Placas Arduino – História até o Arduino UNO

Você sabe como as placas Arduino evoluíram? Sabe qual é a última revisão das placas USB básicas? Este artigo exibirá a evolução das placas básicas da plataforma Arduino abordando as principais modificações de hardware até chegar na simpática placa conhecida como Arduino UNO, ou seja, toda história até o Arduino Uno.

As primeiras placas para plataforma Arduino iniciaram com comunicação serial e componentes discretos e eram vendidas desmontadas em kits ou apenas a PCB. Abaixo são exibidas suas versões:

Essas placas usavam o padrão RS232 para interface com um computador e necessitavam de alimentação externa através de plug Jack para seu funcionamento.

Devido ao fato do grande uso da USB e da possibilidade de alimentar a placa diretamente através do cabo de comunicação, foi criada a placa Arduino USB, a primeira placa a sair com o nome Arduino. Porém, como todo projeto…. Houve um erro nessa versão, a pinagem do conector USB estava errada!!!

Após a correção da pinagem do conector USB, foi lançada a placa Arduino USB v2.0. Essa versão ainda mantinha a maioria dos componentes como discretos e trazia como conversor USB serial o chip FT232BM, da FTDI.

Outro ponto interessante a ser notado nessa placa é que ela possuía um jumper para seleção da alimentação ou pela USB, ou pelo adaptador externo. Dessa forma, poderia testar seus sketch diretamente em um notebook sem a necessidade de uma alimentação externa.

Após o lançamento da placa Arduino USB v2.0 foi lançada a placa Arduino Extreme, que trouxe a maioria dos componentes em montagem SMD e lançou os conectores headers fêmea, que ficou conhecido como “padrão arduino”. Além disso foram colocados 2 leds, RX e TX, que indicavam o tráfego de dados entre a placa e o computador.

Posteriormente uma nova versão da Arduino Extreme foi lançada, Arduino Extreme V2, que trouxe como melhoria um melhor layout com plano de terra mais elaborado. Além disso trouxe impressa a URL: www.arduino.cc.

Após toda essa evolução da plataforma, o pessoal da equipe ainda não satisfeito, lançaram a Arduino NG (Nuova Generazione). A Arduino NG trouxe como novidade o conversor USB-SERIAL: FT232RL. Esse conversor necessita de menor quantidade de componentes externos em comparação ao FT232BM. Outra novidade foi o LED colocado no pino 13, porém este LED causava interferência na comunicação SPI. 

Até esse ponto as placas utilizavam o ATmega8 como microcontrolador, porém durante o projeto da NG os ATmega168 tomou o seu lugar dobrando a capacidade de memória para 16KB.

Para resolver o problema da comunicação SPI foi lançada a Arduino NG REV. C. Essa placa não trazia montado o LED conectado no pino 13, trazia apenas os pads para soldagem. Possuía um resistor de 1k em série com o conector do pino 13 onde era possível ligar um LED externo sem a necessidade de resistor.

Todas as placas apresentadas até agora  necessitavam de reset externo para ativar o bootloader, o que dificultava na hora de fazer upload do sketch para a placa. Para resolver esse problema foi lançada a placa Arduino Diecimila, que possuía circuito de reset através da comunicação serial. Dessa forma, sempre que era feito o upload, a placa entrava em modo bootloader automaticamente. Outro ponto interessante foi os fusíveis para proteção da USB em caso de curto-circuito, protegendo a porta USB do computador. A Diecimila trazia ainda novidades em seus conectores headers, foi inserido um conector de Reset e um de 3,3 V. O led conectado ao pino 13 foi inserido novamente à plataforma.

Apesar de todos os recursos apresentados pela Arduino Diecimila, a seleção da fonte de alimentação da placa era manual. Para resolver este problema foi lançada a Arduino Duemilanove que selecionava automaticamente a fonte sem a necessidade de um jumper para isso. Em março de 2009, a Arduino Duemilanove começou a ser fabricada com o ATmega328 duplicando novamente a memória que no caso iria para 32 KB.

Após o desenvolvimento do Duemilanove, foi lançada a placa homônima Arduino UNO, que trouxe algumas novidades no hardware em relação a sua antecessora. A principal modificação foi a substituição do conversor USB-serial por um microcontrolador ATmega8U2, que posteriormente na revisão 3 foi substituído pelo ATmega16U2. Além disso a descrição das entradas e saída foi melhorada para uma melhor identificação dos pinos. A placa Arduino UNO passou por 3 revisões até hoje, conforme exibido abaixo:

Consegue notar alguma diferença?

As principais modificações ocorreram da revisão 2 para 3 onde foram acrescentados mais dois pinos após o conector AREF. Estes pinos podem ser usados como entradas analógicas ou para comunicação I2C. No conector de POWER, que na revisão 2 possuía 6 pinos, também foram acrescentados mais 2 pinos após a entrada RESET, um deles é o pino IOREF que permite que os shields se adaptem conforme a tensão da placa. No futuro, os shields serão compatíveis com placas que com ATMEL ATMEGA que são alimentadas com 5 V e com a Arduino Due que opera em 3,3V. O segundo pino não é conectado, e é reservado para uma aplicação futura.

O que você achou da evolução da plataforma Arduino? O que você faria diferente no desenvolvimento dessas placas? Será que terá uma nova revisão da Arduino UNO em um futuro próximo? O que poderia ser mudado?

Para aprender mais sobre placas Arduino

Arduino – Primeiros Passos

 Referências

Arduino – Boards

Fábio Souza

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Engenheiro, especialista em sistemas embarcados. Hoje é diretor de operações do portal Embarcados, onde trabalha para levar conteúdos de eletrônica, sistemas embarcados e IoT para o Brasil.

Também atua no ensino eletrônica e programação. É entusiastas do movimento maker, da cultura DIY e do compartilhamento de conhecimento, publica diversos artigos sobre eletrônica e projetos open hardware.

Com iniciativas como o projeto Franzininho e projetos na área de educação, leva a cultura maker para o Brasil capacitando e incentivando professores e alunos a usarem tecnologia em suas vidas. Participou da residência hacker 2018 no Red Bull Basement.

• Fábio Souza

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