Arduino, palavra por vezes traduzida ao português como
Arduíno,4 2 5 é uma plataforma de prototipagem eletrônica de hardware livre e
de placa única,6 projetada com um microcontrolador Atmel AVR com suporte de
entrada/saída embutido, uma linguagem de programação padrão,7 a qual tem origem
em Wiring, e é essencialmente C/C++.8 O objetivo do projeto é criar ferramentas
que são acessíveis, com baixo custo, flexíveis e fáceis de se usar por artistas
e amadores. Principalmente para aqueles que não teriam alcance aos
controladores mais sofisticados e de ferramentas mais complicadas.9
Pode ser usado para o desenvolvimento de objetos interativos
independentes, ou ainda para ser conectado a um computador hospedeiro. Uma
típica placa Arduíno é composta por um controlador, algumas linhas de E/S
digital e analógica, além de uma interface serial ou USB, para interligar-se ao
hospedeiro, que é usado para programá-la e interagi-la em tempo real. Ela em si
não possui qualquer recurso de rede, porém é comum combinar um ou mais Arduinos
deste modo, usando extensões apropriadas chamadas de shields10 . A interface do
hospedeiro é simples, podendo ser escrita em várias linguagens. A mais popular
é a Processing, mas outras que podem comunicar-se com a conexão serial são:
Max/MSP,11 Pure Data,12 SuperCollider,13 ActionScript14 e Java.15 Em 2010 foi
realizado um documentário sobre a plataforma chamado Arduino: The Documentary.
Hardware
Sua placa consiste em um microcontrolador Atmel AVR de 8
bits, com componentes complementares para facilitar a programação e
incorporação para outros circuitos. Um importante aspecto é a maneira padrão
que os conectores são expostos, permitindo o CPU ser interligado a outros
módulos expansivos, conhecidos como shields. Os Arduinos originais utilizam a
série de chips megaAVR, especialmente os ATmega8, ATmega168, ATmega328 e a
ATmega1280; porém muitos outros processadores foram utilizados por clones
deles.20
A grande maioria de placas inclui um regulador linear de 5
volts e um oscilador de cristal de 16 MHz (podendo haver variantes com um
ressonador cerâmico), embora alguns esquemas como o LilyPad usam até 8 MHz e
dispensam um regulador de tensão embutido, por ter uma forma específica de
restrições de fator. Além de ser microcontrolador, o componente também é pré-programado
com um bootloader que simplifica o carregamento de programas para o chip de
memória flash embutido, comparado com outros aparelhos que usualmente
necessitam de um chip programador externo.20
FTDI acoplado num Arduino NG
Conceitualmente, quando seu software é utilizado, ele monta
todas as placas sobre uma programação de conexão serial RS-232, mas a maneira
que é implementado no hardware varia em cada versão. Suas placas seriais contêm
um simples circuito inversor para converter entre os sinais dos níveis RS-232 e
TTL. Atualmente, existem alguns métodos diferentes para realizar a transmissão
dos dados, como por placas programáveis via USB, adicionadas através de um chip
adaptador USB-para-Serial como o FTDI FT232. Algumas variantes, como o Arduino Mini
e o não oficial Boarduino, usam um módulo, cabo adaptador USB, bluetooth ou
outros métodos. Nestes casos, são usados com ferramentas microcontroladoras ao
invés do Arduino IDE, utilizando assim a programação padrão AVR ISP.21 22
A maioria dos pinos de E/S dos microcontroladores são para
uso de outros circuitos. A versão Diecimila, que substituiu a Duemilanove, por
exemplo, disponibiliza 14 pinos digitais, 6 das quais podem produzir sinais
MLP, além de 6 entradas analógicas. Estes estão disponíveis em cima da placa,
através de conectores fêmeas de 0,1 polegadas (ou 0,25 centímetros).23
O modelo Nano, Boarduino e placas compatíveis com
estas, fornecem conectores machos na parte de baixo da placa, para serem
plugados em protoboards.
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