Autor: Plataforma Brasil

A escolha de um microcontrolador para programação depende muito da situação. Em outras palavras, você deve encontrar o que é ideal para o tipo de projeto que deseja realizar. Infelizmente, este estado de coisas pode limitar o trabalho.

Felizmente, existe um microcontrolador que se adapta a qualquer situação: o Arduino. A placa Arduino é um elemento confiável capaz de executar um programa completo. Ele representa a solução certa para controlar a eletrônica. No entanto, em alguns casos, pode acontecer que enfrentemos um problema de formato ou espaçamento irregular com certas placas Arduino.

É justamente para lidar com esse tipo de situação que a placa Arduino Nano foi projetada. Esta placa tem muitas vantagens e é uma solução ideal para aprender a codificar com o IDE Arduino.

Arduino Nano:

O Arduino Nano é uma placa de 45 mm x 18 mm. Muito leve, pesa apenas 5g, o que permite se adaptar a pequenos sistemas eletrônicos de bordo e pequenos robôs. É a placa Arduino mais barato do mercado.

No entanto, seria um erro correlacionar seu preço com seu desempenho. Certamente, custa menos, mas oferece um serviço de qualidade e apresenta um desempenho tão notável quanto o de um UNO.

Possui 14 pinos digitais através dos quais fornece 40 mA no máximo. Além disso, incorpora mais 2 pinos analógicos do que o UNO. Isso dá 8 pinos analógicos para o Nano. Quanto à capacidade, possui memória Flash de 32Kb e memória dinâmica de 2Kb .

A particularidade desta placa, é que ela é muito minimalista e vem com uma distância entre eixos muito pequena. Notamos a ausência do conector DC de 2,5 mm no Arduino Nano.

É adequado para projetos onde é necessário intervir em um espaço muito limitado. Ele também é chamado para produzir sistemas leves ou flexíveis. O Nano pode ser conectado a um PC usando um cabo micro USB. Observe que o Nano é entregue sem o cabo, mas é possível obtê-lo comercialmente.

Há uma semelhança entre a placa Arduino Nano e a placa Arduino Uno, pois ambas são baseadas em um ATMega328 acoplado a um quartzo de 16 MHz. Podemos portanto dizer que o Nano é simplesmente o formato reduzido do Arduino UNO, que corresponde ao formato padrão DIL30.

Assim, durante o trabalho, torna-se fácil inserir o Arduino Nano em uma placa de ensaio. Também é possível soldá-lo em placas eletrônicas. Como resultado, permite trabalhar sem maiores dificuldades, pois torna-se fácil de usar.

A programação do Arduino Nano é feita exatamente como os outros com o Arduino IDE 1.7.8 ou com versões superiores.

O Arduino Nano integra todas as funcionalidades eletrônicas que permitem realizar trabalhos de programação sem dificuldade, mas também utilizar um microcontrolador integrado. Para fazer isso, você só precisa conectar a placa a um PC usando um cabo USB.

Características da placa Arduino Nano:

Microcontrolador: ATMega328
Tensão operacional : 5V
Tensão de alimentação (recomendada): 7-12V
E / S digital: 14 (6 são PWM)
Memória Flash: 32 KB
EEPROM: 1 KB
Freqüência de trabalho: 16 MHz
Dimensões: 0,73 ″ x 1,70 ″

Quais as vantagens do Arduino Nano?

O Arduino Nano tem muitas vantagens significativas:

• Simples

Conforme mencionado anteriormente, o Arduino Nano é a versão reduzida ou simplificada do Arduino Uno. Ele tem praticamente as mesmas funções de seu antecessor. A diferença notável está na porta USB. A conexão ao PC é feita por meio de um cabo micro USB. Devido ao seu tamanho, o Nano é uma ferramenta muito útil e prática para iniciantes em programação ou para quem deseja fazer programação por puro lazer. O seu pequeno tamanho é uma verdadeira mais-valia para os profissionais que pretendem realizar projetos que requeiram a conexão de sistemas leves.

• Um preço muito baixo

Em termos de preço, o Nano custa menos que o cartão UNO .

• Uma comunidade poderosa

Um dos fortes argumentos do Arduino diz respeito à sua comunidade. Na verdade, tem uma comunidade dinâmica e receptiva que permite que os projetos tomem forma. Esta plataforma de ajuda mútua é composta por profissionais e amadores que compartilham uma paixão comum: a programação. Portanto, em caso de dificuldade ou bloqueio, há sempre um membro pronto para ajudá-lo. Além disso, a maioria dos projetos já foi realizada por pelo menos um membro da comunidade, o que permite superar todas as dificuldades.

A comunidade Arduino é simplesmente um centro de recursos acessível a qualquer pessoa que queira fazer programação. Existem muitos links e postagens úteis sobre tópicos tão diversos quanto membros da comunidade. Assim, no caso de problemas específicos com um código, você se beneficiará de ajuda e conselhos valiosos.

Quais as desvantagens do Arduino Nano?

Se o Arduino Nano tem algumas vantagens, não deixa de ter suas críticas. Aqui estão alguns pontos para classificar como contras:

• Falta de opções de conectividade

A maioria das placas Arduino não possui opções de conectividade. E a placa Arduino Nano não é exceção. Portanto, também observamos a ausência de opções de conectividade na placa Arduino Nano.

Por exemplo, a placa Nano não oferece funcionalidade de Wi-Fi ou Bluetooth on-board. Considerando os avanços tecnológicos e o surgimento de soluções como a casa inteligente e a Internet das Coisas (IoT), esse pequeno detalhe pode ser muito desvantajoso.

• Falta de memória

Um segundo detalhe que limita o poder da placa Nano diz respeito à memória. Se é possível que a placa Nano suporte um número impressionante de códigos, seus limites são observados ao realizar projetos relacionados à robótica ou builds com interfaces de usuário complexas. Uma memória de 32 kb é relativamente insuficiente para realizar esse tipo de tarefa.

A isso, deve-se acrescentar que certos processos avançados podem exigir velocidades mais altas do que aquelas que um relógio calibrado a 16 MHz pode suportar, ou seja, a velocidade do Nano.

Se você for novo no Arduino, não hesite em consultar a página da sobre o que é Arduino na Plataforma Brasil.

Como funciona a operação da placa Arduino Nano?

Para funcionar, a placa Nano precisa ser alimentada por um conector mini-USB. Também é possível usar uma fonte de alimentação externa com as seguintes características 6-20 V (pino 30). Você também pode usar uma fonte de alimentação externa não regulada de 5 V (pino 27).

Para programá-lo, você pode usar o software de programação livre de royalties disponível para download e disponibilizado pela Arduino.

Ao programar, os cartões-alvo para escolher são os seguintes:

• Arduino Diecimila
• Duemilanove ou Nano com ATmega16
• Arduino Duemilanove ou Nano com ATmega328 “

Deve-se observar que o microcontrolador ATmega328 da placa Arduino Nano possui um bootloader. Isso garante o download de novos códigos sem a necessidade de um programador de hardware adicional. No entanto, existe uma solução que elimina a necessidade do bootloader para programar o microcontrolador usando o conector de programação serial em circuito.

O que é o Arduino Mega?

O Arduino Mega é o modelo mais avançado e poderoso da famosa placa eletrônica. Ele permite realizar um máximo de ações e oferece um potencial tal que é possível focar nos sistemas mais complexos. Esta placa pode ser usado por amadores experientes, mas destina-se principalmente a especialistas que poderão fazer um uso mais profissional dele.

Para começar, devemos voltar à origem do Arduino. Esta placa eletrônica programável serve como um microcontrolador para o projeto e controle de montagens eletrônicas, mecânicas, domótica ou robótica. Na verdade, graças ao Arduino, é possível criar engenhosos sistemas amadores ou profissionais, como sistemas de controle para vários componentes de sua casa. Graças ao Arduino, você pode usar seu smartphone como controle remoto, por exemplo, para acender ou apagar as luzes de sua casa, ou ainda baixar ou aumentar suas persianas elétricas, regular a temperatura de sua casa controlando o aquecimento à distância, etc. ..

Se você é novo no Arduino, pode verificar qual o melhor kit Arduino para começar.

Essa joia tecnológica nasceu do desejo de professores e alunos de uma universidade da Itália, de democratizar esse sistema e mostrar o quão acessível ele é ao maior número; mesmo para aqueles que não estão absolutamente familiarizados com linguagens de programação! Desde 2006, o Arduino agora pode ser encontrado em qualquer lugar na Internet a preços acessíveis. Mas é sobretudo a diversidade de tutoriais, fóruns e vídeos produzidos por amadores, que conferem o prestígio e a grande força de acessibilidade deste placa eletrônica. Na verdade, seguindo as explicações em imagens, conseguimos muito facilmente conseguir coisas bastante técnicas, sem ter qualquer base de codificação, ou muito pouco. Os resultados obtidos podem motivar mais de um a querer aprender e experimentar as técnicas e, assim, desenvolver novos processos ainda mais eficientes. Geeks, amadores, profissionais, artistas e criadores, encontraram, graças a este sistema, uma fonte de expressão criativa e artística! Você só precisa ver a multidão de criações existentes e compartilhadas na web para perceber isso.

Agora que você sabe um pouco mais sobre a chegada desse sistema ao mercado, vamos ver a peculiaridade do modelo Mega. Existem várias placas Arduino no mercado, com diferentes configurações e características de energia e, portanto, correspondendo a diferentes tipos de necessidades.

Existem também outras placas eletrônicas derivadas do Arduino, ditas não oficiais, que possuem exatamente as mesmas funcionalidades, mas são desenvolvidas por independentes com sua própria marca. Isso foi possível com o compartilhamento dos planos de construção do referido mapa. Esses cartões são mais baratos; no entanto, se você quiser uma qualidade impecável, consulte as placas Arduino oficiais.

Descrição do Arduino Mega

Arduino Mega é uma placa de desenvolvimento de código aberto construída com um microcontrolador modelo Atmega2560 que possui pinos de entrada e saída (I / O) analógicos e digitais. Esta placa é programada em um ambiente de desenvolvimento que implementa a linguagem de processamento / fiação. O Arduino pode ser usado no desenvolvimento de objetos interativos autônomos ou pode se comunicar com um PC através da porta serial (conversão com USB) usando linguagens como Flash, Processing, MaxMSP, etc. As possibilidades de fazer desenvolvimentos baseados no Arduino são limitadas pela imaginação.

Esta nova versão do Arduino Mega 2560, além de todas as características do seu sucessor, usa um microcontrolador ATMega8U2 em vez do circuito integrado FTDI. Isso permite velocidades de transmissão mais altas através de sua porta USB e não requer drivers para Linux ou MAC (o arquivo inf é necessário para Windows) também agora tem a capacidade de ser reconhecido pelo PC como teclado, mouse, joystick, etc.

Características:

• Microcontrolador ATmega2560.
• Tensão de entrada de – 7-12V.
• 54 pinos de entrada / saída digital (14 deles são saídas PWM).
• 16 entradas analógicas.
• Memória flash de 256k.
• Velocidade de clock de 16 MHz.
• Dimensões: 102 mm x 53 mm

Documentos:

• Download do IDE do Arduino
• Página inicial do site do Arduino
• Página do produto
• Referência para programação

A placa Arduino Mega é melhor que as outras placas?

O Arduino Mega, como uma placa de última geração, possui recursos adicionais em comparação com outros modelos Arduino:

O Arduino Mega possui a seguinte configuração: microprocessador ATMega2560, 16 entradas analógicas, memória flash de 256 kB, memória SRAM de 8 kB, memória EEPROM de 4 kB, 54 pinos de I / O incluindo 14 PWM, 3 portas seriais …

Que é muito mais completo que o modelo Uno, a placa reservada para iniciantes que possui apenas: 6 entradas analógicas, uma memória flash de 32 kB, uma memória SRAM de 2 kB, uma memória EEPROM de 2 kB, 14 pinos I / O incluindo 6 PWM. ..

A placa Mega é, portanto, mais poderosa, permite muito mais liberdade e montagem mais extensa do que outras placas Arduino. Resumindo, esta carta representa o próximo nível: você será capaz de fazer coisas que não conseguiria com uma carta mais clássica.

Como exemplo, você pode, por exemplo, controlar 48 servomotores simultaneamente com um Mega, enquanto você só pode controlar 12 por vez com uma placa Uno ou Arduino Nano .

Embora a placa exija mais conhecimentos técnicos, você não terá problemas em encontrar informações na internet graças a treinamentos, tutoriais, vídeos, etc.

A placa Mega pode ser conectada por USB ao computador, o que permite uma programação completa e fácil através da interface do software Arduino. Isso também é possível no modelo Uno, mas não no Nano, que exigirá um cabo Mini USB.

Todos os pinos de I / O permitem que você conecte mais blindagens (módulos que melhoram sua placa Arduino: estenda a capacidade de armazenamento de programa da placa, adicione opções adicionais: conectividade WiFi, booster, adaptador microSD, etc.).

Quais as desvantagens do Arduino Mega em comparação com as outras placas?

Como qualquer placa Arduino, também tem algumas falhas:

O Arduino Mega é reservado para especialistas e confirmado em programação porque requer muito mais conhecimento em codificação (C e C ++) para ter sucesso na implantação de um sistema de prototipagem elétrica, eletrônica, domótica ou robótica. Assim, você não conseguirá usar todo o potencial que o Mega oferece se não possuir um certo nível de habilidades de programação. Ao contrário das placas Uno e Nano, que exigem apenas alguns princípios básicos para você começar.

Por ser um modelo mais eficiente, a placa também é mais caro que os outros modelos. Conte cerca de 35 a 50 € por um modelo Mega, em comparação com um modelo Uno que vai custar cerca de vinte euros. Sabendo que você também precisará investir em um kit inicial (que contém componentes eletrônicos fundamentais, sensores, uma placa de teste, um manual de instruções e um kit educacional para aprender) ou um kit para uso mais avançado (conteúdo personalizável), que você irá encontre a preços variados, dependendo do que você planeja fazer.

A placa tem uma pinagem específica em comparação com outros cartões. O que o torna incompatível com certos componentes.

Em caso de dúvida sobre alguns termos, convidamos você a ler nosso artigo: O que é Arduino?

Para quais usos a placa Arduino Mega é ideal?

Como explicado acima, a placa Arduino Mega requer um uso mais extenso das capacidades de programação e, portanto, implica em ter habilidades muito mais avançadas.

Para aproveitar ao máximo as características de potência de sua placa Arduino Mega, é aconselhável fazer protótipos experimentais que abordem temas mais sérios e técnicos: como robótica ou automação residencial. É realmente avançando neste tipo de terreno, que você será capaz de realmente compreender e perceber a diferença de potencial, bem como a possível diferença, é claro, entre uma placa Uno e uma placa Mega.

Na verdade, se você deseja codificar e desenvolver inteligência artificial para um robô, será muito mais fácil fazê-lo graças ao poder oferecido pelo Mega. A partir daí, um número quase infinito de possibilidades estão disponíveis para você: programar o robô para executar ações específicas, etc.

Também é possível fabricar um detector de metais graças a uma tela conectada, um veículo de exploração em miniatura com uma câmera de bordo que pode ser controlada a partir de seu smartphone, um detector de obstáculos, uma caixa de automação residencial, códigos mais ou menos complexos para fazer executar várias ações em um robô, etc …

Você também pode fazer edições amadoras menos complexas, exatamente como nos modelos de cartão mais simplistas: Uno, Nano …

Neste guia, daremos um exemplo fácil de como conectar e controlar um Servo Motor 360º e 180º padrão. Controlando através de uma entrada analógica, neste caso um potenciômetro.

Arduino é uma plataforma open source, baseada em uma placa simples com entradas e saídas analógicas e digitais. Possui ambiente de desenvolvimento baseado na linguagem Processing / Wiring. Você pode receber sinais de uma variedade de sensores e afetar seu ambiente controlando luzes, motores ou atuadores, trabalhando de forma autônoma ou por meio de um programa executado em um computador (por exemplo, Macromedia Flash, Processing, Max / MSP, Pure Data, SuperCollider ) Consiste em um microcontrolador Atmel AVR que vem pré-programado com um Boot Loader, então você não precisa de um programador externo.

Um Servo Motor é um dispositivo de atuação que tem a capacidade de ser localizado em qualquer posição dentro de sua faixa de operação e permanecer estável nessa posição. Ele consiste em um motor de corrente contínua, uma caixa de engrenagens e um circuito de controle, e sua faixa de operação é geralmente inferior a uma volta completa.

O ponto de referência ou setpoint – que é o valor da posição desejada para o motor – é indicado por um sinal de controle quadrado. A largura de pulso do sinal indica o ângulo de posição: um sinal com pulsos mais amplos (ou seja, de maior duração) colocará o motor em um ângulo maior e vice-versa. No caso do Servo Motor 360º, mudar a largura do pulso reduzirá a velocidade ou mudará a direção do pulso.

A placa Pulse-Width Modulation tem 6 saídas PWM, que usaremos para controlar os motores.

Componentes a serem usados em um Servo Motor com Arduino

•  Duemilanove ATMega328
•  Servo Motor padrão DYS3003 (180º
•  Servo Motor padrão DYS0209 (360º)
•  Resistência variável de 10k
•  Fonte 5v DC 1000mA
•  Placa Proto

Diagrama de ligação em um Servo Motor com Arduino

Conexões em um Servo Motor com Arduino

•  Conectamos a placa Arduino ao USB do PC ou a uma fonte de 9V.

•  Conectamos o Servo Motor a uma fonte externa de 5V. O Servo Motor não deve ser conectado à saída de 5 V da placa Arduino devido ao alto consumo. Os pinos de saída do Arduino podem fornecer até 40mA, no entanto, os motores podem ter picos de cerca de 700mA.

•  Conectamos o cabo de sinal do Servo Motor a uma das saídas PWM da placa Arduino. Neste exemplo usaremos a saída 3 PWM do Arduino, o fio de sinal do Servo Motor é o laranja.

•  Conectamos o potenciômetro (resistência variável) a uma fonte de 5v e uma das entradas analógicas da placa Arduino (neste caso ocupamos o Analog IN número 2)

Caixa de conexão:

A conexão do Servo Motor com Arduino pode variar dependendo do fabricante, aqui estão algumas configurações para marcas bem conhecidas.

A cor do fio de cada terminal varia com cada fabricante, embora o fio do terminal de alimentação positivo seja sempre vermelho. O fio do terminal de alimentação negativo pode ser marrom ou preto e o fio do terminal de entrada de sinal geralmente é branco, laranja ou amarelo.

Para realizar o exemplo ocuparemos os motores DYS0209 e DYS3003 com 360º e 180º respectivamente.

Especificações:

Acessórios:

Largura de pulso conforme testado no Laboratório MCI

No exemplo que iremos detalhar, vamos operar esses dois tipos de motores usando a mesma conexão detalhada acima.

Para fazer os motores funcionarem, vamos ocupar uma saída PWM (Pulse Width Modulation), e através de um sinal analógico (potenciômetro), vamos regular a largura de pulso do sinal e com isso a rotação do servo motor.

No caso do motor 360º podemos regular a sua velocidade e sentido de rotação, para isso utilizamos o seguinte código:

float potPin = 2 // "ENTRADA DE SINAL DO POTENCIOMETRO 
 int pwmPin = 3 // SAÍDA DE  SINAL SERVO MOTOR 
 int sensorValue;
 float calibrate;

void setup () {
      pinMode (pwmPin, OUTPUT) ;
 }
 void loop () {
     sensorValue = analogRead (potPin);
     Calibrar = mapa (sensorValue, 0, 1024, 120, 240); 
 / * configurações de largura de pulso de acordo com o potenciômetro * / 
     analogWrite (pwmPin, calibrar); / *  Largura  do  pulso 
 como  a  conversão  da entrada analógica para * / digital

Após definir as variáveis ​​e configurar o PWM como uma saída no bloco de configuração, lemos o valor da entrada analógica e, em seguida, usamos a função “map”, que essencialmente nos permite converter uma faixa de variação em outra.

Neste caso, conectamos o potenciômetro a uma entrada analógica. As entradas analógicas no Arduino são de 10 bits, portanto, entregam valores entre 0 e 1023 (210 – 1 = 1023). A faixa de tensão que está entrando na entrada analógica é fornecida pelo potenciômetro e pode variar entre 0 e 5 volts. Consequentemente, quando temos 5 V na entrada analógica, a função analogRead fornecerá um valor de 1023 e quando tivermos 0 V na entrada, a função fornecerá um valor de 0.

Pegamos o sinal obtido com a função analogRead e com ele variamos a largura de pulso da saída PWM usando a função analogWrite. Esta função recebe como parâmetro um número inteiro entre 0 e 255.

Neste exemplo, vamos configurar a saída do PWM para trabalhar na faixa de 120 a 240, para obter apenas a largura de pulso que precisamos de acordo com as especificações do motor 360º, desta forma limitamos o potenciômetro aos valores que precisamos que o motor se mova, para isso usamos a função de mapa:

void loop () {
sensorValue = analogRead (potPin);
calibtrate = map (sensorValue, 0, 1024, 120, 240);
}

Para o motor 180º, usamos o mesmo código, mas variamos a saída do PWM da seguinte forma:

void loop () {
sensorValue = analogRead (potPin);
calibrar = mapear (valor do sensor, 0, 1024, 50, 240); 
}

E então, o que achou de ler sobre como conectar e controlar um Servo Motor com Arduino? Ficou alguma dúvida em relação ao conteúdo que trouxemos hoje sobre tecnologia na Plataforma Brasil? Conte a nós, comente abaixo!