Neste post iremos apresentar os primeiros passos com o Espduino-32, utilizando a interface de programação em blocos Mixduino32. Vamos mostrar o básico para que você possa dar os seus primeiros passos no mundo da eletrônica digital.
O que é Espduino-32
O Espduino-32 é uma placa de
desenvolvimento baseada no microcontrolador ESP-32. O chip ESP-32 foi criado em
2017 pela empresa Espressif, possui WiFi e Bloototh 4.2 integrado, o que facilita
o controle de projetos pela internet.
A plaquinha possui portas (conectores)
de Entrada/Saída para controle de circuitos externos e um conector mini-usb que facilita sua conexão
com a porta USB do computador ou notebook.
Materiais Necessários
1 Placa Espduino-32 e cabo USB,
1 Protoboard,
1 LED Vermelho,
1 resistor de
100 Ω,
2 jumpers macho-macho
1 computador ou notebook
Abaixo você pode ver como fazer a
montagem do circuito.
O desenhado realístico da montagem foi realizado utilizando o software gratuito Fritzing. É preciso adicionar o componente
(placa Espduino-32). Clique a seguir para baixar o componente Espduino-32.fzpz.
O Circuito Esquemático pode ser visualizado na ilustração a seguir.
Um pouquinho de Física...
Vamos entender melhor como funciona o Circuito Elétrico da montagem acima, principalmente a escolha do resistor elétrico.
O Espduino-32 funciona com 3,3 V
(Volts) em suas saídas digitais. Isso quer dizer que quando ligamos um pino de
saída, ele fica com 3,3 V, e quando desligamos, ele fica com 0 V.
Acontece que o LED vermelho tem
tensão de trabalho de 2,0 V, ou seja, se ligarmos o LED direto na saída do
microcontrolador, provavelmente ele irá queimar.
As informações técnicas dos
componentes eletrônicos são disponibilizadas pelos fabricantes em uma ficha
técnica chamada Datasheet.
Consultando o Datasheet do LED
vermelho, podemos verificar que Le funciona com uma tensão típica de 2,0 V e que a
corrente elétrica máxima suportada pelo componente é se 20 mA (mili amperes).
Sendo assim, vamos utilizar a 1ª Lei de Ohm para verificar um valor adequado para o resistor a ser utilizado para não
queimarmos o LED, e não acabarmos com o experimento antes da hora.
Pela 1ª Lei de Ohm temos:
Pela 1ª Lei de Ohm temos:
V=R x I (Tensão = Resistência x Corrente)
Então, precisamos que fazer é o seguinte:
Primeiro temos que rebaixar a tensão de 3,3 V (Saída do Espduino-32) para 2,0 V no LED, pois 2,0 é a tensão típica de funcionamento do LED.
Assim, substituímos a diferença de tensão (1,3 V) e o valor da corrente 20 mA (0,002 A) na 1ª Lei de Ohm para encontrarmos o valor da Resistência.
Substituindo os valores na equação temos:
O resultado acima nos mostra que devemos utilizar sempre um resistor igual ou maior a 65 Ω. Quanto maior o valor do resistor, menor será o brilho do LED. No nosso caso optamos por utilizar o resistor disponível, com valor nominal de 100 Ω. Uma tabela de código de cores pode ser utilizada para identificar o valor do resistor, conforme mostrado abaixo.
No nosso caso, utilizamos um resistor de 100 Ω, 1/4W, e 1% de
tolerância identificado por 5 faixas coloridas.
Como podemos ver, a 1ª faixa é de cor marrom e corresponde ao 1º dígito, a 2ª faixa é de cor preta e corresponde
ao 2º dígito, a 3ª faixa é de cor preta e corresponde ao 3º dígito, a 4ª faixa é
de preta e corresponde ao multiplicador (x 1) e a 5ª faixa é de cor marrom e corresponde a tolerância, que é 1%.
Funcionamento do LED
O diodo emissor de luz, mais conhecido pela sigla em inglês LED (Light Emitting Diode), é utilizado em uma gama enorme de aplicações na eletrônica digital, principalmente para fins de sinalização ou iluminação.
Hoje em dia a maioria das lâmpadas são de LED, por apresentar maior eficiência n consumo de energia elétrica.
O LED é um diodo semicondutor (junção P-N), que quando é
energizado emite luz – por isso LED (Diodo Emissor de Luz).
O processo de emissão de luz pela aplicação de uma fonte de tensão
elétrica é denominado eletroluminescência.
O LED apresenta 2 terminais, um ânodo (+)
e um cátodo (-), podendo seus terminais serem facilmente identificados, pois no
lado do cátodo, o LED possui um Chanfro e o terminal é menor do que o ânodo.
Veja na ilustração abaixo.
Controlando o Circuito...
Uma vez montado o circuito e
compreendendo melhor o funcionamento dos seu componentes, já podemos colocá-lo
para funcionar.
Para isso faça o download do aplicativo Mixduino32 para Windows e instale no computador ou notebook. Você pode ver o tutorial
passo a passo para instalação no link para o post:
Como Instalar o Mixduino32, IDE Gráfico para ESP-32.
Como Instalar o Mixduino32, IDE Gráfico para ESP-32.
Como exemplo, podemos programar o circuito
para que o LED conectado ao pino 13 da placa Espduino-32 fique 1 segundo ligado
e 3 segundos desligado. Para isso, abra o exemplo 1.1 Blink, clicando em “Abrir”
na barra de tarefas da tela inicial do aplicativo.
E então altere o tempo de espera, conforme especificado logo acima e clique em “Carregar”.
Veja como fica na tela do Aplicativo:
Veja como fica na tela do Aplicativo:
Você verá o LED aceso durante 1 segundo,
e apagado por 3 segundos, conforme você definiu. Você também pode tentar outros
valores.
Veja abaixo um pequeno vídeo do funcionamento deste circuito simples micro controlado com o Espduino-32.
Veja abaixo um pequeno vídeo do funcionamento deste circuito simples micro controlado com o Espduino-32.
Desafio:
Tente encontrar o intervalo de tempo
abaixo do qual não conseguimos distinguir se o LED está ligado ou desligado, de
modo que ele pareça estar sempre ligado.
Autor: Prof. Farley Xavier
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