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Construindo sua placa Arduino

No último Arduino Day em São Paulo tive a oportunidade de apresentar uma palestra sobre o desenvolvimento de placas baseadas no hardware aberto do Arduino. A seguir será apresentado um breve resumo sobre a palestra e ao final do artigo será disponibilizada a apresentação em slides.

Palestra: Construindo sua placa baseada em Arduino

Arduino é uma plataforma de código aberto (hardware e software) criada em 2005 na Itália. O objetivo principal foi o de criar uma plataforma de baixo custo, para que os estudantes pudessem desenvolver seus protótipos com o menor custo possível. Sendo de código aberto, está disponível para a comunidade, o que ajudou em muito no seu desenvolvimento e aceitação da comunidade.

Se você ainda não conhece a plataforma, confira o artigo primeiros passos com o Arduino.

Os co-fundadores da plataforma são: Massimo Banzi, David Cuartielles, David Mellis, Tom Igoe e Gianluca Martino. Alguns anos atrás foi anunciada a separação da sociedade, o que levou a algumas disputas judiciais e a separação em duas empresas (arduino.cc e arduino.org). Devido a decisões judiciais, foi definido onde as duas empresas poderiam vender seus produtos. Assim, foi criada a marca Genuino, permitindo que o lado do arduino.cc vendesse placas fora dos EUA. Recentemente, durante a Maker Faire New York, foi anunciada uma aproximação entre as duas empresas, criando um ponto comum, o Arduino Holding.

O Arduino foi baseado no projeto Wiring, um projeto desenvolvido por um dos alunos do Massimo Banzi no Instituto de design de interação Ivrea. O hardware e software foram lançados de forma aberta, o que permitiu a contribuição da comunidade.

Placa Arduino - Um dos primeiros protótipo do Arduino
Figura 1 – Um dos primeiros protótipo do Arduino

Desde o lançamento, foram feitas diversas melhorias no hardware até chegar em placas estáveis e referências da plataforma, como a Arduino UNO.

Evolução das placas Arduino
Figura 2 – Evolução das placas Arduino

Para mais detalhes sobre a evolução das placas, acesse o artigo Placas Arduino – História até o Arduino UNO.

O hardware foi publicado em uma licença Creative Commons, e o esquemático e PCB foram disponibilizados. Em contrapartida, não é permitido vender placas utilizando a marca Arduino.

Arquivo da PCB no Eagle
Figura 3 – Arquivo da PCB no Eagle

Com os arquivos disponíveis e com a licença permitindo reprodução, alteração e venda de placas similares, surgiram diversas placas compatíveis com Arduino no mercado. Além disso, as pessoas também passaram a construir suas próprias placas ou fazer testes em protoboard, através de um circuito básico, baseado no microcontrolador ATmega328:

Circuito básico para o Arduino
Figura 4 – Circuito básico para o Arduino

Com base nesse circuito é possível fazer a montagem facilmente em uma protoboard:

Arduino na protoboard
Figura 5 – Arduino na protoboard

A imagem acima foi retirada de um tutorial da própria Arduino.cc: Building an Arduino on a Breadboard.

O desenvolvimento de placas compatíveis com a plataforma ficou acessível com o surgimento de novas ferramentas de design de PCB e com o crescimento da comunidade. Foram disponibilizadas diversas bibliotecas de componentes no Eagle e a plataforma Fritzing permitiu que pessoas sem conhecimento de ferramentas mais avançadas também pudessem criar suas PCBs:

Shield Arduino desenvolvido no Fritzing
Figura 6 – Shield Arduino desenvolvido no Fritzing

Assim diversos projetos surgiram, como a placa Franzino, de minha autoria. Um arduino standalone com pinout UNO R3, com o circuito básico para usar o Atmega328 e shields e em face simples, o que permite a reprodução da placa de forma caseira:

Franzino Arduino Standalone com pinout UNO R3
Figura 7 – Franzino Arduino Standalone com pinout UNO R3

Essa placa foi desenvolvida semanas antes do Arduino Day, como motivação para a palestra.

Com criatividade e conhecendo mais sobre eletrônica é possível adicionar mais recursos e criar placas mais elaboradas ou que atendam necessidades específicas:

Adicionando novos recursos
Figura 8 – Adicionando novos recursos

Você ainda pode customizar bootloader, adicionar a placa na IDE (ou criar uma nova IDE), desenvolver bibliotecas, etc.

Bom, acima foi um pequeno resumo do que foi abordado durante a palestra. A seguir são apresentados os slides da palestra:

 
 

Espero que o texto e slides te inspire a fazer a sua placa baseada em Arduino, ou que você possa contribuir em outros projetos.

Se você tem algum projeto interessante baseado em Arduino, deixe seu comentário.

Para quem vai fazer a confecção da PCI em casa, é interessante a leitura desse artigo do Rodrigo Pereira: Corrosão de Placas de Circuito Impresso – Persulfato de Amônia Vs. Percloreto de Ferro

Licença Creative Commons Esta obra está licenciada com uma Licença Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 4.0 Internacional.

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Arduino » Construindo sua placa Arduino
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Patrick Lobo
Patrick Lobo
22/08/2020 23:06

Amigos, sou desenvolvedor e desenvolvi um projeto utilizando um nodemcu e alguns módulos do Arduino, gostaria de compilar tudo em uma placa só, existe alguma empresa no Brasil especializada ou que possa me auxiliar nisso? Compilar e fabricar algumas unidades? Desde já muito obrigado!

Sandro Mesquita
Prof. Sandro Mesquita
31/07/2019 09:20

Professor Fábio, tudo bem campeão?

Acessando o arduino.org ele direciona para o arduino.cc, será se a paz reinou entre a Equipe? Tenho todos em minhas redes sociais e vejo o quanto são prestativos quando solicitado ajuda ou material, estou indo pra Maker Faire em Roma apresentar projetos na expectativa de conhecê-los.

Haroldo Kennedy
Haroldo Kennedy
25/05/2019 22:21

Você tem um post com os passos de como gravar o programa no Arduino e depois retirar o microprocessador para usa-lo junto com um clock e a fonte?

Rogério Suhet de Carvalho
Rogério Suhet de Carvalho
15/04/2018 14:36

Boa tarde amigo, primeiro quero te saudar pela sua iniciativa e pelo seu sucesso, precisamos exaltar pessoas como você que compartilha o conhecimento. Precisamos de mais pessoas como vc !!! Sou professor de Matemática e Física mas sou muito acadêmico e teórico, porém estou me impenhando para primeiro me desconstruir e depois criar competências para minha prática pedagógica enquanto professor. Tenho preparado muito alunos no Ensino Médio e Superior mas precisa aprender cada vez mais e nesse caso me descobrir um pouco mais na área técnica de eletrônica. Estou envolvido com o “Ensino da Robótica e Internet das Coisas na… Leia mais »

Ismael Oliveira
Ismael Oliveira
06/04/2017 09:48

Projeto muito legal ! mas com fazer para adiciona-lo na IDE do Arduino ?

Fabio_Souza_Embarcados
Fabio_Souza_Embarcados
Reply to  Ismael Oliveira
06/04/2017 13:34

Olá Ismael. Você pode customizar a IDE para adicionar as suas placas. Da uma olhada nesse texto: http://playground.arduino.cc/Main/CustomizeArduinoIDE

Thiago Moreira
Thiago Moreira
28/12/2016 21:55

Artigo sensacional. Pretendo no futuro fazer uma placa ARM!

Fabio_Souza_Embarcados
Fabio_Souza_Embarcados
Reply to  Thiago Moreira
02/01/2017 11:38

Valeu Thiago! Que bacana! Depois mostra pra nós o seu projeto. Abraços

Michel Almeida
Michel Almeida
16/11/2016 10:38

amigo eu tenho um projeto feito em Arduíno eu quero colocar no meu projeto só o Atmega 2560 no meu circuito a minha duvida como eu posso gravar o arquivo hex desse avr fixo na minha placa ou qual componentes eu posso adicionar para mim colocar essa comunicação no meu pcb cara eu só seu fan muito top seus tutoriais perfeito

Fabio_Souza_Embarcados
Fabio_Souza_Embarcados
Reply to  Michel Almeida
21/11/2016 14:00

Você pode usar o ISP. Esse material explica os passos: https://learn.sparkfun.com/tutorials/installing-an-arduino-bootloader

Se tiver alguma dúvida, me da um toque.

Abraços

Michel Almeida
Michel Almeida
Reply to  Fabio_Souza_Embarcados
22/11/2016 19:43

o meu amigo muito obrigado pela resposta li tuto e isso mesmo valeu precisando estamos a disposição

Souza
Souza
10/11/2016 20:46

Já tenho um bom material para brincar.
Só me falta um pouco mais de tempo.
Ou melhor dizendo. Menos preguiça.

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