
Transistores
Knobs/Pot.
LDR
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DEMO:
LDR & Processing
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LDR & Processing
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Program-ME / Arduino
Na prática os programas utilizarão portas digitais e analógicas para comunicação com componentes;Porta analógica fornece números inteiros de 0 a 1024
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Porta digital 0 ou 1 / HIGH ou LOWTemos porta digital PWM (Pulse with modularization) que permite “controle de potência digital”;
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DEMO:
Program-ME Potenciômetro
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Program-ME Potenciômetro e servo-motor
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Agenda
IntroduçãoArduinoProgram-MECircuitos e componentes
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Circuitos e componentesIngressando na eletrônica / robóticaProjetos GlobalcodeDemos
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Componentes
Motor / Controle:Servo motor, motor DC ou motor de passo? R$ 10Ponte H (L293D / L293E) R$ 5Transistor (TIP 122) R$ 1.5
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SensoresPyro sensor R$ 4Distância R$ 50 – R$ 100LM35 – Temperatura R$ 2LDR Luz – R$ 2Piezo – R$ 2
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Componentes
Comunicação:Rádio frequencia – R$ 15Infravermelho – R$ 8Xbee – R$ 120
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Rede TCP/IP com fio – R$ 120
Diversos:Acelerômetro, giroscópioFingerprint scanner (U$ 120)FlexiforceHumidade, alcool,
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Componentes para robótica
Hacking / Circuit bending / ReciclagemGPS da GarminiPhoneTelas de laptop
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Telas de celular Nokia antigoCarrinho de controle remotoMotores de impressoras, drives, scanners, etc.
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Ping
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Bússula
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LCD Touch
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SIM Reader
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Wave Shield
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XBee
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Lojas de componentes
www.parallax.comwww.sparkfun.comwww.makershed.comwww.liquidware.com
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www.liquidware.comwww.ladyada.netwww.adafruit.com
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Agenda
Introdução;Controladores, kits e devicesCircuitos e componentesIngressando na eletrônica / robótica
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Ingressando na eletrônica / robóticaProjetos GlobalcodeDemos
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Porque praticar?
Conhecer profundamente conceitos fundamentais;Problemas inusitados raros em ambientes corporativos;Praticar codificação;
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Praticar codificação;Diversão;Reciclagem eletrônica;Possibilidade de invenções de sucesso;Baixo custo de adesão;
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Startup Kit
Resistores, capacitores, diodo, transistor, relê;Buzzer, LDR, potenciometro, piezoMotor DCPonte H
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Ponte HProtoboardFerro de solda, estanho, desoldador;Jogo de chaves, 3ª mão, Santa Efigênia: Mult – Circuit New
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Agenda
Introdução;Controladores, kits e devicesCircuitos e componentesIngressando na eletrônica / robótica
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Ingressando na eletrônica / robóticaProjetos GlobalcodeDemos
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Projetos Globalcode
Lançamento Program-MECurso Eletrônica, Arduino e Robóticawww.javarduino.org = Compilador Java para Arduino
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Arduinowww.eletronlivre.com.br = Democratização da Eletrônica, Programação e Internet
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Agenda
Introdução;Controladores, kits e devicesCircuitos e componentesIngressando na eletrônica / robótica
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Ingressando na eletrônica / robóticaProjetos GlobalcodeDemos
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Surf-bot
2 Sun Spots para instrumentação e comunicação com PC;1 Arduino para controle de motores e sensores;2 Motores DC com redução de 100 RPMs;
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2 Motores DC com redução de 100 RPMs;Sensor de Luz;Sensor de distância;DEMO: código Java e código Arduino
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Contatos e sites
Time Eletrônica & Robótica Globalcode:Paulo Carlos dos Santos
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Paulo Carlos dos SantosBenedicto Franco JuniorJulio ViegasDr. SpockJosé Luis Sanchez Lorenzo
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Contatos e sites
vinicius@globalcode.com.brwww.arduino.ccwww.javarduino.orgblog.globalcode.com.br
Globalcode – Open4education
blog.globalcode.com.br