Primeiros Passos com a BlackBoard Rocky




Introdução

Você adquiriu a sua BlackBoard Rocky e não sabe como começar a usá-la? Não se preocupe, estamos aqui para te ajudar!

Neste tutorial, mostraremos como instalar o driver USB para o reconhecimento da placa, a Arduino IDE, o pacote de placas ESP32 na Arduino IDE, a biblioteca desenvolvida para a placa e como gravar o primeiro código nela.

Lista de Materiais

Para este tutorial você precisará dos seguintes itens:

Instalação do Driver do Conversor USB x UART

O primeiro passo para utilizar a BlackBoard Rocky é fazer com que o Conversor USB x UART seja reconhecido em seu computador como uma porta serial. Para isso, você provavelmente precisará instalar o driver USB do conversor USB x UART no seu computador. O Conversor USB x UART utiliza o mesmo chip que a BlackBoard UNO V2.0. Portanto, basta seguir o procedimento contido no tutorial da BlackBoard UNO para instalar o driver corretamente. Pressione o botão a seguir para ir para o tutorial de instalação.

Tutorial de Instalação do Driver

Instalação da Arduino IDE

Agora que o driver USB da placa está instalado e a placa está sendo reconhecida corretamente, é hora de instalar o programa, onde os códigos serão criados e gravados na placa. A Arduino IDE, assim como todas as outras ferramentas que serão instaladas neste capítulo, é completamente gratuita e, para baixá-la, basta acessar o link contido no botão abaixo.

Download da Arduino IDE

Ao acessar a página do botão acima, role um pouco a página para baixo até encontrar uma seção de "Downloads", como na imagem a seguir.

secao_download_arduino_ide
Seção de Download da Arduino IDE

Ao encontrar essa seção, selecione a opção de download para o sistema operacional do seu computador.

Observação: embora a Arduino IDE disponibilize uma versão pela própria Microsoft Store, evite utilizar esta versão se estiver utilizando um computador com Windows, pois ela é famosa por conter diversos erros de funcionamento que podem comprometer o seu uso. Portanto, para esse sistema operacional, recomendamos que você faça o download diretamente pelo site da Arduino.

Observação: embora a Arduino IDE possa ser instalada diretamente pelo terminal em sistemas operacionais Linux, a versão disponível nesta instalação geralmente possui diversos erros de funcionamento,portanto, evite utilizá-la.

Um detalhe importante que deve ser lembrado é que, embora a versão da Arduino IDE na imagem seja a 2.3.4 (tirada no momento em que esse tutorial foi desenvolvido), a Arduino IDE está sempre em atualização e a versão mais atual e estável disponível no momento em que você está realizando esse tutorial pode ser diferente. Não se preocupe quanto a este detalhe, pois isso não irá influenciar no funcionamento da BlackBoard Rocky.

Após selecionar a opção de download para o seu sistema operacional, será aberta uma janela de doação, como na imagem abaixo.

janela_doacao_arduino_ide
Janela de Doação para a Arduino IDE

Essa doação não é obrigatória, mas é oferecida para ajudar a manter o projeto da Arduino IDE gratuito. Caso você não queira contribuir nesse momento, selecione a opção "Just Download", como demarcado em vermelho acima, para prosseguir com o download gratuito. Caso esteja interessado em contribuir com uma doação ao projeto, selecione o valor que deseja contribuir (em dólar), selecione a opção "Contribute & Download" ao lado, então siga os passos para o pagamento.

Windows

Para instalar a Arduino IDE em sistemas operacionais Windows, basta executar o arquivo baixado da página do software.

Execucao_arquivo_instalacao
Execução do Arquivo de Instalação
Fonte: arduino.cc

Após executar o arquivo baixado, siga as instruções exibidas na tela até concluir a instalação.

instruções_para_instalar_arduino_ide
Instruções para Instalar a Arduino IDE
Fonte: arduino.cc

macOS

Para instalar a Arduino IDE em sistemas operacionais macOS, basta copiar o arquivo baixado para a pasta de aplicativos.

instalacao_macOS
Instalação no macOS
Fonte: arduino.cc

Linux

Para instalar a Arduino IDE em sistemas operacionais Linux, recomendamos que baixe o arquivo "AppImage 64 bits (X86-64)". Antes de abrir o arquivo, é necessário realizar as configurações a seguir:

  1. Acesse o diretório onde o arquivo foi baixado;
  2. Clique com o botão direito no arquivo e selecione "Propriedades".
  3. Na aba "Permissões", marque a opção "Permitir execução de arquivo como programa".
configuração_linux
Configuração no Linux
Fonte: arduino.cc

Após isso, precisamos abrir a Arduino IDE, conectar a placa ao computador e verificar se ela é reconhecida corretamente: na Arduino IDE, vá até "Tools > Port" e veja se alguma porta serial aparece na lista, como na imagem abaixo:

Listando_portas_seriais
Listagem das Portas Seriais

Observação: Na imagem acima, a placa testada foi reconhecida como "ttyUSB0", mas a sua placa no seu computador pode ser reconhecida com outro número. Não se preocupe quanto a isso, pois o número da porta serial configurada para a sua placa não influencia no seu funcionamento, o importante é que ela esteja sendo reconhecida corretamente

Se nenhuma porta serial for exibida, pode ser necessário conceder permissão ao usuário do computador para acessar portas seriais. Para isso, siga os procedimentos abaixo.

Abra o terminal, execute o seguinte comando sudo nano /etc/udev/rules.d/99-arduino.rules , digite sua senha de administrador e aperte enter. Após isso, o editor nano será aberto, então adicione a seguinte regra:

SUBSYSTEMS=="usb", ATTRS{idVendor}=="2341", GROUP="plugdev", MODE="0666"

Quando a regra já estiver digitada, pressione "Ctrl+X" para sair do editor nano. Isso fará com que o editor pergunte se você deseja salvar o arquivo editado, como na próxima imagem:

editor_nano
Editor nano

Neste momento, pressione "S" no seu teclado e, então, pressione "Enter" para confirmar. Isso fará com que o arquivo seja salvo e você volte para o terminal. Feito isso, execute os seguintes comandos no terminal para aplicar as alterações:

Com todos os comandos executados, reinicie o sistema operacional, abra a Arduino IDE e veja se agora alguma porta serial é listada.

Instalação do Pacote de Placas ESP32

Agora que a placa está sendo corretamente reconhecida em seu computador, abra a Arduino IDE instalada anteriormente para que possamos instalar o pacote de placas ESP32. Com a Arduino IDE aberta, acesse as suas "Preferências" através do caminho da imagem abaixo. Se preferir, você pode simplesmente pressionar as teclas "Ctrl+vírgula" para abrir a janela.

caminho_preferencias
Caminho "Preferências" na Arduino IDE

Com as preferências abertas, copie o link abaixo e cole no campo "URLs Adicionais para Gerenciador de Placas", como na imagem a seguir.

https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json

configuracao_URL_ESP32
Configuração da URL para o Pacote de Placas ESP32

Feito isso, pressione o botão "OK" das "Preferências" para salvar essa alteração, e então acesse o "Gerenciador de Placas" (botão do lado esquerdo da IDE que possui o formato de uma placa Arduino - demarcado na imagem abaixo).

gerenciador_placas
Gerenciador de Placas da IDE

Ao clicar neste botão, será aberta uma janela no lado esquerdo da janela da IDE exibindo os pacotes de placas disponíveis para instalação. Digite "esp32" no campo de pesquisa e então instale a opção feita pela "Espressif Systems". A instalação deve levar alguns minutos, e ao final será exibido que o pacote está instalado, assim como a opção de remoção do pacote, como na imagem abaixo.

pacote_de_placas
Pacote de Placas Instalado

Instalação da Biblioteca da BlackBoard Rocky

Agora que o pacote de placas ESP32 está instalado, vamos instalar a biblioteca da BlackBoard Rocky, que irá nos ajudar a controlar as funções da placa. Para isso, acesse o "Gerenciador de Bibliotecas" da IDE (o botão que parece quatro livros na lateral esquerda da IDE - demarcado na imagem abaixo).

gerenciador_bibliotecas
Caminho para o Gerenciador de Bibliotecas.

Ao clicar sobre este botão, será aberta uma janela do lado esquerdo da placa (como ocorreu com o Gerenciador de Placas). Então digite "BlackBoard Rocky" no campo de pesquisa e instale a opção desenvolvida pela RoboCore. Após alguns instantes, a biblioteca estará instalada, como na imagem abaixo:

biblioteca_rocky
Biblioteca Instalada

Gravação do Primeiro Código

Assim como na grande maioria das outras placas microcontroladas, o primeiro código que gravaremos na BlackBoard Rocky é o famoso "Blink", que inclusive é um dos exemplos da biblioteca da Rocky.

Conexão USB-UART

Antes de conectar o conversor USB-UART no seu computador e na Rocky, altere o jumper seletor de tensão de 5V (padrão) para 3,3V, e então conecte-o à Rocky. Neste momento, atente-se à polaridade do módulo e da placa. O pino de GND do conversor deve estar conectado no pino de GND da placa (o pino mais próximo do botão BOOT), como mostrado na imagem abaixo.

Descricao Breve da Imagem
Conexão com o Conversor USB-UART

Após a conexão do conversor à placa, conecte o conversor ao seu computador utilizando o cabo USB Micro.

Configuração da IDE

Com o conversor USB-UART conectado à Rocky e ao seu computador, configure a Arduino IDE para que ela programe a porta COM correspondente ao conversor no seu computador, e o modelo de placa "ESP32 Dev Module", como na imagem abaixo.

Descricao Breve da Imagem
IDE Configurada para a Gravação de Código

Código

Como mencionado anteriormente, a própria biblioteca da Rocky já possui um exemplo "Blink" preparado para acionar o LED interno da placa a cada um segundo. Para acessá-lo, basta abrir o exemplo disponível da biblioteca, como na imagem abaixo:

exemplo_blink
Caminho para o exemplo Blink

Se preferir, você pode copiar o código abaixo:

O que deve acontecer

Com o código aberto e a sua IDE configurada, pressione o botão para carregar o código para a placa. Você verá que os LEDs RX e TX do conversor irão piscar durante a gravação e, assim que ela estiver concluída, o LED L da placa deve piscar a cada 1 segundo, como no GIF abaixo.

Resultado Final

Você deve ter notado e se perguntado sobre o segundo exemplo "Blink_Rocky" da biblioteca da placa. Ele é uma alternativa que executa a mesma função do exemplo visto acima, porém utilizando um objeto para facilitar o piscar do LED da placa em códigos mais complexos e que não podem ter interrupções de execução de código (causadas pela função delay()). Abra-o para ver como ele é estruturado, se tiver curiosidade.

Indo Além

Na biblioteca instalada neste tutorial também existem outros códigos de exemplo de uso da placa para demonstrar todas as suas funcionalidades. Em outros tutoriais específicos sobre a placa, mostramos diversas possibilidades de uso.

Conclusão

Neste tutorial vimos os passos iniciais necessários para a gravação de códigos na BlackBoard Rocky e gravamos o primeiro código de exemplo da sua biblioteca.

Solução de Problemas

Se encontrar dificuldades em executar o tutorial, tente as soluções abaixo ou entre em contato conosco através do e-mail suporte@robocore.net para que possamos te ajudar da melhor forma possível.

A Arduino IDE retornou "Failed to execute script esptool the selected serial port Failed to execute script esptool does not exist or your board is not connected"

Caso você receba esta mensagem ao tentar carregar o código para a placa, é sinal que a porta serial selecionada não está correta, portanto acesse o "Gerenciador de Dispositivos" do seu computador para verificar qual é a porta serial correspondente da sua placa.

A Arduino IDE retornou "A fatal error occurred: Failed to connect to ESP32: Timed out waiting for packet header"

Esta mensagem é retornada pela IDE quando a placa não responde à tentativa de conexão com o computador. Tente novamente, porém desta vez pressione e mantenha pressionado o botão "BOOT" no momento em que a mensagem "Connecting..." for exibida. Além disso, certifique-se que o modelo de placa na aba "Ferramentas" está corretamente selecionado como "ESP32 Dev Module".

A Arduino IDE retornou "python executable file not found in $PATH"

Isso pode ocorrer no macOS e indica que o sistema operacional não encontrou a ferramenta Python correta. Nesse caso, abra o terminal do computador (basta digitar "terminal" na barra de pesquisa) e enviar o comando sed -i -e 's/=python /=python3 /g' ~/Library/Arduino15/packages/esp32/hardware/esp32/*/platform.txt.

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