estudo comparativo entre as plataformas arduino e pic

ESTUDO COMPARATIVO ENTRE AS PLATAFORMAS
ARDUINO E PIC
Tiago Menezes Xavier de Souza¹, Igor dos Passos Granado¹, Wyllian
Fressatti¹
¹Universidade Paranaense (UNIPAR)
Paranavaí- PR- Brasil
[email protected], [email protected], [email protected]
Resumo. Com o avanço da tecnologia, a robótica está cada vez mais presente
no nosso cotidiano. Esse avanço proporciona grandes benefícios para a
população, como o auxilio em tarefas cotidianas. As tecnologias PIC e
Arduino desempenham um papel muito importante neste cenário. Aqueles que
estão iniciando nesta área podem ter dificuldades na escolha correta da
plataforma. Este trabalho demostra detalhes destas duas plataformas indicando
onde cada uma delas pode ser melhor aplicada, sempre levando em
consideração o custo benefício.
1.Introdução
Atualmente os microcontroladores PIC e o Arduino tem despertado muito interesse no
meio acadêmico do curso de sistemas de informação, O Arduino é uma plataforma livre
de Hardware e Software que vem sendo muito utilizada em diversas áreas, entre elas
podemos citar a robótica, automação residencial e até industrial.
Os microcontroladores da família PIC chamam atenção pelo custo reduzido e
pela grande utilização em diversos seguimentos.
Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo sobre estes dois
microcontroladores e indicar onde cada um pode ser melhor utilizado levando em
consideração o baixo custo e a praticidade de operação e possíveis atualização do
projeto. Para isto será feito um estudo comparativo para indicar a melhor plataforma
para cada situação. Com o intuito de auxiliar o meio acadêmico será produzido um
tutorial com algumas aplicações envolvendo estas duas plataformas.
2.Metodologia
Para este trabalho foi realizado uma revisão bibliográfica de algumas fontes de
pesquisa, internet e livros relacionados à tecnologia PIC e Arduino, também serão
elaboradas aplicações nas duas plataformas, algumas idênticas com o intuito de
comparação e algumas diferentes com a finalidade de aprendizado.
3.Desenvolvimento
3.1Arduino
O Arduino é uma plataforma livre que une hardware e software, faz parte do que pode
ser chamado de computação física que é a área da computação onde o software e o
hardware interagem entre si pode ser programado com linguagem C e também há uma
variação em Java é mais comum trabalhar em C. É uma plataforma open-source, existe
muita contribuição dos usuários, de forma a sempre está sendo atualizado [Arduino,
2014].
Surgiu em 2005 na Itália com finalidade educativa para pessoas que já
possuíam um nível de conhecimento em eletrônica o Arduino é uma placa de
desenvolvimento muito dinâmica, tem a capacidade de suportar muitos projetos
diferentes [Pictronix, 2014].
Podem ser utilizados para desenvolver vários protótipos com utilização de
sensores, motores de passo e servo motores, luzes, leds e displays de LCD.
O software de desenvolvimento se chama Arduino IDE e é bem pratico ele não
precisa ser instalado somente executá-lo. Após a criação do programa que fará o
controle do hardware, basta transferi-lo para a placa Arduino. Após a transferência a
placa tem seu funcionamento automático, ou seja, não há necessidade de um
computador para seu funcionamento.
Existe ainda a possibilidade de expandir sua capacidade com o auxílio das
Shields, que são placas adicionais para desenvolvimento que ampliam a capacidade da
placa do Arduino.
3.1.1.Características do Arduino
O hardware do Arduino é muito simples e fácil de entender abaixo vamos fazer uma
analise dos componentes da placa do controlador.
O processamento de uma placa Arduino é feita por um microcontrolador nesse
caso o ATmega que é fabricado pela empresa ATMEL o controlador funciona como
um computador completo ele tem memoria RAM e memoria ROM cada versão do
Arduino possui um tipo de controlador pode ser o ATmega8, ATmega328 e
ATmega162 a únicas diferenças entre eles são a quantidade de entradas e saídas e a
quantidade de memoria ROM (Arduino, 2014).
3.2.PIC
PIC (controlador integrado de periféricos) Podemos definir o microcontrolador como
um "pequeno" componente eletrônico, capaz de armazenar e processar comandos
gravados em sua memoria, ele é utilizado para controlar processos lógicos [Pictronics,
2014].
Os primeiros dispositivos programáveis tinham seu código escrito em uma
linguagem chamada de código de maquina que era constituída por dígitos binários que
era inserido através de um dispositivo de entrada de dados, eram usados fitas perfuradas
teclado ou discos magnéticos [Pereira, F. 2003].
O controle de processos deve ser compreendido como o controle de periféricos,
tais como: leds, servo motores, displays de cristal líquido (LCD), sensores, resistências,
relês e muitos outros. São chamados de controladores lógicos, pois a operação do
sistema baseia-se nas ações lógicas que devem ser executadas, dependendo do estado
dos periféricos de entrada e/ou saída [Cefetes, 2006].
3.2.1.Características do PIC
Os PIC são fabricados a partir de silício extraído da areia da praia, é produzido a partir
de um método chamado Czochralski que é o derretimento de cristais de silício que são
suspensos e centrifugados criando um cilindro feito de cristal de silício que mede
aproximadamente 2 metros e pode ter 300 mm de espessura.[Cefetes, 2006].
Na próxima etapa é fatiado esse cilindro de silício e polido e então passa por um
processo chamado fotolitografia nesse processo as pastilhas de silício são bombardeadas
com raios ultravioleta que molda as camadas das pastilhas até a sua construção ser
finalizada, a figura abaixo mostra o processo de fotolitografia.
Figura 1 – Representação do PIC em camadas
Fonte: Cefetes [2006]
3.2.2.Programação do PIC
Como o PIC é um dispositivo programável, o programa tem como objetivo deixar
instruções para que o PIC possa fazer atividades definidas pelo programador.
Um programa é constituído por um conjunto de instruções em seqüência, onde
cada uma identificara precisamente a função básica que o PIC ira executar [Cefetes,
2006]
Um arquivo de texto que contenha um programa em assembler é denominado de
source ou codigo assembler. Uma vez preparado o nosso código assembler, iremos
precisar de um programa para traduzir as instruções mnemônicas e todas as outras
formas convencionais com que escrevemos o nosso código em uma serie de números (o
opcode) reconhecível diretamente pelo PIC. Este programa se chama compilador
assembler ou assemblador, Na figura abaixo está esquematizado o fluxograma de
operações programação do PIC (figura 2).
Figura 2 – Fluxograma de programação
Fonte: Cefetes [2006].
4.Considerações finais
Para a utilização dessas plataformas de desenvolvimento deve se destacar que o
desenvolvedor deve conhecer muito bem o projeto que será feito, pois cada plataforma
deve ser cuidadosamente escolhida levando em conta a amplitude do projeto, pois, o
foco é manter uma aplicação microcontrolada de baixo custo, não se deve utilizar um
Arduino para construir um projeto que facilmente um PIC supriria a necessidade.
5.Referências
Arduino. (2012) Minicurso Arduino. Disponível em:
<http://www.inf.ufes.br/~erus/arquivos/ERUS_minicurso/20arduino.pdf> Acesso em
20/04/14.
Pereira, F. (2003) PIC Programação em C. Erica.
Cefetes (2006). Programação de Microcontroladores PIC Utilizando Linaguagem
C. Disponível em: < http://www.pictronics.com.br/downloads/apostilas/Apostila-PicC.pdf: 15/04/2014.
Pictronics (2014). Tudo sobre PIC. Disponível em:
<http://www.pictronics.com.br/artigos-tecnicos/43-eletronica-e-automacao.pdf >
Acesso em: 23/04/2014.