Como começar com Arduino: os componentes mais importantes que você precisa conhecer

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Quer começar a desenvolver os seus próprios projetos com o Arduino mas não sabe por onde começar? Neste artigo eu quero te ajudar nos seus primeiros passos e mostrar como é fácil entrar neste mundo fascinante!

E por falar em passo-a-passo, o primeiro é comprar os componentes para o seu próprio kit Arduino. Não, ele não é tão caro e você nem precisa de tantos acessórios para iniciar os seus experimentos. Com uma plaquinha Arduino Uno, um protoboard pequeno, um conjunto de jumpers e alguns componentes básicos você já consegue fazer coisas super bacanas!

Então, vamos começar explicando…

O que é Arduino

Para ser simples, basta dizer que ele é uma pequena plaquinha eletrônica com um processador que você consegue programar para ler sensores e acionar dispositivos seguindo alguma lógica que você tenha definido. Se você for curioso e quiser conhecer a história do Arduino veja o nosso outro post sobre quem criou esta incrível plataforma.

Os sensores são componentes eletrônicos capazes de converter as informações físicas de um ambiente, como a quantidade de luz sobre uma mesa, a temperatura da sua sala de TV ou a umidade do solo do seu jardim em informações elétricas que o nosso Arduino consegue compreender. Assim, ele é capaz de fazer alguma ação legal com isto. Por exemplo: pode-se ligar e desligar as luzes da nossa casa conforme a quantidade de luz incidente, controlar o ar-condicionado para manter uma temperatura desejada ou mandar um tweet para você se a sua planta estiver com sede. Quem aciona efetivamente as luzes e o ar-condicionado são os atuadores. Eles nos permitem comandar os diversos equipamentos do nosso dia-a-dia.

O protoboard, também conhecido como breadboard, é um grande amigo do Arduino. Ele nos ajuda a fazer nossas montagens, principalmente quando elas são pequenas ou estamos testando algo novo. Formado por vários pontos elétricos interligados, ele permite que os componentes eletrônicos façam conexões elétricas entre si.

Outro item que você também vai precisar são os jumpers. Eles são os fios que ligam o seu Arduino ao protoboard e também aos demais componentes do seu protótipo. Há várias cores disponíveis para te ajudar a não confundir onde cada coisa está ligada e também diversos tamanhos para nada ficar embolado.

Agora que você já conhece o Arduino, vamos tratar de alguns dos…

Componentes que não podem faltar na sua coleção

…e que vão te ajudar muito! São eles:

Resistores

O papel do resistor é, entre outras funções, limitar a corrente elétrica que flui em um circuito e evitar que ele queime. Lembra da Lei de Ohm que você aprendeu no colégio e não sabia para que servia? Ele é utilizado em diversas situações do nosso projeto.

LEDs

Os diodos emissores de luz (LED = Light Emitting Diode) são pequenas luzes utilizadas no Arduino principalmente para sinalização luminosa. Assim, você sabe visualmente que uma temperatura está elevada ou que o ar-condicionado foi acionado. Há várias cores, como o vermelho, amarelo, verde e mais recentemente o azul e o branco. Pode-se encontrar LEDs formado pelas três cores primárias (RGB = Red, Green, Blue) e com elas produzir diversas tonalidades diferentes combinando-as convenientemente. Os LEDs de potência deram origem às atuais lâmpadas de LED utilizadas na iluminação de ambientes com baixo consumo de energia e alta eficiência luminosa.

Botões e chaves

Ao pressionar um botão ou acionar uma chave, o usuário do nosso equipamento emite um comando manual solicitando que algo seja feito. O que fazer dependerá do nosso programa. Pode ser ligar ou desligar um motor, mudar o cenário da iluminação ou simplesmente diminuir a temperatura da sala. O botão de pressão é utilizado para emitir um comando durante o tempo em que ele se encontra pressionado. A chave possui estados estáveis que mantém um determinado circuito ligado ou desligado.

Sensores

Os sensores são dispositivos transdutores utilizados para monitorar o ambiente. Eles convertem informações do mundo físico em sinais elétricos de modo que o nosso Arduino possa manipulá-los. Os tipos mais comuns são temperatura, umidade, distância, luminosidade, obstáculos, posicionamento, presença de alguma pessoa em um ambiente, movimentação entre outros. A partir das informações obtidas com os sensores, o Arduino pode tomar alguma ação através dos atuadores.

Atuadores

Enquanto os sensores monitoram o ambiente, os atuadores atuam sobre ele. Isto significa que podemos interagir com o mundo físico ligando e desligando lâmpadas, motores, sistemas sonoros entre outros equipamentos. É importante que o atuador utilizado seja compatível com o tipo de dispositivo que ele esteja acionando.

Motores

Os motores são um tipo de atuador que converte energia elétrica em mecânica. Eles são comandados para movimentar cargas ou posicionar algo com precisão. Os três tipos mais utilizados com o Arduino são o motor de corrente contínua (DC), motor de passo e servo-motor.

Buzzers

Os buzzers  são utilizados para produzir uma sinalização sonora para o usuário. Operam vibrando uma cápsula piezoelétrica em uma determinada frequência e com isto conseguem emitir sinais audíveis. Os modelos com oscilador interno (buzzers ativos) emitem sempre o mesmo tom e podemos apenas ligar ou desligar o som. Os modelos sem oscilador (buzzers passivos) devem ser excitados diretamente pelo Arduino. Isto nos permite produzir diversos tons e reproduzir uma melodia.

Displays

Existem momentos em que queremos mostrar informações para o usuário do nosso equipamento, como por exemplo a temperatura e a umidade de uma sala. Para isto utilizamos os displays (que significam literalmente mostrar ou exibir em inglês). Há desde modelos simples formados por segmentos de LEDs até outros mais completos elaborados com uma tecnologia de cristal líquido que pode exibir imagens coloridas.

Teclados matriciais

Enquanto os displays são utilizados para exibir informações, os teclados matriciais servem para receber informações do usuário. Eles são parecidos com os botões mas as suas teclas estão dispostas em uma combinação de linhas e colunas que minimiza a quantidade de sinais necessários para lê-los. Um exemplo típico é utilizá-los para que o operador informe uma senha numérica ou configure a temperatura desejada em um sistema de aquecimento.

Módulos de comunicação

Um Arduino sozinho faz muita coisa, mas ele também pode trocar informações remotamente com outros Arduinos, computadores, celulares, tablets e fazer muito mais. Os módulos de comunicação são responsáveis por permitir esta mágica e ampliar em muito o campo de atuação dos nosso projetos.

Bacana! Mas…

Onde eu encontro tudo isso?

Se você está em Curitiba, pode comprar muitos destes componentes nas lojas de eletrônica em torno da Rua 24 de Maio, no centro da cidade. Vale a pena passear por lá para pesquisar e encontrar inspirações para os seus projetos.

Agora, se você prefere comprar os seus componentes pela internet e esperar que eles cheguem no conforto do seu lar ou escritório, veja algumas sugestões:

FilipeFlop

Localizada em Florianópolis (SC), a FilipeFlop é uma das maiores lojas de componentes eletrônicos para Arduino. Lá você vai encontrar Arduinos, módulos, shields, motores, sensores e diversos outros dispositivos que serão úteis para os seus projetos. Eles também contam com um blog com explicações e exemplos da maioria dos produtos vendidos.

Instituto Digital

A loja do Instituto Digital é pouco conhecida e não há tantos produtos, mas os preços são muito bons. Já comprei diversas vezes e nunca tive qualquer problema. Acredito que seja interessante conhecê-los e dar uma conferida.

Pronto! Com o seu próprio kit de componentes em mãos, vamos falar sobre…

Como programar o Arduino?

Isso mesmo. Como você imaginava que iria instruir o Arduino a ligar o aquecedor quando a temperatura estivesse abaixo de 15°C, por exemplo? A programação é a “receita de bolo” que diz o que, quando e como fazer cada ação em nosso projeto.

Para começar, você irá precisar de um programa especial chamado IDE do Arduino. O termo IDE significa Ambiente de Desenvolvimento Integrado (do inglês: IDE = Integrated Development Environment). Disponível para Windows, Linux e Mac OS X, ela é uma ferramenta completa para codificação e gravação do nosso projeto. Você poderá baixá-lo neste link aqui e instalá-lo no seu computador.

Agora que você já tem todos os elementos para começar os seus projetos com Arduino, experimente montar e gravar alguns exemplos.

Nos próximos artigos iremos tratar sobre como realizar boas montagens, como escolher os melhores componentes e principalmente muitas dicas sobre como programar o nosso Arduino.