Partindo do conhecimento adquirido, até o momento, com as aulas de robótica, quais ações são necessárias, ao nível estrutural e de programação, para que um componente eletrônico simples como um LED possa piscar?
No Arduino Uno, as portas representadas pelos números de 0 a 13 atuam como entradas ou saídas digitais. Para definir o modo de entrada e saída dos pinos, é necessário configurá-los em sua programação.
O modo entrada digital permite a leitura de componentes eletrônicos que enviam sinais elétricos em 0V ou 5V.
A saída digital utiliza o valor 5V para acionar um componente eletrônico conectado à placa de Arduino e o valor 0V para desacionar este componente.
Portas Digitais da placa Arduino Uno R3
Configurando as portas digitais
O software Arduino IDE possui funções que permitem programar a configuração das portas de entrada ou saída digitais da placa Arduino Uno, definir o nível lógico e realizar leituras destas portas, durante a escrita do código-fonte. Essas funções são denominadas de pinMode, digitalWrite e digitalRead.
A função pinMode é responsável pela configuração das portas como entrada (Input) ou saída (Output) digital e apresenta os seguintes parâmetros: pin ou pino que corresponde ao número da porta que deseja configurar e Mode ou modo que identifica a configuração da porta, podendo ser: Input para entrada digital ou Output para saída digital.
A função digitalWrite determina o nível lógico que a porta de saída digital deve apresentar, sendo LOW para nível baixo, correspondendo a 0V, ou HIGH para nível alto, correspondendo a 5V.
Na programação desta função são utilizados os seguintes parâmetros: número da porta de saída digital e valor do nível lógico presente nesta.
A função digitalRead informa se o pino apresenta um valor baixo, representado pelo parâmetro LOW, ou um valor alto, representado pelo parâmetro HIGH. Na codificação, o parâmetro LOW pode ser representado pelo binário 0, e o parâmetro HIGH pelo binário 1.
Na função digitalRead, estes dois parâmetros são classificados como retorno e determinam o estado ativado ou desativado de um sensor.
Conecte a placa de Arduino Uno, através do cabo USB, ao computador ou dispositivo móvel.
Abra o software Arduino IDE e clique no menu Arquivo. Em Exemplos, clique em Basics e selecione o código Blink.
No Sketch, observe que na programação aparecem três funções, além das mencionadas na configuração das portas digitais, sendo elas: a função void setup, que define o pino LED_BUILTIN como porta de saída (Output); a função void loop, que determina a repetição de ligar e desligar o LED; e a função delay, a qual determina uma pausa na execução do programa em intervalo equivalente a 1000 milissegundos, ou seja, 1 segundo.
Clique no botão Verificar para que ocorra a compilação do programa, ou seja, averiguar se há erros de sintaxe. Finalizada a compilação do código-fonte, a IDE apresentará uma mensagem informando a ausência de erros no programa.
Na sequência, clique no botão Carregar para que ocorra a transferência do programa à memória da placa Arduino.
Durante o carregamento, aparecerá, no canto inferior direito da janela, uma barra de progressão.
Clique no botão Verificar para que ocorra a compilação do programa, ou seja, averiguar se há erros de sintaxe. Finalizada a compilação do código-fonte, a IDE apresentará uma mensagem informando a ausência de erros no programa.
Na sequência, clique no botão Carregar para que ocorra a transferência do programa à memória da placa Arduino.
Durante o carregamento, aparecerá, no canto inferior direito da janela, uma barra de progressão.
Finalizada a transferência do código-fonte, o Arduino Uno executará o programa Blink, fazendo com que o LED integrado à placa de prototipagem e próximo a porta digital 13, fique piscando com intervalos de 1 em 1 segundo.
Acesse o software mBlock e clique, no campo Dispositivos, sobre o ícone Arduino Uno para iniciar a programação em blocos.
Monte os blocos, arrastando e soltando, de acordo com a programação para piscar o LED.
Programação em blocos
Clique no botão Conectar para transferir os comandos criados no mBlock para o Arduino Uno.
Clique no botão Upload para compilar os blocos e carregar a programação para o Arduino.
Após a transferência dos dados, as funções programadas serão executadas, ou seja, o LED irá piscar em intervalos de 1 em 1 segundo.
A placa de prototipagem eletrônica Arduino Uno possui 14 pinos ou portas digitais que podem ser programadas para leitura ou gravação de um sinal digital, isto significa que podem ser usadas, conforme configuração, para atuarem como entrada (Input) ou saída (Output) digitais. Nesta aula, você aprendeu a configurar uma porta digital e a programar o acionamento de um LED, por meio de uma saída digital.
Você e seus colegas compreenderam a lógica do funcionamento das portas digitais do Arduino?
Compartilhem suas impressões e as novas ideias, pontuando em seu caderno em forma de esquema.
Reúna todos os componentes utilizados nesta aula e os organize novamente, junto aos demais, no kit de robótica.
(Material Didático Completo em PDF)