Código: ARD0010839

O Esplora é diferente de todas as placas Arduino precedentes por oferecer uma grande quantidade de sensores de interação embarcados e prontos para usar. Ele foi desenvolvido para pessoas que querem um arranjo funcional do Arduino sem ter que aprender sobre eletrônica antes.

Para uma introdução passo a passo veja o guia Getting Started with Esplora.

Arduino Esplora

Arduino Esplora Arduino Esplora Arduino Esplora

O Arduino Esplora é um microcontrolador baseado no Arduino Leonardo.

O Cabo USB microB necessário para conectar esta placa ao computador está incluído.

O Esplora tem saídas de luz e som embarcadas, e vários sensores de entrada, incluindo um joystick, um potenciômetro linear, um sensor de temperatura, um acelerômetro, um microfone, e um sensor de luz. Ele também pode expandir suas capacidades através de seus conectores de entrada e saída e de um soquete para uma tela LCD sensível ao toque.

Como a placa Leonardo, o Esplora utiliza um microcontrolador AVR ATmega32U4 com um oscilador de cristal de 16MHz e uma conexão micro USB capaz de atuar como um dispositivo USB cliente como uma mouse ou um teclado.

No canto superior esquerdo da placa há um botão de reset, que você pode usar para restartar a placa. Há 4 LEDs de status:

  • ON [verde] indica quando a placa está recebendo alimentação
  • L [amarelo] conectado diretamente ao microcontrolador, acessível através do pino 13
  • RX e TX [amarelos] indicam que dados estão sendo transmitidos ou recebidos pela comunicação USB

A placa contém tudo o que é necessário para dar suporte ao microcontrolador. Simplesmente a conecte a um computador com um cabo USB para iniciar o uso.

O Esplora tem comunicação USB embarcada, ela pode aparecer como uma mouse ou um teclado a um computador em que esteja conectado, em adição à tradicional porta virtual (CDC) serial / COM. Isto tem outras implicações para o comportamento da placa que estão detalhados na página getting started.

Sumário

MicrocontroladorATmega32u4
Voltagem operacional
5V
Flash Memory32 KB of which 4 KB used by bootloader
SRAM2.5 KB
EEPROM1 KB
Velocidade de Clock
16 MHz

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 através 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 16,5 e 6,1 cm 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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