Arduino Motor Shield

Arduino

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Resumo: Arduino é uma plataforma eletrônica de código aberto baseada em hardware e software fáceis de usar. As placas Arduino são capazes de ler entradas - luz em um sensor, um dedo em um botão ou uma mensagem do Twitter - e transformá-la em uma saída - ativando um motor, ligando um LED, publicando algo online. Você pode dizer à sua placa o que fazer enviando um conjunto de instruções para o microcontrolador na placa. Para fazer isso, você usa a linguagem de programação Arduino (baseada em Wiring ) e o Software Arduino (IDE) , baseado em Processing .

I. INTRODUÇÃO

         Ao longo dos anos, o Arduino tem sido o cérebro de milhares de projetos, de objetos do cotidiano a instrumentos científicos complexos. Uma comunidade mundial de criadores - estudantes, hobistas, artistas, programadores e profissionais - reuniu-se em torno desta plataforma de código aberto, suas contribuições somaram uma quantidade incrível de conhecimento acessível que pode ser de grande ajuda para novatos e especialistas.

O Arduino nasceu no Ivrea Interaction Design Institute como uma ferramenta fácil de prototipagem rápida, voltada para alunos sem formação em eletrônica e programação. Assim que alcançou uma comunidade mais ampla, a placa Arduino começou a mudar para se adaptar às novas necessidades e desafios, diferenciando sua oferta de placas simples de 8 bits a produtos para aplicações IoT, vestíveis, impressão 3D e ambientes integrados. Todas as placas Arduino são totalmente de código aberto, permitindo que os usuários as criem de forma independente e, eventualmente, adaptem-nas às suas necessidades particulares. O software também é de código aberto e está crescendo por meio das contribuições de usuários em todo o mundo.

II. Objetivo

Elaborar um relatório técnico, sobre os microcontroladores Arduino Motor Shield, Arduino Mkr GSM e Arduino Pro IDE. Contendo uma síntese explicativa da parte de hardware e software.[pic 1]

III. DESENVOLVIMENTO

Arduino Motor Shield

Um Shield para Arduino nada mais é que uma placa de circuito impresso com conectores que se encaixam na parte superior de uma placa arduino. O Shield tem a função de aumentar a funcionalidade de uma placa arduino com uma facilidade de conexão. Existem milhares de tipos e funções diferentes para Shields, os mais comuns são os Ethernet Shield, Motor Shield, Relay Shield, LCD Shield, xbee Shield, etc.

Iremos adotar a placa Motor Shield com CI L293D e o Arduino Uno R3.

L293D – Drive Ponte H

O dispositivo é um driver de quatro canais monolítico integrado de alta tensão e alta corrente projetado para aceitar níveis lógicos DTL ou TTL padrão e conduzir cargas indutivas (como relés, solenoides, motores CC, motores de passo e servo motores).

Para simplificar o uso com duas pontes, cada par de canais é equipado com uma entrada de habilitação. A entrada de alimentação é fornecida para a lógica, permitindo a operação em uma tensão mais baixa e diodos de fixação internos estão incluídos. Este dispositivo é adequado para uso em aplicações de comutação em frequências de até 5 kHz.                                                                           [pic 2]

- CAPACIDADE DE CORRENTE DE SAÍDA DE 600mA POR CANAL.

- 1.2A CORRENTE DE SAÍDA DE PICO (não repetitivo) POR CANAL.

- PROTEÇÃO DE SOBRETEMPERATURA.

- TENSÃO DE ENTRADA LÓGICA "0" ATÉ 1,5 V (IMUNIDADE DE ALTO RUÍDO).

- DIODOS DE BRAÇADEIRA INTERNOS.

- TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO de 4,5 a 36V.

- Máxima tensão Vs e Vss 36V.

- Máxima tensão em Vi e Ven 7V.

Hardware

Processador

O processador se encontra no Arduino Uno R3. O ATmega328PB é um microcontrolador CMOS de 8 bits de baixa potência baseado na arquitetura RISC avançada. Ao executar instruções poderosas em um único ciclo de clock, o ATmega328PB consegue taxas de transferência próximas a 1 MIPS por MHz. Isso capacita o designer do sistema a otimizar o dispositivo para energia consumo versus velocidade de processamento.

O núcleo combina um rico conjunto de instruções com 32 registros de trabalho de propósito geral. Todos os 32 registros estão diretamente conectados à Unidade Lógica Aritmética (ALU), permitindo que dois registros independentes sejam acessado em uma única instrução executada em um ciclo de clock.

A principal função do núcleo da CPU é garantir a execução correta do programa. A CPU deve, portanto, ser capaz de acessar memórias, realizar cálculos, controlar periféricos e lidar com interrupções. Família de microcontroladores AVR® de 8 bits de alto desempenho e baixo consumo.

- Arquitetura RISC Avançada

- 131 Instruções Poderosas

- Maior execução de ciclo de clock único

- 32 x 8 registros de trabalho de propósito geral

- Operação totalmente estática

- Taxa de transferência de até 20 MIPS a 20 MHz

- Multiplicador On-Chip de 2 Ciclos

- Dez canais PWM

- ADC de 8 canais e 10 bits

-Tensão operacional - 1,8 - 5,5 V

- Faixa de temperatura -40 ° C a 105 ° C

Organização de memoria

A arquitetura AVR tem dois principais espaço de memória, a memória de dados e o espaço de memória de programa. Além disso, o dispositivo possui um Memória EEPROM para armazenamento de dados. Todos os espaços de memória são lineares e regulares.

Memória de programa flash reprogramável no sistema

O ATmega328PB contém 32 Kbytes de memória Flash reprogramável no sistema no chip para o armazenamento do programa.

Memória de dados SRAM

 Os primeiros 32 locais endereçam o arquivo de registro, os próximos 64 locais a memória de I / O padrão, então 160 locais de memória de I / O estendida e os próximos 2K endereços de locais a SRAM de dados interna.

[pic 3]

Fig. 2. Memória SRAM

Memória de dados EEPROM 

O ATmega328PB contém 1 KB de memória EEPROM de dados. É organizado como um espaço de dados separado, em quais bytes únicos podem ser lidos e gravados.