Notas da Oficina Processing e Arduino no I-Sigatec: Simpósio Internacional de Games, Mundos Virtuais e Tecnologias na Educação. Simpósio de Artes, Mídias Locativas e Tecnologias na Educação

1. I-Sigatec
Simpósio Internacional de Games, Mundos Virtuais e Tecnologias na Educação
Simpósio de Artes, Mídias Locativas e Tecnologias na Educação
Processing e Arduino
Daniel Paz de Araújo Hermes Renato Hildebrand

2. Processing
Introdução

3. O que é?
● Criado em 2001
● Promove o aprendizado de desenvolvimento de
software
● Linguagem de programação
● Ambiente de desenvolvimento
● Comunidade online

4. Aplicações
Usado por:
Artistas
Designers
Hobbistas
● Para criar interatividade em ambientes

5. Como funciona
● Open Source: gratuito para uso e alteração
● Programação interativa com saída 2d, 3d, PDF.
● Integração com OpenGL para aceleração gráfica
● Para GNU/Linux, Windows e MacOS
● Mais de 100 bibliotecas extendidas

6. PDE
● Processing Development Environment
● Um programa é chamado de sketch
● Sketches podem criar desenhos em 2 ou 3 dimensões
● Existem bibliotecas para tratar entrada e saída de
áudio e vídeo.
● Os sketches são armazenados no Sketchbook que é um
diretório no computador

7. PDE
Executar
Parar
Novo
Abrir
Salvar
Exportar

8. Métodos básicos
● setup: executado ao inicializar
void setup(){
}
● draw: executado para “desenhar”
void draw(){
}

9. Arduino
Introdução

10. O que é?
● Criado por Massimo Banzi na Itália
● Plataforma de prototipagem com hardware e software
open source
● Permite "sentir" e "controlar" objetos e ambientes
● Busca complementar o ensino de programação,
computação física e gráfica
● O hardware pode ser construído ou comprado
● Download em: www.arduino.cc

11. Aplicações
● Usado por:
○ Artistas
○ Designers
○ Hobbistas
● Para criar interatividade em:
○ Objetos
○ Ambientes

12. Como funciona?
● Plataforma baseada em Atmel
● IDE baseada em Processing
● Linguagem Arduino baseada em Wiring
● Oferece bibliotecas de alto nível
● Transferência de firmware via USB
● Microcontrolador com Bootloader

13. MCU AtMega328
● Plataforma RISC
● 20 MIPS (Milhões de instruções por segundo)
● 32kb flash (2kb para bootloader)
● 1kb EEPROM
● Clock 16MHz
● 14 portas digitais (6 PWM)
● 6 portas analógicas
● Voltagem de entrada: 7 - 12 V

14. Arduino UNO
USB
Energia
Entradas e saídas digitais
Microcontrolador
Pinos de Alimentação Entradas analógicas
Reset

15. Arduino
Protoboard

16. Protoboard
● Matriz de contato ou placa de ensaio
● Placa com furos e conexões condutoras
● substitui a soldagem
● Variam de 80 a 6000 furos
● Possui conexões verticais e horizontais.

17. Protoboard

18. Protoboard
Conexões
horizontais
Conexões
verticais
Conexões
verticais
Conexões
horizontais

19. Arduino
Programação

20. IDE Arduino
● Para Windows, MacOS e Linux
● Necessita Java para executar (JVM)
● Transferência via USB pelo IDE
● Download em: www.arduino.cc

21. IDE Arduino
Verificar
Carregar
Novo
Abrir
Salvar

22. Métodos básicos
● setup: executado ao ligar a placa
void setup(){
}
● loop: executado infinitamente
void loop(){
}

23. Portas
● Os componentes são conectados nas portas digitais e
analógicas
● As portas são manipuladas por:
○ pinMode(<porta>, <modo>)
○ digitalWrite(<porta>), 0 ou 1)
○ digitalRead(<porta>)
○ analogRead(<porta>)
○ analogWrite(<porta>, <valor>)

24. piMode(<porta>, <modo>)
● Normalmente fica no método setup()
● Configura uma porta digital para ENTRADA ou SAÍDA
● Exemplos:
pinMode(11, INPUT);
pinMode(12, OUTPUT);

25. digitalWrite(<porta>, 0 ou 1)
● Escreve 0 ou 1 na porta digital
● Exemplos:
digitalWrite(11, 1); // ~5V
digitalWrite(11, 0);

26. digitalRead(<porta>)
● Lê 0 ou 1 na porta digital
● Exemplo:
int botao = digitalRead(11);

27. analogRead(<porta>)
● Lê de 0 a 1023 na porta analógica
● Exemplo:
int luz = analogRead(0);

28. analogWrite(<porta>, <valor>)
● Escreve de 0 a 255 (~5V) na porta PWM (digital que
pode ser usada como analógica)
● Exemplo:
analogWrite(11,200);

29. Arduino
Dispositivos

30. LED
● LED: Light Emitting Diode = Diodo Emissor de Luz
● Permite ou impede a passagem de corrente elétrica
● Os pólos podem ser identificados visualmente

31. LED
● Sua voltagem varia de acordo com a cor:
○ Vermelho: 1.6 V
○ Verde: 2.1 V
○ Amarelo: 2.1 V
○ Laranja: 2.2 V
○ Azul: 4 - 5 V

32. Resistor
● Resistência elétrica
○ oposição à passagem de corrente elétrica
○ medida em ohms: Ω
● Transforma energia elétrica em energia térmica
● Limita a quantidade de corrente elétrica

33. Resistor
● O valor da resistência de um resistor pode ser
identificado de acordo com as cores de sua cápsula

34. Resistor

35. Arduino
Experimento 1: LED

36. Experimento 1
● Resitor:
○ Saída Arduino: 5 V
○ LED Vermelho: 1.6 V
○ Corrente do LED: ~20 mA
● Lei de Ohm:
○ U = R * i
○ R = U / i
R = (5 - 1,6) / 0,02
R = 3,4 / 0,02
R = 170 ohms

37. Experimento 1
● Objetivo: piscar um LED
● Materiais:
○ Arduino
○ Protoboard
○ Fios de conexão
○ LED
○ Resistor (>= 170 ohm)

38. Experimento 1

39. Experimento 1
● Criar o programa
● Compilar
● Carregar
http://w.index.etc.br/cursoarduino

40. Processing
e Arduino
Integração

41. Processing e Arduino
Preparar Arduino:
● Conectar a placa Arduino
● Executar a IDE Arduino
● Abrir:
Examples > Firmata > StandardFirmata
● Subir o StandardFirmadata para a placa Arduino

42. Processing e Arduino
Preparar Processing:
● Baixar a biblioteca Arduino para Processing:
http://playground.arduino.cc/interfacing/processing
● Instalar a biblioteca Arduino no Processing
● Abrir o exemplo ARDUINO_INPUT

43. Processing e Arduino
Executar Processing com o Arduino
● Rodar exemplo ARDUINO_INPUT
● Tocar com a mão na parte de trás das portas da placa
Arduino
● Verificar se os desenhos no Processing foram
alterados

44. Processing
e Arduino
Experimento 2: LED com Mouse

45. Experimento 2
● Objetivo: mudar a intensidade do LED pelo Mouse
● Materiais:
○ Processing
○ Arduino
○ Protoboard
○ Fios de conexão
○ LED
○ Resistor (>= 170 ohm)

46. Experimento 2

47. Experimento 2
● Arduino:
○ Criar o programa
○ Compilar
○ Carregar
● Processing:
○ Criar o programa
○ Executar
http://w.index.etc.br/processingearduino

48. Processing
e Arduino
Experimento 3: Potenciômetro com Gráfico

49. Experimento 3
● Objetivo: desenhar no Processing com potenciômetro
● Materiais:
○ Processing
○ Arduino
○ Protoboard
○ Fios de conexão
○ Potenciômetro

50. Experimento 3

51. Experimento 3
● Arduino:
○ Criar o programa
○ Compilar
○ Carregar
● Processing:
○ Criar o programa
○ Executar
http://w.index.etc.br/processingearduino

52. Processing
e Arduino
Experimento 4: Potenciômetro com Video

53. Experimento 4
● Objetivo: dividir vídeo no Processing com
potenciômetro
● Materiais:
○ Processing
○ Arduino
○ Protoboard
○ Fios de conexão
○ Potenciômetro

54. Experimento 4

55. Experimento 4
● Arduino:
○ Criar o programa
○ Compilar
○ Carregar
● Processing:
○ Criar o programa
○ Executar
http://w.index.etc.br/processingearduino

56. Referências
● Arduino.cc
● Circuits.io
● OpenProcessing.org
● LearningProcessing.com
● Processing.org

57. Obrigado!
● www.danielpaz.net
● www.hrenatoh.net
● www.index.etc.br