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terça-feira, 9 de novembro de 2010

TDC2010 em Floripa foi sensacional!

Neste último final de semana aconteceu em Florianópolis a terceira edição do "The Developers Conference" promovido pela Globalcode e V.Office. O evento contou com mais de 500 inscrições, 6 trilhas de assuntos e 42 palestras. Eu tive a oportunidade ímpar de contribuir com 3 palestras de assuntos que gosto muito. Foi sensacional!

Agora resolvi publicar aqui os slides que utilizei durante as palestras. A primeira palestra foi sobre computação física com Arduino, Program-ME e a plataforma Java. Apresentei nesta palestra o conceito de computação física, hardware open source, além de mostrar o Arduino e o Program-ME (exemplos de hardware open source) como excelentes meios de realizar/experimentar/aprender computação física.
Na segunda palestra falei sobre a plataforma Spring através do tema "Spring 3: Uma plataforma além do framework". O objetivo era apresentar os vários frameworks, linguagens, ferramentas e portes do Spring que começam a estabelecer uma nova plataforma de desenvolvimento de aplicações Java. Na segunda parte desta palestra tratei das funcionalidades e características presentes na versão 3.0 do Spring Framework.
A terceira e última palestra foi para mostrar a ferramenta de geração de códigos chamada de Spring Roo. O objetivo desta palestra, além de definir e apresentar o Spring Roo, era de mostrar como gerar uma aplicação Web baseada em GWT (Google Web Toolkit) e o deploy no GAE (Google App Engine). A aplicação gerada e demonstrada durante a palestra está disponível no GAE: Scrum ROO Toys. Disponibilizei também o script para criação da aplicação demo através do ROO shell: ScroomToys.
Outras apresentação estão disponíveis no site oficial do evento: The Developers Conference 2010.

Como sempre, não pude deixar de visitar um pub local para beber uma cervejinha artezanal da região. Daí, o happy hour para network etílico aconteceu no Chopp do Gus (sábado) e na Academia da Cerveja (domingo).

By spock
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sábado, 22 de agosto de 2009

Hello Arduino World: Parte 3

Na segunda parte deste tutorial mostrei o uso de 6 LEDs ligados ao Arduino e o programa necessário para acender e apagar em sequência estes LEDs. Depois o exemplo foi evoluído para receber um sinal digital de uma chave para controlar a direção ao apagar e acender os LEDs. Agora vamos à terceira parte do exemplo "Hello Arduino World".

Nesta terceira parte vou evoluir o programa usado para controlar a velocidade que os LEDs acendem e apagam ao fazer a leitura de uma informação analógica vindo de um potenciômetro (resistor com resistência variável a partir de um botão). Para mudar a velocidade, o potenciômentro será ligado a uma porta de entrada analógica para receber um tensão variável de 0 a 5 volts que resultará num valor inteiro entre 0 e 1023 no programa rodando no Arduino.

O potenciômetro tem 3 pinos, onde a resistência entre um dos pinos da borda e o pino central varia de 0 ohm ao máximo possível (10k ohms para o potenciômetro usado neste tutorial). Ao aplicar 5 volts num dos pinos da borda (fio vermelho) e 0 volt ao outro pino da borda (fio preto), teremos uma voltagem variável no pino central. Este pino central (fio laranja) é ligado à entrada analógica 0 do Arduino.
#define QTD_LEDS 6
#define portaChave 8
#define portaPot 0

int porta[QTD_LEDS] = {2,3,4,5,6,7};
int pausa = 500;

void setup() {
for(int i = 0;i < QTD_LEDS; i++) {
pinMode(porta[i],OUTPUT);
}
pinMode(portaChave,INPUT);
}

void loop() {
pausa = analogRead(portaPot);
if (digitalRead(portaChave) == HIGH) {
for(int i = 0;i < QTD_LEDS; i++) {
digitalWrite(porta[i], HIGH);
delay(pausa);
digitalWrite(porta[i], LOW);
}
} else {
for(int i = QTD_LEDS - 1;i >= 0; i--) {
digitalWrite(porta[i], HIGH);
delay(pausa);
digitalWrite(porta[i], LOW);
}
}
}

O programa acima, a ser instalado no Arduino, define uma constante com o nome portaPot com o valor 0. Este valor indica a porta analógica a qual está ligado o portenciômetro. Como as portas analógicas sempre são para entrada de um sinal analógico, não é necessário adicionar uma linha de configuração dentro da função "setup()". Mas, na primeira linha da função "loop()" é usada a função "analogRead()" para ler o valor atual na porta analógica indicada pela constante "portaPot". Esta função retornará um valor inteiro entre 0 e 1023 de acordo a tensão aplicada na porta analógica (entre 0 e 5 volts). Este valor é armazenado na variável global "pausa". Esta variável é usada nas linhas 20 e 26 para determinar o tempo em milisegundos entre o acender e apagar de um LED.

O video a seguir mostra a execução do programa implementado acima já instalado e rodando dentro do Arduino.



O próximo exemplo, que será apresentando num novo post, ilustrará uma evolução do código acima para receber um sinal analógico vindo de um LDR (Resistor Dependente de Luz) para controlar o tempo que cada LED permanece aceso.

domingo, 2 de agosto de 2009

Anotações, Áudio e Video sobre Robótica na Globalcode

No último Casual Class realizado na Globalcode no dia 24 de julho, pedi a Ana Abrantes que usasse a caneta mágica que roda Java para registrar todo o evento. Agora fiz o upload do áudio e do conteúdo anotado por ela.

Abaixo está o flash que permite reproduzir o áudio e ver algumas anotações. Não sei o aconteceu, mas a ferramenta Livescribe Desktop associou uma página a mais neste pencast. Então, para ver exatamente as anotações realizadas durente o evento, selecione a página 2 ou 3. Para isso, basta clicar no número que indica a página (no número 1) e selecionar a página 2. Para pular o áudio para um ponto específico basta clicar em qualquer parte da anotação.


Clique no play ou na seta superior para full screen


O pessoal da Globalcode preparou um video que foi disponibilizado no youtube. Este video contem algumas cenas gravadas durente o evento. Vocês poderão encontrar algumas participações do velho Spock.



Este video foi originalmente publicado no site da Globalcode.

Then, enjoy it!

quarta-feira, 22 de julho de 2009

Hello Arduino World: Parte 2

Na primeira parte deste simples tutorial mostrei uma unidade de uso do Arduino ao ilustrar o uso de um LED e um resistor conectados a uma porta digital. Depois um simples programa implementado na IDE Processing, compilado e instalado no Arduino fez este LED acender e apagar. Agora Vamos à segunda parte do exemplo "Hello Arduino World".

Nesta segunda parte vou evoluir o programa usado para controlar vários LEDs usando um loop baseado na instrução "for" suportada pelo microcontrolador do Arduino.

Clique para ampliarOs LEDs estão ligados da porta 2 até a porta 7, num total de 6 LEDs. Como ilustra a figura ao lado, foram usados LEDs vermelhos e verdes dispostos de maneira intercalada. Cada um ligado a um resistor de 10k e 1k ohms, respectivamente.

O código a seguir contem as instruções necessárias para configurar as portas digitais como saída e acender/apagar os LEDs ligados a estas portas em sequência.

#define QTD_LEDS 6

int porta[QTD_LEDS] = {2,3,4,5,6,7};
int pausa = 500;

void setup() {
for(int i = 0;i < QTD_LEDS; i++) {
pinMode(porta[i], OUTPUT);
}
}

void loop() {
for(int i = 0;i < QTD_LEDS; i++) {
digitalWrite(porta[i], HIGH);
delay(pausa);
digitalWrite(porta[i], LOW);
}
for(int i = QTD_LEDS - 1;i == 0; i--) {
digitalWrite(porta[i], HIGH);
delay(pausa);
digitalWrite(porta[i], LOW);
}
}

Na linha 3 do código acima é definido um array contendo em cada posição o número de cada porta ocupada por um LED. O uso da estrutura array facilita e simplifica o acesso em sequência ao número de cada porta usada para fazer a respectiva configuração na função "setup()" e o controle de cada LED em loop na função "loop()".

Na função "setup()", implementada a partir da linha 7, cada porta é configurada dentro da instrução "for" que permite a execução da linha 8 num número conhecido de vezes. A cada execução uma das portas indicadas pelo array "porta" é configurada como saída (OUTPUT) através da execução da função "pinMode()".

A função "loop()", que será executada infinitas vezes pelo microcontrolador do Arduino, usa duas vezes a instrução "for" para acender e apagar o LED conectado em cada porta. No primeiro uso, os LEDs acendem e apagam na sequência crescente e no segundo uso, os LEDs acendem e apagam na sequência decrescente.

O video a seguir mostra a execução do programa implementado acima já instalado e rodando dentro do Arduino.



Agora vamos fazer uma pequena evolução neste exemplo para incorporar uma chave que permite mandar um bit para o programa através de porta digital 8. Usando este bit podemos controlar a direção que os LEDs acendem/apagam ao aplicar a instrução "if" sobre as linhas de código que realizam o loop dentro da função "loop()".

O programa ilustrado a seguir configura na linha 11 a porta digital 8 do Arduino como entrada digital. Na linha 15 deste programa o valor fornecido pela chave digital é lido através da chamada à função "digitalRead()". Se o valor retornado por esta função for igual a HIGH, os LEDs acendem/apagam na ordem da porta 2 até 7. Se o valor for LOW, os LEDs acendem/apagam na ordem da porta 7 até 2.
#define QTD_LEDS 6
#define portaChave 8

int porta[QTD_LEDS] = {2,3,4,5,6,7};
int pausa = 500;

void setup() {
for(int i = 0;i < QTD_LEDS; i++) {
pinMode(porta[i],OUTPUT);
}
pinMode(portaChave,INPUT);
}

void loop() {
if (digitalRead(portaChave) == HIGH) {
for(int i = 0;i < QTD_LEDS; i++) {
digitalWrite(porta[i], HIGH);
delay(pausa);
digitalWrite(porta[i], LOW);
}
} else {
for(int i = QTD_LEDS - 1;i >= 0; i--) {
digitalWrite(porta[i], HIGH);
delay(pausa);
digitalWrite(porta[i], LOW);
}
}
}

Na figura ao lado, a chave de duas posições e três pares de pinos é ligada ao aterramento (GND), à porta 8 (pino central) e à porta de 5v (fio laranja). Assim, quando mudamos a chave para uma posição, a porta 8 é ligada ao aterramento e estaremos enviando o bit 0 (LOW). Quando mudamos a chave para a outra posição, a porta 8 passa a ser ligada à tensão de 5v (bit igual a 1 ou HIGH).

O video abaixo apresenta a execução do programa dentro do Arduino após compilar através da IDE na máquina desktop. Este video mostra os LEDs acendendo/apagando num sentido e após a mudança da posição da chave o sentido é invertido.



O próximo exemplo, que será apresentando num novo post, ilustrará uma evolução do código acima para receber um sinal analógico vindo de um potenciômetro para controlar o tempo que cada LED permanece aceso.

domingo, 19 de julho de 2009

Hello Arduino World: Parte 1

Para ilustrar o funcionamento básico do Arduino preparei uma sequência de exemplos com alguns códigos, fotos e videos. Neste post apenas tratarei do primeiro exemplo que implementa um programa bem simples e representa uma unidade de código que usa uma porta digital como saída do Arduino conectado a um LED (diodo emissor de luz). O programa que será instalado no Arduino apenas acenderá e apagará este LED ininterruptamente com uma pequena pausa.

Clique aqui para ampliar!A foto ao lado ilustra os dois componentes usados neste primeiro exemplo. O LED vermelho está à esquerda e um resistor de 10k ohms está à direita. O LED tem polaridade, onde o fio metálico mais comprido é o positivo e o curto é o negativo. O resistor não tem polaridade.

Clique aqui para ampliar!Com um barramento para montar circuitos eletrônicos (protoboard) uma das pontas do resistor está ligada ao fio metálico de polaridade negativa do LED. A polaridade positiva do LED será ligada à porta digital de numero 9 do Arduino. O outro fio metálico do resistor será ligado à porta de aterramento (GND - ground).

Clique aqui para ampliar!A programação para o Arduino é realizada através da IDE implementada em Java chamada de Processing que pode ser baixada do site arduino.cc. Como ferramenta é implementada em Java, pressupõe-se ter um JRE devidamente instalado na máquina e com a variável PATH configurada para localizar este JRE. Contudo, os programas rodam dentro do microcontrolador do Arduino. Portanto, um compilador C externo a esta IDE é usado. Então, será necessário instalar o compilador avr-gcc antes de tentar escrever e compilar qualquer código para o Arduino através da IDE. Todos os passos necessários para configurar este ambiente estão disponíveis no site do Arduino.

A figura abaixo é um snapshot desta ferramenta com o código usado para controlar a porta 9 do Arduino para acender e apagar o LED.

Clique aqui para ampliar!
Um programa simples para rodar no Arduino deve ter as funções "setup()" e "loop()". A primeira função será executada apenas uma vez pelo Arduino no início da execução do programa. Esta função é usada para conter instruções para inicialização. Pode inicializar variáveis ou configurar as portas do Arduino. A segunda função será executada num loop infinito. Esta será a parte principal do programa.

#define portaLED 9

int pausa = 500;

void setup() {
pinMode(portaLED, OUTPUT);
}

void loop() {
digitalWrite(portaLED, HIGH);
delay(pausa);
digitalWrite(portaLED, LOW);
delay(pausa);
}

Clique aqui para ampliar!O código da função "setup()" ilustrada acima chama a função "pinMode(...)" que configura a porta 9 como saída digital. Com esta configuração será possível ativar esta porta para mudar o estado de ligado para desligado ou vice-versa (do estado 1 para 0 ou HIGH para LOW). A função "loop()" usa as funções "digitalWrite()" e "delay()" para mudar o estado da porta 9 e realizar uma pequena pausa para que a mudança de estado seja percebida. Como o programa roda numa velocidade aproximada de 16KHz, sem a pausa não seria possível observar o LED conectado a esta porta acender e apagar. A linha 10 deste código muda o estado da porta 9 para HIGH. Ou seja, a porta 9 passa a ter a tensão de 5 volts que representa o bit igual a 1. Em seguinda, ocorre uma pausa de 500 milissegundos antes de mudar o estado da porta para LOW (equivalente a zero volts). Daí uma nova pausa antes de voltar a acender o LED quando o Arduino executa novamente a função "loop()".

O video a seguir ilustra a execução do programa já compilado e instalado no Arduino através da IDE.


Na parte 2 (num novo post) será ilustrada uma evolução deste exemplo ao adicionar uma sequência de LEDs e um programa com loop para acender e apagar esta sequência.

domingo, 12 de julho de 2009

Arduino: Uma plataforma Open Source

Quando participei do último OpenTDC promovido pela Globalcode ouvi falar de um hardware open source chamado Arduino. Até aquele momento nunca tinha ouvido falar da idéia de open source no mundo do hardware e sim somente no mundo do software. Minha santa ignorância! Mas, durante a minha visita aos Estados Unidos para participar do JavaOne 2009 tive a oportunidade ímpar de participar de uma feira que aconteceu nos dias 30 e 31 de maio deste ano em San Mateo na California. A feira chamada de Maker Faire (um dos assuntos do próximo Casual Class da Globalcode) foi um evento dedicado a mostrar os trabalhos de diversos pequenos inventores, fazedores, geeks, nerds e artesãos de todas as áreas. Nesta feira vi a presença maciça do Arduino através de diversos projetos, kits de eletrônica, robôs e outros equipamentos feitos pelos expositores que participaram do evento. Nesta feira fiquei mais curioso ainda pelo Arduino e sobre essa idéia de hardware open source. Por consequência, acabei trazendo para casa um kit para fazer pequenos projetos e experiências com o Arduino comprado na feira. E assim começou as minhas peripércias com este hardware simples e pequeno que tem fascinado tanto o mundo dos "makers".

Estão, o que é Arduino? O Arduino é uma plataforma de hardware open source baseado em um microcontrolador com suporte a conexão via serial ou USB com o computador para receber programas. A palavra "plataforma" significa um hardware genérico o suficiente para permitir a criatividade dos desenvolvedores elaborar aplicações com interatividade com o mundo real (também chamado de "physical computing") através de alguns componentes eletrônicos como complemento.

A maior curiosidade sobre o Arduino não está na sua simplicidade, mas sim numa grande comunidade que se formou em torno desta idéia. Por ser um hardware aberto, aonde podemos baixar a lista de componentes, o diagrama esquemático e o desenho da placa de circuito e muita documentação para aqueles que desejam montar o seu próprio Arduino, esta tecnologia proporciona a democratrização do conhecimento para qualquer um usar ou contribuir. Com isso, podemos encontrar diversos projetos na rede contruídos com base no Arduino. Também podemos encontrar livros e revistas especializadas tratando do assunto, além de vários sites sobre o assunto. Alguns exemplos:
Na verdade o Arduino é bem simples. Na sua última versão, possui vários componentes simples como resistores, capacitores, diodos e um regulador de tensão. Mas a parte vital está num microcontrolador da ATmel que disponibiliza algumas portas digitais para entrada ou saída de bits e algumas portas analógicas para entrada de um sinal analógico e a respectiva conversão para um valor binário (int) no programa. O hardware do Arduino é tão simples que pode ser construído em casa após adquitir todos os componentes ou ser adquirido já ponto. A comunicação com o computador para receber os programas é realizado por porta serial ou USB do computador (depende da versão usada do Arduino). Através destas portas é possível conectar LEDs, potenciômetros, motores, sensores de luminosidade, relés ou qualquer outro dispositivo eletrônico que permita receber um bit para ativar algum equipamento externo ou simplesmente receber um sinal de um dispositivo e mandar para o programa. Com o Arduino não é difícil construir um hardware que controla alguns motores de um pequeno robô e receba os sinais de alguns sensores como um sensor ultrasônico. O sensor pode indicar a distância do robô de algum obstáculo para que o código em execução possa provocar uma reversão dos motores para evitar que o robô atinja ao alvo.

No site oficial do Arduino podemos encontra toda documentação, como programar, exemplos de código, como usa através de Windows, Linux ou Mac, além da descrição completa das várias versões do hardware. Neste site podemos fazer o download da ferramenta de desenvolvimento (IDE) para criar programas baseado na linguage "C" para instalar e rodar dentro do Arduino. Esta IDE chama-se "Processing" e está implementada em Java. Mas, como o programa, escrito em "C" e depois compilado, roda dentro do microcontrolador do Arduino, esta IDE apenas usa um compilador externo preparado para gerar códigos binários para os microcontroladores da ATmel. Também permite fazer o upload do programa compilado no computador para a memória do Arduino através da porta serial ou USB. Após o upload, o Arduino começa executar imediatamente.

A imagem a seguir ilustra um programa de exemplo que acompanha a IDE de desenvolvimento para o Arduino.

Exemplo de cógigo para o Arduino
Este programa configura a porta de número 13 do Arduino como saída digital através da função "setup()". Depois, num loop infinito, o Arduino executa as instruções que estão dentro da função "loop()". Estas instruções mudam o estado da porta 13 para HIGH (bit ligado que corresponde a 5 volts nesta porta) e após uma pausa mudam o estado para LOW (bit desligado que corresponde a 0 volt nesta porta). Assim, se ligarmos um dispositivo a esta porta, ele será ligado e desligado. Por exemplo, um LED pode ser usado para visualizarmos o estado desta porta. Ou até poderíamos ter um pequeno motor ligado a esta porta com um circuito apropriado de potência.

Um passo-a-passo para fazer um exemplo bem simples com o Arduino e evoluí-lo gradativamente é apresentado na sequência de posts "Hello Arduino World":
Then, enjoy them ...