Como Programar um Arduino com um Raspberry Pi

Executar um programa em um Arduino é fácil, mas você já tentou fazer isso com um Pi? O Raspberry Pi é poderoso o suficiente para ser um computador autônomo e também é bom o suficiente para programar um microcontrolador.

Aqui, usamos um Raspberry Pi 3 Model B+ para fazer um Arduino Uno piscar um LED!

Índice

• Por que você quer usar um Raspberry Pi para programar Arduino
• O que você vai precisar
• Instalando o Arduino IDE
• Programando com o Arduino IDE
• Etiqueta do Arduino
• Perguntas Frequentes

Dividiremos isso em duas partes: como instalar o Arduino IDE e como usar o IDE no Raspberry Pi. Embora seja possível programar o Arduino através do Platformio, fazê-lo desta forma deve ser muito mais simples para alguém que é novo.

Por que você quer usar um Raspberry Pi para programar Arduino

Normalmente, você iria querer fazer isso porque:

1. Você não pode usar um PC normal.
2. Você está nisso pela experiência de aprendizado.

Mas há mais do que isso. Na verdade, há um bom equilíbrio entre usar um PC autônomo e usar seu Raspberry Pi!

Prós

1. O Raspberry Pi usa muito menos energia do que até mesmo um laptop.
2. Você pode alimentá-lo com um banco de bateria quando não tiver eletricidade.
3. Economiza tempo quando você já está usando como um terminal IoT.

Contras

1. O superaquecimento pode se tornar um problema para o Raspberry Pi se você não tiver ventilação.

Assim, o Raspberry Pi é bom o suficiente se você está fazendo um projeto IoT rápido, que pode ser feito em um fim de semana. Basta conectar seus sensores, periféricos e Arduino, e então digitar seu código para vê-lo funcionar junto com o resto do seu sistema.

Mas se você ainda está na fase de “preciso descobrir como esse circuito funciona”, então, por favor, use um PC desktop adequado. Isso ajudará a evitar dores de cabeça.

O que você vai precisar

1. Um Raspberry Pi com Raspberry Pi OS e portas USB
2. Um Arduino
3. Um conector USB Tipo-A para USB Tipo-B
4. Periféricos de computador (monitor, teclado e mouse)
5. Resistor de 250Ω (opcional)
6. Lâmpada LED pequena (de qualquer cor, opcional)
7. Protoboard e fios jumpers (opcional)

Instalando o Arduino IDE

1. Abra o Chromium (ou qualquer navegador) e vá para https://www.arduino.cc/en/software.

2. Selecione “Linux ARM 32 bits.”

3. Isso deve levá-lo a uma página que permite que você baixe e/ou doe. Você pode clicar em “APENAS BAIXAR” se não quiser doar.

4. Isso deve abrir uma nova janela. Você pode alterar o nome do arquivo na parte superior e a localização do download à esquerda. O botão “Salvar” está no canto inferior direito.

5. Você a encontrará na pasta Downloads (ou em qualquer pasta que você escolher) quando terminar de baixar. Clique duas vezes nela para executar o aplicativo Archiver. Pode levar alguns minutos até que ele seja aberto.

6. O Archiver abrirá seu arquivo, mas pode levar um pouco de tempo para terminar de lê-lo. Há um círculo na parte inferior esquerda que pisca em vermelho e verde. Aguarde até que ele termine antes de fazer qualquer outra coisa. Você pode aproveitar para pegar um copo d’água neste ponto.

7. Clique em “Extrair arquivos.” Esse é o quadro marrom aberto com uma seta laranja apontando para a direita.

8. Isso abre uma nova janela que permite que você escolha algumas configurações. Você pode alterar o valor da caixa de texto superior para apontar para a pasta “Downloads”. Caso contrário, deve apontar para a pasta “tmp” por padrão. Clique em “Extrair” na parte inferior direita para finalizar o download.

9. Feche o Archiver, depois vá para a nova pasta e clique duas vezes no arquivo “install.sh”.

10. Clique em “Executar” na nova janela.

11. O Arduino IDE deve estar disponível em “Logo do Pi -> Eletrônicos -> Arduino IDE.”

Programando com o Arduino IDE

1. Execute o Arduino IDE a partir do logo do Pi. Você encontrará uma janela verde onde pode escrever seu código.

2. Copie e cole o seguinte código:

void setup(){  
// coloque seu código de configuração aqui, para executar uma vez:  
  Serial.begin(9600);  
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);  
}  
  
void loop(){  
// coloque seu código principal aqui, para executar repetidamente:  
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  
  delay(500);  
  Serial.println("LED ligado");  
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);  
  delay(500);  
  Serial.println("LED desligado");  
}

O código faz com que o LED acenda e imprima “LED ligado” no Monitor Serial por 0,5 segundos, e depois faz o oposto, desligando o LED e imprimindo “LED desligado” pelo mesmo período de tempo.

3. Para salvar, clique em “Arquivo -> Salvar” ou pressione Ctrl + S no teclado.

4. Conecte os cabos. O Arduino Uno usa um conector USB Tipo-A para Tipo-B. O lado mais quadrado vai para o Arduino, enquanto o lado retangular vai para o Raspberry Pi.

5. Para fazer o upload para o Arduino, clique em “Esboço -> Fazer upload” ou pressione Ctrl + U no teclado.

6. Após o upload, os LEDs TX e RX piscarão rapidamente e, então, seu programa será executado, fazendo o LED L acender ou apagar a cada 0,5 segundos.

7. Para facilitar a visualização, você pode tentar conectar uma lâmpada LED e um resistor de 250Ω entre D13 e GND. Faça isso em uma protoboard para facilitar e certifique-se de desconectar o Arduino do Raspberry Pi antes de fazer qualquer coisa com os pinos.

8. Se você fez certo, a lâmpada LED deve acender e apagar em intervalos regulares de 0,5 segundos.

9. Para acessar o Monitor Serial, clique em “Ferramentas -> Monitor Serial” ou pressione Ctrl + Shift + M no teclado.

Etiqueta do Arduino

Com isso feito, você deve ser capaz de começar a fazer qualquer coisa com o Raspberry Pi e o Arduino. Para voltar um pouco, se você vai fazer isso com frequência, você precisa aprender um pouco sobre como facilitar as coisas com o Arduino.

Sempre lembre-se da frase: pinos desconectados, código carregado, energia desligada.

Pinos Desconectados

Vamos começar desconectando todos os fios dos pinos. Se você levar muito tempo em um novo projeto, é provável que você já tenha esquecido as designações dos seus pinos. Você pode, por exemplo, conectar um pino de saída em “HIGH” junto com outro pino de saída em “LOW.” Essa é uma maneira fácil de quebrar um pino GPIO em um chip microcontrolador!

Código Carregado

Código carregado é simples: carregue seu código. Sempre tenha em mente que o Arduino está sempre alimentado enquanto estiver conectado à porta USB.

Energia Desligada

Por fim, quando você for atualizar seus circuitos, sempre desligue a energia removendo o Arduino de todas as fontes de energia. A última coisa que você gostaria que acontecesse é colocar o fio errado no lugar errado no pior momento e fazer fumaça sair de qualquer que seja o que você esteja fazendo. Lembre-se, curtos-circuitos podem arruinar seu projeto instantaneamente.

Perguntas Frequentes

Você também pode programar o Arduino Uno no Raspberry Pi?

Qualquer placa, desde que seja suportada pelo Arduino IDE, funcionará com o Raspberry Pi. É basicamente o mesmo que codificar em um PC normal com uma distribuição Linux.

Quais placas Raspberry Pi funcionarão com esse método?

A capacidade de programar Arduino deve funcionar com todas as placas de microprocessador Raspberry Pi, exceto o Zero, que não tem portas USB integradas. Isso também não funcionará no Nano, que não pode executar o Raspberry Pi OS.

Posso executar várias placas Arduino no Raspberry Pi ao mesmo tempo?

Sim, você pode, mas há um detalhe: a saída USB do Raspberry Pi é limitada a cerca de 1,2A de corrente. Se você estiver usando vários servos, então fazer com que todos se movam ao mesmo tempo pode fazer algumas placas reiniciarem após experimentarem uma queda repentina de energia.