Resultados de aprendizagem

1. Compreender a arquitetura de um microcontrolador.
2. Programar entradas/saídas (GPIO, analógico, PWM).
3. Ler sensores e comandar atuadores.
4. Integrar num projeto (IoT / automação).

µC vs µP

Plataformas

• Arduino (ATmega328 / UNO) — didático, ecossistema enorme.
• ESP32 / ESP8266 — Wi-Fi + Bluetooth (IoT).
• STM32 — profissional, ARM Cortex-M.
• Raspberry Pi Pico (RP2040) — moderno, MicroPython/C.
• micro:bit — educação.

Esta UC usa Arduino como referência.

Sketch Arduino

const int LED = 13;

void setup() {
  pinMode(LED, OUTPUT);     // corre 1 vez
}

void loop() {
  digitalWrite(LED, HIGH);  // repete para sempre
  delay(1000);
  digitalWrite(LED, LOW);
  delay(1000);
}

setup() — inicialização. loop() — ciclo infinito.

Fluxo de trabalho

1. Escrever o sketch (Arduino IDE / PlatformIO).
2. Verificar (compilar).
3. Carregar (upload via USB).
4. Observar (LED, Serial Monitor).
5. Depurar e iterar.

Digital

pinMode(8, INPUT_PULLUP);
int botao = digitalRead(8);     // HIGH / LOW

pinMode(9, OUTPUT);
digitalWrite(9, HIGH);          // 5 V / 0 V

INPUT_PULLUP evita entradas "a flutuar". Botões precisam de debounce.

Analógico e PWM

int v = analogRead(A0);   // 0..1023 (ADC 10 bits)
float volts = v * 5.0 / 1023.0;

analogWrite(6, 128);      // PWM 0..255 (≈ "meia" potência)

• ADC — lê tensão de sensores analógicos.
• PWM — controla brilho de LED, velocidade de motor.

Serial (depuração e comunicação)

void setup() { Serial.begin(9600); }
void loop() {
  Serial.print("Sensor: ");
  Serial.println(analogRead(A0));
  delay(500);
}

Serial Monitor: ver valores, depurar, comunicar com o PC.

Sensores comuns

Atuadores

Protocolos

• Serial (UART) — depuração, módulo a módulo.
• I²C — vários dispositivos em 2 fios (SDA/SCL): displays, RTC, sensores.
• SPI — rápido (cartões SD, ecrãs).
• Wi-Fi/BLE (ESP32) — IoT, enviar dados para a nuvem.

Boas práticas

• Não bloquear com delay() grandes → usar millis() (multitarefa cooperativa).
• Debounce de botões.
• Alimentação adequada (motores à parte).
• Comentar e modularizar o código (funções).
• Esquema elétrico documentado (Fritzing).
• Testar por partes (1 sensor de cada vez).

Exemplo · termóstato simples

void loop() {
  float t = lerTemperatura();
  if (t > 25.0) digitalWrite(RELE, HIGH);  // liga ventoinha
  else          digitalWrite(RELE, LOW);
  Serial.println(t);
  delay(2000);
}

Sensor → decisão → atuador. O padrão de toda a automação.