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Arduino Standalone a um preço muito popular Seu Projeto Independente

Projeto Independente

Standalone?

O termo Standalone ou stand alone tem como significado a palavra autônomo, ou seja, completamente auto suficiente. No caso do Arduino© Standalone refere-se a independência do seu projeto da placa de programação, ou seja, após programar e testar seus códigos (sketchs) no microcontrolador Atmega328p-PU utilizando o Arduino© Uno, o mesmo poderá ser retirado da placa, e, juntamente com poucos componentes, fazê-lo funcionar da mesma maneira. Para realização desse processo de forma convencional, é necessário a utilização de uma protoboard, ou placa de circuito impresso perfurada, ou até mesmo a confecção manual de uma placa personalizada, em que na maioria das vezes se torna um processo trabalhoso.

uno-proto2

 

Facilitando

Facilitando o Projeto

A placa Standalone tem como objetivo facilitar a montagem dos componentes do seu projeto desenvolvido no Arduino©, de maneira mais profissional, evitando maus contatos que geralmente ocorrem nas protoboards. Da mesma forma que um Arduino© convencional, a Placa Standalone pode ser utilizada em diversos projetos, basta programar o microcontrolador, e utilizar todos os recursos de suas portas de entrada e saída.

A Placa

Funcionalidades

Existem várias maneiras de gravar seus códigos na Placa Standalone, apresentamos 3 destes, na página Gravando seus Códigos. A Placa Standalone não substitui e não é um Arduino© Uno, apesar de possuir a capacidade de gravação de códigos diretamente na mesma com o auxilio de outros componentes. Ela é apenas uma base para a organização dos componentes no seu projeto, sendo extremamente funcional, facilitando o aprimoramento de seus conhecimentos técnicos.

Características

Com apenas uma face, produzida em fibra de vidro envernizada, a Placa Standalone possui medidas bem compactas de apenas 50 mm x 80 mm, com 4 furos de 3mm de diamêtro cada, para a utilização de espaçadores fixadores em suas extremidades. Impresso em uma de suas superfícies o desenho dos componentes com suas devidas polarizações, e todas as descrições e numerações das portas de entrada e saída.


Sugerimos a utilização do soquete DIP-28, para a acomodação ou substituição do microcontrolador, facilitando ainda mais a sua manutenção. Além da placa Standalone, ao todo são 15 componentes sugeridos que completam o funcionamento deste projeto, são eles:

1 Microcontrolador Atmega328p-PU ( IC1 )
1 Conector Borne KRE de 2 Terminais ou 1 Plug Jack tipo P4 DC fêmea 2,5mm ( DC-INPUT ou GND-VIN )
1 Diodo 1N4001 ( D1 )
1 Chave Táctil ( Reset )
2 Capacitores eletrolítico 10uf 25v ( C1 e C2 )
2 Capacitores cerâmicos 22pf ( C5 e C4 )
1 Capacitor cerâmicos 0.1uf ( C3 )
1 Regulador de tensão 7805 5v ( 7805 )
1 Soquete de circuito integrado 28 pinos ( IC1 )
1 Resistor 470 ohms ( R1 )
1 Resistor 10 k ( R2 )
1 Oscilador de cristal de 16Mhz ( KR )
1 Led 5mm ( LED1 )

Veja um esquema ilustrado da  ligação de todos os componentes necessários.


Os principais recursos destes componentes são: regular a tensão de entrada, alimentando o microcontrolador com apenas 5v, disponibilizar um led power para a identificação do estado do circuito e um botão reset para a reinicialização do sistema. Os componentes e seus valores apresentados são apenas sugestivos, podendo ser alterados ou removidos de acordo com a sua necessidade. Apenas lembrando que os mesmos podem ser ainda mais reduzidos, veja na página Customizando.
Ao utilizar uma fonte para sua alimentação, certifique-se de que o sinal positivo esteja no pino central do conector Jack P4. No caso da alimentação pelo conector Borne, o sinal positivo fica a sua direita, como mostrado na figura abaixo:

versao nova

Gravando seus Códigos

Gravando códigos

Existem outras formas de realizar este processo, mas iremos apresentar apenas 3 destas:

– Efetue a gravação normal e direta do microcontrolador no seu Arduino Uno, em seguida, retire-o com cuidado para evitar que seus terminais sejam danificados. Coloque-o em sua placa Standalone já montada, observando atentamente a sua posição de encaixe.

 

– Utilize seu Arduino Uno em modo ISP para gravar diretamente na placa Standalone, crie seu código normalmente, siga todo o processo de ligação abaixo. Após definir seu modelo de placa e sua porta de comunicação na IDE do Arduino, vá ao menu Ferramentas > Gravador e marque a opção: Arduino as ISP. E pronto! É só Clicar no botão Carregar ou utilize as teclas de atalho Ctrl+U. Não se esqueça que para este processo, é necessário retirar o microcontrolador Atmega328 de sua placa Arduino Uno.

 

– Grave seus códigos na placa Standalone através de um Modulo CP2102 USB para TTL. O modelo deste exemplo possui 6 pinos, mas só utilizaremos 5 destes para este processo. Veja abaixo sua ligação com a placa Standalone. Sua configuração é muito simples, após desenvolver seu código na IDE do Arduino, defina seu modelo de placa como Arduino Uno, ajuste sua porta para comunicação, vá ao menu Ferramentas > Gravador e marque a opção: AVISP mklII. E pronto! É só Clicar no botão Carregar ou utilize as teclas de atalho Ctrl+U.

OBS: Para a utilização deste módulo, e para que o mesmo seja reconhecido pelo sistema operacional, é necessário a instalação de um Driver. No Linux, geralmente este driver já vem pré instalado, mas no caso do Windows é necessário efetuar um download na internet, de acordo com a versão do sistema operacional.

 

cp2102-placa-m

 

Customizando ainda mais o projeto

Nesse circuito serão utilizados:<br />
Um regulador de tensão 7805, que tem como finalidade estabilizar a saída em 5v, sendo esta a alimentação ideal para o microcontrolador; Dois capacitores eletrolíticos de 10uf, que tem como finalidade evitar pequenas oscilações; Um diodo 1N4007, para evitar o retorno da corrente. OBS: Geralmente, o regulador de tensão LM7805 suporta de 7v até 18v, podendo variar um pouco de acordo com seu fabricante, neste caso aconselhamos a leitura de seu datasheet.

– O Regulador de Tensão

Nesse circuito serão utilizados:
Um regulador de tensão 7805, que tem como finalidade estabilizar a saída em 5v, sendo esta a alimentação ideal para o microcontrolador; Dois capacitores eletrolíticos de 10uf, que tem como finalidade evitar pequenas oscilações; Um diodo 1N4007, para evitar o retorno da corrente. OBS: Geralmente, o regulador de tensão LM7805 suporta de 7v até 18v, podendo variar um pouco de acordo com seu fabricante, neste caso aconselhamos a leitura de seu datasheet.
O clock determinará a velocidade de operação do microcontrolador. Neste caso, utilizaremos oscilador externo de 16Mhz, que será ligado nos terminais 9 e 10 do microcontrolador, e através de 2 capacitores cerâmicos de 22pf ligados ao GND. OBS: Você também pode habilitar o clock interno de 8Mhz do microcontrolador, dispensando o uso do oscilador e dos capacitores cerâmicos. Para este processo ocorra, é necessário uma nova gravação do bootloader, habilitando este recurso.

– O Oscilador do Pic (Clock)

O clock determinará a velocidade de operação do microcontrolador. Neste caso, utilizaremos oscilador externo de 16Mhz, que será ligado nos terminais 9 e 10 do microcontrolador, e através de 2 capacitores cerâmicos de 22pf ligados ao GND. OBS: Você também pode habilitar o clock interno de 8Mhz do microcontrolador, dispensando o uso do oscilador e dos capacitores cerâmicos. Para este processo ocorra, é necessário uma nova gravação do bootloader, habilitando este recurso.
Para a alimentação da placa, o ideal é utilizar uma fonte ou uma bateria com saída entre 9v e 12v, de aproximadamente 1000mA. Caso você possua uma fonte confiável de 5v pode ser dispensável a utilização do regulador de tensão e os capacitores eletrolíticos, neste caso especifico, será necessário a adição de 1 jumper entre os terminais positivos do regulador de tensão.

– A Alimentação

Para a alimentação da placa, o ideal é utilizar uma fonte ou uma bateria com saída entre 9v e 12v, de aproximadamente 1000mA. Caso você possua uma fonte confiável de 5v pode ser dispensável a utilização do regulador de tensão e os capacitores eletrolíticos, neste caso especifico, será necessário a adição de 1 jumper entre os terminais positivos do regulador de tensão.
O led é apenas um indicador de energia do status em que placa se encontra, ou seja ligada ou desligada, o mesmo é ligado diretamente no terminal de saida de 5v do regulador de tensão, através de um resistor de 470k. OBS: Caso seu projeto fique embutido em um local onde não há a necessidade de saber se está ligado ou não, você pode optar em retirar o led e o seu resitor de 470k, pois não afetará em nada o funcionamento do projeto.

– O Power Led

O led é apenas um indicador de energia do status em que placa se encontra, ou seja ligada ou desligada, o mesmo é ligado diretamente no terminal de saida de 5v do regulador de tensão, através de um resistor de 470k. OBS: Caso seu projeto fique embutido em um local onde não há a necessidade de saber se está ligado ou não, você pode optar em retirar o led e o seu resitor de 470k, pois não afetará em nada o funcionamento do projeto.
Como o próprio nome diz, é utilizado para resetar ou reiniciar o sistema do microcontrolador. Caso seu projeto não necessite de um botão reset, você pode retirá-lo da placa, mas mantenha o resistor de 10k, para que não corra risco do microcontrolador ficar reinicializando.

– O Botão Reset

Como o próprio nome diz, é utilizado para resetar ou reiniciar o sistema do microcontrolador. Caso seu projeto não necessite de um botão reset, você pode retirá-lo da placa, mas mantenha o resistor de 10k, para que não corra risco do microcontrolador ficar reinicializando.
Optamos em oferecer a possibilidade de até dois tipos de conexôes na entrada de alimentação, podemos utilizar um Plug Jack Tipo P4 ou o um Borne Kre de 2 terminais, ou até mesmo solda os fios diretamente na placa, ficando atento a suas polaridades.

– Plug Jack Tipo P4 ou Borne Kre de 2 Terminais

Optamos em oferecer a possibilidade de até dois tipos de conexôes na entrada de alimentação, podemos utilizar um Plug Jack Tipo P4 ou o um Borne Kre de 2 terminais, ou até mesmo solda os fios diretamente na placa, ficando atento a suas polaridades.

Objetivo

Nosso objetivo é popularizar e divulgar ainda mais o conhecimento técnico sobre o Arduino©, por ser um Hardware Livre oferece a qualquer pessoa a possibilidade de criar e desenvolver seus próprios projetos, tornando-o totalmente independente.A Placa Standalone é apenas um derivado do Arduino©, não possuindo nenhum vinculo com esta marca.
Apesar de, tanto o hardware quanto o software Arduino© serem projetados sob licenças copyleft, a marca Arduino© é de direito de seus desenvolvedores, tendo como o seu co-fundador Massimo Banzi, veja em seu site oficial arduino.cc , lá você pode obter mais informações sobre o assunto.


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