Arduino, a empresa que revolucionou o mundo da eletrônica

O mundo da tecnologia gira em torno de componentes eletrônicos que executam tarefas automatizadas. Para isso, é necessário ter dispositivos fácil de programar e adaptável às tarefas obrigatório.

Arduino é um dispositivo cujo software e hardware são open source , o que o torna uma ferramenta ideal para este tipo de trabalho. Neste artigo, mostraremos o que o que é um Arduino e quais são as vantagens mais importantes de uso desta tecnologia.

Além disso, ensinaremos os elementos mais importantes de uma placa e as diferentes aplicações que você pode dar a este tipo de dispositivo. Não perca nada se quiser ser um especialista em mecanização automatizada.

O que é Arduino e qual é a história por trás dessa marca?

A placa de circuito impresso exclusiva e as plataformas eletrônicas de software de código aberto, fabricadas pela empresa que leva esse nome, são chamadas de Arduino . Eles são caracterizados por terem um único microprocessador, um memoria RAM e portas de entrada que juntas formam um dispositivo completo que é usado para construir componentes eletrônicos de diferentes disciplinas. Ele também tem o mesmo nome da comunidade dedicada a fazer este projeto durar.

O desenvolvimento de hardware e software é distribuído gratuitamente e está licenciado sob a GNU General Public License e a GNU Lesser General Public License. Portanto, o fabrico, distribuição e comercialização destes cartões informáticos podem ser efectuados gratuitamente por qualquer pessoa ou empresa.

Esses dispositivos nasceram em 2003 por um grupo de estudantes italianos cuja missão era encontrar uma ferramenta que facilitasse sua implementação para todos os usuários, sejam eles iniciantes ou tenham uma determinada profissão. O objetivo principal era que seu custo de aquisição fosse o mais baixo possível e que possui a maior versatilidade possível. Seu nome vem de um bar italiano que fazia referência ao Marquês Arduino I, no qual os criadores se conheceram durante o projeto.

Em 2005, foi a primeira placa a ser vendida com um microcontrolador AVR de 8 bits. . Mas não foi até 7 anos depois que viu uma grande evolução, gerando novos modelos que começaram a usar os controladores ARM Cortex M32 de 3 bits. No início, isso causou alguns transtornos na montagem das placas, pois as arquiteturas AVR e ARM não são as mesmas, então as instruções para cada uma delas tinham especificações diferentes para o montador.

Após a formação da Arduino LLC, essas placas passaram a ser fabricadas e vendidas por empresas externas, pagando uma comissão ao proprietário do desenvolvimento de TI. . No final de 2008, ano da sua criação, os sócios fundadores começaram a ter problemas internos entre si. Na verdade, a marca "Arduino" tem foi arquivado na Itália por um deles, gerando uma complicação quando a empresa Arduino LLC queria registrar sua marca em todo o mundo. Dessa forma, em janeiro de 2015, iniciaram-se os processos judiciais por problemas econômicos.

Em 2013, estima-se que foram comercializadas mais de 700 mil placas pelo fornecedor Adafruit Industries. Isso mostra o sucesso e aceitação desses dispositivos tecnológicos pelo público.

A Fundação Arduino é criada no mesmo ano em que uma associação comercial com a ARM Holdings é anunciada , com sede em Cambridge, continuaria a administrar uma parte significativa dessa nova empresa. Assim, geram-se mudanças estratégicas fundamentais que permitem avançar na comercialização destas placas na ordem dos 30 €.

Quais são as principais vantagens do hardware e software Arduino?

A primeira coisa que devemos enfatizar como característica desses dispositivos é a simplicidade no tanto em linguagens de programação quanto em cartões desenvolvidos para fazer o software funcionar da maneira mais simples possível. Como já dissemos, Arduino é um projeto de código aberto . Assim, qualquer usuário pode acessar a programação e fazer melhorias de forma gratuita e independente do nível de conhecimento que possui.

Suporta diferentes sistemas operacionais como Windows, Linux e MacOS. Desta forma, torna-se uma ferramenta muito útil para rodar ou programar com qualquer computador, independentemente do sistema operacional. Portanto, Arduino gera compatibilidade entre usuários porque, ao remover a barreira dos sistemas operacionais, permite que as pessoas interajam com mais frequência sem ter nenhuma limitação externa ao desenvolvimento do Arduino.

Quando você precisa programar o microcontrolador, você usará uma linguagem baseada em fiação , enquanto se você quiser programar o ambiente, você precisará usar o Processing . Isso possibilita o desenvolvimento de projetos de forma simples, visto que essas linguagens de programação são relativamente simples, principalmente quando você já utilizou C (ou C++) ou Java .

Já dissemos que existem 2 microcontroladores geralmente usados ​​pelo Arduino. Um é o AVR, que tem uma voltagem elétrica de 5 volts, enquanto o ARM CortexM3 usa 3,3v. Cela significa que há uma grande variedade de placas com portas de entrada e saída que permitem maior versatilidade para o uso pretendido.

Para que esses dispositivos funcionem e interajam com outros elementos, eles têm precisa de sensores ou atuadores , o que pode dizer que o Arduino funciona independentemente de um computador. Ou o Arduino indica as ações que este computador deve realizar.

Como funcionam as placas Arduino? Elementos mais importantes

O arduino consiste em um cartão baseado em um microcontrolador que pode ser ARM Cortex M3 ou AVR de 32 bits e de quem linguagem de programação estará em um ambiente Arduino IDE . Ele tem circuitos integrados que são usados ​​para criar instruções que formarão um programa que será usado para que o Arduino possa interagir com outros dispositivos.

Periféricos diferentes podem ser conectados ao microcontrolador , na interface de entrada e saída. Cabe ao controlador processar os dados, de acordo com a programação que instalou, e extrair as informações para executar as instruções.

Os outros componentes de um Arduino são analógicos, digitais, aterrados e PINs do tipo PWM . Além disso, possui um botão de reset, indicadores de energia e um regulador de tensão.

Que tipos de dispositivos e aplicativos posso criar com o Arduino? Tudo que você pode fazer

O Arduino pode ser usado em dois grandes grupos. Um é quando esta ferramenta é usada como um microcontrolador , que possui um software que funciona independentemente de qualquer computador. Isso permite que você controle dispositivos que interagem com o Arduino por meio de atuadores.

O outro grupo é quando o cartão é usado como uma interface com um dispositivo , que tem que realizar uma determinada tarefa. Para isso, é necessário conectar os vários sensores ou atuadores do Arduino, que emitirá um sinal para a placa e informará ao computador que ele precisa realizar uma determinada ação. Isso é amplamente utilizado em videogames.

Explicaremos com mais detalhes todos os usos que você pode dar a ele:

Robotique

A robótica é uma área ideal para o Arduino. Essa afirmação se deve ao fato de que por meio dessas placas, movimentos mecânicos com pulsos eletrônicos podem ser construídos por meio de comandos executados por software. Os comandos são criados a partir de um computador e enviados pelo Arduino para executá-los , como requerido.

Por ser open source, facilita a integração desses dispositivos, pois podem ser adaptados a qualquer tipo de projeto. . Tanto pelo seu tamanho quanto pela distribuição de seus pinos, que permitem a entrada e saída de corrente elétrica de forma versátil.

Use como um microcontrolador

Ao usar o Arduino como um microcontrolador, o que você procura é controlar ou automatizar um determinado processo de um dispositivo . Para executar esta tarefa, você precisa de uma interface de entrada e uma interface de saída. Para isso, será necessário conectar os periféricos que ajudarão a realizar a tarefa de forma eficiente.

Os periféricos são inseridos na memória do microcontrolador para que, por meio da unidade de processamento, ele possa enviar as informações pelas portas de saída. Em outras palavras, quando leem informações de fora, passam por um certo processo e enviar uma resposta automática, com base na leitura.

Use como interface

É usado como uma interface com o Arduino, por exemplo, quando as luzes acendem automaticamente devido ao movimento detectado . Para isso, você precisará usar um computador no qual irá se comunicar, por meio de um porta USB , que deve ligar os LEDs ao detectar informações capturadas pelos sensores da referida interface do Arduino.

A programação, para este tipo de operação, pode ser feita em C / C ++ ou Java ou uma programação que não é difícil para você.

XOscillo

Você pode transformar seu computador em um osciloscópio Arduino atingindo até 1 MHz de largura de banda. Desta forma, terá na tela a representação gráfica dos sinais elétricos em um plano do eixo XY. Cela voc ajudar ou seja, quando os regulamentos são dados na entrada de tensão de uma determinada frequência .

Equipamento de pesquisa científica

Outro dos usos freqüentes e muito úteis do Arduino é o equipamento científico que pode medir diferentes aspectos da ciência. Por exemplo, ele é amplamente utilizado em sismógrafos modernos ou em meteorologia , com o qual são fabricados equipamentos com placas Arduino. Isso permite obter, dependendo dos sensores ou atuadores, informações específicas que são utilizadas no estudo científico.

A medicina é outro ramo da ciência que usa o Arduino para obter resultados favoráveis ​​à saúde humana. Por exemplo, você pode criar um microscópio e fazer com que ele colete informações para armazená-las em um computador , de acordo com certos parâmetros.

arduinome

Os estúdios de gravação de música usam o Arduino como um dispositivo que controla a interconexão entre os instrumentos . Além disso, ele também faz modificações em microfones, computadores, consoles de controle de áudio e qualquer outro equipamento necessário para produzir uma interface digital.

Com um Arduino, sinais musicais de até 16 canais podem ser emitidos, permitindo que diferentes dispositivos sejam conectados em cada um deles. Desta forma, um equilíbrio perfeito é obtido no coordenação de notas musicais , frequência de som ou envio em modo estéreo ou multicanal, entre outros.

OBDuinoGenericName

Certamente você os vê todos os dias quando está dirigindo e não percebeu que está na frente de um Arduino. OBDuino é um controlador de combustível usado em carros para dirigir o mais economicamente possível . Mostra instantaneamente os quilômetros percorridos e os livros usados. Dessa forma, gera resultados médios, históricos e atuais.

Na Europa, os padrões de diagnóstico EOBD são usados que também servem para ter um monitoramento completo dos vários componentes do motor, como pressão do óleo, tensão de carga do regulador, etc.

SCA-ino

Também é usado em automóveis e Usado para monitorar a velocidade de marcha lenta do motor e verificar os sensores do motor antes da ignição . Outro uso é saber a quantidade de ar que entra no coletor de admissão. Nesta tarefa, o Arduino trabalha diretamente com a ECU do veículo.

Leitor humano

O Leitor Humano é fait uma biblioteca que pode armazenar até 5000 títulos de livros que podem ser lidos em uma TV doméstica . O que é necessário é uma conexão via porta USB que permita a interação do usuário com a tela grande. Isso permitirá que você escolha de forma rápida e fácil a amostra de que precisa. É caracterizado por um baixo preço de venda.

O PC humano

Com um dispositivo Arduino, você pode emular uma máquina que funciona como um computador, que terá um teclado normal e uma tela , que pode ser uma televisão em sua sala de estar.

Embora um Arduino tenha microcontroladores, RAM, saída de áudio, portas de entrada e saída e até armazenamento externo com um cartão MicroSD e desempenha a função de um PC completo, não pode ser usado para grandes tarefas de programação. Seu uso é ideal para brincar.

ardupilot

O Arduino também está presente na navegação aérea e é usado para auxiliar um veículo aéreo não tripulado, ou seja, o que comumente chamamos de drones . Graças a esses dispositivos, as aeronaves podem ser controladas por controles remotos, pois possuem sensores para emitir e receber sinais de radiofrequência.

Mas não é usado apenas em veículos aéreos, mas também em terra. Carros de controle remoto são um exemplo. Os exércitos usam tecnologia originalmente baseada em componentes do Arduino.

ArduinoPhone

A versatilidade que o Arduino oferece é tão ampla que você pode até criar telefones celulares que são recarregados com painéis fotovoltaicos. Com essa tecnologia, a vida útil da bateria pode ser aumentada em até 50 horas. Também suporta a inclusão de microfones e alto-falantes para fazer chamadas.

Embora sua construção não seja fácil , não é impensável ter um ArduinoPhone com usuários iniciantes que conheçam algumas regras básicas de soldagem e integração de circuitos.

Máquinas de controle numérico computadorizado (CNC)

O CNC é um programa que pode ser instalado em um Arduino e permite que você controle a posição de um elemento a qualquer momento . Em outras palavras, é usado para ter uma precisão extraordinária em processos mecanizados que são montados em uma máquina para obter um resultado preciso em um objeto.

A programação é realizada em dimensão 3D com os eixos XYZ , determinando a altura, profundidade e largura do elemento físico a ser obtido. É por isso que o controle numérico computadorizado de diferentes máquinas é denominado CNC.

Abra o Theremin One

Com um Arduino, você pode controlar um theremin sem ter que ter contato físico com o instrumento , graças à programação que você pode realizar de antemão e incorporá-la ao dispositivo. Assim você terá um instrumento musical eletrônico muito preciso e com programação simples.

Impressoras 3d

Uma impressora 3D é um exemplo claro onde você pode usar robótica com uma placa Arduino . Isso é feito independentemente de qualquer computador. Você só precisa incorporar as instruções para que este dispositivo de computação possa executar independentemente todos os comandos que você executa externamente.

É muito semelhante a um CNC em termos de programação porque usa os eixos XYZ. Mas seu trabalho é feito ao contrário. Isso porque com o 3D você tem que criar o elemento do zero, enquanto com o controle numérico você tem que polir esse elemento físico para manter o resultado desejado.

Ambilight

De forma que você possa ajustar le contraste na sua tv , dependendo do nível de iluminação da sala em que a televisão está localizada , é necessário ter um Arduino. O dispositivo irá monitorar o retorno da luz que emana da tela em relação à luz natural do ambiente. Isso é chamado de Ambilight.

Por isso ele sensores externos são necessários capaz de determinar quanta correção a tela grande deve realizar.

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