Arduino Standalone

Já pensou em montar sua própria placa Arduino? Poder desenvolver seus projetos e até fabricar placas de circuito impresso com seu próprio microcontrolador? Pois bem, nesse tutorial vamos aprender a fazer uma placa de desenvolvimento, utilizando a própria IDE do Arduino para carregar os códigos em um microcontrolador ATMEGA 328p, o mesmo utilizado no Arduino Uno, esse tipo de projeto é conhecido como Arduino Standalone.

O adaptador USB TTL CP2101 será responsável pela conexão do nosso hardware com a IDE do Arduino.

Montando o projeto

Para o desenvolvimento do nosso projeto será necessário um Microcontrolador ATMEGA328p-pu (Sem Bootloader), o mesmo utilizado na placa Arduino Uno.

Este Microcontrolador necessita de um Cristal de 16Mhz e 2 capacitores de 33pF para seu funcionamento.

Um Button será utilizado no pino 1 de Reset com um resistor de Pull Down no valor de 10K.

Abaixo temos o esboço do circuito básico para o funcionamento do nosso microcontrolador:

Componentes Utilizados:

– Microcontrolador ATMEGA328p-pu + Cristal 16Mhz

– Módulo Conversor USB TTL CP2102

– Protoboard 400 Pontos

– 2x Capacitor Cerâmico 33pF

– Resistor 10k ohm

– Resistor 480 ohm

– Capacitor Eletrolítico 10uF

– Push Button (Chave Táctil)

– Led Difuso 5mm Vermelho

Com o circuito pronto e já montado na protoboard como podemos ver na figura anterior, vamos para etapa da gravação do Bootloader em nosso micro, o bootloader é necessário no ATMEGA328p para podermos utilizar a IDE do Arduino no desenvolvimento dos nossos códigos e compilações.

Vamos Utilizar uma Placa Arduino Uno para essa gravação, configure-a para utilização como SPI

Um código será gerado, deve-se compilar esse código para sua placa Arduino normalmente.

Com o código já na placa Arduino, a próxima etapa é fazer as conexões entre o Arduino o nosso micro Stand Alone, siga a tabela abaixo:

Realizada as conexões com jumpers conforme tabela acima, agora basta em fim gravar o bootloader.

Vá em ferramentas > Gravar bootloader

O processo de transferência do código de bootloader do Arduino Uno para seu micro pode demorar alguns minutos, ao final uma mensagem de processo concluído com sucesso aparecerá na barra inferior.

Com o Bootloader em nosso micro podemos fazer um teste para comprovar sua eficácia concluindo nosso tutorial.

Para transferir códigos da IDE do Arduino para o Stand Alone utilizaremos o Módulo Conversor USB TTL CP2101, este conversor requer que seu driver seja instalado em seu computador.

O driver do módulo CP2101 está disponível para download através do link abaixo:

https://github.com/omegacomponenteseletronicos

Este conversor contém 6 pinos e devem ser conectados conforme mostra a imagem anterior na protoboard no fritzing.

Obs: Um capacitor de 10uF Eletrolítico será necessário, seu pino negativo vai ao pino 1 Reset do micro e o outro lado positivo ao DTR do conversor.

Para o teste do nosso novo Stand Alone vamos carregar o código BLINK, presente na IDE do Arduino como exemplo basic:

void setup() {
// initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(1000); // wait for a second
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(1000); // wait for a second
}

Abaixo vemos na prática o protótipo montado:

O vídeo demonstrando o funcionamento desse projeto pode ser acessado pela página

no Instagram:

Laboratório dos Fundos

https://www.instagram.com/laboratorio_dosfundos/

Hardware

Microcontrolador ATMEGA328p-pu

O Microcontrolador utilizado no Arduino Uno.

Pinagem:

Módulo Conversor USB TTL CP2102

Este módulo integra o chip CP2101 responsável por converter uma serial USB para RS232 em nível TTL.

Ideal para projetos que necessitam conectar algum dispositivo de comunicação serial ao PC via porta USB, sendo compatível com os canais RS232 dos microcontroladores. Possui ainda saídas de alimentação em 3,3V ou 5V, facilitando o uso em circuitos de baixa corrente.

Pinagem:

– DTR – RX – TX –  5V – GND – 3v3

Conclusão

Com a conclusão deste tutorial podemos montar nossa própria placa de desenvolvimentos, pronta para  projetos podendo utilizar a própria IDE do Arduino.

Em nosso exemplo carregamos o código blink, mas o micro está aberto para deixar sua imaginação voar!

Deixem suas sugestões e perguntas, compartilhe conhecimento!

Referências

Data Sheet ATMEGA328p

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/241077/ATMEL/ATMEGA328P.html