Arduino Serial Monitor no Tinkercad: 7 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

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Manter o controle de tudo que está acontecendo em seu programa pode ser uma batalha difícil. O monitor serial é uma forma de ouvir o que está acontecendo em seu código, informando ao computador por meio do cabo USB. No simulador Tinkercad Circuits, o Serial Monitor pode ser encontrado na parte inferior do painel Code e também pode ser usado para representar graficamente as variáveis conforme elas mudam. Use o Serial Monitor para "falar" com o computador como uma forma de verificar se o código do Arduino está fazendo o que você pretendia. Isso pode ser muito útil para resolver problemas com seu código (chamado de ‘depuração serial’).

Os dois circuitos nesta lição usam as mesmas configurações das duas lições anteriores na entrada digital com um botão de pressão e na entrada analógica com um potenciômetro. As únicas diferenças são que esses circuitos são sem fio (sem placa de ensaio) e não têm um LED externo conectado. Ah, e eles estão executando código para gerar mensagens seriais, sobre as quais aprenderemos nesta lição.

Você pode acompanhar virtualmente usando os Circuitos Tinkercad. Você pode até mesmo ver esta lição de dentro do Tinkercad (login gratuito necessário)! Explore o circuito de amostra e construa o seu próprio ao lado dele. Circuitos Tinkercad é um programa baseado em navegador gratuito que permite construir e simular circuitos. É perfeito para aprender, ensinar e criar protótipos.

Etapa 1: Imprimir para o monitor serial com blocos

Vamos usar o editor de blocos de código para ouvir um pino de entrada do Arduino e, em seguida, imprimir o valor (analógico) ou estado (digital) da entrada na janela Serial Monitor. Clique no botão "Código" para abrir o painel de código.

Clique em Serial Monitor na parte inferior do painel de código.

Clique em "Iniciar Simulação" para executar o código de amostra do Arduino e observe os números no Monitor Serial conforme você interage com o potenciômetro. Você pode clicar para frente e para trás entre os dois Arduinos enquanto a simulação está sendo executada nos Circuitos Tinkercad, mas apenas o circuito analógico será exibido no módulo incorporado acima.

Depois de duplicar o circuito de amostra em sua conta Tinkercad, você pode alterar o código. Navegue até a categoria Código de saída, em seguida, arraste um bloco "imprimir para monitor serial" e coloque-o imediatamente antes do bloco serial que já está no programa.

Altere o texto padrão para rotular seus dados seriais, como "sensor:" (não se esqueça do espaço após os dois pontos) e ajuste o menu suspenso para imprimir sem uma nova linha.

Inicie a simulação e observe a mudança no Monitor Serial. Você pode empilhar blocos seriais como este para criar mensagens de feedback úteis ao desenvolver qualquer código de projeto.

Etapa 2: Explicar o código do Arduino do monitor serial

Quando o editor de código é aberto no Tinkercad Circuits, você pode clicar no menu suspenso à esquerda e selecionar "Blocos + Texto" para revelar o código Arduino gerado pelos blocos de código (não disponível no módulo embutido na primeira etapa). Este código envia dados do Arduino para o Monitor Serial, mas em uma lição posterior você também pode aprender como receber dados do monitor Serial e da comunicação serial bidirecional.

/*

DigitalReadSerial Lê uma entrada digital no pino 2 e imprime o resultado no monitor serial. Este código de exemplo é de domínio público. * /

Antes de o

configurar()

podemos ver um comentário multilinha que começa com

/*

e termina com

*/

int buttonState = 0;

Bem no início de nosso programa, criaremos uma variável para manter o estado da entrada.

void setup ()

{pinMode (2, INPUT); Serial.begin (9600); }

Dentro da configuração, assim como nas lições de entrada analógica e digital, o pino conectado ao interruptor ou sensor é configurado para ser uma entrada usando o

pinMode ()

função. Para poder enviar mensagens, o Arduino precisa abrir um novo canal de comunicação com

Serial.begin ()

. É como pressionar o botão de chamada de um telefone - a partir daquele momento, você abre uma linha de comunicação para a chamada. O argumento informa ao Arduino a velocidade de comunicação, por exemplo, 9600 bits por segundo (também conhecido como baud).

void loop ()

{// ler o pino de entrada buttonState = digitalRead (2); // imprime o estado do botão Serial.print ("sensor:"); Serial.println (buttonState); atraso (10); // Atrase um pouco para melhorar o desempenho da simulação}

O código dentro do loop lê o estado da entrada com digitalRead () e o armazena na variável buttonState. Então, uma função chamada

Serial.println ()

envia os dados para o monitor (pelo cabo USB, no caso de uma placa Arduino física). Se você fez as alterações de blocos no programa na etapa anterior, você também terá um

Serial.print ()

linha de código.

println

envia uma nova linha após a mensagem, e

imprimir

não. Use aspas em torno dos rótulos de texto, por exemplo

Serial.print ("sensor:");

. Se você quiser fazer uma única linha de saída de depuração serial, você pode usar vários

Serial.print ()

comandos seguidos por um único

Serial.println ()

Etapa 3: o depurador de código

Há um recurso especial nos circuitos do Tinkercad chamado de depurador. Ele percorre seu código e permite que você analise suas variáveis e muito mais.

Com o editor de código aberto, encontre o Depurador clicando no botão com o ícone do bug.

No modo Blocos + Texto (ou modo Somente texto, se preferir), clique em um número de linha para adicionar um ponto de interrupção, onde o depurador irá parar a cada vez que passar pelo loop.

Inicie a simulação.

Passe o mouse sobre as variáveis durante uma pausa para ver seus valores.

Etapa 4: Iniciadores de circuito serial básico

Esses circuitos estão disponíveis como iniciadores de circuito. Você pode usar esses iniciadores de circuito sempre que quiser ler uma entrada digital ou analógica e imprimir seu estado no Monitor Serial.

Pegue os iniciadores de circuito do Arduino no painel de componentes (menu suspenso -> Iniciadores -> Arduino).

Etapa 5: Gráfico de dados seriais

Circuitos Tinkercad também possui gráficos embutidos de seus dados seriais, desde que o fluxo não contenha nenhum texto. Isso é útil para visualizar alterações nas leituras do sensor e outras entradas, bem como para rastrear variáveis em seu programa.

Com o monitor serial aberto, clique no botão gráfico para abrir o painel gráfico. Remova o bloco de rótulo do sensor que você adicionou anteriormente ou use um iniciador serial novo do Arduino para criar um fluxo de dados serial sem texto.

Inicie a simulação e interaja com a entrada para observar a alteração dos valores do gráfico.

Etapa 6: teste com um circuito físico Arduino (opcional)

Você tem a opção de construir um circuito físico para acompanhar isso ou as lições de entrada digital ou entrada analógica e, em seguida, usar o software Arduino do seu computador para visualizar os dados seriais que chegam pelo cabo USB. Para programar seu Arduino Uno físico, você precisará instalar o software livre (ou plug-in para o editor da web) e, em seguida, abri-lo.

Conecte o circuito do Arduino Uno conectando componentes e fios para corresponder às conexões mostradas aqui em Circuitos Tinkercad. Para um passo a passo mais aprofundado sobre como trabalhar com sua placa Arduino Uno física, verifique a classe gratuita Instructables Arduino (um circuito semelhante é descrito na terceira lição).

Copie o código da janela de código do Tinkercad Circuits e cole-o em um esboço vazio em seu software Arduino ou clique no botão de download (seta voltada para baixo) e abra

o arquivo resultante usando Arduino. Você também pode encontrar esses exemplos no software Arduino navegando até Arquivo -> Exemplos -> 03. Analog -> AnalogInOutSerial ou Arquivo -> Exemplos -> 02. Digital -> DigitalInputPullup.

Conecte o cabo USB e selecione a placa e a porta no menu Ferramentas do software.

Faça upload do código para o seu quadro e clique no ícone da lupa no canto superior direito para abrir o monitor serial. Verifique novamente se a taxa de transmissão corresponde à de sua configuração

Serial.begin (9600)

Pressione o botão ou gire o botão e observe a mudança dos números na janela Serial Monitor.

Etapa 7: Em seguida, tente …

Agora que você aprendeu a imprimir no Serial Monitor, está pronto para testar novos tipos de sensores digitais e analógicos e também aprender a ler dados seriais de entrada (entrada do teclado do usuário).

Você pode compor um único circuito e programa que imprima as entradas analógicas e digitais mostradas nesta lição?

Aqui está um link para o circuito ilustrado e seu código Arduino:

int int buttonState = 0;

int sensorValue = 0; void setup () {pinMode (2, INPUT); pinMode (A0, INPUT); Serial.begin (9600); } void loop () {// lê o pino de entrada buttonState = digitalRead (2); // lê a entrada no pino analógico 0: sensorValue = analogRead (A0); // imprime valores para o monitor serial Serial.print (buttonState); Serial.print (","); Serial.println (sensorValue); atraso (10); // Atrase um pouco para melhorar o desempenho da simulação}

Continue para experimentar um novo sensor e combinar entradas e saídas, por exemplo, na lição de gráfico de barra de LED de sensor de temperatura, lição de sensor de movimento PIR ou lição de fotoresistor. (em breve). Use o teclado do seu computador para enviar dados seriais para o seu Arduino e interpretá-los com

Serial.read ()

(lição em breve).

Você também pode aprender mais habilidades em eletrônica com as aulas gratuitas de Instructables em Arduino, Eletrônica Básica, LEDs e Iluminação, Impressão 3D e muito mais.