Shield arduino: para que serve, tipos, exemplos práticos e displays

Tem dúvidas sobre o que é um shield arduino e suas aplicações?

Placas acopladas sobre o arduino para ampliar suas funcionalidades e potencializar desempenhos, o shield arduino tem feito sucessos nas composições de hardware, proporcionando ainda mais dinamismo para suas funções.

Quer saber como funciona? A Victor Vision, sua especialista em tecnologia, explica tudo para você!

Preparamos um guia completo sobre shield arduino para que você tire suas principais dúvidas e descubra para que servem os shields e suas principais aplicações.

Acompanhe o artigo abaixo até o final e boa leitura!

O que é um Shield para Arduino?

Para entender o que é um Shield para Arduino, é preciso entender primeiro que Shields são placas eletrônicas que podem ser encaixadas em cima do Arduino, permitindo que sua capacidade seja aumentada.

Além disso, o Shield para Arduino aumenta suas funções de forma simples e confiável, com um circuito enxuto (área limitada a do Arduino) e robusto (com tudo pronto para aquela aplicação).

Atualmente, há Shields para aplicações como:

• Sensores de temperatura;
• Sensores de umidade;
• Pressão;
• Vazão;
• Controle de motores;
• Controle de LEDs;
• Carregador de bateria;
• Ethernet;
• Wifi;
• GPS;
• Player de música;
• Microfone;
• Armazenamento em SD;
• Câmeras e displays.

Qual a diferença entre shield arduino e módulo arduino?

Você deve estar se perguntando: ok, mas por que eu deveria aderir ao shield arduino ou relé shield ao invés de apenas usar um módulo arduino comum?

A melhor forma de influenciar a melhor opção é distinguir um do outro.

A sua principal diferença começa pelo formato de produção: o shield arduino possibilita uma conexão direta dos pinos do arduino com um encaixe simples, que dispensa protoboards e jumpers.

Como funciona um Shield para Arduino?

Um Shield para Arduino funciona a partir de conectores de expansão das placas Arduino.

Para conseguir o acesso aos sinais do Arduino, os Shields usam pinos que permitem o encaixe aos seus conectores.

Essas placas de circuitos, ao serem conectadas no Arduino e se encaixarem em cima dele, tem o potencial de expandir sua capacidade.

E justamente pelo fato do Arduino ser um projeto de hardware de código aberto, há diversos shields disponíveis para serem conectados a ele.

Aliás, é importante saber que os conectores de expansão do Arduino UNO R3 são a base dos projetos atuais de Shields.

Tipos de Shield para Arduino

LCD Shield com Teclado

Esse tipo de Shield para Arduino facilita a criação de uma interface básica com o operador, permitindo uma montagem consistente e sem diversas ligações.

Isso ocorre por conta de seu display alfanumérico de 2 linhas e 16 caracteres (LCD 16×2) e 6 botões.

ProtoShield

Ideal para montar projetos mais simples, esse Shield disponibiliza as conexões do Arduino diretamente nas trilhas para pequenas montagens.

Costuma vir também com uma protoboard miniatura, que pode ser colocada no topo.

Wave Shield for Arduino

Com um conversor DAC, filtros e amplificadores de áudio (de ótima qualidade!), o Wave Shield é uma excelente opção para projetos que precisam de uma boa reprodução de som.

Esse shield reproduz sons no formato padrão do Windows, com sampleamento de até 22KHz e com 12 bits de resolução.

Base Shield Grove

Para fazer a interligação de vários tipos de dispositivos ao Arduino, o sistema Grove usa cabos padronizados e conectores.

As conexões são básicas para todo tipo de periférico usado com Arduino: I²C, UART, I/O Digital, e portas analógicas.

Shield Multifunções Nível Intermediário

Esse modelo de Shield para Arduino pode ser usado desde montagens de projetos até aprendizados.

Isso porque com ele, em somente um Shield há uma vasta variedade de dispositivos: botões, potenciômetro, buzzer, display de 7 segmentos, e conectores para diversas ferramentas.

Motor Shield L293D

Neste Shield para Arduino você encontra um Driver Ponte H para acionamento de motores, usando os chips L293D.

Sua capacidade de chavear vai de 6V e 600mA, permitindo que se controlem até quatro Motores DC, 2 Motores de Passo ou 2 Servos.

Ethernet Shield W5100

Para aplicações de IoT (Internet das Coisas), esse Shield é o mais indicado, pois com ele você pode ligar o Arduino exatamente a um switch ou roteador.

A conexão do Arduino a uma rede local Ethernet também é permitida com seu uso.

Aplicações: exemplo de proposta prática com Ethernet Shield Arduino

Saber como usar ethernet shield arduino depende, principalmente, de entender sua funcionalidade, bem como as principais aplicações.

Como citamos logo acima, o ethernet shield é ideal para projetos de IoT, e vamos além nessa explicação: em projetos em que é necessário conectar a placa de internet para desenvolvimento do item ou controlar algo de forma remota, o ethernet shield é a melhor alternativa.

Ainda, outra de suas aplicações é para obtenção de dados de outros dispositivos, para exibição ao vivo (em tempo real), ou para armazenamento em bancos de dados.

Dicas de como fazer a instalação correta de um shield arduino

Durante a instalação do shield do arduino, muita gente se questiona se é possível fazer uma torre de shield, colocando um em cima de outro em uma composição infinita.

No entanto, devido às limitações das portas do arduino, essa façanha não é possível, e conforme cada uma das portas vai sendo ocupada, não se pode mais conectar nenhum tipo de shield ou sensor além dos suportados pelo dispositivo.

Para que serve a placa shield de expansão para arduino?

Justamente para demandas que precisam simplificar as ligações aos pinos de um Arduino Nano existe a placa shield de expansão.

Essa é uma excelente alternativa para facilitar o uso de dispositivos com sensores, bem como para desempenhar a função de conector de fonte 5V que alimentam módulos de alto consumo.

Exemplos: shield de expansão para arduino nano

De maneira bem intuitiva, esse modelo de shield de expansão foi desenvolvido essencialmente para atuar juntamente ao arduino nano – e apresenta uma série de funcionalidades.

Com esse shield de expansão, você resolve seus problemas de conexão com os sensores e circuitos externos, e conta com os pinos analógicos e digitais expandidos para facilitar a adição aos outros dispositivos.

Shield Arduino para Display TFT Touch Proculus

Ao desenvolver circuitos de bancada, muitos compartilham da mesma experiência de fios voando de um protoboard, problemas de conexão, interferência e o pior de tudo: nada funcionando como deveria.

Para fazer conexões rápidas, é normal que se use fios, entretanto, em circuitos sensíveis e para comunicação de dados, as falhas podem ser evitadas usando conexões robustas.

A conexão física dos Displays TFT com Touch da Proculus com o Arduino pode ser feita com um Shield chamado PAB_03.

A PAB_03 é um Shield para Arduino desenvolvido especialmente para conectar os displays Proculus facilmente a uma placa Arduino.

Características da placa PAB_03

• Alimentação pela placa Arduino ou fonte externa;
• 3 configurações de conector de saída disponíveis;
• Compatível com Displays TTL/CMOS e RS232;
• Expõe todos os pinos do Arduino.

Sobre a alimentação, displays menores podem ser alimentados sem a necessidade de uma fonte externa, e a energia ver diretamente da placa do Arduino. A alimentação pode ser externa, pois existem modelos que não são compatíveis nem com a tensão, nem com a corrente que a placa do Arduino pode oferecer.

Existem modelos de display que funcionam com tensão nominal de 12V e outros displays maiores, que podem puxar desde 700 mA de corrente. Como alternativa, a PAB_03 possui um conector para fonte externa.

Como conector de saída do Shield PAB_03 para o display, por onde passa a energia e a comunicação para o display, existem três opções expostas na PCB do Shield, Essa é uma flexibilidade pois existem modelos de displays com conector: flat, ribbon ou com fios.

A comunicação entre o Arduino e o display é a comunicação serial UART, mas o protocolo físico pode ser tanto TTL/CMOS (normalmente em 5V) como RS232.

Para escolher entre os protocolos físicos existem dois jumpers de configuração no Shield, com a marcação correta da ligação gravada no silk do Shield.

Veja essas duas Demos funcionando com Arduino e o shield para o display Proculus:

As demos podem ser encontradas nos links:

Saiba mais sobre os acessórios da Proculus.

Conclusão

Com esse artigo, explicamos um pouco mais sobre o Shield para Arduino, para que você não tenha dúvidas ao escolher um deles para seus projetos.

Apresentamos o seu funcionamento, que ocorre por meio de conectores de expansão das placas de Arduino, e também cinco tipos de Shield para você usar.

Além disso, você ficou por dentro de tudo sobre o Shield Arduino para Display TFT Touch Proculus, que pode ser feito com um Shield chamado PAB_03.

Bom uso!

Para mais dicas, acesse o blog completo da Victor Vision.