Uma alternativa muito barata ao Arduino
João Alves ([email protected])20 Set 2014
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AgendaIntroduçãoProblemaAbordagem para SoluçãoRequisitosEsquemáticoLista de Componentes
As várias partesProjetos
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IntroduçãoSoldei o meu primeiro clone Arduino - um diavolino - em 2012 no Codebits.E comecei a ficar apaixonado pela arquitectura/ecosistema Arduino e o que ela nos permite fazer.
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ProblemaO Arduino é muito interessante para fazer prototipagem / desenvolvimento mas para incluir num projecto e usar a placa num produto final é um overkill.Embora não seja muito caro, um clone do Arduino custa cerca de € 20 (25 USD), uma placa oficial custa um pouco mais ainda.
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Solução
Criar uma placa tipo Arduino que possa ser usada no projecto mantendo a placa Arduino para outras prototipagens.Esta pode substituir completamente a placa do Arduino se não for necessário o uso de “shields” (não é compatível com a posição dos pinos destes).
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Requisitos
● Muito Barata - Cheap● Pequena - Small● Simples - Easy
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Muito BarataCom um orçamento muito reduzido de até € 3,5 (5 USD) em componentes é possível construir esta placa.
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PequenaA placa tem 4,5cm x 5,5cm.O Arduino UNO tem 7,5cm x 5,3cm
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SimplesPara que fosse simples foram usados apenas componentes THT - Through-hole technology. evitando o uso de SMD - Surface Mount Devices - uma vez que são mais difíceis de soldar. Foi usado o micro-controlador mais comum usado nas placas Arduino com THT - o ATMega328P (em formato PDIP). Os componentes foram soldados a uma stripboard para evitar fios extra.
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Esquemático
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Lista de Componentes● 1x Stripboard com pelo menos 19 Linhas e
16 Colunas (€ 0,73)
● 1x micro-controlador ATmega328P-PU com
bootloader Arduino (U1) (€ 1,59)
● 1x 28 pin DIP IC Socket (U1)
● 1x Cristal 16 MHz (XTAL1) (€ 0,44)
● 2x condensadores cerâmicos 22 pF, 50 V
(C3, C4) (€ 0,06)
● 1x 40-pin male single header (J1, J2, J3, J4,
J5, J6, J7) (€ 0,12)
● 1x 7805 regulador de voltagem (U2) (€ 0,22)
● 2x condensadores electrolíticos 100 μF,
25 V (C1, C2) (€ 0,04)
● 1x diodo rectificador1N4001 (D1) (€ 0,02)
● 1x botão SPST (S1) € 0,08)
● 1x resistência 10 kΩ (R2) (€ 0,01)
● 1x condensadores cerâmicos100 nF, 50 V
(C5) (€ 0,06)
● 1x resistência 1 kΩ (R1) (€ 0,01)
● 1x LED (3mm) (LED1) (€ 0,02)
● 1x Jumper (€ 0,01)
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As Partes
● Regulador de Voltagem● Header FTDI e o Reset● Hello World LED● Micro-controlador
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Regulador de Voltagem
Componentes:● 1x 7805 Regulador de Voltagem
(U2)● 2x condensadores electrolíticos 100
μF 25 V (C1, C2)● 1x diodo rectificador 1N4001 (D1)● 1x 5-pin male single header (J5 +
J6)
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Header FTDI e o Reset
Componentes:● 1x botão SPST (S1)● 1x Resistência 10 kΩ (R2)● 1x condensador cerâmico 100 nF,
50 V (C5)● 1x 6-pin male single header (J4)
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LED - Hello WorldComponentes:● 1x resistência 1 kΩ (R1)● 1x LED (3mm) (LED1)● 1x Jumper● 1x 2-pin male single
header (J7)
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Micro-controladorComponentes:● 1x micro-controlador ATmega328P-
PU (U1)● 1x 28 pin DIP IC Socket (U1)● 1x Cristal 16 MHz (XTAL)● 2x condensadores cerâmicos 22
pF, 50 V (C3, C4)● 1x 14-pin male single header (J1)● 1x 7-pin male single header (J2)● 1x 4-pin male single header (J3)
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Os pinos do ATmega328P
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Localização dos Componentes
● IC Socket e o ATmega328P-PU (U1)● Cristal de 16 MHz (XTAL1)● Condensadores 22 pF, 50 V (C3, C4)● 7805 (U2) ● Condensadores 100 μF, 25 V (C1, C2)● 1N4001 (D1) ● Botão SPST (S1) ● Resistência 10 kΩ (R2) ● 100 nF, 50 V (C5)● Resistência 1 kΩ (R1) ● LED (3mm) (LED1)
C5
C3
C1 C2
C4
XTAL1
S1 U1
U2 D1
LED1
R1
R2
FTDI
POWER
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A placa totalmente montada
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Testando e utilizando a placa
Verificar que não há “curtos” entre as pistasUsar uma placa USB/FTDIDesligar a energia externa que alimenta a placa quando se programa com a placa FTDI
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Projectos feitos com o CSEduino● TrafficLights● CSEledcube3
● CSEiSeeU● CSEsynth● CSEpanel● CSEthingy● CSEbuzz
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TrafficLights
Simula um cruzamento com sinalização para carros e para peões.
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CSEledcube3
Cubo de LED 3x3x3
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CSEiSeeU
Detecção de objectos através de quatro sensores ultrasónicos.
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CSEsynth
Pequeno teclado com som e luz
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CSEpanel
Painel de LED informativo com actualização por Bluetooth
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CSEThingy
Conjunto diversas funcionalidades montadas numa breakout board que vão desde musica a um theremin feito com um “fotoresistor” ou o famoso jogo de luzes do KIT.
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CSEbuzz
Jogo até 4 jogadores de adivinha da cor.
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