Programando o Arduino | Aula 03 - Simuladores

Como programar sem ter uma placa Arduino?

No final da aula 02 apresentei o setup que vou utilizar para as atividades práticas deste minicurso introdutório sobre Arduino. 

Nesse momento você pode estar se fazendo uma primeira pergunta: preciso ter uma placa Arduino para poder iniciar meus estudos? A resposta é NÃO!!! 

Você pode iniciar seus estudos no mundo Arduino agora mesmo, antes de adquirir sua primeira placa!!!

Com essa resposta, pode surgir uma segunda pergunta: não tenho ainda minha placa Arduino (já comprei, mas ela ainda não chegou!!!), no entanto, já tenho a Arduino IDE instalada no meu computador, então, posso criar meus programas e começar a aprender? A resposta é SIM!!!

Você pode iniciar a programar agora mesmo na IDE Arduino, antes de adquirir sua primeira placa!!!

Então surge mais uma pergunta na mente inquieta do padawan: como vou saber se meu programa está certo, a IDE Arduino pode simular o funcionamento do meu projeto? A resposta é NÃO!!! 

A IDE Arduino não é capaz de simular um circuito!!!

Calma, não precisa desanimar!!! Existe uma saída para este problema!!! Você vai poder montar seu circuito, criar seu programa e simular para ver se ele está funcionando conforme sua expectativa. Para isso existem algumas opções de simuladores de circuitos eletrônicos que já incluem a plataforma Arduino e outras famílias de placas de desenvolvimento eletrônico, que facilitam consideravelmente a vida dos makers de plantão!!!

Simuladores de circuitos eletrônicos

Em primeiro lugar, o que são simuladores de circuitos eletrônicos? Basicamente são programas de computador onde você pode montar circuitos eletrônicos (com seus componentes e suas conexões), geralmente permitindo:

• criação de diagramas esquemáticos;
• criação de layouts de montagem;
• criação de placas de circuito impresso (PCB);
• simulação do circuito em tempo real.

De forma geral, os simuladores podem ser classificados como:

• Online:
• não necessitam de instalação no seu computador;
• geralmente independem do sistema operacional;
• utilizados em um browser;
• arquivos armazenados em nuvem.
• Offline:
• precisam ser instalados no seu computador;
• alguns são específicos para apenas um sistema operacional (Windows, na maioria dos casos);
• arquivos armazenados localmente.

Para facilitar nossa vida, vamos considerar dois simuladores online. Com eles você poderá simular boa parte dos seus circuitos com Arduino!

Tinkercad

O Tinkercad é uma plataforma gratuita, mantida pela Autodesk® (sim, aquela mesma do AutoCad, Revit, entre outros programas voltados para engenharia e arquitetura). 

Além do simulador de circuitos, no Tinkercad também é possível criar projetos 3D e blocos de códigos.

Para criar sua conta, clique em Inscrever-se, na tela principal, e escolha como você deseja usar a plataforma:

Fonte: https://www.tinkercad.com/join

Depois de criar sua conta, ao logar vá para Projetos|Circuitos, e clique em +Criar|Circuitos:

Arraste os componentes que serão utilizados no seu projeto, da aba lateral para o centro da tela, e faça as conexões entre eles:

Quando finalizar as conexões, clique em Código para incluir seu programa e depois em Iniciar simulação. Se houver alguma erro no seu código, o Tinkercad  vai lhe avisar, indicando a linha, o erro e uma possível sugestão de correção. Se não houver nenhum problema, a simulação iniciará e você poderá visualizar seu circuito em funcionamento no Tinkercad!!!

Fonte: Projeto Blink

Wokwi

O simulador Wokwi é uma outra opção, também gratuita e simples para simular projetos com Arduino (além de outras plataformas: ESP32, .STM32 e Raspberry Pi Pico).

Para criar sua conta, clique em Sign Up e escolha como você deseja se cadastrar na plataforma:

Fonte: https://wokwi.com/

Depois de entrar na sua conta, clique no ícone ao lado de Docs e depois em <> My projects. 

Depois clique em + New Project e escolha a placa Arduino Uno Rev3. Arraste os componentes que serão utilizados no seu projeto, da aba lateral para o centro da tela, e faça as conexões entre eles. Quando finalizar as conexões, na aba sketch.ino inclua o código do seu programa. Para iniciar a simulação clique na seta verde, na aba do circuito. Se não houver nenhum problema, a simulação iniciará e você poderá visualizar seu circuito em funcionamento no Wokwi!!!

Fonte: Projeto Blink

Algumas considerações

Tanto o Tinkercad como o Wokwi são boas opções para simularmos nossos projetos utilizando Arduino de forma online. Você pode escolher qualquer um dois dois, fica a seu critério escolher qual plataforma lhe parece ser mais amigável ou fácil de ser usada. 

No nosso caso, escolhemos a Wokwi pelos seguintes critérios:

• permite simular dispositivos de outras plataformas (ESP32, STM32 e Raspberry Pi Pico), não se limitando a plataforma Arduino;
• permite o uso de projetos com vários arquivos, situação que pode surgir na medida que nossos projetos vão ficando mais elaborados;
• suporta grande parte das bibliotecas disponíveis, outra necessidade para projetos com mais componentes.