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As placas Arduino e os muitos microcontroladores acessíveis que surgiram em seu rastro mudaram a eletrônica do hobby para sempre. O que antes era domínio do super geek, armado com amplo conhecimento de eletrônica e computação, agora está disponível para todos.
O preço do hardware está sempre caindo e a comunidade online está sempre crescendo. Já cobrimos começando com um Arduino , e há muitos ótimos projetos para iniciantes para conhecê-lo, então não há razão para não começar!
Mas hoje, vamos cobrir alguns erros freqüentemente cometidos por pessoas que são novas neste mundo e como evitá-los.
Energizar!
A maioria das placas Arduino tem um regulador de energia a bordo, o que significa que você pode ligá-lo a partir de um USB ou fonte de alimentação. Embora cada placa difira exatamente no que pode suportar, é tipicamente 7-12v entrada através de um conector de barril DC ou através do pino VIN. Isso nos leva ao nosso primeiro erro:
1. Alimentando externamente a placa 'para trás'
Este primeiro apanha as pessoas o tempo todo. Se você estiver alimentando sua placa com uma bateria ou fonte de alimentação, certifique-se de que V + vai para o VINHO pin, e o Chão fio vai para o GND alfinete. Se você fizer isso ao contrário, é quase certo que você fritará sua prancha.
Este erro aparentemente óbvio acontece com mais frequência do que você imagina, portanto, sempre verifique a configuração de energia antes de ligar qualquer coisa!
Quando o ar cheira a Arduino frito, na maioria das vezes esse é o principal motivo. O segundo mais provável é porque algo tentou tirar muita corrente do tabuleiro. Saber quanta energia seus componentes precisam em comparação com quanta sua placa pode fornecer é essencial.
Antes de mergulharmos nisso, vamos dar uma olhada rápida na teoria por trás do poder.
Atualidades
Uma parte essencial do trabalho com microcontroladores é saber o básico da eletrônica. Embora você não precise ser um engenheiro elétrico gênio, é importante entender Volts , Ampères , Resistência , e como eles estão vinculados. Sparkfun tem um excelente cartilha para eletrônica , junto com vários vídeos explicando Voltagem , Atual (Amps) e Lei de Ohm (Resistência).
Entender exatamente de quanta energia um componente precisará é uma parte essencial do trabalho com placas Arduino.
2. Execução de componentes diretamente dos pinos
Este mostra um monte de gente ansiosa para mergulhar direto nos projetos. É possível usar alguns componentes de baixa potência diretamente com os pinos do Arduino. Em muitos casos, porém, fazer isso pode puxar muita energia do Arduino, arriscando destruir seu microcontrolador.
O pior criminoso aqui são os motores. Mesmo motores de baixa potência puxam uma taxa de potência tão variada que geralmente não é seguro usá-los diretamente com os pinos do Arduino. Para uma maneira verdadeiramente DIY de usar um motor, você precisa usar um Ponte H . Esses chips permitem que você controle um motor alimentado por CC usando seus pinos Arduino, sem o risco de fritar sua placa.
Esses pequenos chips separam a fonte de alimentação do Arduino e permitem que o motor se mova nas duas direções. Perfeito para robótica DIY ou veículos de controle remoto. A maneira mais fácil de usar esses chips é como parte de um escudo para o seu Arduino, e eles estão disponíveis para abaixo de $ 2 do Aliexpress , ou se você está se sentindo aventureiro, você sempre pode faça o seu próprio .
Para iniciantes que usam motores com Arduino, Adafruit tem tutoriais usando tanto o próprio chip e deles escudo do motor de ruptura .
Relés e MOSFETs
Outros componentes e aparelhos elétricos podem consumir quantidades mais previsíveis de energia, mas você ainda não quer que eles sejam conectados diretamente ao seu microcontrolador. Mesmo as tiras de LED 5v podem ser perigosas. Embora anexar alguns diretamente à placa para teste possa ser bom, geralmente é uma prática melhor usar uma fonte de alimentação externa e controlá-los através de um relé, ou MOSFET .
Embora existam diferenças entre os dois, eles são funcionalmente os mesmos para muitas aplicações na eletrônica de hobby. Ambos podem atuar como uma chave entre uma fonte de alimentação e um componente, que é ligado ou desligado por um Arduino. Um relé é completamente isolado do circuito que o controla e funciona apenas como uma chave liga / desliga. Dejan Nedelkovski tem um bom vídeo de introdução ao uso de relés tirado de seu artigo tutorial .
Um MOSFET permite que diferentes quantidades de energia sejam transmitidas usando modulação de largura de pulso (PWM) de um pino Arduino. Para obter uma cartilha sobre o uso de MOSFETs com tiras de LED, confira nosso Guia final para conectá-los a um Arduino.
3. Mal-entendido placas de ensaio
Um erro comum na partida é conseguir causar curto-circuitos. Eles ocorrem quando partes do circuito são unidas em lugares que não deveriam estar, dando ao poder um caminho mais simples a seguir. Na melhor das hipóteses, isso fará com que o seu circuito não funcione como deveria e, na pior, com componentes fritos ou mesmo com risco de incêndio!
Para evitar isso ao usar um breadboard, é importante entender como funciona um breadboard. Este vídeo da Science Buddies é uma excelente forma de se conhecer.
O importante aqui é lembrar como funcionam os trilhos em cada placa. Em placas de ensaio de tamanho completo e médio, os trilhos externos funcionam horizontalmente e os trilhos internos verticalmente, com uma lacuna no meio da placa. As mini placas de ensaio têm apenas trilhos verticais.
A maneira mais fácil de evitar um curto-circuito em uma placa de ensaio é simplesmente verificar seu trabalho antes de ligar o dispositivo. Esse olhar de última hora pode lhe poupar uma infinidade de desgraças!
4. Percalços de soldagem
O mesmo problema pode acontecer ao soldar Arduinos ou componentes ao protoboard, especialmente com placas menores como o Arduino Nano. Basta uma pequena gota de solda entre dois pinos para causar um curto-circuito que pode destruir seu microcontrolador. A única maneira de evitar isso é ficar vigilante e praticar a soldagem tanto quanto possível.
Quando está apenas começando, a soldagem pode parecer uma tarefa bastante delicada e assustadora, mas fica muito mais fácil com o tempo. Nosso guia de projeto para iniciantes deve ajudar qualquer pessoa que está mudando do breadboard para o mundo da prototipagem!
5. Conectando coisas aos pinos errados
Trabalhar com microcontroladores significa trabalhar com pinos. A maioria dos componentes e muitas placas vêm com pinos para fixá-los ao protoboard. Saber qual pino faz o que é essencial para garantir que as coisas funcionem da maneira que você deseja.
Um exemplo comum é o MOSFET mencionado anteriormente. As três pernas em um MOSFET são chamadas de Portão , Ralo , e Fonte . A mistura de qualquer um deles pode fazer com que a energia flua na direção errada ou causar um curto-circuito. Isso pode destruir seu MOSFET, Arduino, dispositivo ou, se você não tiver sorte, todos os três!
Sempre procure uma folha de dados ou pinagem de um componente antes de usá-lo para determinar exatamente qual pino vai onde e quanta energia ele requer para usar.
6. Erros de sintaxe no código
Afastando-se do lado do hardware do Arduino, há muitos erros a serem cometidos durante a codificação. Os erros mais comuns incluem:
- Ponto e vírgula ausente no final das linhas
- Tipo de colchetes ausente / incorreto
- Erros de ortografia
Qualquer um dos problemas acima, embora menor, fará com que seu programa pare de funcionar como deveria. Pegue o esboço do Blink, por exemplo. Abaixo está o esboço simples do Blink.ino incluído no IDE do Arduino, com o texto de ajuda removido. À primeira vista, parece mais ou menos OK, não é?
void setup() {
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT)
}
void loop {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
delay{1000};
digitalwrite(LED_BUILTIN, LOW);
delay(1000);Este código não será compilado e existem 5 razões para isso. Vamos repassá-los:
- Linha 2: Faltando ponto-e-vírgula.
- Linha 5: Colchetes de função ausentes.
- Linha 7: Tipo incorreto de colchetes.
- Linha 8: A função DigitalWrite digitada incorretamente.
- Linha 8/9: Chave de fechamento ausente.
Esta é a aparência desse código:
void setup() {
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
delay(1000);
}Cada um desses erros, embora pequenos, fará com que seu programa pare de funcionar. Pode ser muito frustrante no início dizer exatamente o que está errado, embora fique muito mais fácil com o tempo. Uma boa dica para se acostumar com a programação do Arduino é ter outro programa aberto ao qual você possa consultar, pois na maioria dos casos a sintaxe e a formatação são as mesmas entre programas diferentes.
Se codificar um Arduino é sua primeira incursão na programação, bem-vindo! É um hobby gratificante de aprender e, considerando a demanda por certos tipos de programadores, pode ser uma grande mudança de carreira! Existem bons hábitos para aprender como codificador, e esses hábitos se aplicam a todas as linguagens de programação, portanto, vale a pena aprendê-los cedo.
7. Serial Nonsense
O monitor serial é o console do Arduino. É para onde você pode enviar quaisquer dados retirados dos pinos do Arduino e exibi-los como um texto amigável para leitura. Infelizmente, como muitos de vocês provavelmente já sabem, nem sempre é tão simples.
Nos primeiros dias de tentar fazer as coisas funcionarem, não há nada mais frustrante do que configurar seu microcontrolador para imprimir no monitor Serial e não receber nada de volta além de um disparate absoluto. Felizmente, quase sempre existe uma solução fácil.
Ao iniciar o monitor serial no código, você também define seu taxa de transmissão . Esse número simplesmente se refere ao número de bits por segundo que são enviados ao monitor serial. No exemplo abaixo, a taxa de transmissão é definida como 9.600 no código. Certifique-se de configurá-lo com o mesmo valor usando o menu suspenso na parte inferior do monitor serial também, e tudo deve ser exibido corretamente.
Você pode notar no monitor serial que existem várias velocidades para escolher. Raramente há necessidade de alterar a taxa de transmissão, a menos que você esteja transferindo grandes blocos de dados. Em 9.600, o monitor serial pode imprimir cerca de 1.000 caracteres por segundo. Se você consegue ler tão rápido, parabéns, você é claramente um mago.
8. Bibliotecas ausentes
A extensa e crescente lista de bibliotecas disponíveis para o Arduino é uma das coisas que o torna tão acessível para os iniciantes. Bibliotecas escritas por codificadores experientes e lançadas gratuitamente tornam possível o uso de componentes complexos, como tiras de LED endereçáveis individualmente e sensores climáticos sem a necessidade de conhecer codificação complexa.
Você pode instalar bibliotecas direto do IDE selecionando Esboço > Incluir Biblioteca > Gerenciar Bibliotecas para abrir o navegador da biblioteca.
Depois de instalar suas bibliotecas, você pode usá-las em qualquer projeto, e muitos vêm com seus próprios projetos de exemplo. Existem duas armadilhas possíveis aqui.
- Usar código que requer uma biblioteca que você não possui.
- Tentando usar partes de uma biblioteca que você não incluiu em seu projeto.
Na primeira instância, se você encontrar um trecho de código que parece perfeito para o seu projeto, apenas para descobrir que ele se recusa a compilar assim que você o tiver em seu IDE, verifique se ele não inclui uma biblioteca que você ainda não instalou. Você pode verificar isso olhando para o #incluir no topo do código. Se incluir algo que você ainda não instalou, não vai funcionar!
No segundo caso, você tem o problema oposto. Se você estiver usando funções de uma biblioteca instalada em seu computador e o código se recusar a compilar, pode ser que você tenha se esquecido de incluir a biblioteca no esboço em que está trabalhando no momento. Por exemplo, se você quiser usar o fantástico Fastled biblioteca com suas tiras de LED Neopixel, você precisaria adicionar #include 'FastLED.h' no início do seu código para que ele saiba que deve procurar a biblioteca.
9. Flutuando
Para nosso penúltimo erro, examinaremos os pinos flutuantes. Por flutuar, o que realmente queremos dizer é que a voltagem de um pino flutua, dando uma leitura instável. Isso causa problemas específicos ao usar um botão para acionar algo em seu Arduino e pode resultar em um comportamento indesejado.
Isso se deve à interferência indesejada de dispositivos eletrônicos ao redor, mas pode ser facilmente combatida usando o resistor pull up interno do Arduino.
Este vídeo de AddOhms explica o problema e como corrigi-lo.
10. Tiro para a Lua
Este não é um problema específico e mais uma questão de paciência. Os Arduinos facilitam muito o início e a criação de ideias de prototipagem. Embora seja verdade que projetos difíceis proporcionam experiências de aprendizagem rápidas, vale a pena começar aos poucos. Se o primeiro projeto que você tentar for muito complicado, você provavelmente terá problemas com um dos problemas acima, o que o deixará frustrado e, potencialmente, com eletrônicos fritos.
A grande vantagem de trabalhar com microcontroladores é a grande quantidade de projetos disponíveis para aprender. Se você planeja fazer um sistema de iluminação complexo, começar com um sistema de semáforo simples lhe dará a base para seguir em frente. Antes de criar um grande show de faixa de LED, talvez tente algo menor como um teste, como o interior do gabinete do seu PC.
Cada pequeno projeto ensina outro aspecto do uso dos controladores Arduino e, antes que você perceba, estará usando essas pequenas placas inteligentes para controlar toda a sua vida!
Curva de aprendizado
A curva de aprendizado do Arduino pode parecer bastante assustadora para os não iniciados, mas sua comunidade online dedicada torna o processo de aprendizado muito menos doloroso. Ao tomar cuidado com erros fáceis como os deste artigo, você pode evitar uma infinidade de frustrações.
Agora que você sabe quais erros evitar, por que não tentar construir seu próprio Arduino, não há melhor maneira de aprender como eles funcionam.
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Para saber mais, dê uma olhada na codificação do Arduino com VS Code e PlatformIO.
Crédito da imagem: SIphotography / Depositphotos
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Ian Buckley é jornalista freelance, músico, performer e produtor de vídeo que mora em Berlim, Alemanha. Quando não está escrevendo ou no palco, ele está mexendo em eletrônicos ou códigos DIY na esperança de se tornar um cientista maluco.
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