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Arduino Esplora Original da Itália

O Arduino Esplora Original da Itália é focado para desenvolvimento de aplicações de Joystick com controle de LCD gráfico, e foi principalmete desenvolvido para pessoas que querem um arranjo funcional do Arduino sem ter que aprender sobre eletrônica antes.
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Descrição do Produto

Detalhes

 O Arduino Esplora Original da Itália é uma placa de microcontrolador derivado do Arduino Leonardo. O Esplora difere de todas as placas Arduino anteriores pois fornece uma série de sensores incorporados prontos para usar disponíveis para a interação. Ele foi projetado para pessoas que querem se aprofundar com Arduino sem ter que aprender sobre a eletrônica primeiro.

Para uma introdução passo-a-passo sobre o Esplora, confira o Guia de Introdução ao Esplora (Inglês). O Esplora tem som onboard e saídas de luz, e vários sensores de entrada, incluindo um joystick, um controle deslizante, um sensor de temperatura, um acelerômetro, um microfone e um sensor de luz. Ele também tem o potencial de expandir as suas capacidades com duas entradas TINKERKIT e conectores de saída, e conta ainda com um soquete para um display LCD TFT colorido.

Como a placa Leonardo, o Esplora usa um microcontrolador AVR ATmega32u4 com oscilador de cristal de 16 MHz e uma conexão micro USB capaz de operar como um dispositivo USB client, como um mouse ou um teclado.

No canto superior esquerdo da placa, há um botão reset, que você pode usar para reiniciar a placa. Há quatro LEDs de status:

* ON [verde] indica se a placa está recebendo alimentação

* L [amarelo] conectado diretamente ao microcontrolador, acessível através do pino 13

* RX e TX [amarelos] indicam os dados que estão sendo transmitidos ou recebidos através da comunicação USB

A placa contém tudo que é necessário para dar suporte ao microcontrolador, basta conectá-lo a um computador com um cabo USB para começar. O Esplora foi construído com comunicação USB incorporada, que pode aparecer em um computador conectado, como um mouse ou teclado, além de uma porta virtual (CDC) serial / COM port.  Isto tem outras implicações no comportamento da placa, que estão detalhados na página de primeiros passos (em inglês).


Dados técnicos:


Microcontrolador ATmega32u4
Tensão de Operação                   5V
Memória Flash 32 KB dos quais 4 KB são usados pelo bootloader
Memória SRAM 2.5 KB
EEPROM 1 KB
Velocidade de Clock 16 MHz
Dimensões  aprox. 16,5cm x 6,1cm


Esquema e Referência de design

Arquivos EAGLE: arduino-esplora-reference-design.zip
Esquema: arduino-esplora-schematic.pdf

 

Arduino Esplora

 

Memória

O ATmega32u4 tem 32KB (dos quais 4KB são utilizados pelo bootloader). Também tem 2.5KB de SRAM e 1KB de EEPROM (que pode ser lida e escrita com a biblioteca EEPROM)

 

Entrada e saída:

O design do Esplora relembra o dos tradicionais gamepads com um joystick analógico à esquerda e quatro botões à direita.

O Esplora tem as seguintes entradas e saídas embarcadas:

  • Joystick analógico com botão central.
  • 4 botões.
  • potenciômetro linear.
  • Microfone para o audio ambiente.
  • Sensor de luz.
  • Sensor de temperatura ambiente.
  • Acelerômetro triaxial que mede a relação da placa com a gravidade em 3 eixos
  • Buzina para produção de ondas quadradas
  • LED RGB para reprodução de cores
  • 2 entradas com conector de 3 pinos
  • 2 saídas com conector de 3 pinos
  • conector para display sensível ao toque, tela LCD, cartão SD ou outros dispositivos que utilizem o padrão SPI

Para utilizar o número total de sensores disponíveis a placa utiliza um multiplexador analógico. Isto significa que uma única entrada analógica do microcontrolador é dividida entre todos os canais de entrada (exceto o acelerômetro). Quatro pinos adicionais do microcontrolador indicam qual canal deve ser lido.

 

Comunicação

O Leonardo e o Esplora têm uma grande quantidade de facilidades de comunicação com um computador, com outro Arduino ou com outros microcontroladores. O ATmega32U4 fornece comunicação serial (CDC) sobre a USB e aparece como uma porta virtual COM para o software do computador. O chip funciona ainda como um dispositivo USB 2.0 de velocidade total utilizando drivers USB COM padrão. No windows um arquivo .inf é necessário. O software Arduino inclui um monitor serial que permite que informações simples de texto sejam envidas de e para a placa Arduino. Os LEDs RX e TX na placa piscarão quando dados estiverem sendo transmitidos atarvés da conexão USB.

O ATmega32U4 também oferece suporte à comunicação SPI que pode ser acessada através da biblioteca SPI.

O Esplora também pode aparecer como um teclado ou uma mouse genérica, e pode ser programado para controlar estes dispositivos de entrada utilizando as bibliotecas mouse e teclado.

 

Programando

O Esplora pode ser programado com o software Arduino (download). Selecione "Arduino Esplora" em Tools > Board.

O ATmega32U4 no Arduino Esploa vem pré-gravado com um bootloader que permite o envio de novos códigos sem a utilização de um programador externo (um hardware auxiliar). Ele se comunica através do protocolo AVR109.

Você também pode saltar o bootloader e programar o microcontrolador através da conexão ICSP (In-Circuit Serial Programming. Veja estas instruções para mais detalhes.

 

Biblioteca Esplora

Para facilitar a criação de códigos para o Esplora há uma biblioteca dedicada que contém métodos para leitura dos sensores e escrita nas saídas embarcadas.

A biblioteca oferece métodos de alto nível que fornecem dados pré-processados, com graus Celsius ou Fahrenheit a partir do sensor de temperatura. Também habilita fácil acesso às saídas com escrever valores no LED RGB.

Visite a referência da biblioteca Esplora para ver a documentação completa.

 

Reset automático por software

Ao invés de necessitar do pressionamento físico de um botão antes de um upload, o Arduino Esplora é desenvolvido de modo que permita esta operação ser feita por meio do software rodando em um computador. O reset é disparado quando a porta serial virtual (CDC) é aberta a 1200 baud e depois fechada. Quando isto ocorre o processador é ressetado interrompendo a comunicação USB (isto significa que a porta serial virtual COM desaparece). Após o reset o bootloader roda ficando ativo por aproximadamente 8 segundos. O bootloader também pode ser inicializado precionando-se o botão de reset do Esplora. Note que quando a placa é inicialmente alimentada ela rodará imediatamente a sketch do usuário, caso esteja presente, ao invés de iniciar o bootloader.

Devido ao modo como o Leonardo lida com o reset é melhor deixar o software Arduino tentar iniciar o reset antes de enviar um novo scketch, especialmente se você tiver o hábito de pressionar o botão de reset antes de fazer upload. Se o software falhar em resetar a placa, você sempre pode iniciar o bootloader pressionando o botão de reset.

 

Proteção contra sobre-corrente na USB

O Esplora possui um polyfuse ressetável que protege a porta USB do seu computador contra sobre-corrente e curtos circuitos. Embora muitos computadores tenham sua própria proteção interna, o fusível fornece um grau a mais de proteção. Se mais de 500mA forem aplicados à porta USB, ele automaticamente irá interromper a conexão até que o curto ou a sobrecarga sejam removidos.

 

Características físicas

O comprimento e largura máximos da placa do Esplora são de 16,5cm e 6,1cm respectivamente. Com os conectores USB e de 3 pinos se extendendo para além deste limite. Quatro parafusos permitem que a placa seja fixada em uma superfície ou um case.


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