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Descrição de "caixa-preta" do Arduíno

Arduíno é um dispositivo com uma conexão (direta ou indireta) com o computador, capaz de receber e enviar sinais elétricos através de seus pinos. Vários usuários de Arduíno trocam informação através de sites e comunidades na Internet, sendo este o Site Oficial.

Nos dispositivos de conexão direta com o computador (UNO, NANO, MEGA) esta é feita através da porta USB. Esta fornece energia ao dispositivo e permite comunicação bidirecional entre ele e o computador. É através dela que os programas que são executados pelo Arduíno são transmitidos.

O Arduíno (UNO, NANO, MEGA) tem 4 LEDs. Um acende quando o dispositivo está recebendo energia (por enquanto só citamos a conexão USB para isso). Outro "pisca" quando informação é enviada, outro quando é recebida. O quarto LED é controlado por programas escritos pelos usuários (nós) e está conectado ao pino 13.

Pino é o nome de um ponto de conexão elétrica do Arduíno. Um pino pode ser configurado (através dos programas) como entrada (recebe um sinal elétrico) ou como saída (fornece um sinal elétrico). Dos N pinos do UNO, todos podem ser configurados como saída digital (podem ser usados para ser equivalente a uma ligação com GND, que pode ser chamado nível 0 ou LOW, ou com 5V, que pode ser chamado nível 1 ou HIGH). Outras configurações de pino são:

• 6 pinos de saída "analógica" PWM
• 6 pinos de entrada analógica
• 14 pinos de entrada digital

Sinais elétricos geralmente são medidos por sua tensão. E podem ser classificados em:

• (sinal elétrico) analógico propriamente dito, cada valor de tensão é distinto, por exemplo, 4V é diferente de 4,1V que é diferente de 3V, assim por diante. Um exemplo é o sinal que vai aos auto-falantes (que os transforma em som) e o sinal gerado pelos microfones quando captam o som ambiente.
• (sinal elétrico) digital (binário) em que intervalos contínuos de valores de tensão são agrupados em dois grupos. Por exemplo (teórico), tensões entre [0V e 2,5V] correspondem a ZERO ou LOW e tensões entre ]2,5V e 5V] correspondem a UM ou HIGH. O valor de fronteira entre LOW e HIGH é chamado "threshold" (não sei o nome em português). Na prática, por variações no processo de fabricação dos componentes eletrônicos esse "threshold" varia, o que faria os circuitos se comportar de forma errática ou aleatória. Para evitar isso, estabelece-se um intervalo em que o grupo é indefinido (nem HIGH nem LOW). Em circuitos digitais esse intervalo é "proibido". Na tecnologia usada pelo Arduíno, quando alimentado a 5V, 2,6V-5V corresponde a HIGH e 0-2,1V corresponde a LOW
• (sinal elétrico) analógico em PWM é a simulação de um sinal analógico usando um sinal digital. PWM é a abreviatura para "Pulse Width Modulation" ou modulação por largura de pulso. O princípio usado é que um sinal digital que fica ligado por um tempo X e desligado por um tempo Y tem nível médio VM=VCC*X/(X+Y). A parcela DC=X/(X+Y) é chamada "duty cycle" ou ciclo de carga. Se isso for feito muito rápido (onde "rápido" depende do que estiver conectado), o que "vale" é o nível médio. Nas saídas "analógicas" do arduíno, a frequência de chaveamento pode ser 400Hz ou 1000Hz, dependendo do pino usado.

Para executar um programa no Arduíno em geral faz-se:

• Conectar o Arduíno à porta USB
• Escrever o programa no computador usando ArduinoIDE
• Transmitir o programa para o Arduíno (botão -> do ArduinoIDE)

Com esta explicação você deve ser capaz de executar o exemplo "blink". O código está aqui.