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Tech Explorations™ Arduino Passo a Passo: Primeiros Passos

Um curso abrangente projetado para novos Arduino Makers
Instructor:
Dr. Peter Dalmaris
882 students enrolled
English [Auto-generated] More
Construir simples circuitos em torno do Arduino Uno, que implementam simples funções.
Escrever simples sketches Arduino capazes de obter dados de sensores, fazer LEDs piscarem, escrever texto em uma tela LCD, ler a posição de um potenciômetro, e muito mais.
Entender o que é o Arduino.
Entender o que é prototipagem.
Entender o que são entradas e saídas analógicas e digitais.
Entender os meios pelos quais o Arduino pode comunicar com outros dispositivos.
Usar o multímetro para medir tensão, corrente, resistência e continuidade.
Usar protoboards para tornar os projetos pemanentes.
Ser produtivo com a Arduino IDE, escrever, compilar e carregar sketches, instalar bibliotecas.
Entender o que é programação Arduino, seus conceitos básicos, estruturas, e palavras-chave.
Detectar e medir luz visível, cor e luz ultravioleta.
Medir temperatura, umidade e aceleração.
Medir a distância entre um sensor e um objeto à sua frente.
Detectar uma pessoa entrando em uma sala.
Detectar som.
Fazer sons e tocar música.
Exibir texto em um display de cristal líquido.

Este curso é para o novo Arduino Maker.

Você tem paixão por aprender?

Você está entusiasmado por se tornar um Maker com o Arduino?

Se você respondeu “sim!” pra ambos, então você está pronto para começar!

Ao fazer este curso, o Prof. Dr. Peter Dalmaris enfatizou a importância de obter o básico da forma certa e aprender a dominar. Como educador há mais de 15 anos, sabe de primeira mão que acertar um obstáculo porque você não tem conhecimento fundamental para o progresso pode ser desmotivador.

Dessa forma, estamos trazendo para o Brasil a versão traduzida do Arduino Step by Step  2017 – First Steps, de forma que as aulas do curso foram devida e cuidadosamente legendadas para português, com o cuidado na representação de termos e expressões da área de embarcados, mantendo o áudio original do Prof. Dr. Peter Dalmaris. O material escrito do curso no Udemy foi totalmente traduzido para português também. O suporte à versão brasileira do curso será feito por mim, André Curvello.

No ASbS 2017: Primeiros Passos, tenho certeza de que nas mais de 15 horas de conteúdo de vídeo, mini-projetos e questionários, cobrimos todos os conceitos básicos para que você possa aprender sobre o Arduino.

Até o final do curso, você terá uma boa compreensão das capacidades do Arduino Uno, o melhor Arduino para as pessoas que estão começando, e você estará familiarizado com as capacidades de vários de seus primos.

Você ficará confortável com as ferramentas básicas de prototipagem e seu uso, os conceitos básicos do ambiente de programação Arduino, linguagem e programação.

Você poderá usar uma variedade de componentes. De simples botões e LEDs, de cor visível a luz ultravioleta, e outros sensores de ambiente.

Além de saber como usar os componentes que eu demonstro neste curso, você também aprenderá a ler as documentações, como usar as bibliotecas por conta própria e como aprender as habilidades necessárias para criar os acessórios e dispositivos que deseja, por conta própria. Com o conhecimento vem a liberdade, e eu o ajudarei a chegar lá.

Convido você a rever as aulas gratuitas na primeira seção do curso para descobrir mais detalhes sobre isso.

Se você está empolgado em se tornar um Maker com o Arduino, junte-se a muitos outros Makers e eu em Arduino Passo a Passo 2017: Primeiros Passos!

Estou ansioso para aprender com você!

Introdução ao Curso

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Promo

O curso Arduino Passo a Passo: Primeiros Passos é a tradução para o português do sucesso internacional "Arduino Step by Step: Getting Started", do Prof. Dr. Peter Dalmaris.

É um curso projetado e pensado em criar uma base bem elaborada para quem quer se aventurar no mundo de eletrônica embarcada começando com Arduino, usando da medida certa em teoria, práticas e técnicas para que o aluno entenda o que está acontecendo, consiga caminhar sozinho e ir além, com a bagagem que terá neste curso.

Não pense que é um curso simplista e só focado em Arduino, pois não é. Trata também de assuntos como prototipação, soldagem, cuidado com materiais de bancada e uso de equipamentos de medição, como também aborda uma diversidade de componentes, sensores, LEDs, botões, displays, etc, e suas interfaces com o Arduino. Tudo isso apresentado de forma prática e objetiva, sem faltar em detalhes.

O mundo da eletrônica embarcada permite criar coisas fantásticas, e você pode ter a base necessária para isso com esse curso. Acompanhe as aulas, faça os exercícios, tire as suas dúvidas. Juntos podemos aprender mais.

Estamos ansiosos por aprender com você.

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Sobre o que é esse curso?

Nesta aula, descreverei o curso para que você saiba exatamente o que esperar dele.

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Ferramentas que você irá precisar

Nesta aula, eu o guiarei pelas ferramentas absolutamente básicas e necessárias que você precisa para este curso. Essas ferramentas são menores do que você pode pensar. Você não precisa de tanto para se divertir com a eletrônica.

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Componentes que você irá precisar

Nesta aula, eu o guiarei pelo hardware e ferramentas que você precisa para fazer as experiências. Por exemplo: display LCD, shield de botões, microfone, sensor de movimento infravermelho e muitas outras coisas.

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Como obter o máximo desse curso

Nesta aula eu quero mostrar os recursos que estão disponíveis para você durante seu processo de aprendizagem. Vejamos primeiro a estrutura de cada uma das seções. Todas as aulas são organizadas em seções. Usamos questionários de múltipla escolha para testar e consolidar seu conhecimento. Quebra-cabeças para desafiar seu pensamento. Esquemáticos estão disponíveis para download. Use Perguntas & Respostas (Q&A) se você precisar de ajuda, ok?

Lembre-se de que sempre há ajuda disponível!

Conheça seu Arduino

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Introdução

Nesta seção, você aprenderá sobre o Arduino e por que tem sido uma parte tão importante da Revolução Maker.

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Conhecendo o Arduino Uno: Atmega328P, USB, Shields

Nesta aula, você será guiado pela placa Arduino, onde vou analisar os componentes que você vê e explicar o que cada um desses componentes é e o que fazem.

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Conhecendo o Arduino Uno: pinos, alimentação, clock

Nesta aula, observaremos os diferentes pinos e suas funções no Arduino Uno.

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Usando os pinos de saídas digitais

Nesta aula, observamos a característica mais importante do Arduino, seus pinos de entrada e saída de propósito geral. Estes são os pinos que permitem interagir com dispositivos externos como LEDS e botões.

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Usando os pinos de entradas digitais

Nesta aula, olhamos os pinos digitais como entradas.

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Usando os pinos de saídas analógicas

Nesta aula, vamos dar uma olhada nas saídas "analógicas" do Arduino.

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Usando os pinos de entradas analógicas

Nesta aula, observamos a última função dos pinos de entrada / saída digitais - a entrada analógica e a forma como a entrada analógica funciona.

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Teste de Fim de Seção

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Introdução à Comunicação

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Introdução

In  this section, we look at the basics of the three communication standards that are implemented in a microcontroller that powers the Arduino. We will look at the serial UART, and I²C which is also known as TWI and SPI communications.

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Comunicação Serial (UART)

In this lecture, we look at the serial UART.

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Comunicação I²C (TWI)

In this lecture, we look at the I²C.

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Comunicação SPI

In this lecture, we look at SPI Communications.

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Teste de Fim de Seção

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Placas Arduino

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Introdução

Nesta seção, olhamos para vários membros da família Arduino: Arduino Uno, Arduino Mega 2560, Arduino Due, Arduino Zero, Arduino 101 e Arduino Pro Mini. Nós também damos uma olhada em algumas placas compatíveis com Arduino que existem por aí.

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Conheça alguns membros da Família Arduino

Nesta aula, veremos alguns membros da família Arduino.

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Introduzindo o Arduino Mega 2560

Nessa aula, nós vamos estudar sobre o Arduino Mega 2560.

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Introduzindo o Arduino Due

Nesta aula, nós vamos estudar o Arduino Due.

5
Introduzindo o Arduino Zero

Nesta aula, nós vamos estudar o Arduino Zero.

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Introduzindo o Arduino 101

Nesta aula, nós vamos estudar o Arduino 101.

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Introduzindo o Arduino Pro Mini

Nesta aula nós vamos estudar o Arduino Pro Mini.

8
Introduzindo placas Arduino-compatíveis

Nessa aula iremos dar uma olhada nas placas Arduino-compatíveis.

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Teste de Fim de Seção

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Noções básicas de prototipação

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Introdução

Nesta seção, você aprenderá sobre os conceitos básicos de prototipagem com o Arduino. Nós veremos ferramentas como o protoboard e o multímetro e mostramos como soldar e usar protoboards.

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Usando a protoboard

Nesta aula, analisaremos os conceitos básicos de prototipagem e protoboard..

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Usando fios jumper

Nesta aula, veremos os fios jumpers.

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As ferramentas abolutamente essenciais

Nesta aula, veremos as ferramentas essenciais para atividades com Arduino.

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Alimentando seu Arduino com fontes de alimentação

Nesta aula, vamos mostrar como alimentar o seu Arduino com fontes de alimentação.

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Usando o multímetro para medir tensão

Nesta aula, vamos mostrar como trabalhar com o multímetro para medir a tensão.

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Usando o multímetro para medir corrente

Nesta aula, vamos ver como trabalhar com o multímetro para medir corrente elétrica.

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O multímetro - resistência e condutividade

Nesta aula, trabalharemos com o multímetro para medir a resistência e a continuidade.

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Introdução à solda - O Ferro de Solda

Nesta aula começamos nossa introdução à solda.

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Solda - preparações e uso de suportes

Nesta aula, estudamos a soldagem - preparação e uso dos suportes.

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Solda - usando cortadores de fio e extratores de fumaça

Nesta aula, vamos estudar soldagem - usando cortadores de fio e extrator de fumaça.

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Solda - Simples dicas de manutenção para o seu ferro de solda

Nesta aula, vamos ver algumas simples dicas de manutenção para o seu ferro de solda.

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Uma demonstração de solda de conector em uma placa

Nesta aula, farei a demonstração de uma solda de um conector em uma placa.

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Uma introdução a protoboards

Nesta aula, veremos uma introdução a protoboards.

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Teste de Fim de Seção

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O Arduino IDE

1
Introdução

A maneira pela qual você fala para o Arduino o que fazer é pela programação. Um programa Arduino é chamado de sketch e a melhor maneira de programar é usar o ambiente de programação gratuito que é oferecido pela empresa que faz o Arduino. Este ambiente de programação chamado  Arduino IDE ou Arduino Integrated Programming Environment foi projetado com um novo Maker Arduino em mente e fornece uma introdução suave para a programação.

O Arduino IDE é usado para escrever um skect, verificar se está correto e fornece uma maneira simples de carregá-lo no Arduino para que ele seja executado. Nesta seção, vou apresentar o IDE Arduino e orientarei você em todas as suas características mais importantes para se tornar muito produtivo com ele.

2
Uma introdução ao Arduino IDE

O que eu quero falar nesta aula é sobre o ambiente de desenvolvimento integrado Arduino, o IDE, a ferramenta gratuita que você usa para programar seu Arduino.

Em uma aula posterior na mesma seção, vou mostrar como usar a porta USB para programar seu Arduino.

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Obtendo e instalando o Arduino IDE

Nesta aula, veremos como obter e instalar o Arduino IDE.

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O Arduino IDE - Entendendo o Painel de Configurações

Nesta aula, veremos um pouco mais sobre a Arduino IDE para compreender o painel de configurações.

5
O Arduino IDE - Entendendo os itens de Menu

Nesta aula, veremos sobre os itens de menu do Arduino IDE.

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Como carregar um sketch para o seu Arduino

Nesta aula, veremos como carregar um sketch para o seu Arduino.

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Como carregar um sketch para o seu Arduino - Para usuários Windows

Nesta aula, veremos como carregar um sketch para o seu Arduino - para usuários de sistemas Windows.

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Teste de Fim de Seção

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Introdução a Programação Arduino

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Introdução

Na seção anterior, você aprendeu sobre o Arduino IDE, a ferramenta de preferência para pessoas novas no Arduino. Quando se trata do Arduino e microcontroladores em geral, a programação é uma habilidade. É tão importante quanto uma compreensão básica da eletrônica, mas não tenha medo. Pode conseguir muito, alcançando um nível básico de competência na programação. 

Nesta seção, apresentarei os conceitos básicos de programação Arduino. Você aprenderá sobre funções, variáveis e estruturas de controle. Você aprenderá a controlar os pinos de entrada e saída digitais do Arduino. Você usará esse conhecimento para controlar os LEDs e ler o estado dos botões e potenciômetros, alguns dos componentes mais usados na prototipagem Arduino.

2
Uma introdução a programação Arduino

Nesta aula, veremos uma introdução à programação do Arduino.

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Entendendo as partes básicas de um sketch Arduino

Nesta aula, veremos uma compreensão das partes básicas de um sketch Arduino.

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Primeiros passos com funções personalizadas

Nesta aula, vamos ver como começar com funções personalizadas.

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Criando funções personalizadas e "return"

Nesta aula, vamos criar funções personalizadas com parâmetros.

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Usando variáveis

Nesta aula, analisamos o uso de variáveis.

7
Entendendo escopos de variáveis

Nesta aula vamos entender os escopos de variáveis.

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Entendendo constantes

Nesta aula, vamos compreender as "variáveis" constantes.

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Introdução às estruturas de controle: a declaração "if"

Nesta aula, falaremos sobre loops e condicionais. Os condicionais são úteis quando você deseja alterar o fluxo de execução em seu sketch, e os loops são úteis quando você deseja repetir um bloco de código várias vezes. 

Muitas vezes, esses dois trabalham juntos e é por isso que os discuto aqui juntos. Vamos começar com condicionais, e vamos dar uma olhada no mais simples condicional por aí: É a condicional "if".

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Introdução às estruturas de controle: a declaração "while"

Nesta aula, observaremos a estrutura "while".

"while" é uma maneira de criar um loop.

Há uma decisão envolvida, portanto, não é estritamente dita uma estrutura controlada. 

É uma estrutura de loop, uma estrutura de repetição.

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Introdução às estruturas de controle: a declaração "For"

Outra estrutura de loop muito comum que está disponível no Arduino é o loop "for".

O loop "for" é uma maneira de repetir explicitamente um bloco de código um número específico de vezes que nós predeterminamos.

Nesta aula vou mostrar como isso funciona.

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Introdução às estruturas de controle: a declaração "Switch"

A próxima estrutura que eu gostaria de mostrar para esta parte da aula é a estrutura "switch".

A estrutura "switch" fornece uma maneira fácil de permitir que você vá para uma determinada parte da estrutura, dependendo do valor da variável.

Isso é útil se você tiver coisas como um monte de botões e você quer que seu dispositivo faça algo diferente dependendo do botão que foi pressionado.

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Saída digital - como controlar um LED

Agora que você teve uma bpa, mesmo que seja apenas o começo, compreensão de alguns dos conceitos básicos na programação Arduino, você pode avançar e dar uma olhada em como usar os pinos de entrada e saída digitais que acompanham o Arduino. 

É claro que entrada e saída são características fundamentais do microcontrolador que podem conectar dispositivos a pinos especiais no seu Arduino, e ler ou alterar o estado desses pinos através de instruções especiais em seu sketch. 

Existem dois tipos de pinos de entrada e saída no Arduino. Eles são pinos digitais e analógicos.

Nesta aula, começaremos com pinos digitais.

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Entrada digital - como ler o estado de um botão

Fazer um LED para piscar é bastante fácil, uma vez que você entende como configurar um pino digital para se tornar um controle de saída, o atraso, e assim por diante bastante simples.

Mas e quanto a um botão? Um botão requer configurar um pino digital como entrada, para que possamos usá-lo para detectar o estado do botão. 

Nesta aula, vou mostrar como fazer isso.

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Entrada analógica - como ler o estado de um potenciômetro

Nesta aula continuaremos nosso trabalho com os pinos de entrada / saída do Arduino, observando os pinos analógicos.

Sinais analógicos em microcontroladores é um tópico complicado. 

A maioria dos microcontroladores não pode gerar sinais analógicos verdadeiros, o que significa que eles não podem criar e produzir sinais analógicos verdadeiros, como um sinal de áudio, por exemplo. 

Mas eles são melhores na leitura de sinais analógicos, para que eles consigam ler, por exemplo, a saída de um microfone. 

O atmega328p que é usado no Arduino Uno simula sinais analógicos usando uma técnica chamada "modulação de largura de pulso", e vou conversar um pouco sobre isso um pouco mais tarde, quando olharmos para como podemos fazer o LED, em vez de apenas ligar e desligar, para que ele acenda gradualmente de um estado totalmente desligado para um estado totalmente ligado.

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Saída analógica - como criar um efeito LED fading

Ler um valor analógico é muito simples. Mas e a criação de um sinal analógico? 

E por que queremos fazer isso?

Nesta aula, vou explicar ambos.

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Introdução ao LED RGB (colorido)

Nesta aula, o que eu quero de fazer é, em primeiro lugar, mostrar como usar um LED RGB, composto por LEDs em cor vermelha, verde e azul para assim, criar luz vermelha, verde e azul saindo do LED.

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Fiação do LED RGB

Nesta aula, vou mostrar como ligar o seu LED RGB.

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LED RGB: criando cores

Nesta aula, vou mostrar como combinar os componentes de cores verde, vermelho e azul para criar outras cores.

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Usando uma biblioteca para controlar um LED RGB com PWM

Nesta aula, vou mostrar como usar uma biblioteca para tornar o controle de cores RGB muito mais fácil.

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Aprendendo mais com a documentação da linguagem Arduino

Nesta aula, vou mostrar alguns dos melhores recursos disponíveis para as pessoas que trabalham com o Arduino. Você vai precisar deles!

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Teste de Fim de Seção

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Medindo luz e cor

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Introdução

Nesta seção, vou apresentá-lo ao seu primeiro conjunto de sensores. Você pode usar esses sensores para detectar a luz visível, cor da luz, e a luz ultravioleta. 

Sensores como estes podem ser usados em todos os tipos de aparelhos. Você pode usar um sensor de luz para detectar a intensidade da luz em uma sala para que o sistema de automação residencial possa descobrir quando ligar as luzes. 

Você pode usar um sensor RGB para classificar blocos de LEGO de acordo com a cor, e depois o sensor ultravioleta para saber se você deve ficar longe do exterior. 

Estes são apenas alguns exemplos. Há muitos mais em aplicações industriais e de consumo. Vamos dar uma olhada nos sensores de luz.

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O que é um fotoresistor e como fazer sua ligação

Nesta aula, vamos lidar com o fotorresistor. 

O fotoresistor é um dos sensores mais simples que você pode usar com o seu Arduino. 

É um dispositivo analógico muito simples que você mede a tensão à medida que varia e isso nos dá uma indicação da intensidade da luz na área ao redor do sensor.

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Como selecionar o resistor fixo apropriado para um fotoresistor

Nesta aula, vou explicar como selecionar o resistor fixo apropriado para usar com o seu fotoresistor.

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Usando o sensor de luz ultra-violeta

Nesta aula, vamos dar uma olhada neste sensor de luz UV. 

A radiação ultravioleta, é parte do espectro de luz que é útil e prejudicial para os seres humanos.

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Uma introdução ao sensor de cor RGB

Nesta aula, vamos lidar com um sensor de luz RGB. 

Este é o sensor TCS 35725 e é embalado muito bem como uma placa da Adafruit. 

O Adafruit também fornece a sua biblioteca muito fácil de usar, que vou usar na minha demonstração mais tarde. 

Este sensor de luz é baseado em um circuito integrado no meio da placa.

Também tem um LED muito brilhante para iluminar a cena.

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Fiação do sensor de cor RGB

Nesta aula, vou mostrar como ligar o sensor de luz de cor RGB.

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Mini projeto: copie uma cor para um LED RGB usando um sensor de cor RGB

Nesta aula, vou demonstrar um experimento interessante que usa o sensor de cor RGB. Vou usá-lo para obter uma leitura de uma cor do sensor e depois copiar essencialmente essa cor e exibi-la através do meu LED RGB.

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Medindo temperatura, umidade e pressão

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Introdução

Construir um dispositivo de monitoramento de ambiente, é uma das primeiras coisas que as pessoas novas no Arduino fazem. Basta olhar para esses sensores, expondo você a uma grande variedade de tipos de dispositivos analógicos simples e baratos a dispositivos digitais sofisticados, altamente precisos e calibrados de fábrica.

Esta seção tem muito a oferecer. Nesta seção, vou demonstrar sensores, como o sensor DHT 22 e 11 extremamente populares, o termistor analógico que nos dará a oportunidade de estudar uma maneira de melhorar a precisão das medidas analógicas com o Arduino, e o MCP9808 muito preciso. Vamos aprender sobre sensores de temperatura, umidade e pressão

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Usando um sensor DHT22 para medir temperatura e umidade

Nesta aula, vamos falar sobre DHT22 ou DHT11, dependendo da versão do sensor que você possui.

É um sensor muito, muito popular, muito versátil e capaz que em uma única embalagem permite medir a temperatura e a umidade. É um sensor digital, o que significa que a informação que você extrai já contém a temperatura e a umidade e você não precisa fazer nenhum cálculo, qualquer conversão. O que você obtém é o que você precisa.

É muito simples de usar também, e nesta aula vou direto para demonstrar a fiação e depois brincar com o sketch que extrai a temperatura e a umidade.

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Uma introdução ao Thermistor

Nesta aula, vamos brincar com outro componente analógico muito simples, um sensor analógico, o termistor.

No termistor, a resistência do dispositivo muda à medida que a temperatura muda e através de um circuito como o que vimos em fotoresistores, o divisor de tensão, somos capazes de detectar essa alteração na resistência medindo a tensão nos pinos do termistor.

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Fiação do termistor

Nesta aula, vou mostrar como ligar o termistor.

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Como calcular a temperatura a partir da resistência do termistor

Nesta aula, vou mostrar como calcular a temperatura a partir das leituras do termistor.

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Termistor: obtendo uma temperatura usando uma biblioteca

Nesta aula, vou mostrar como usar uma biblioteca para extrair leituras de temperatura mais precisas e fáceis do termistor.

CUIDADO! No vídeo, conectei erroneamente o termistor na posição oposta no divisor de tensão. Por favor, tome cuidado para seguir o esquemático, não o vídeo!

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Termistor: melhorando a precisão das leituras analógicas com AREF

É possível melhorar a precisão da conversão analógico-digital no Arduino usando uma referência diferente. 

Isso resultará em leituras mais precisas de dispositivos como o termistor.

Nesta aula, vou mostrar como fazer isso.

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Uma introdução à temperatura de medição com o TMP36

Nesta aula, vamos ver um sensor analógico clássico, o TMP36. Este pequeno dispositivo aqui, muito barato, é usado especificamente para tomar medidas de temperatura.

É um sensor analógico, o que significa que você o conecta a um dos pinos analógicos do seu Arduino e, em seguida, use uma pequena função para converter a tensão que você tira deste dispositivo em um número significativo.

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Fiação do TMP36 e um sketch de demonstração

Nesta aula, vou mostrar como ligar o sensor TMP36.

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Uma fiação alternativa do TMP36

Uma coisa que você pode fazer para obter uma leitura um pouco melhor, como mencionei anteriormente, é mudar a conexão da tensão de alimentação para o sensor do pino de cinco volts para o pino de 3,3 volts. 

O motivo pelo qual fazemos isso e a razão pela qual isso pode potencialmente melhorar suas leituras é porque, no Arduino Uno, o fornecimento de cinco volts vem da porta USB que vem do meu computador ou de uma alimentação externa;

Vou mostrar como fazer isso nesta aula.

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Uma introdução ao MCP9808 para leituras de temperatura muito precisas

Se você está procurando um sensor de temperatura que tenha uma precisão muito boa, muito melhor do que o DHC22 e o termistor que vimos até agora, então você está procurando algo assim.

Este é o MCP9808, é uma placa que contém um sensor de temperatura a bordo que fornece até mais ou menos 0,25 centígrados de precisão. É um dispositivo i2C que vem com uma biblioteca para Arduino fácil de usar, muito conveniente. Como parte da placa, você também tem sinais que permitem que você altere e controle o endereço, de modo que não haja interferência com outros dispositivos I2C em seu dispositivo, no seu circuito que usou o mesmo endereço. Eu vou mostrar como isso funciona.

Nesta aula, começaremos como de costume com um rápido olhar na documentação para entender o que esse dispositivo é e suas características operacionais. Então nós olhamos para a fiação, montamos o dispositivo na protoboard e programaremos o sketch.

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