Shield EDU-IFSP do GERSE - IFSP Guarulhos

Por

05/06/2017

Durante o Arduíno Day 2017 em São Paulo, tive a oportunidade de ganhar um Shield EDU-IFSP, cedido pelos integrantes do GERSE - Grupo de Estudos em Robótica e Sistemas Embarcados do IFSP Guarulhos. Fiquei muito feliz com o presente e venho aqui apresentar os detalhes desse projeto, muito bem elaborado pela equipe GERSE.

Segundo o grupo, a placa surgiu com o objetivo de facilitar o ensino/aprendizagem de lógica de programação aplicada à robótica. O shield possui pinout Arduino R3 e diversos recursos montados em uma placa em face simples.

Por ter pinout arduino R3, a placa pode ser utilizada em outras plataformas que possuam esse padrão de pinagem.

Detalhes do Shield EDU-IFSP

O Shield Edu-IFSP disponibiliza uma variedade de periféricos de entrada e saída, como:

botões;
LED’s;
Buzzer;
Potenciômetro;
display de 7 segmentos;
Conector para display LCD;
Conector para módulo Bluetooth;
Drive para pequenos motores;
Bornes para ligações externas.

A figura a seguir exibe a placa:

Figura 1 - Vista frontal do shield EDU-IFSP

Devido à quantidade de recursos na placa e uma limitação na quantidade de pinos nos conectores do Arduino, os desenvolvedores do Shield colocaram dois jumpers para seleção de recursos. O JP1 define a seleção entre o display de 7 segmentos e os LEDs, já o JP2 faz a seleção entre o Buzzer e o pino uso geral D06.

A equipe realizou um ótimo trabalho no desenvolvimento desse projeto, além da placa eles trabalharam bastante na documentação e exemplos. Todos os destalhes do projeto estão disponíveis nesse link.

A equipe GERSE desenvolveu um manual para uso dessa placa e disponibilizou o esquemático, conforme as imagens a seguir:

Figura 3 - Esquemático Manual Shield EDU-IFSP

Para o primeiro teste como o Arduino, eles disponibilizam um código exemplo:

/*
*Programa teste do Shield Edu-IFSP
*
*GERSE – Grupo de Estudos em Robótica e Sistemas Embarcados
*http://www.gerserobotica.com
*gerse.robot@gmail.com
*IFSP – Campus Guarulhos
*
*Desenvolvedor:
*Pedro Igor Borçatti
*
*março de 2017
*/


#include <LiquidCrystal.h>    // BIBLIOTECA PARA DISPLAY LCD

#define    A        13        // LCD 7 SEGMENTO A OU LED A
#define    B        12        // LCD 7 SEGMENTO B OU LED B, DISPLAY 16X2 D7
#define    C        11        // LCD 7 SEGMENTO C OU LED C, DISPLAY 16X2 D6
#define    D        5         // LCD 7 SEGMENTO D OU LED D, DISPLAY 16X2 D5
#define    E        4         // LCD 7 SEGMENTO E OU LED E, DISPLAY 16X2 D4
#define    F        3         // LCD 7 SEGMENTO F OU LED F, DISPLAY 16X2 E
#define    G        2         // LCD 7 SEGMENTO G OU LED G, DISPLAY 16X2 RS

#define    POT      A1        // ADC1, POTENCIÔMETRO

#define    BUZZER   6         // BUZZER OU BORNE (PWM6)

#define    ADC2     A2        // BORNE
#define    ADC3     A3        // BORNE
#define    ADC4     A4        // BORNE
#define    ADC5     A5        // BORNE
#define    MOTOR1   9         // BORNE (BC548 - VCC BATERIA E COLETOR)
#define    MOTOR2   10        // BORNE (BC548 - VCC BATERIA E COLETOR)

#define    BT1      A0        // BOTÃO COM TRAVA
#define    BT2      7         // BOTÃO 1
#define    BT3      8         // BOTÃO 2


float         CALC  = 0;      // VARIÁVEL PARA CALCULO
byte          NUM   = 0;      // VARIÁVEL PARA PWM

boolean       bt1   = false;  // VARIÁVEL DO BOTÃO 1
boolean       bt2   = false;  // VARIÁVEL DO BOTÃO 2
boolean       bt3   = false;  // VARIÁVEL DO BOTÃO 3

boolean       cls   = false;  // FLAG PARA CONTROLE DO DISPLAY LCD 16X2

const boolean LCD7[10][7] =   // NÚMEROS DE 0 A 9 PARA LCD DE 7 SEGMENTOS 
              {
             // {A,B,C,D,E,F,G}
                {1,1,1,1,1,1,0},    // 0
                {0,1,1,0,0,0,0},    // 1
                {1,1,0,1,1,0,1},    // 2
                {1,1,1,1,0,0,1},    // 3
                {0,1,1,0,0,1,1},    // 4
                {1,0,1,1,0,1,1},    // 5
                {1,0,1,1,1,1,1},    // 6
                {1,1,1,0,0,0,0},    // 7
                {1,1,1,1,1,1,1},    // 8
                {1,1,1,1,0,1,1},    // 9
             // {A,B,C,D,E,F,G}
              };

//INICIANDO DISPLAY LCD
LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 11, 12);

void setup() 
{   
    lcd.begin(16, 2);               // CONFIGURANDO TAMANHO DO DISPLAY 16X2
    
    pinMode(A,      OUTPUT);        // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 13
    pinMode(B,      OUTPUT);        // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 12
    pinMode(C,      OUTPUT);        // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 11
    pinMode(D,      OUTPUT);        // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 5
    pinMode(E,      OUTPUT);        // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 4
    pinMode(F,      OUTPUT);        // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 3
    pinMode(G,      OUTPUT);        // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 2
    pinMode(BUZZER, OUTPUT);        // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 6
    pinMode(MOTOR1, OUTPUT);        // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 9
    pinMode(MOTOR2, OUTPUT);        // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 10

    pinMode(BT1,    INPUT_PULLUP);  // CONFIGURANDO COMO ENTRADA O PINO A0 EM PLLU UP
    pinMode(BT2,    INPUT_PULLUP);  // CONFIGURANDO COMO ENTRADA O PINO 7  EM PLLU UP
    pinMode(BT3,    INPUT_PULLUP);  // CONFIGURANDO COMO ENTRADA O PINO 8  EM PLLU UP
    pinMode(POT,    INPUT);         // CONFIGURANDO COMO ENTRADA O PINO A1
    //pinMode(ADC2, );              // PINO DISPONÍVEL NO BORNE
    //pinMode(ADC3, );              // PINO DISPONÍVEL NO BORNE
    //pinMode(ADC4, );              // PINO DISPONÍVEL NO BORNE
    //pinMode(ADC5, );              // PINO DISPONÍVEL NO BORNE
    
}

void loop() 
{
    
    bt1 = !digitalRead(BT1);  // AQUISITANDO VALOR DO BOTÃO 1
    bt2 = !digitalRead(BT2);  // AQUISITANDO VALOR DO BOTÃO 2
    bt3 = !digitalRead(BT3);  // AQUISITANDO VALOR DO BOTÃO 3
    
    CALC = analogRead(POT);   // AQUISITANDO VALOR DO POTENCIÔMETRO

    if(bt1)                   // SE BOTÃO 1 APERTADO 
    {
      if(cls)                 // CONTROLE DO DISPLAY LCD 16X2
      {
          lcd.clear();        // LIMPAR DISPLAY 16X2
          delay(20);
          
          cls = false;        // FLAG DE CONTROLE P. DISPLAY 16X2 
      }
      
      NUM = (CALC/1023)*9;    // 0 -> 0   1023 -> 9
      digitalWrite(A,  LCD7[NUM][0]);   
      digitalWrite(B,  LCD7[NUM][1]);
      digitalWrite(C,  LCD7[NUM][2]);
      digitalWrite(D,  LCD7[NUM][3]);
      digitalWrite(E,  LCD7[NUM][4]);
      digitalWrite(F,  LCD7[NUM][5]);
      digitalWrite(G,  LCD7[NUM][6]);
    }
    else          // SE BOTÃO 1 NÃO APERTADO
    {
      
      if(!cls)    // CONTROLE DO DISPLAY LCD 16X2
      {
          digitalWrite(A,  LOW);
          digitalWrite(B,  LOW);
          digitalWrite(C,  LOW);
          digitalWrite(D,  LOW);
          digitalWrite(E,  LOW);
          digitalWrite(F,  LOW);
          digitalWrite(G,  LOW);
          
          lcd.clear();    
          delay(10);
          lcd.print("<     GERSE    >");  // ESCREVER EM DISPLAY 16X2
          delay(10);

          cls = true;
      }

      if(bt3)                             // SE BOTÃO 3 PRESSIONADO
      {                                   
        NUM = (CALC/1023)*255;            // 0 -> 0   1023 -> 255
        analogWrite(MOTOR1, NUM);         // SETAR VALOR DO PWM NO MOTOR1
        analogWrite(MOTOR2, NUM);         // SETAR VALOR DO PWM NO MOTOR2

        lcd.setCursor(0, 1);              // POSICIONAR CURSOR NA COLUNA 0, LINHA 1
        lcd.print("   ");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print(NUM);                   // ESCREVER VALOR DE NUM NO DISPLAY 16X2
      }   
    }

 
    if(bt2)                               // SE BOTAO2 PRESSIONADO
    {
      NUM = (CALC/1023)*255;
      analogWrite(BUZZER, NUM);           // SETAR VALOR DO PWM NO BUZZER
    }

    delay(100);                           // ESPERAR 100ms
}

100

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*Programa teste do Shield Edu-IFSP

*GERSE – Grupo de Estudos em Robótica e Sistemas Embarcados

*http://www.gerserobotica.com

*[email protected]

*IFSP – Campus Guarulhos

*Desenvolvedor:

*Pedro Igor Borçatti

*março de 2017

#include <LiquidCrystal.h> // BIBLIOTECA PARA DISPLAY LCD

#define A 13 // LCD 7 SEGMENTO A OU LED A

#define B 12 // LCD 7 SEGMENTO B OU LED B, DISPLAY 16X2 D7

#define C 11 // LCD 7 SEGMENTO C OU LED C, DISPLAY 16X2 D6

#define D 5 // LCD 7 SEGMENTO D OU LED D, DISPLAY 16X2 D5

#define E 4 // LCD 7 SEGMENTO E OU LED E, DISPLAY 16X2 D4

#define F 3 // LCD 7 SEGMENTO F OU LED F, DISPLAY 16X2 E

#define G 2 // LCD 7 SEGMENTO G OU LED G, DISPLAY 16X2 RS

#define POT A1 // ADC1, POTENCIÔMETRO

#define BUZZER 6 // BUZZER OU BORNE (PWM6)

#define ADC2 A2 // BORNE

#define ADC3 A3 // BORNE

#define ADC4 A4 // BORNE

#define ADC5 A5 // BORNE

#define MOTOR1 9 // BORNE (BC548 - VCC BATERIA E COLETOR)

#define MOTOR2 10 // BORNE (BC548 - VCC BATERIA E COLETOR)

#define BT1 A0 // BOTÃO COM TRAVA

#define BT2 7 // BOTÃO 1

#define BT3 8 // BOTÃO 2

float CALC = 0; // VARIÁVEL PARA CALCULO

byte NUM = 0; // VARIÁVEL PARA PWM

boolean bt1 = false; // VARIÁVEL DO BOTÃO 1

boolean bt2 = false; // VARIÁVEL DO BOTÃO 2

boolean bt3 = false; // VARIÁVEL DO BOTÃO 3

boolean cls = false; // FLAG PARA CONTROLE DO DISPLAY LCD 16X2

const boolean LCD7[10][7] = // NÚMEROS DE 0 A 9 PARA LCD DE 7 SEGMENTOS

{

// {A,B,C,D,E,F,G}

{1,1,1,1,1,1,0}, // 0

{0,1,1,0,0,0,0}, // 1

{1,1,0,1,1,0,1}, // 2

{1,1,1,1,0,0,1}, // 3

{0,1,1,0,0,1,1}, // 4

{1,0,1,1,0,1,1}, // 5

{1,0,1,1,1,1,1}, // 6

{1,1,1,0,0,0,0}, // 7

{1,1,1,1,1,1,1}, // 8

{1,1,1,1,0,1,1}, // 9

// {A,B,C,D,E,F,G}

};

//INICIANDO DISPLAY LCD

LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 11, 12);

void setup()

{

lcd.begin(16, 2); // CONFIGURANDO TAMANHO DO DISPLAY 16X2

pinMode(A, OUTPUT); // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 13

pinMode(B, OUTPUT); // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 12

pinMode(C, OUTPUT); // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 11

pinMode(D, OUTPUT); // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 5

pinMode(E, OUTPUT); // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 4

pinMode(F, OUTPUT); // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 3

pinMode(G, OUTPUT); // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 2

pinMode(BUZZER, OUTPUT); // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 6

pinMode(MOTOR1, OUTPUT); // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 9

pinMode(MOTOR2, OUTPUT); // CONFIGURANDO COMO SAÍDA O PINO 10

pinMode(BT1, INPUT_PULLUP); // CONFIGURANDO COMO ENTRADA O PINO A0 EM PLLU UP

pinMode(BT2, INPUT_PULLUP); // CONFIGURANDO COMO ENTRADA O PINO 7 EM PLLU UP

pinMode(BT3, INPUT_PULLUP); // CONFIGURANDO COMO ENTRADA O PINO 8 EM PLLU UP

pinMode(POT, INPUT); // CONFIGURANDO COMO ENTRADA O PINO A1

//pinMode(ADC2, ); // PINO DISPONÍVEL NO BORNE

//pinMode(ADC3, ); // PINO DISPONÍVEL NO BORNE

//pinMode(ADC4, ); // PINO DISPONÍVEL NO BORNE

//pinMode(ADC5, ); // PINO DISPONÍVEL NO BORNE

}

void loop()

{

bt1 = !digitalRead(BT1); // AQUISITANDO VALOR DO BOTÃO 1

bt2 = !digitalRead(BT2); // AQUISITANDO VALOR DO BOTÃO 2

bt3 = !digitalRead(BT3); // AQUISITANDO VALOR DO BOTÃO 3

CALC = analogRead(POT); // AQUISITANDO VALOR DO POTENCIÔMETRO

if(bt1) // SE BOTÃO 1 APERTADO

{

if(cls) // CONTROLE DO DISPLAY LCD 16X2

{

lcd.clear(); // LIMPAR DISPLAY 16X2

delay(20);

cls = false; // FLAG DE CONTROLE P. DISPLAY 16X2

}

NUM = (CALC/1023)*9; // 0 -> 0 1023 -> 9

digitalWrite(A, LCD7[NUM][0]);

digitalWrite(B, LCD7[NUM][1]);

digitalWrite(C, LCD7[NUM][2]);

digitalWrite(D, LCD7[NUM][3]);

digitalWrite(E, LCD7[NUM][4]);

digitalWrite(F, LCD7[NUM][5]);

digitalWrite(G, LCD7[NUM][6]);

}

else // SE BOTÃO 1 NÃO APERTADO

{

if(!cls) // CONTROLE DO DISPLAY LCD 16X2

{

digitalWrite(A, LOW);

digitalWrite(B, LOW);

digitalWrite(C, LOW);

digitalWrite(D, LOW);

digitalWrite(E, LOW);

digitalWrite(F, LOW);

digitalWrite(G, LOW);

lcd.clear();

delay(10);

lcd.print("< GERSE >"); // ESCREVER EM DISPLAY 16X2

delay(10);

cls = true;

}

if(bt3) // SE BOTÃO 3 PRESSIONADO

{

NUM = (CALC/1023)*255; // 0 -> 0 1023 -> 255

analogWrite(MOTOR1, NUM); // SETAR VALOR DO PWM NO MOTOR1

analogWrite(MOTOR2, NUM); // SETAR VALOR DO PWM NO MOTOR2

lcd.setCursor(0, 1); // POSICIONAR CURSOR NA COLUNA 0, LINHA 1

lcd.print(" ");

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print(NUM); // ESCREVER VALOR DE NUM NO DISPLAY 16X2

}

if(bt2) // SE BOTAO2 PRESSIONADO

{

NUM = (CALC/1023)*255;

analogWrite(BUZZER, NUM); // SETAR VALOR DO PWM NO BUZZER

}

delay(100); // ESPERAR 100ms

}

Um excelente trabalho realizado pela equipe GERSE, que ajudará muitas pessoas nos primeiros passos com Arduino e com microcontroladores. Vamos explorar os recursos dessa placa nos próximos artigos.

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