domingo, 8 de dezembro de 2013

Arduino Esplora, Por Onde Começar?

O Arduino Esplora é um dispositivo que possui um pequeno computador de bordo, chamado microcontrolador, que por sua vez, possui uma série de portas de entrada e saída. Como entrada, temos dispositivos tipo joystick, quatro “buttons”, um sensor de luminosidade (LDR), um “slider”, um microfone, um sensor de temperatura, e um acelerômetro. Como saídas, temos um buzzer e um LED de três cores (RGB). A primeira vista, parece um controle de video-game.

Com o Esplora, você pode escrever programas que tiram proveito das informações que chegam às portas de entrada (input) e as usam para controlar as saídas (ouput), da placa. Ou ainda, controlar seu computador como um mouse ou um teclado.

O Esplora é diferente de todas as placas anteriores do Arduino. Isso quer dizer que ele tem entradas e saídas já conectadas na placa, sendo que você não precisa saber como ligar os sensores eletrônicos ou atuadores, para usá-los. Como resultado, a programação para ele é um pouco diferente do que outras versões do Arduino. Ele tem sua própria biblioteca, que facilita leitura de sensores e acionamento de atuadores. Você verá como utilizar a biblioteca do Esplora neste guia e também pode acessar as páginas de referência (link).

Este guia o ajudará durante o processo de conexão do Esplora no seu computador, e do carregamento de um programa do Arduino, que é chamado de sketch.

·      1 | Adquirindo um  Arduino Esplora e cabo USB

·      2 | Faça Download do Arduino IDE

·      3 | Conecte a placa

·      4 | Instalando os drivers

      • Instruções para Mac OS X
      • Instruções para Windows
      • Instruções para Linux

·      5 | Programando a placa

      • Abrindo o exemplo Esplora blink
      • Configure o Arduino para Esplora
      • Selecione a porta USB
      • Carregando o programa

·      6 | Mudando o RGB LED

·      7 | Entradas atuando sobre Saídas

·      8 | Próximos passos

1 | Adquirindo um  Arduino Esplora e cabo USB

Este tutorial é para o Arduino Esplora. Se você possui outra placa leia o guia certo para a sua versão (link).

Você também vai precisar de um cabo Micro-USB (tipo "A" para "Micro-B"). Alguns telefones celulares ou MP3 usam este tipo de cabo para transferir dados de/para o computador, talvez você já tenha um cabo desses. Este conector é diferente do USB Mini, pois ele é mais fino. Você pode ver as diferenças clicando neste link (o conector que você vai precisar é o da esquerda na foto).

2 | Faça Download do Arduino IDE

Faça o download da versão mais atual do IDE do Arduino através da página de download. Você vai precisar da versão 1.0.3 ou posterior.

Quando o download acabar, descompacte o arquivo baixado em qualquer diretório. Não altere a estrutura de pastas do arquivo compactado, apenas clique duas vezes na pasta para abri-la. Devem existir alguns arquivos e sub-pastas dentro. Se você estiver no Mac, a pasta zip conterá apenas a aplicação.

3 | Conecte a placa

Conecte a placa do Arduino no seu computador, usando o cabo USB. O LED indicativo de energia, verde (escrito ON), deve ligar e o LED amarelo, marcado “L”, deve começar a brilhar. Depois de 8 segundos este LED amarelo começará a piscar.

4 | Instalando os drivers

Instruções para Mac OS X

·      A primeira vez que você conecta um Esplora em um Mac, o "Keyboard Setup Assistant" será lançado. Não existe nada para ser configurado com o Esplora, então você pode fechar a caixa de diálogo clicando no botão vermelho, no canto superior esquerdo da janela.

http://arduino.cc/en/uploads/Guide/OSXKeyboardNotification.png

Instruções para Windows

As instruções a seguir são para o Windows 7. Elas são válidas também para o Windows XP, considerando algumas pequenas diferenças entre as janelas de diálogo.

·      Conecte a sua placa e espere pelo Windows começar o processo de instalação dos drivers. Caso o instalador não inicie automaticamente, navegue até o Windows Device Manager (Start>Control Panel>Hardware) e encontre o Arduino Esplora na listagem de dispositivos. Clique com o botão direito e escolha Update driver.

http://arduino.cc/en/uploads/Guide/EsploraWindowsDrivers0.png

·      Na próxima tela, escolha "Browse my computer for driver software", e clique em Next.

http://arduino.cc/en/uploads/Guide/EsploraWindowsDrivers1.png

·      Clique no botão Browse... . Outra caixa de diálogo aparece: navegue até a pasta do Arduino que você acabou de fazer o download. Selecione a pasta drivers e clique OK, então clique em Next.

http://arduino.cc/en/uploads/Guide/EsploraWindowsDrivers2.png

·      Você receberá uma notificação de que a placa não passou no teste Windows Logo. Clique no botão Continue Anyway.

http://arduino.cc/en/uploads/Guide/EsploraWindowsDrivers3.png

·      Depois de alguns momentos, uma janela irá te informar que o wizard terminou a instalação do Arduino Esplora. Pressione o botão Close.

Instruções para Linux

Não existe a necessidade de instalar drivers para Ubuntu 12.04.

5 | Programando a placa

Duplo clique no ícone do Arduino. (Nota: se o Arduino carregar na linguagem errada, você pode mudar isso no menu File > Preferences).

Abrindo o exemplo Esplora blink

Abra o exemplo LED Blink sketch: File > Examples > Esplora > Beginners > EsploraBlink.

Nota: Se Você não ver o exemplo Esplora Blink, você precisará atualizar a biblioteca Esplora. Para fazer isso, saia do Arduino IDE e faça o download deste arquivo zip. Quando você descompactá-lo, você terá uma pasta chamada Esplora. Procure na sua pasta Documents (no OSX ou Ubuntu) ou My Documents (no Windows), pela pasta de sketchs do Arduino. Ela é chamada “Arduino” e deverá ser uma pasta dentro de outra chamada “Libraries”. Caso contrário, crie a pasta Libraries dento da sua pasta de sketch. Mova a pasta Esplora para dentro da pasta Libraries. Então inicie novamente o Arduino IDE. Agora você deve ser capaz de abrir o exemplo EsploraBlink, conforme descrito acima.

Configure o Arduino para Esplora

Precisamos configurar ao Arduino IDE para trabalhar com o Esplora. Abra o menu Tools > Board e escolha o menu Arduino Esplora.

Selecione a porta USB

O Arduino IDE precisa saber qual porta USB o Esplora foi conectado. O menu Tools > Serial lista as portas disponíveis:

·      se apenas um item é apresentado, clique nele;

·      se dois ou mais itens são apresentados, você pode desconectar o Esplora e reabrir o menu; o item que desaparecer do menu deve ser a porta USB do Esplora. Reconecte a placa e selecione aquela porta serial.

Carregando o programa

Agora, simplesmente clique no botão "Upload". Espere alguns segundos - você deve ver os LEDS RX e TX piscando. Se o upload der certo a mensagem do "Done uploading." aparecerá na barra de status da IDE.

Poucos segundos depois do upload terminar, você deverá ver o LED RGB amarelo da placa começar a piscar, mudando a cor de vermelho para verde passando por azul, amarelo, ciano, magenta, até branco. Se ele o assim fizer, parabéns! O seu Esplora está funcionando.

6 | Mudando o RGB LED

Agora que você verificou que o Esplora está conectado ao computador e o processo de upload funciona, é tempo de experimentar algumas de suas funcionalidades. O Esplora possui sensores de entrada, dos quais você pode obter informações deles utilizando o comando de leitura (read). E você também pode acionar atuadores, que são controlados usando comando de escrita (write). O LED RGB e o buzzer são dois dos principais atuadores. O joystick, potenciômetro linear (slider), microfone, acelerômetro, sensor de temperatura e pushbuttons são os sensores de entrada. Você pode também adicionar os seus próprios dispositivos de entrada/saída, usando os conectores TinkerKit.

Neste exemplo, veremos como piscar o LED RGB cada uma de suas cores separadamente, então veremos como acender as três cores ao mesmo tempo. A biblioteca Esplora, incluída no início do sketch, possui um número de métodos que facilitará o código a ser escrito.

O sketch abaixo é similar ao exemplo EsploraBlink, mas controla o LED de uma maneira um pouco diferente. Você pode também usar o comando Esplora.writeRGB() e configurá-lo vermelho, verde, e azul da seguinte forma:

Esplora.writeRGB(255, 255, 255);  // configura vermelho, verde, e azul com total intensidade

Ou então você pode acender as cores individualmente através dos comandos Esplora.writeRed(), Esplora.writeGreen(), e Esplora.writeBlue(), como veremos abaixo.

Copie o código abaixo e cole-o no Arduino IDE. Tenha certeza que você configurou corretamente a porta serial, e a placa Esplora, conforme vimos anteriormente. Conecte sua placa então carregue o código. Uma vez que o código estiver carregado, você deve ver o LED RGB piscando.

// include the Esplora library
#include <Esplora.h>

void setup() {
 
 // nada no setup 
}

void loop() {

 
 // escreve nivel de luminosidade para o LED vermelho
 
 // 0 siginifica que o LED está desligado, 255 para brilho total
  Esplora.
writeRed(255);

 
 // adiciona um atraso para manter o LED aceso por um tempo
 
 // 1000 milissegundos (1 segundo)
 
 delay(1000);

 
 // desliga o LED vermelho e liga o verde
  Esplora.
writeRed(0);
  Esplora.
writeGreen(255);

 
 // atraso de 1 seg.
 
 delay(1000);

 
 // desliga o LED verde e liga o azul
  Esplora.
writeGreen(0);
  Esplora.
writeBlue(255);

 
 // atraso de 1 seg.  
 
 delay(1000);

 
 // liga todos os LEDs
  Esplora.
writeRGB(255, 255, 255);

 
 // atraso de 1 seg. 
 
 delay(1000);

 
 // desliga todos os LEDs
  Esplora.
writeRGB(0, 0, 0);

 
 // atraso de 1 seg. 
 
 delay(1000);
}

7 | Entradas atuando sobre Saídas

O Esplora tem alguns sensores na sua superfície. Neste exemplo veremos como usar o potenciômetro (o slider na parte debaixo da placa) para mudar o brilho do LED RGB.

As entradas do Esplora geraram valores entre 0 e 1023, exceto os pushbuttons, que geraram valores 0 ou 1. Saídas não possuem a mesma faixa de valores. A saída do LED varia entre 0 e 255. Para obter valores de entrada escalares aos valores de saída você divide o valor de entrada por 4. Este novo número gerado será o resultado do nível de brilho do LED.

Copie o código abaixo e faça o upload como fizemos no exemplo anterior. Uma vez feito o upload, movimente o slider para um lado e para o outro. Você verá a luz vermelha do LED RGB mudar o seu brilho.

// include the Esplora library
#include <Esplora.h>

void setup() {
// nada no setup
}

void loop() {
 
 // leitura do sensor em uma variavel
 
 int slider = Esplora.readSlider()/4;

 
 // converte a leitura do sensor em niveis de luminosidade do LED
 
 byte bright  slider/4;

 
 // escreve o nivel de brilho no LED vermelho
  Esplora.
writeRed(bright);

 
 // adicionando atraso para o LED não ficar tremeluzindo:
 
 delay(10);
}

8 | Próximos passos

Existem alguns exemplos no menu File -> Examples -> Esplora que demonstram o que mais pode ser feito com o seu Esplora. Eles são divididos entre exemplos para programadores iniciantes e avançados. Se você está apenas começando, ou deseja conhecer as funcionalidades básicas, comece com os exemplos Beginners. Se Você é um programador experiente então os exemplos Advanced lhe ajudarão com algumas ideias.

Se você nunca programou na vida, existem alguns exemplos incluídos na IDE para lhe apresentar alguns conceitos de programação básica. Note que esses exemplos precisarão ser modificados um pouco para funcionarem com o Esplora. Você precisará incluir a biblioteca Esplora escolhendo o menu Tools> Import library... , e você precisará mudar o mapeamento de portas do Arduino para o Esplora. Para saber mais veja o Guide to using Esplora with the Arduino Examples

 

Você deve pesquisar as páginas de referência da biblioteca Esplora (link), para conhecer os diversos tipos de sensores e atuadores da biblioteca Esplora. Você pode ver mais exemplos na página de exemplos (link).

Se você tiver problemas, acesse o link troubleshooting suggestions.

Traduzido por Renato Aloi do original “Getting started with Arduino Esplora” (link).

Um comentário:

  1. Pessoal, o Arduino Esplora já está a venda na Loja do Curso Arduino em: http://www.seriallink.com.br/loja

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