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Fundamentos de Projetos Eletrônicos Envolvendo o ESP32 e ESP32 LoRa Utilizando o Arduino IDE

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  • Descrição
    Fundamentos de Projetos Eletrônicos Envolvendo o ESP32 e ESP32 LoRa Utilizando o Arduino IDE

    Neste livro vamos apresentar os conhecimentos necessários para desenvolver projetos com essas placas de prototipação. Para isso, são recomendados os conhecimentos abordados no livro ?Fundamentos de Projetos Eletrônicos Envolvendo o Arduino - Teoria Digital?, que aborda conceitos básicos sobre microcontroladores, necessários neste estudo. Com base nessas informações, esta obra é voltada para um público que já possua conhecimentos básicos ou intermediários em Arduino, não sendo recomendado para iniciantes. Caso ainda não tenha experiência, recomendamos que inicie seus estudos com o Arduino antes de estudar as placas abordadas nesta obra.

    Aqui serão abordados os seguintes tópicos: como instalar o ESP32 no IDE; temas básicos sobre o sistema operacional FreeRTOS; multitarefas e noções sobre programação paralela; mutex; pinos de I/O, PWM, ADC, DAC; bluetooth, modo sleep, sensor hall; interrupção e temporização; LoRa; internet e protocolo MQTT, ESP-NOW; o display OLED e exemplos de telas gráficas com o display OLED.
  • Sobre o Autor
  • Especificação

    Características

    AssuntosArduino

    Especificações

    Sobre o AutorCarlos Renato Borges dos Santos

    Carlos Renato Borges dos Santos, engenheiro eletricista pela Universidade Federal de Goiás (2003), mestre em engenharia elétrica e de computação pela mesma instituição (2005) e doutor em engenharia agrícola pela Universidade Federal de Lavras (2017). Foi bolsista da CAPES no doutorado-sanduíche pela Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), de 2015 a 2016. Atua na área de microcontroladores há 20 anos, desenvolvendo projetos didáticos com microcontroladores da família 8051 e PIC. Trabalha com Arduino desde 2012. Foi professor das Faculdades Objetivo de 2006 a 2009, da Pontifícia Universidade Católica de Goiás (PUC-GO), em 2007 e instrutor do SENAI-GO de 2008 a 2009. De 2009 a 2020 foi professor do Instituto Federal Minas Gerais (Campus Formiga). Atualmente é professor do Instituto Federal do Triângulo Mineiro (IFTM Campus Paracatu), atuando nas áreas: Eletrônica Analógica, Eletrônica Digital, Eletrônica de Potência e Microcontroladores. É autor do livro "Fundamentos de projetos eletrônicos envolvendo o Arduino - Teoria Digital".
    Informações TécnicasI Introdução



    1 Placas da Espressif - 3

    1.1 Instalação no Arduino IDE - 4

    1.1.1 O Gerenciador de Placas - 4

    1.2 Adicionando abas no IDE - 5

    1.3 Sistema Operacional - 6

    1.4 Programação multitarefas 7

    1.5 O RTOS e FreeRTOS - 9

    1.6 Qual usar: delay, millis ou micros? - 10

    1.7 Compartilhamento de recursos - 11

    1.8 Noções sobre programação paralela - 11

    1.9 Variáveis no ambiente de 32 bits - 12

    1.10 Problemas - 13



    II O ESP32



    2 Introdução ao ESP32 - 17

    2.1 Seleção da placa no IDE - 18

    2.2 Energização e gravação - 18

    2.3 A inicialização do ESP32 - 19

    2.4 Pinos digitais - 20

    2.4.1 Pinos digitais de entrada - 20

    2.4.2 Pinos digitais de saída - 21

    2.5 O sketch Blink - 21

    2.6 Porta serial - 21

    2.7 Serial2 - 22

    2.8 Conversor Digital-Analógico (DAC) - 25

    2.9 Conversor Analógico-Digital (ADC) - 25

    2.10 O PWM - 26



    3 Mais sobre ESP32 - 31

    3.1 O servo e o ESP32 - 31

    3.2 Tasks - Tarefas - 32

    3.3 Exclusão mútua - MUTEX - 34

    3.4 Exemplos de Tasks - 39

    3.4.1 Blink com task - 39

    3.4.2 Task Blink com inversão do estado do LED - 40

    3.5 Bluetooth - 41

    3.6 O Touch - 43

    3.7 Problemas - 43



    4 ESP32 avançado - 45

    4.1 Interrupções - ISR - 45

    4.2 Modo Sleep - 48

    4.2.1 Despertar por Extern(0) - 49

    4.2.2 Despertar por tempo - 50

    4.2.3 Outras formas de despertar - 51

    4.3 Temporização - 51

    4.4 Sensor Hall interno - 53

    4.5 A EEPROM - 54

    4.6 Problemas - 57



    III Comunicação sem fio



    5 ESP32 LoRa . - 61

    5.1 Selecionando a placa - 62

    5.2 O LED do ESP32 LoRa - 63

    5.3 O display OLED - 63

    5.4 Frequências do LoRa no Brasil - 65

    5.5 O transceptor LoRa - 65

    5.6 Ajuste da potência de transmissão - 68

    5.7 Soldagem - 70

    5.8 Exemplo de projeto com biblioteca - 70

    5.9 Problemas - 76



    6 Módulo WiFi do ESP32 - 79

    6.1 Noções sobre o MQTT - 80

    6.2 Quality of Service (QoS) 80

    6.2.1 QoS = 0 - No máximo, uma vez - 80

    6.2.2 QoS = 1 - No mínimo, uma vez - 81

    6.2.3 QoS = 2 - Exatamente uma vez - 81

    6.3 Broker - 82

    6.4 Obtenção do horário GMT - 82



    7 O broker da CloudMQTT - 85

    8 Dashboard Adafruit - 93

    8.1 Configurando o dashboard - 93

    8.2 Um exemplo utilizando o dashboard - 94

    8.2.1 O botão de liga/desliga LED - 95

    8.2.2 O bloco Gauge - 96

    8.2.3 O bloco Indicator - 98

    8.2.4 Gráficos dos tópicos - 100

    8.2.5 Chaves do dashboard - 100

    8.3 O sketch - 101



    9 ESP-NOW - 105

    9.1 O endereço MAC - 106

    9.2 Comunicação simplex - 106

    9.2.1 Comunicação em uma via - 106

    9.2.2 Mestre enviando e escravos recebendo - 106

    9.2.3 Um dispositivo escravo e vários mestres - 107

    9.3 Comunicação duplex - 107

    9.3.1 Comunicação entre duas placas ESP32 - 108

    9.3.2 Comunicação entre vários dispositivos - 108

    9.4 Exemplo de comunicação simplex - 108

    9.5 Exemplo de comunicação duplex - 111

    9.6 Um exemplo de controle remoto - 114

    9.7 Problemas - 119



    IV O display OLED



    10 Comandos básicos do OLED - 123

    10.1 O display para o ESP32 - 123

    10.2 Inicialização do display OLED - 124

    10.3 Configuração da tela - 124

    10.4 Configuração de texto - 125

    10.4.1 Fonte - 125

    10.4.2 Alinhamento - 125

    10.4.3 Escrevendo o texto - 126

    10.5 Imprimindo figuras geométricas 126

    10.5.1 O ponto - 126

    10.5.2 A reta - 126

    10.5.3 O retângulo - 126

    10.5.4 O círculo - 127

    10.6 A barra de progressão (progress bar) - 127

    10.7 Atualizando a tela - 128

    10.8 Desligando e ligando o OLED - 128

    10.9 Invertendo o estado do OLED - 128

    10.10 Problemas - 129



    11 Criando figuras para o OLED - 131

    11.1 Convertendo arquivos de bitmap - 131

    11.2 Comando para imprimir imagem - 135

    11.3 Utilizando a biblioteca de imagem - 135

    11.4 Projeto com ESP32 Lora - 137

    11.5 Problemas - 144



    V Painéis para o display



    12 Exemplos de telas - 147

    12.1 Tela bússola - 147

    12.2 Telas arco - 148

    12.3 Tela IMU - 148

    12.4 Tela sonar - 149

    12.5 Telas LED - 150

    12.6 Algoritmo para tela IMU - 151

    12.7 Algoritmo para tela Arco - 152

    12.8 Algoritmo para tela bússola - 152

    12.9 Algoritmo para tela sonar - 152

    12.10 Algoritmo para tela LED - 153



    13 Exemplos de painéis - 157

    13.1 Projeto 1 - 157

    13.2 Projeto 2 - 159

    13.3 Projeto 3 - 162

    13.4 Projeto 4 - 164

    13.4.1 Entendendo o MPU6050 - 165

    13.4.2 O circuito transmissor - 167

    13.4.3 O circuito receptor - 169

    13.4.4 A biblioteca MPU6050 - 170

    13.4.5 Detalhes sobre a biblioteca MPU6050 - 174

    13.5 Problemas - 174



    14 Funções das telas - 175

    14.1 Funções LEDs - 175

    14.2 Função Bússola - 176

    14.3 Função sonar - 177

    14.4 Função IMU - 178

    14.5 Função arcoD - 179

    14.6 Função arcoE - 180



    VI Respostas dos capítulos



    15 Respostas do Livro - 183

    15.1 Respostas do Capítulo 1 - 183

    15.2 Respostas do Capítulo 3 - 185

    15.3 Respostas do Capítulo 4 - 188

    15.4 Respostas do Capítulo 5 - 192

    15.5 Respostas do Capítulo 9 - 201

    15.6 Respostas do Capítulo 10 - 204

    15.7 Respostas do Capítulo 11 - 204

    15.8 Respostas do Capítulo 13 - 205



    Referências - 209

    Informações Técnicas

    Nº de páginas:224
    Origem:Nacional
    Editora:Ciência Moderna Editora
    Idioma:Português
    Edição:1ª
    Ano:2021
    ISBN:9786558420927
    Encadernação:Brochura
    Autor:Carlos Renato Borges dos Santos
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