Controle de Pinos GPIO com Teclado Matricial

Sumário

• Sumário
• Descrição
• Funcionalidades Implementadas
• Componentes Utilizados
• Objetivos
• Passos para Implementação
• Instruções de Uso
• Testes
  • 1. Acendendo as cores do LED individualmente
  • 2. Acendendo todas as cores do LED simultaneamente
  • 3. Acendendo as cores do LED alternadamente
  • 4. Acendendo o pisca
  • 5. Ativando o buzzer
  • Testes no Hardware
  • Resultados gerais
• Vídeos
• Formação da Equipe
• Licença

Descrição

Este projeto controla pinos GPIO de um microcontrolador RP2040, presente na placa de desenvolvimento Raspberry Pi Pico W, utilizando um teclado matricial 4x4. O sistema permite o acionamento de LED RGB e um buzzer, com funcionalidades adicionais, incluindo modos especiais de piscar LED.

Funcionalidades Implementadas

• Acionamento de LEDs RGB:
  • Tecla 2: Liga o LED verde.
  • Tecla 3: Liga o LED azul.
  • Tecla 5: Liga o LED vermelho.
  • Tecla 6: Liga todos os LEDs.
  • Tecla 0: Desliga todos os LEDs.
• Controle do Buzzer:
  • Tecla #: Ativa o buzzer com cinco beeps.
• Modos Especiais:
  • Tecla 8: Pisca todos os LEDs juntos cinco vezes.
  • Tecla 9: Pisca os LEDs alternadamente em sequência (verde, azul, vermelho) por cinco ciclos.

Componentes Utilizados

• Teclado Matricial 4x4: Um teclado de membrana 4x4 para entrada de dados.
• LED RGB: LED para indicar as ações realizadas, com as cores, conforme as teclas pressionadas.
• Buzzer: Componente para emitir um som, acionado por uma tecla específica.
• Microcontrolador Raspberry Pi Pico W: O microcontrolador responsável pelo controle dos pinos GPIO.

Objetivos

• Acionar as cores do LED RGB conforme as teclas '2', '3' e '5'.
• Controlar a emissão de som do buzzer ao pressionar a tecla '#'.

Passos para Implementação

1. Configuração dos Pinos: Configuração dos pinos GPIO do Raspberry Pi Pico W para o teclado matricial, LEDs e buzzer.
2. Leitura do Teclado: Implementação de uma função para escanear o teclado matricial e identificar as teclas pressionadas.
3. Controle dos LEDs: Os LEDs são acionados de acordo com a tecla pressionada.
4. Controle do Buzzer: O buzzer é ativado, emitindo som, ao pressionar a tecla '#'.

Instruções de Uso

1. Instalar o VS Code e o Pico SDK: Caso ainda não tenha, instale o Visual Studio Code e o Pico SDK para compilar e carregar o código no Raspberry Pi Pico W.

2. Configurar o Ambiente de Desenvolvimento:

   • Clone o repositório com o seguinte comando:

     git clone https://github.com/ferreiiratech/embarcatech-subgrupo-06-microcontroladores-gpio.git

   • Abra o projeto no VS Code.
   • Entre na pasta build através do terminal e execute os comandos a seguir:

     & cmake -G Ninja ..
     & ninja

3. Simulação no Wokwi:

   • Use o simulador online Wokwi para testar o projeto sem hardware físico. Acesse o simulador aqui.

4. Carregar o Código no Raspberry Pi Pico W:

   • Conecte a placa Raspberry Pi Pico W ao seu computador.
   • Compile o código e faça o upload para o microcontrolador usando o VS Code.

5. Interação com o Sistema:

   • Ao pressionar as teclas 2, 3, e 5, o LED RGB mostra uma cor diferente.
   • Ao pressionar a tecla #, o buzzer emitirá um som.

Testes do Sistema

A equipe implementou testes básicos para garantir o funcionamento correto dos componentes (teclado, LED e buzzer). Todos os testes foram realizados no simulador Wokwi e na placa Raspberry Pi Pico W.

Testes Realizados

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1. Acendendo as cores do LED individualmente

• Descrição: Verifica se as cores do LED, verde, azul e vermelho, podem ser acendidas individualmente ao pressionar as teclas correspondentes.

• Passos:

  1. Pressione a tecla 2 para ligar o LED verde.
  2. Pressione a tecla 3 para ligar o LED azul.
  3. Pressione a tecla 5 para ligar o LED vermelho.
  4. Pressione a tecla 0 para desligar as cores do LED.

• Resultado: Cada LED acendeu corretamente e foi desligado ao pressionar 0.

  Teste no Simulador:
  

  Teste no Hardware:
  

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2. Acendendo todas as cores do LED simultaneamente

• Descrição: Verifica se todas as cores do LED acendem ao mesmo tempo, resultando na cor branca, ao pressionar a tecla 6.

• Passos:

  1. Pressione a tecla 6 para acender a cor branca no LED.
  2. Pressione a tecla 0 para desligar todas as cores do LED.

• Resultado: Todas as cores do LED acenderam simultaneamente, resultando na cor branca, e foram desligadas ao pressionar 0.

  Teste no Simulador:
  

  Teste no Hardware:
  

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3. Acendendo as cores do LED alternadamente

• Descrição: Verifica se as cores do LED alternam em sequência ao pressionar a tecla 9.

• Passos:

  1. Pressione a tecla 9 e observe a sequência de alternância:
     • LED verde acende, enquanto azul e vermelho estão apagados.
     • LED azul acende, enquanto verde e vermelho estão apagados.
     • LED vermelho acende, enquanto verde e azul estão apagados.
  2. O ciclo se repete cinco vezes.

• Resultado: As cores do LED alternaram corretamente em sequência por cinco ciclos.

  Teste no Simulador:
  

  Teste no Hardware:
  

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4. Acendendo o pisca

• Descrição: Verifica se todas as cores do LED piscam simultaneamente ao pressionar a tecla 8.

• Passos:

  1. Pressione a tecla 8 e observe o comportamento:
     • Todas as cores do LED acendem juntas e depois apagam.
     • O ciclo de piscar se repete cinco vezes.

• Resultado: Todas as cores do LED piscaram simultaneamente, resultando na cor branca acendendo e apagando conforme o esperado.

  Teste no Simulador:
  

  Teste no Hardware:
  

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5. Ativando o buzzer

• Descrição: Verifica se o buzzer emite som corretamente ao pressionar a tecla #.
• Passos:
  1. Pressione a tecla # e observe:
     • O buzzer emite cinco bipes consecutivos, cada um com 200ms de duração.
• Resultado: O buzzer emitiu os bipes conforme o esperado.
  • Teste no Simulador: Veja o vídeo no YouTube
  • Teste no Hardware: Veja o vídeo no YouTube

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Resultados Gerais

• Todos os testes foram concluídos com sucesso tanto no simulador Wokwi quanto na placa Raspberry Pi Pico W.
• Os arquivos de demonstração podem ser encontrados na pasta docs/.

Vídeos

Vídeo de apresentação geral do projeto de 3 minutos pode ser visualizado clicando aqui

Um vídeo ensaio demonstrando o funcionamento do projeto pode ser visualizado aqui.

Formação da Equipe

• Líder do Projeto: Leonardo Ferreira
• Desenvolvedores:
  • Yasmin Cordeiro de Souza Meira
  • Arthur Saldanha Félix Ulisses
  • Adão Thalisson Castro Guimarães
  • Nicole Rocha
  • João Felipe Teles Monte
  • Atenilton Santos de Souza Júnior

Licença

Este projeto está licenciado sob a licença MIT.