Introdução ao arduino variáveis, condições e loops

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Introdução ao arduino: variáveis, condições e loops Curso de arduino e lógica de programação do Lab das Minas

1. Entendendo componentes do Arduino: botões O botão do Arduino (também chamado de chave push-button é utilizado como um interruptor para abrir ou fechar o circuito e, assim, permitir ou não a passagem de corrente. Nesse sentido, ele é um componente digital porque apresenta somente os estados LOW (botão pressionado) ou HIGH (não pressionado). Mas como devemos ligar o botão no circuito do Arduino se ele tem quatro perninhas? Nesse tipo de botão, as perninhas são conectadas em duplas e, entre as duplas existe uma quebra de conexão. Quando o botão não está pressionado, existe essa quebra e ela impede a corrente de passar. Já quando apertamos o botão, essa quebra se fecha e a corrente passa livremente. Por isso, devemos conectar o lado positivo e negativo do circuito em perninhas em lados opostos do botão, como + no A e - no D (ou o contrário), + no B e - no C (ou o contrário), + no A e - no C (ou ao contrário) e + no B e - no D (ou ao contrário)". Se ligássemos os lados positivo e negativo do circuito em perninhas do mesmo lado (A com B ou C com D) a corrente passaria sempre e o botão faria o papel de um fio condutor.

2. Exemplo de circuito com botão No circuito ao lado, podemos ver que o fio verde mais comprido sai da porta digital 9 do Arduino (esse seria o lado positivo do circuito) e se conecta na mesma coluna que uma perninha do botão. Na coluna de uma das perninhas opostas do botão conectamos o fio verde menor. O outro lado desse fio ligamos na linha onde está ligado o fio preto do ground (fio-terra), ou seja, o lado negativo do circuito. Assim, podemos imaginar que a corrente sai da porta 9 (positivo), se o botão estiver pressionado (circuito fechado), passa por ele e retorna pelo ground (negativo). Se o botão estiver solto, a corrente não passa.

3. Programação: verificando condições Às vezes nos nossos programas precisamos fazer alguma coisa ​se outra coisa estiver acontecendo/for verdade. Para isso, existe o comando if (em inglês, “if” significa “se”). A sintaxe (lembra desse termo na oficina passada? Significa o modo de escrever um comando) para o if é a seguinte:

Devemos escrever “if”, seguido da condição que estamos verificando e o código que deve rodar se a condição for atendida ficará entre os “{ }” (chamados de chaves). Note que colocamos dois sinais de igual dentro dos parênteses. Isso indica para o código que estamos fazendo uma comparação. Também podemos querer especificar o que acontece caso nossa condição não seja atendida colocando o comando else (em inglês, “else” significa “se não”). A sintaxe funciona da mesma maneira mas sem precisar colocar a condição entre parênteses. O código que deve rodar nesse caso ficará entre os “{ }” (chamados de chaves) escritos após o else.

4. Exemplo de código com verificação de condições Desafio: queremos fazer um led acender quando apertamos um botão ou apagar se apertamos novamente Antes de olhar o código do Arduino, vamos pensar no pseudocódigo para esse problema! Configuração das portas da placa: Na porta 9 teremos o botão → input Na porta 7, led → output O código que vai ficar rodando: Se o botão estiver pressionado Se o led estiver aceso: Apague Se o led estiver apagado (caso contrário): Acenda Os pseudocódigos vão nos ajudar cada vez mais à medida que fazemos programas mais complexos. Tente entender o código que fizemos a partir desse pseudocódigo e, se não conseguir, leia a explicação:

Como nos códigos da oficina passada, começamos determinando se as portas onde estão conectados os componentes são inputs ou outputs. A porta 9 é a do botão e a 7 é a do led. Note que para o botão, não escrevermos “INPUT” mas sim “INPUT_PULLUP”. Na parte do loop, usamos o comando if para verificar se o que lemos na porta 9, ou seja, no botão ( digitalRead(9) ) é LOW, indicando que ele está pressionado. Se o botão estiver pressionado, verificamos se a porta 7, ou seja, o led, está HIGH, aceso (digitalRead(7) ). Caso esteja, apagamos ele usando o comando digitalWrite(7, LOW) e caso contrário (se ele estiver LOW, apagado), acendemos ele com digitalWrite(7, HIGH). 5. Programação: trabalhando com loops Outra possível necessidade dos programas é fazer alguma coisa ​enquanto outra coisa estiver acontecendo/for verdade. Para isso, existe o comando while (em inglês, “while” significa “enquanto”). A sintaxe para o if é a seguinte:

Devemos escrever “while”, seguido da condição que estamos verificando e o código que deve rodar enquanto a condição estiver sendo atendida ficará entre os “{ }” (chamados de chaves). Note que colocamos dois sinais de igual dentro dos parênteses. Isso indica para o código que estamos fazendo uma comparação.

6. Exemplo de código com loops Desafio:​ queremos fazer um led acender enquanto estivermos apertando o botão Antes de olhar o código do Arduino, vamos pensar no pseudocódigo para esse problema!

Configuração das portas da placa: Na porta 9 teremos o botão → input Na porta 7, led → output O código que vai ficar rodando: Enquanto o botão estiver pressionado Acenda o led Depois que soltar o botão: apague o led Baseado nessa ideia e no que vimos sobre o while, tente entender o código que fizemos a partir desse pseudocódigo e, se não conseguir, leia a explicação:

Como sempre, começamos determinando se as portas onde estão conectados os componentes são inputs ou outputs. A porta 9 é a do botão e a 7 é a do led. Note que para o botão, não escrevermos “INPUT” mas sim “INPUT_PULLUP). Na parte do loop, usamos o comando while para verificar se o que lemos na porta 9, ou seja, no botão ( digitalRead(9) ) é LOW, indicando que ele está pressionado. Se o botão estiver pressionado, acendemos o led, definindo ele como HIGH. Por último, queremos que o led apague novamente quando soltamos o botão, então definimos a porta do led como LOW, apagando ele. 7. Programação: o que são variáveis? Se observarmos os códigos dos dois desafios desse resumo podemos perceber que os números das portas que estamos usando para o led e o botão se repetem várias vezes. Mas isso pode ser um problema… Imagine que queremos usar esse mesmo código de acender led com botão em outro Arduino mas as portas 7 e 9 dele já estão ocupadas. Nesse caso, teríamos que usar outras portas e mudar o número da porta em várias linhas! E se o código tivesse 500 linhas? Daria um trabalhão!

Outro problema é que às vezes podemos esquecer qual porta está ligada a qual componente enquanto estamos lendo nosso código, principalmente se ele estiver usando várias portas diferentes. Para resolver esses e vários outros problemas, temos as variáveis! Uma variável é um espaço na memória que utilizamos mas guardar alguma informação que queremos usar em nosso programa. Podemos imaginar a variável como uma caixinha. Ela serve para guardar o que quisermos. Para manter a organização, o código do Arduino exige que a gente fale o tipo da variável, ou seja, informe o que vamos guardar na nossa “caixinha” (se é um número, um texto, etc) e dar um nome para ela. Assim, para declarar uma variável (informar para o programa que ela existe) precisamos informar o tipo dela, dar um nome para ela e indicar o que será armazenado nela depois do sinal de igual, dessa forma:

Com isso, acabamos de declarar uma variável chamada botao e outra chamada led. Elas são do tipo int, o que significa que nelas serão guardados apenas números inteiros. Depois do sinal de igual, salvamos valores nelas. Na variável botao salvamos o valor 9 que será a porta do botão no arduino e na variável led salvamos o valor 7 que será sua porta. É importante manter em mente também que elas chamam variáveis porque elas podem variar. Isso significa que podemos mudar o valor que estamos salvando nelas. Basta escrevermos o nome dela, seguida de um sinal de igual e o novo valor que ela irá assumir. O valor antigo será apagado e o novo valor ocupará seu lugar.

8. Como ficariam nossos códigos usando variáveis? Em nossos códigos de exemplo desse resumo, poderíamos declarar variáveis que guardassem as portas do led e do botão (que vimos que são duas informações que se repetem bastante). Para isso começamos o código informando que as variáveis serão do tipo int (porque vão guardar números inteiros) e dando nome para elas. Depois guardamos as portas do led e do botão em cada uma das variáveis. Note que depois, durante o resto do programa, ao invés de escrever “7” e “9” para ler e escrever nos componentes, estamos escrevendo “led” e “botao” porque eles são iguais à esses números.

Referências https://guiarobotica.com/push-button-arduino/ https://www.filipeflop.com/universidade/kit-maker-arduino/projeto-5-interruptor-de-luz/ https://qastack.com.br/electronics/67007/whats-the-difference-between-input-and-input-pullu p#:~:text=Isso%20%C3%A9%20funcional%20​(e%20eletricamente,a%20execu%C3%A7%C 3%A3o%20do%20seu%20programa. https://www.linkedin.com/pulse/o-segredo-do-push-button-na-montagem-sandro-mesquita?a rticleId=6625014814089494528 https://www.people.com.br/noticias/informatica/o-que-sao-variaveis-e-para-que-elas-servemna-programacao