OS PINOS DIGITAIS São 14 pinos marcados com o nome DIGITAL logo abaixo de duas barras de 8 pinos. São numerados de 0 a 13 e podem ser configurados pela função pinMode( ) para ler, com a função digitalRed( ), ou enviar, com a função digitalWrite( ), um estado lógico (0 ou 1).
Pinos AREF e GND: o pino AREF é a entrada de tensão de referência para o conversor A/D do Arduino; o pino GND é o terra, comum a todos os outros pinos.
Pinos 3,5 e 6 e 9 a 11(PWM): 6 pinos dos 14 pinos digitais podem ser usados para gerar sinais analógicos com a função analogWrite( ) utilizando a técnica de Modulação por Largura de Pulso ( PWM).
Pinos 0 e 1: os dois primeiros pinos digitais são conectados a USART do microcontrolador do Arduino para comunicação serial com um computador.
Pinos 2 e 3: pinos que chamam uma ISR (Interrupt Service Routine) para tratar uma interrupção com a função attachInterrupt( ) nesses pinos.

PWM
A técnica de produzir tensões analógicas a partir de sinais digitais recebe o nome de Modulação por Largura de Pulso, ou PWM (Pulse Width Modulation). O Arduino trabalha com uma resolução de 8 bits para gerar sinais PWM em seis dos 14 pinos digitais; assim para produzir uma amplitude média de 5 volts o valor da variável que vai gerar essa tensão será 255.

Para produzir tensões analógicas em qualquer desses seis pinos PWM do Arduino utilizamos a função analogWrite( ) .

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OS PINOS ANALÓGICOS São 6 pinos em uma só barra com o nome ANALOG IN e numerados de 0 a 5. Esses pinos são usados para leitura de sinais analógicos, com a função AnalogRead( ),de sensores conectados ao Arduino, e podem ser de quaisquer valores entre zero a 5 volts.
Os pinos de entradas analógicas não precisam ser previamente configurados com a função pinMode( ).Esses 6 pinos aceitam tensões entre zero e 5 volts CC que vão ao conversor A/D de 10 bits no microcontrolador do Arduino. O pino AREF, numa das barras de pinos digitais, é a entrada de tensão de referência para esse conversor.
Nota: Uma observação importante em relação a esses pinos analógicos é que eles podem ser configurados tambem como pinos digitais pela função pinMode( ), aumentando assim o número desses pinos para 20. Assim, a expressão pinMode(19,OUTPUT); transforma o pino analógico A5 em pino de saída digital como qualquer outro presente nas duas barras de pinos digitais. Veja aqui um exemplo.

OS PINOS DE ALIMENTAÇÃO Ficam na barra com 6 pinos, marcada como POWER, localizada ao lado dos pinos analógicos. O primeiro pino dessa barra, RESET, quando forçado ao potencial de terra serve para resetar o Arduino. Do outro lado, Vin é um pino que tambem pode servir para alimentar o Arduino se nele for aplicada uma tensão entre 9 e 15 volts Pinos 3V3, 5V e Gnd: dos 6 pinos dessa barra somente os quatro do meio servem para alimentar um circuito externo conectado ao Arduino: o pino de 5V e o terra (os dois pinos Gnd entre 5V e Vin); e o pino 3V3 que disponibiliza essa tensão com uma corrente máxima de 50mA.

O conector USB: É por meio desse conector USB fêmea do tipo A que o Arduino se comunica atraves de um cabo serial a um computador ou a outros dispositivos que tenham tambem uma interface USB. É tambem por esse conector que o Arduino recebe 5 volts diretamente da fonte de alimentação do computador.

Funções em C da porta serial:
begin( )
end( )
available( )
read( )
print( )
println( )

Todas essas funções para comunicação serial podem se testadas com esse código em C no Terminal de Comunicação do Arduino.

pinMode(pino,modo)
Serve para estabelecer a direção do fluxo de informações em qualquer um dos 14 pinos digitais. Dois parâmetros devem ser passados à função: o primeiro indica qual pino vai ser usado; o segundo, se esse pino vai ser entrada ou se vai ser saída dessas informações.
Exemplo:pinMode(2,OUTPUT);
Aqui o pino 2 é selecionado para transmitir informações do Arduino para um circuito externo qualquer. Para configurar esse pino como entrada, o segundo parâmetro dessa função deve ser INPUT.
Notas:
Essa função é sempre escrita dentro da função setup( ).

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digitalRead(pino)
Uma vez configurado um certo pino como entrada com a função pinMode( ), a informação presente nesse pino pode ser lida com a função digitalRead( ) e armazenada numa variável qualquer.
Exemplo:int chave = digitalRead(3);
Nesse exemplo a variável inteira ‘chave’ vai guardar o estado lógico (verdadeiro/falso) presente no pino digital 3.

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SETUP( )
Essa é a primeira função a ser chamada quando o programa inicia. E é executada apenas nessa primeira vez. Esta é uma função de preparação: ela dita o comportamento dos pinos do Arduino e inicializa a porta serial.

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digitalWrite(pino,valor)
Para enviar um nível lógico para qualquer pino digital do Arduino utiliza-se essa função. Dois parâmetros são requeridos: o número do pino e o estado lógico (HIGH/LOW ) em que esse pino deve permanecer.
Exemplo:digitalWrite(2,HIGH);
Aqui uma tensão de 5 volts é colocada no pino 2. Para enviar terra para esse pino o segundo parâmetro deverá ser LOW.
Nota: É necessário configurar previamente o pino como saída com a função pinMode( ).

Veja aqui um programa simples onde essas tres funções são utilizadas para acender um led no pino 2 toda vez que uma chave normalmente aberta no pino 3 for pressionada.

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void setup( ) {
pinMode(2,OUTPUT); // led no pino 2 como saída
pinMode(3,INPUT); // chave no pino 3 entrada
}
void loop( ) {
int chave = digitalRead(3);// variável ‘chave’ //guarda estado do pino 3
digitalWrite(2,chave); // estado de ‘chave’ é //passado para pino 2.
}

O código dentro da função loop( ) acima pode ainda ser simplificado da seguinte forma:

void loop( ) {
digitalWrite(2,digitalRead(3)); // led (pino 2) //acende se chave (pino 3) for pressionada.
}


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analogWrite(pino,valor)
O Arduino pode gerar tensões analógicas em 6 de seus 14 pinos digitais com essa função. Dois parâmetros devem ser passados à função: o primeiro indica em qual pino será gerada a tensão; o segundo determina a amplitude dessa tensão, e deve ter valores entre 0 (para 0 volt) e 255 (para 5 volts).
Exemplo:analogWrite(10,128);
Com esses parâmetros uma tensão analógica de 2,5 volts vai aparecer no pino 10. Não é necessário configurar um pino PWM como saída com a função pinMode( ) quando se chama essa função analogWrite( ).
Nota: Modulação por Largura de Pulsos, ou PWM (Pulse Width Modulation) na lingua inglesa, é uma técnica usada para gerar tensões analógicas a partir de uma sequência de pulsos digitais.

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attachInterrupt(pino,função,modo)Essa função é uma rotina de serviço de interrupção, ou ISR (Interrupt Service Routine) em inglês. Toda vez que ocorrer uma interrupção por hardware no pino digital 2 ou no 3 do Arduino uma outra função, criada pelo programador, vai ser chamada. O terceiro parâmetro, modo, informa como a interrupção vai ser disparada, se na borda de subida do pulso detetado no pino do Arduino, se na borda de descida, se quando o pulso for baixo ou se na mudança de nível desse pulso.
Exemplo: attachInterrupt(0,contador,RISING);Nesse exemplo a função ‘contador’ vai ser chamada quando o Arduino detetar uma mudança do nível LOW para o nível HIGH em seu pino 2. Nessa ISR o parâmetro 0 monitora o pino 2, o parâmetro 1 monitora o pino 3.
Nota: LOW - dispara a interrupção quando o pino está em 0; CHANGE - dispara sempre que o pino muda de estado (de 0 para 1, ou vice-versa); RISING - somente quando o pino muda de 0 para 1; FALLING - somente quando o pino muda de 1 para 0.

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analogRead(pino)
Essa função lê o nível analógico presente no pino indicado pelo parâmetro entre parênteses e, após a conversão para o seu equivalente em bits, o guarda em uma variável determinada pelo programador.
Exemplo: int sensor = analogRead(A0);
Aqui a variável inteira ‘sensor’ vai armazenar a tensão analógica convertida para digital presente no pino A0. Essa informação vai ser um valor inteiro entre 0 (para 0 volt no pino) e 1023 (se 5 volts no pino). Uma tensão de 2,5 volts no pino A0 vai fazer a variável ‘sensor’ guardar o valor inteiro 512.
Nota: Os pinos analógicos são reconhecidos pela linguagem C do Arduino tanto como A0 a A5 como 14 a 19. Assim, a mesma expressão acima pode ser escrita tambem da seguinte forma:
int sensor = analogRead(14);

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O código a seguir lê uma tensão CC no pino analógico A5 (pino 19) e envia esse valor digitalizado para controlar o brilho de um led no pino PWM 10:
void setup( ) { } // essa função pode ficar vazia //se não há configuração
void loop( ) {
analogWrite(10,analogRead(A5)/4);
// conversão de 0-1023 para 0-255 pela divisão por 4.
}

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Serial.begin(taxa)
Essa função habilita a porta serial e fixa a taxa de transmissão e recepção em bits por segundo entre o computador e o Arduino.
Exemplo: Serial.begin(9600);
Nesse exemplo essa função fixa a taxa de comunicação em 9600 bps. Os pinos digitais 0 e 1 não podem ser utilizados como entrada ou como saída de dados quando a porta serial é habilitada por essa função.
Nota: Essa função vai sempre dentro da função setup( ).

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Serial.end( )
Desabilita a porta serial para permitir o uso dos pinos digitais 0 e 1 para entrada ou saída de dados.
Nota: Essa função tambem vai sempre dentro da função setup( ).

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Serial.available( )
A função Serial.available( ) retorna o número de bytes disponíveis para leitura no buffer da porta serial.
Exemplo: int total = Serial.available( );
Aqui a variável inteira ‘total’ vai guardar o número de caracteres que estão disponíveis para leitura na porta serial.
Nota: O valor 0 é retornado quando não há nenhuma informação para ser resgatada na porta serial.

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Serial.read( )
A função Serial.read( ) lê o primeiro byte que está no buffer da porta serial.
Exemplo: int valor = Serial.read( );
Aqui a variável inteira ‘valor’ vai guardar o primeiro byte (caracter) disponível na porta serial.
Nota: O valor -1 é retornado quando não há nenhuma informação para ser resgatada na porta serial.

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Serial.print(valor,formato)
Essa função envia para a porta serial um caracter ASCII, que pode ser capturado por um terminal de comunicação. O segundo parâmetro, ‘formato’, é opcional e especifica com quantas casas decimais ou com que base numérica vai ser o número transmitido.
Nota:
Serial.print(1.23456); // transmite 1.23
Serial.print(1.23456,3); // transmite 1.234
Serial.print(“Alô Mundo!“); // transmite a frase
Serial.print(‘A’); // transmite o caracter A Serial.print(‘A’,BIN); // transmite 01000001
Serial.print(‘A’,OCT); // transmite o octal 101
Serial.print(‘A’,HEX); // transmite o hexa 41
Serial.print(‘A’,DEC); // transmite o decimal 65

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Serial.println(valor,formato)
Como a anterior, essa função envia para a porta serial um caracter ASCII com os mesmos parâmetros opcionais de ‘formato’, porem acrescenta ao final da transmissão o caracter Carriage Return (retorno ao início da linha) e o caracter New Line (mudança para a próxima linha).

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void setup( ) {
Serial.begin(9600);
}
void loop( ) {
Serial.print(“Retorno de ‘available( )’: “);
Serial.println(Serial.available());
delay(1000);
Serial.print(“Retorno de ‘read( )’: “);
Serial.println(Serial.read( ));
delay(1000);
}
O Terminal Serial do Arduino mostrará inicialmente todo segundo o retorno da função available( ), que será 0, e o da função read( ), que será -1. Isso ocorre porque nenhum dado está disponível na porta serial do computador. Entre no Terminal do Arduino e transmita, por exemplo, as letras ABCDE juntas (digite no campo ao lado do botão ‘Send’) e observe que a função available( ) informa inicialmente que existem 5 caracteres no buffer para ser enviados; e a função read( ) mostra o código ASCII decimal 65 do primeiro deles, que corresponde à letra A. Os outros caracteres vão sendo enviados sequencialmente enquanto available( ) vai decrementando até 0 de novo.

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