Introdução

Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica open-source, ou seja, uma plataforma de criação de circuitos eletrônicos ou sistemas antes da produção em larga escala ou final. Sua estrtutura consiste em uma placa de hardware e um ambiente de desenvolvimento programável (IDE). A placa Arduino possui um microcontrolador (pequeno computador), que através de entradas e saídas digitais e analógicas é capaz de controlar diversos dispositivos eletrônicos, como sensores, motores e LEDs. Já a IDE do Arduino permite programar a placa utlizando-se da linguagem C/C++, que executa diversos comandos, estabelecendo instruções para o dispositivo entender e executar de acordo com os parâmetros desejados.

https://wokwi.com/projects/new/arduino-uno

Componentes Básicos

1. LEDs (Light Emitting Diodes) -> Pequenas lâmpadas que acendem quando corrente elétrica passa por elas, indicando o estado de um sistema.

   • Cátodo = -
   • Ânodo = +
   • Geralmente abastecido com uma alimentação de 1,8 ou 3 volts

2. Resistores -> É o componente que limita a quantidade de corrente elétrica, utilizado para proteger outros componentes de receberem muita corrente e se queimarem.

   • Não tem polaridade
   • Utiliza-se apenas no terminal positivo
   • Cada resistor possui um padrão, os mais fáceis de achar são de 480ohm ou 330ohm, utilizar um frequência menor que a ideal diminui a vida útil do componente e maior que a ideal diminui a luminosidade (caso de LED)

3. Botões (Push Buttons) -> Dispositivos de entrada que permitem ao usuário interagir com o Arduino, enviando sinais de alta ou baixa (on/off).

   • Terminais verticais são idênticos (curto-circuitados)
   • Terminais Paralelos são distintos

4. Sensores -> Dispositivos que detectam mudanças no ambiente e enviam essa informação ao Arduino. Tipos:

• Sensor de temperatura: Detecta mudanças de temperatura,
• Sensor de luz (LDR): Detecta a quantidade de luz ambiente,
• Sensor de ultrassom: Mede distâncias.

5. Motores -> Dispositivos que convertem energia elétrica em movimento. Tipos:

• Servo motor (Controla posição e ângulo),
• Motor DC (Gira em alta velocidade e pode ser controlado com um transistor),
• Motor de passo (Gira em passos discretos, ideal para controle preciso de posição).

6. Displays -> Dispositivos de saída que mostram informações ao usuário. Tipos:

• Display de 7 segmentos, mostra números e alguns caracteres)
• LCD (Liquid Crystal Display), mostrar texto e gráficos.

7. Potenciômetros -> Resistor ajustável, que permitem variar a resistência manualmente. Tipos:

• Logaritmico
• Linear

8. Protoboard -> Uma placa usada para montar circuitos temporários sem a necessidade de solda.

   • Os slots das extremidades (+ e -) são interligados verticalmente
   • Os slots centrais (a,b,c,d,...) são interligados horizontalmente

9. Transistores -> Componentes que podem atuar como interruptores ou amplificadores de correntes.

10. Capacitores -> Armazenadores e liberadores de energia elétrica, usados para estabilizar a alimentação e filtrar ruídos.

11. Diodos -> É um componente que permite a passagem de corrente elétrica em apenas uma direção

Onde comprar materiais

Brasil

• Usina Info
• RoboCore
• Ponto da Eletrônica
• Solda Fria

Exterior

• Aliexpress
• DFRobot
• Seeed Studio Bazaar
• Sparkfun
• Pololu

Introdução à Eletrônica

Conceitos Básicos

1. Carga Elétrica -> É a propriedade das partículas subatômicas, que causam as forças elétricas, podendo ser positivas (prótons) ou negativas (elétrons). Unidade: Coulomb (C),

2. Tensão Elétrica (Diferença de Potencial) -> É a diferença de potencial elétrica entre dois pontos, essa diferença que permite a corrente elétrica fluir. Por este motivo quando utiliza-se o multímetro para verificar a tensão em determinado ponto de um circuito, usa-se sempre duas ponteiras, comumente a vermelha e a preta. A preta vai no ponto referencial, onde será medida a tensão de referencia, geralmente negativa, terra ou ground (GND). A vermelha vai no ponto positivo da tensão, local onde realmente queremos saber quantos volts temos a partir do referencial. Unidade: Volt (V).

Tensão Contínua (DC) X Tensão Alternada (AC) -> A Corrente Contínua (DC) flui em uma única direção (comumente + -> -). Já a Corrente Alternada (AC) alterna sua direção periodicamente (+ -> - ou - -> +)

3. Corrente Elétrica -> É o fluxo ordenado de cargas elétricas através de um condutor, ou seja, é o fluxo de elétrons gerado pela tensão aplicada. Para exemplificar, podemos dizer que a tensão tensão elétrica "empurra" os elétrons pelos condutores de um circuito, e esse fluxo é dado o nome de corrente elétrica. Unidade: Ampere (A).

4. Resistência Elétrica -> É a oposição ao fluxo de corrente em um material, ou seja, é responsável por enfraquecer o fluxo de cargas elétricas. Todo material condutor apresenta alguma resistência ao movimento dos elétrons, materiais como borracha, porcelana e o próprio ar tem uma alta resistência à passagem de corrente elétrica, por isso são chamados de isolantes. Já os metais a corrente flui de forma mais fácil por ter uma baixa resistência, sendo chamados de condutores. Unidade: Ohm (Ω)

5. Potência Elétrica -> É a taxa na qual a energia elétrica é convertida em outra forma de energia (como calor, luz, etc.). Unidade: Watt (W)

6. Capacitância -> É a capacidade de um componente (capacitor) armazenar energia elétrica sob a forma de campo elétrico. Unidade: Farad (F)

Programação

Estrutura básica

// Função que define as variáveis 
#define -> tipo primitivo + nome + 

// Função que define as configurações dos dispositivos (executada uma única vez)
void setup() {
   pinMode (Nome_do_dispositivo, Status_de_energia);

/* Status de energia:
OUTPUT = Saída
INPUT = Entrada */

}

// Função que define os comandos a serem executados (se mantém em execução)
void loop() {
}

Exemplo

int ledRed = 8;
int ledBlue = 7;

// Função que define as configurações dos dispositivos (executada uma única vez)
void setup() {
   pinMode (ledRed, OUTPUT);
   pinMode (ledBlue, OUTPUT);
}

// Função que define os comandos a serem executados (se mantém em execução)
void loop() {
   digitalWrite(ledRed, HIGH);
   digitalWrite(ledBlue, LOW);
   delay(1000);
}