O que são Portas Digitais? Como eu configuro o

O que são Portas Digitais?
Portas digitais são aquelas que podem assumir apenas dois níveis lógicos bem
definidos, nível alto e baixo. Normalmente, o nível lógico alto é a tensão de
alimentação do Arduino (5V ou 3.3V, dependendo do modelo) e nível lógico
baixo é 0V (pino conectado ao GND). As portas digitais são comumente
chamadas de I/O ports, que em inglês significa "portas de entrada e saída".
Esse nome vem do fato que uma porta digital pode assumir dois possíveis
modos de operação, o modo de entrada e o modo de saída.
Portas no modo de Saída:
Quando setamos uma porta digital para o modo de saída podemos controlar
qual o estado lógico que ela apresenta. Tornando possível, assim, controlar
dispositivos externos como lâmpadas, atuadores, relés etc. É importante
lembrar que jamais poderemos exceder a corrente máxima de saída, que é
aproximadamente 20mA. Se colocarmos cargas que drenam mais iremos
danificar o pino de saída e, nos casos em que necessitamos de mais corrente,
é necessário o uso de algum buffer digital de potência com transistores ou
portas lógicas.
Portas no modo de Entrada:
As portas digitais no modo de entrada serão abordadas na nossa próxima aula.
Mas, basicamente, são portas em que podemos conectar um dispositivo
externo e ler, no código, qual o nível presente. Utilizaremos essas portas para
ler sensores digitais como botões, chaves fim de curso, sensores de nível ou
até protocolos de comunicação.
Como eu configuro o modo?
Para configurar o modo você irá utilizar a função pinMode(PINO,
MODO). Substitua PINO pelo número da porta e em MODO defina o modo
para entrada (INPUT) ou saída (OUTPUT). Veja dois exemplos abaixo:
Configurando o pino 14 como saída:
pinMode(14, OUTPUT);
Configurando o pino 21 como entrada:
pinMode(21, INPUT);
Como eu defino o estado de uma Saída?
Para configurar o estado lógico de um pino em modo saída iremos utilizar a
função digitalWrite(PINO, ESTADO). Substitua PINO pelo pino de interesse e
ESTADO por nível alto (HIGH) ou nível baixo (LOW). Veja dois exemplos
abaixo:
Ligando o pino 12:
digitalWrite(12, HIGH);
Desligado o pino 9:
digitalWrite(9, LOW);
Para utilizar digitalWrite você previamente deve utilizar pinMode para setar o
pino como saída!
Projeto Semáforo
Neste pequeno projeto irei demonstrar o uso de saídas digitais para a criação
de um pequeno semáforo. O exemplo é simples mas coloca em prática todo o
conteúdo presente nesse documento.
O semáforo será constituído de 3 leds (vermelho, amarelo e verde), conectados
nas portas 48, 50, e 52 de um Arduino Mega. Qualquer Arduino pode ser
usado, contanto que alteremos as portas para valores compatíveis com os
disponíveis na placa. O esquemático do circuito montando por ser visto a
seguir:
Cada led está conectado a uma porta do Arduino utilizando um resistor de
220Ω para adequadamente controlar a corrente necessária. O código do
projeto pode ser visto na vídeo-aula no final da página, onde é detalhadamente
explicado. Veja abaixo uma foto do semáforo.