O que é Arduino? Entenda o que é e para que serve!

Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica de código aberto que consiste em uma placa de hardware e um ambiente de desenvolvimento integrado (IDE). Ele foi projetado para tornar a criação de projetos interativos e dispositivos eletrônicos acessível a pessoas sem experiência prévia em eletrônica ou programação.

A placa Arduino é equipada com um microcontrolador e possui vários pinos de entrada e saída que podem ser usados para se conectar a sensores, atuadores e outros componentes eletrônicos. O microcontrolador é programado usando uma variante da linguagem de programação C/C++ por meio do ambiente de desenvolvimento Arduino IDE.

Uma das características mais distintivas do Arduino é sua natureza de código aberto, o que significa que o hardware e o software estão disponíveis para o público em geral. Isso encoraja a colaboração, permitindo que os usuários compartilhem seus projetos, melhorem o hardware e criem extensões e bibliotecas para aumentar as capacidades do Arduino.

O Arduino tem sido amplamente utilizado em uma variedade de aplicações, desde projetos de automação residencial simples até robótica avançada, arte interativa, sistemas de monitoramento e controle, entre outros. Sua acessibilidade e flexibilidade tornaram-no uma escolha popular entre entusiastas, estudantes, artistas e profissionais que desejam explorar e experimentar com eletrônica e programação.

História do Arduino

O Arduino foi criado no final de 2005 por um grupo de estudantes do Interaction Design Institute Ivrea, na Itália. Os membros do grupo, Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino, David Mellis e Nicholas Zambetti, desenvolveram o Arduino como uma plataforma de prototipagem eletrônica de baixo custo e fácil utilização.

Inicialmente, o objetivo era criar uma ferramenta acessível para que designers pudessem adicionar interatividade aos seus projetos. Eles procuravam uma solução que fosse amigável para pessoas sem experiência prévia em eletrônica ou programação. O nome “Arduino” foi escolhido em homenagem a um bar próximo ao local onde o projeto foi desenvolvido.

O grupo decidiu disponibilizar o Arduino como uma plataforma de código aberto, compartilhando o hardware e o software com a comunidade. Isso permitiu que outras pessoas contribuíssem para o projeto, adaptassem e melhorassem o Arduino de acordo com suas necessidades.

A primeira placa Arduino, conhecida como Arduino Uno, foi lançada em 2005. Desde então, várias versões e variantes foram desenvolvidas, cada uma com recursos e especificações diferentes, para atender a uma ampla gama de aplicações.

O Arduino ganhou popularidade rapidamente, principalmente devido à sua acessibilidade, simplicidade e comunidade ativa. Tornou-se uma ferramenta amplamente utilizada por entusiastas, estudantes, artistas e profissionais em todo o mundo para a criação de projetos eletrônicos interativos.

Ao longo dos anos, o Arduino evoluiu e expandiu seu alcance, com o desenvolvimento de novas placas, como o Arduino Mega, Arduino Nano e Arduino Due, e a criação de uma grande quantidade de bibliotecas e recursos que ampliaram suas capacidades. Hoje, o Arduino é considerado um padrão na prototipagem eletrônica e continua sendo uma plataforma popular para inovação e experimentação.

Hardware do Arduino

O Arduino é baseado em uma placa de hardware que contém um microcontrolador, além de outros componentes eletrônicos. O microcontrolador é o cérebro do Arduino e é responsável pelo processamento das instruções e controle dos pinos de entrada e saída.

Inicialmente, as placas Arduino utilizavam microcontroladores da família ATmega da Atmel, uma empresa de semicondutores que foi adquirida pela Microchip Technology em 2016. Os microcontroladores mais comuns encontrados nas placas Arduino são da série ATmega328, como o ATmega328P, que é usado no Arduino Uno.

Os microcontroladores ATmega têm recursos como memória flash para armazenar o programa, memória RAM para manipulação de dados e uma série de pinos de entrada e saída. Eles possuem timers, conversores analógico-digital (ADC) e interfaces de comunicação, como UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), SPI (Serial Peripheral Interface) e I2C (Inter-Integrated Circuit).

Os pinos de entrada e saída do microcontrolador são usados para se comunicar com outros dispositivos, como sensores, atuadores e componentes eletrônicos externos. Alguns desses pinos são digitais, o que significa que podem ser configurados como entrada ou saída de sinais lógicos 0 (baixo) ou 1 (alto). Além disso, alguns pinos também têm funcionalidade analógica, permitindo a leitura de sinais analógicos.

A placa Arduino inclui outros componentes, como reguladores de tensão para fornecer energia estável ao microcontrolador, cristais para gerar um sinal de clock preciso, LEDs indicadores, botões de controle e interfaces de comunicação, como USB e conectores para expansão.

É importante destacar que, embora as primeiras placas Arduino tenham utilizado microcontroladores Atmel, ao longo do tempo, outras variantes e modelos de microcontroladores foram adotados, como os baseados em ARM, como o Arduino Due, que utiliza um microcontrolador SAM3X8E baseado em ARM Cortex-M3. Essas escolhas são feitas para atender a diferentes requisitos de desempenho e recursos em diferentes projetos.

Software do Arduino

Quando falamos sobre o Arduino, estamos falando de um pequeno computador que você pode programar para fazer coisas interessantes. Você pode conectar diferentes componentes eletrônicos, como sensores e luzes, ao Arduino e controlá-los de acordo com as instruções que você escreve.

A programação do Arduino é feita usando um programa chamado Arduino IDE, que é como um editor de texto especial para escrever as instruções. O Arduino IDE tem uma interface simples e intuitiva, tornando mais fácil para iniciantes.

Para escrever um programa para o Arduino, você precisa aprender algumas palavras-chave e comandos básicos. Por exemplo, você pode dizer ao Arduino para acender um LED (luz) conectado a ele ou ler a temperatura de um sensor.

Um programa Arduino geralmente tem duas partes principais: a função “setup” e a função “loop”. A função “setup” é onde você configura as coisas uma vez antes do programa começar, como dizer ao Arduino quais pinos serão usados. A função “loop” é onde você escreve as instruções que devem ser repetidas continuamente, como ligar e desligar uma luz em intervalos regulares.

Por exemplo, se você quiser fazer um LED piscar (acender e apagar) a cada segundo, você pode escrever algo como:

void setup() {

pinMode(LED_PIN, OUTPUT); // Configura o pino do LED como saída

}
void loop() {

digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // Liga o LED

delay(1000); // Espera 1 segundo

digitalWrite(LED_PIN, LOW); // Desliga o LED

delay(1000); // Espera 1 segundo novamente

}

Neste exemplo, você precisa conectar um LED a um pino específico do Arduino e definir esse pino como saída. O programa então liga o LED, espera um segundo, desliga o LED e espera outro segundo, repetindo esse padrão indefinidamente.

Depois de escrever o programa, você pode carregá-lo no Arduino e vê-lo funcionar. O Arduino IDE compila o programa, verifica se não há erros e carrega o código no Arduino. Assim que o Arduino receber as instruções, ele começará a executá-las e você verá o LED piscando.

Espero que isso tenha ajudado a entender um pouco sobre como funciona o Arduino e como escrever programas para ele. É uma maneira divertida de aprender sobre eletrônica e programação, mesmo para quem está começando.

Exemplos de alguns projetos com Arduino

Se você já pesquisou sobre o assunto é muito provável de ter revisto inúmeros projetos feitos com Arduino, selecionamos aqui alguns vídeos com top projetos e iniciativas incríveis feitos com Arduino para você ter ideia da capacidade da prototipagem desses microcontroladores, veja:

Painel de energia Solar inteligente: O Video mostra um painel solar inteligente que se move para a direção da luz para carregar um celular, veja:

Separador se doces por cor:  Esse increvel projeto consegue distinguir cores de doces em bolinha e separar cada um para o pote correspondente, veja:

Controlador automatico de Time-lapse: Neste video foi criado um controlador autônomo para uma câmera GoPro criar um efeito de Time-lapse ou Câmera-Rápida que é um processo cinematográfico em que a freqüência de cada fotograma ou quadro é gravado mostrando o decorrer de acontecimentos de longo tempo de maneira rápida, veja:

Impressora feita em Arduino: Neste video um braço robotico segura uma caneta e desenha em um folha de papel comum, veja:

Fácil de encontrar e comprar

Por ser o Arduino uma iniciativa de código aberto e muito acessível para qualquer pessoa que deseja começar a desenvolver na plataforma e criar seus protótipos, hoje em dia facilmente podemos encontrar placas Arduino no Mercado Livre ou em outras lojas de produtos eletrônicos na internet e lojas físicas. Bastando poucas videoaulas e conhecimento nas linguagens de programação usadas na IDE do Arduino para começar a criar projetos incríveis. Onde hoje é possível encontrar placas a partir de RS 15,00 como Arduíno Nano, e outras placas e kits com preço bem acessível não muito mais caro do que R$ 180,00 na internet.