Painel de Controle Microcontrolado: Programação

Ao final da montagem (vista no post anterior da série), o resultado foi um belo peso de papel. Para "dar vida" ao painel é preciso programar o microcontrolador.

O primeiro passo foi gravar no microcontrolador o bootloader do Arduino, juntamente com o exemplo Blink, com o auxílio de um UsbTinyISP:

• Carreguei a aplicação Blink em um Arduino Uno.
• Retirei o ATmega do Uno e usei o UsbTiny para ler a sua memória Flash e salvar em um arquivo no PC.
• Liguei ao UsbTiny um ATmega novo, gravei a Flash lida e programei os fuses com os valores usados no Arduino.

Colocando este ATmega no painel, tive o prazer de ver um dos LEDs da barra piscando alegremente a cada 1 segundo.

O teste seguinte foi exercitar todos os LEDs, o buzzer e o botão. Exceto pelos LEDs ligados ao 74HC595 e ao botão, bastou copiar a sequência usada no Blink, alterando o pino utilizado (observando a correspondência entre os pinos do ATmega e a numeração usada nas bibliotecas do Arduino e lembrando que os pinos A0 a A5 podem ser usados como pinos digitais 14 a 14).

O uso do 74HC595 é simplificado pela existência da função ShiftOut no Arduino:

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1. // Acende/Apaga os LEDs da barra conforme um valor  
2. void barraLeds (int val)  
3. {  
4.   shiftOut (shiftData, shiftClk, MSBFIRST, val & 0xFF);  
5.   digitalWrite (shiftReg, HIGH);    
6.   digitalWrite (shiftReg, LOW);  
7.   digitalWrite (ledBar8, (val & 0x100) ? HIGH : LOW);  
8.   digitalWrite (ledBar9, (val & 0x200) ? HIGH : LOW);  
9. }  

// Acende/Apaga os LEDs da barra conforme um valor
void barraLeds (int val)
{
  shiftOut (shiftData, shiftClk, MSBFIRST, val & 0xFF);
  digitalWrite (shiftReg, HIGH);  
  digitalWrite (shiftReg, LOW);
  digitalWrite (ledBar8, (val & 0x100) ? HIGH : LOW);
  digitalWrite (ledBar9, (val & 0x200) ? HIGH : LOW);
}

O botão também não requer grandes códigos:

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1. // Iniciação em setup()  
2.   pinMode (botaoReset, INPUT);  
3.   digitalWrite (botaoReset, HIGH);  
4.   
5. // Testa se botão apertado  
6.   if (digitalRead (botaoReset) == LOW)  
7.   {  
8.     // botão está apertado  
9.   }  

// Iniciação em setup()
  pinMode (botaoReset, INPUT);
  digitalWrite (botaoReset, HIGH);

// Testa se botão apertado
  if (digitalRead (botaoReset) == LOW)
  {
    // botão está apertado
  }

O resultado final esta nos arquivos do blog, em PC1.zip.

É chegado o momento de fazer a aplicação propriamente dita. O código não é muito sofisticado. Usa e abusa do random (por enquanto sem iniciar a semente para permitir repetir o comportamento durante os testes):

• Ao ligar, aciona em ordem sequência os LEDs de "alimentação". O LED da "refrigeração" é aceso na cor verde.
• Os LEDs de "processamento" e "ocupado" são piscados continuamente de forma aleatória.
• O LED de "heartbeat" varia continuamente de intensidade (aproveitei aqui o código do exemplo ArduinoISP)
• Os LEDs de "temperatura" são acesos progressivamente até a metade da barra e depois oscilam ligeiramente.
• O painel fica neste comportamento "normal" até ocorrer (aleatoriamente) uma falha. Isto é sinalizado acendendo o botão de "falha" e mudando o LED de "refrigeração" para vermelho.
• A partir daí a "temperatura" vai subindo. Atingido um certo nível, o LED "perigo" é aceso.
• Ao atingir a "temperatura" máxima, o LED "pânico" acende e o buzzer é acionado.
• O painel permanece assim até que o botão de "reset" seja apertado, voltando ao comportamento "normal".

O código está em PC2.zip, o vídeo abaixo mostra a sequência descrita: