Por que Arduino?

BREVE HISTÓRICO

O Arduino foi criado em 2005 na cidade de Ivre, Itália, por um grupo de 5 pesquisadores: Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino e David Mellis. O objetivo era elaborar um dispositivo que fosse ao mesmo tempo barato, funcional e fácil de programar, sendo dessa forma acessível a estudantes e projetistas amadores. Além disso, foi adotado o conceito de hardware livre, o que significa que qualquer um pode montar, modificar, melhorar e personalizar o Arduino, partindo do mesmo hardware básico. 

Assim, foi criada uma placa composta por um microcontrolador Atmel, circuitos de entrada/saída e que pode ser facilmente conectada a um computador e programada via IDE (Integrated Development Environment ou Ambiente de Desenvolvimento Integrado) utilizando uma linguagem baseada em C/C++, sem a necessidade de equipamentos extras além de um cabo USB. 

Seu sucesso foi sinalizado com o recebimento de uma menção honrosa na categoria Digital Communities em 2006, pela Prix Ars Electronica, além da marca de mais de 50.000 placas vendidas até outubro de 2008.

HARDWARE

As especificações da placa são disponíveis livremente. Ela é fornecida comercialmente com o nome “Arduino” através do fabricante original, e com outros nomes por vários fabricantes diferentes, podendo ser adquirida em várias versões. Ela também pode ser montada pelo próprio interessado, confeccionando tudo por conta própria a um custo baixo.

SOFTWARE

O ambiente de desenvolvimento é uma aplicação multiplatataforma, desenvolvida em Java, com código-fonte aberto, que funciona em Windows, Linux e Mac. Ele tem o visual de um editor simples, fácil de usar para editar, compilar e gravar o código na placa. A linguagem usada é baseada em C e algumas construções de C++, e inclui também uma biblioteca própria, além das funções de uma parte da biblioteca padrão C. Além da biblioteca original, existem muitas outras disponíveis na comunidade, desenvolvidas por usuários colaboradores, que facilitam diversas outras tarefas.

Como um dos pontos mais importantes do projeto é a facilidade de uso por amadores e leigos, as bibliotecas de controle são muito fáceis de usar, frequentemente exigindo não mais do que uma única chamada de função até para realizar tarefas bem complexas, como movimentar um motor de passo ou ler um valor de um sensor, sendo ideal para iniciantes, amadores, e quem nunca se animou muito em aprender a usar microcontroladores por dificuldade com programação Assembly.

POR QUE USAR O ARDUINO?

Existem diversos motivos para optar pelo uso do Arduino, tais como:

• Baixo custo - Atualmente existem modelos de Arduino a partir de RS 50,00; 
• Software para várias plataformas - Plataformas como Microsoft Windows, Mac OS X e Linux; 
• Linguagem simples - Os desenvolvedores do Arduino prezaram por manter uma linguagem de fácil entendimento para iniciantes, mas flexível o bastante para usuários avançados; 
• Software livre - O Arduino é um software completamente livre. Além disso, o Website oficial do Arduino contém um extensivo no qual amostras de códigos e exemplos são compartilhados livremente; 
• Comunidade ativa para usuários - Existe uma comunidade ativa para usuários, portanto, uma quantidade enorme pessoas que pode fornecer auxilio para as diversas aplicações do Arduino;
• Bibliotecas - Uma das maiores vantagens do Arduino é o fato de existirem bibliotecas para praticamente qualquer componente externo que se deseja anexar. As bibliotecas padrão do Arduino são:
  • EEPROM – Usada para ler e gravar dados em uma memória EEPROM no Arduino. No Uno a EEPROM tem o tamanho de 1024 bytes e no Mega, de 4096 bytes;
  • Ethernet – Permite conectar o Arduino à Internet ou à rede local usando um shield Ethernet;
  • Firmata – Esta biblioteca permite a comunicação entre o Arduino e aplicações em um computador via protocolo de comunicação serial;
  • GSM – Conectar a uma rede GSM/GPRS usando um shield GSM;
  • LiquidCrystal – Com essa biblioteca podemos controlar displays de cristal líquido (LCD);
  • SD – Biblioteca muito importante, usada para que seja possível escrever e ler dados em cartões de memória SD/SDHC;
  • Servo – Controlar motores servo;
  • SPI – Comunicação com dispositivos usando o barramento SPI (Serial Peripheral Interface);
  • SoftwareSerial – Permite a comunicação serial usando os pinos digitais da placa;
  • Stepper – Controlar motores de passo;
  • TFT – Permite desenhar imagens e formas, além de escrever textos em uma tela TFT;
  • WiFi – Permite conexão à rede local e Internet por meio de um shield WiFi;
  • Wire – Biblioteca que permite enviar e receber dados por meio de uma interface TWI/I2C (interface a dois fios) em uma rede de dispositivos ou sensores.
• Diferentes modelos – Um dos benefícios do Arduino é sua diversidade em modelos de placas. Dependendo das necessidades do desenvolvedor ele poderá escolher dentre diversas placas a que possui os atributos que lhe atendem. Algumas placas são: Arduino Uno R3, Arduino DUE , Arduino Yun , Arduino MEGA ADK e Arduino Mini e Nano; 
• Shields e periféricos – O Arduino também oferece uma ampla gama de Shields ou placas extras que atendem características específicas, tais como Ethernet, GSM, relé de controle, Wi-fi e pode ser acoplado aos cartões facilmente, aumentando a gama de aplicações disponíveis. Para completar a tarefa Arduino também é compatível com muitas outras marcas, como periféricos Xbee, teclados, LCD, sensores digitais, dispositivos Sparkfun, serial, 1-wire, SD-Card e muitos outros; 
• Versatilidade - Graças à sua versatilidade, Arduino tornou-se a placa de desenvolvimento com a qual se pode fazer praticamente tudo, como aplicações em robótica, cérebro de um robô e até mesmo aplicações em domótica. Entre suas melhores aplicações, tem-se:
  • Sensores de controle e monitoramento;
  • Efeitos LEDs;
  • Transponders (transmissores / receptores);
  • Educação;
  • Monitoramento ambiental;
  • Biomedicina;
  • Telemedicina;
  • Robótica;
  • Domótica.

APLICAÇÕES 

A finalidade do Arduino num sistema é facilitar a prototipagem de novos produtos e ideias, implementação ou emulação do controle de sistemas interativos, em nível amador, doméstico, comercial ou móvel. Com ele é possível enviar ou receber informações de basicamente qualquer sistema eletrônico, como identificar a aproximação de uma pessoa e variar a intensidade da luz do ambiente conforme a sua chegada.

O Arduino pode ter aplicações na área de impressão 3D, robótica, engenharia de transportes, engenharia agronômica e musical, entre outras. Por exemplo, o Arduino já foi utilizado para se criar uma chopeira controlada por um iPad em que era possível acompanhar o fluxo da bebida e obter informações sobre os diferentes tipos de chopp. Além disso, a placa servia para informar a temperatura e descobrir quem bebeu mais. Já outra equipe criou uma luva sensível ao tato que ajuda cegos a “enxergarem” obstáculos no caminho. Na mesma linha, outro usuário criou uma jaqueta utilizando a versão LilyPad (desenhada para construir projetos vestíveis) do Arduino que informa quando um ciclista irá trocar de faixa através de leds colocados nas costas da jaqueta. É importante destacar que a plataforma Arduino está ajudando na democratização da tecnologia.

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