mCookie: Guia completo para saborear este Arduino em formato de biscoito

Tempo de leitura: 13 minutos

Cansado de fazer as suas montagens no protoboard e ficar soldando os componentes do seu projeto? Conheça o mCookie, o Arduino em formato de biscoito que promete facilitar o aprendizado e o ensino de robótica para todas as idades.

Foto do mCookie

O que é mCookie?

Imagine reduzir a placa do nosso Arduino Uno até ter um tamanho bem pequeno de 4 por 3 centímetros. Agora faça o mesmo para os principais Shields. Esta é a proposta do mCookie: um conjunto de placas em formato reduzido e modular que facilmente se encaixam uma sobre a outra com o auxílio de imãs para formar os circuitos do nosso projeto.

Resultado de um bem sucedido financiamento coletivo nas plataforma Kickstarter e Indiegogo, o mCookie foi desenvolvido pela empresa Microduino como uma versão em miniatura baseada na plataforma de código aberto Arduino. Ele se encaixa perfeitamente em blocos de montar como o Lego, facilitando a montagem.

Para fazer as conexões entre as placas mCookie, definiu-se o conector Upin-27 no formato de “U”.  Note que ele possui os mesmos sinais que são disponibilizados pela família Arduino no seu conector padrão.

Conector UPin-27
Conector UPin-27 (Fonte: Microduinoinc.com)

Através deste conector, os diversos módulos que formam a família mCookie se comunicam e trocam informações entre si. A conexão é feita utilizando pinos com molas, chamados de Pogo Pins. Quando estes pinos se “encaixam”, a sua extremidade se contrai, pressionando a mola interna do pino e fazendo contato com a placa logo acima. Para manter tudo isto grudado, os mCookies possuem imãs que mantém as placas encaixadas na posição correta. Adeus jumpers e soldas!

Foto dos Pogo Pins, que são conector com molas internas
Pogo Pins – Conector com molas internas
Foto dos módulos mCookie “encaixados”
Módulos mCookie “encaixados”

Uma dica importante é tomar o cuidado de fazer as suas montagens longe de uma superfície metálica condutora de eletricidade. Como você pode observar na imagem acima, os pinos que ficam na parte inferior do último módulo poderão entrar em curto-circuito e danificar o seu mCookie caso o conjunto tenha contato com um objeto metálico.

O que eu posso fazer com ele?

A principal aplicação do mCookie é no aprendizado de robótica e programação. Como a montagem consiste basicamente em encaixar módulos, a preocupação com o Hardware é minimizada. O Software pode ser elaborado escrevendo-se o código-fonte com o auxílio de uma IDE Arduino adaptada ou então montado visualmente arrastando e soltando blocos com o Mixly. Eles podem ser baixados aqui.

Exemplo de programa para piscar um LED. A esquerda a IDE do Microduino. A direita o Mixly.
Exemplo de programa para piscar um LED. A esquerda a IDE do Microduino. A direita o Mixly.

Inspirado nos blocos de Lego, o mCookie pode ser integrado aos famosos blocos de montar criando estruturas mais complexas e funcionais. No site do fabricante (em inglês) há diversos projetos para começar.

Exemplo de projeto com mCookie
Exemplo de projeto com mCookie (Fonte: Microduino.cc)

Além do uso educacional, o mCookie também pode ser utilizado por designers e desenvolvedores profissionais como uma ferramenta de prototipagem e prova de conceito. De forma semelhante ao Arduino, é possível criar rapidamente uma versão simplificada do produto para modelar e testar as funcionalidades do nosso projeto.

Protipando um relógio com o mCookie
Protipando um relógio com o mCookie (Fonte: Microduino.cc)

Onde comprar os kits mCookie?

Os módulos mCookies são vendidos na forma de kits prontos no site do fabricante. Há atualmente três modelos: Básico, Avançado e Expert, além do Itty Bitty City (IBC). O primeiro possui apenas o mínimo necessário para começar os seus experimentos. Os seguintes possuem mais módulos e sensores a fim de aumentar o leque de possibilidades da sua montagem. Você pode também comprar os componentes separadamente, caso queira incrementar a sua coleção ou se precisar substituir algum módulo.

Cada kit possui também um conjunto de projetos exemplos que podem ser montados com os componentes disponíveis. Conhecendo como o mCookie funciona, você pode fazer os seus próprios projetos e dar asas à sua imaginação. Por isso, continue lendo e se inscreva na nossa Lista VIP para estar sempre por dentro das novidades.

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Os módulos mCookie

Os módulos mCookie são divididos em 4 categorias com cores diferentes conforme a sua finalidade. Um projeto consiste na combinação destes módulos a fim de agregar todas as funcionalidades desejadas.

Não há uma ordem de encaixe a ser seguida (qualquer módulo pode ser encaixado sobre qualquer outro módulo). Entretanto, os módulos que possuem interfaces com o usuário, como o HUB e o mostrador OLED, devem ficar no topo.

Vermelho: o cérebro do mCookie

Foto dos módulos vermelhos que efetuam o processamento e gravação
Core: Módulos vermelhos efetuam o processamento e gravação

Os módulos vermelhos são o “cérebro” do mCookie. Neste grupo, chamado de Core (“núcleo” em inglês) estão o processador, que executa as instruções, e o bloco de programação, que faz a gravação do programa elaborado. Dependendo do kit adquirido, estas funções são exercidas unicamente pelo módulo “CoreUSB”  ou pela combinação dos módulos “Core” com o “USBttl”.

O processador utilizado pela versão mais simples é o ATMega328P, o mesmo do Arduino porém na sua versão SMD de 32 pinos (TQFP). Já o módulo com a interface USB integrada utiliza o ATMega32U4.

Foto da visão dos componentes dos módulos Core
Core: Visão dos componentes

Em uma montagem típica, sempre deverá haver um único Core. Na sua ausência, faltará a central de processamento. Caso haja mas de um, poderá haver conflito entre os vários processadores.

Amarelo: adicionando funções especiais

Foto dos módulos amarelos que acrescentam circuitos com funções especiais ao mCookie
Funções: módulos amarelos acrescentam circuitos com funções especiais

Em alguns momentos do nosso projeto, desejamos acrescentar funcionalidades extras que necessitam de algum circuito especial para funcionar. É aí que entram os módulos amarelos. As funções incluem: relógio que mantém a hora certa mesmo quando estiver desligado (RTC), tocador de MP3, detecção de movimentos, armazenamento de arquivos, entre outros.

Um módulo muito importante é o gerenciador de bateria, conhecido como Battery Management (BM). É ele que, juntamente com o Battery Shield, faz com que seja possível utilizar um par de pilhas AAA (palito) para energizar o nosso mCookie e libertá-lo do cabo USB do computador.

Foto dos módulos de bateria do mCookie
Módulos de bateria do mCookie

Para fazer os módulos de bateria funcionarem é necessário configurar a chave para a posição “Dry” e em seguida conectar o suporte da bateria na porta USB do computador por pelo menos dois segundos. Isto deverá ser feito sempre que um novo conjunto de pilhas for instalado.

Kits mais novos possuem o mBattery, um módulo all-in-one que possui baterias recarregáveis integradas e que já faz todas as funções de gestão de energia e programação do nosso mCookie.

Azul: comunicando com o mundo

Foto dos módulos azuis que fazem a comunicação com outros dispositivos mCookie
Comunicação: os módulos azuis fazem a comunicação com outros dispositivos

A função dos módulos azuis é fornecer acesso remoto por meio da comunicação com outros dispositivos. Entre os principais blocos deste grupo temos a comunicação Bluetooth e o WiFi.

Com o módulo Bluetooth, podemos criar dispositivos interessantes que interagem com o celular ou o tablet. Com o WiFi podemos postar conteúdo na nuvem e dar vida a nossa própria Internet das Coisas.

Verde: as extensões e conexões

Foto dos módulos verdes que proporcionam interface e expansão do mCookie
Extensões: os módulos verdes proporcionam interface e expansão

Os módulos verdes são responsáveis pela interface do mCookie com os sensores e atuadores externos, bem como com outros acessórios que podem ser conectados. Desta forma, eles expandem a capacidade da nossa montagem para interagir com o ambiente. Nesta lista temos o amplificador de áudio que é ligado às caixas de som, acionamento de motores, display OLED para exibição de informações ao usuário, LEDs coloridos, entre outros.

O módulo HUB é o mais importante desta categoria. Nele é possível ligar os diversos sensores e demais acionamentos que compõe a familia mCookie. Vamos falar deles a seguir!

Foto do módulo HUB que permite conexões com os sensores e trinkets do mCookie
Módulo HUB: conexões com os sensores e trinkets

Sensores e o módulo HUB

Foto dos sensores e trinkets que permitem interagir com o mundo externo
Sensores e Trinkets: interagindo com o mundo

Os sensores são utilizados para monitorar o que está acontecendo no ambiente em torno do mCookie. Assim, é possível “sentir” a intensidade sonora, a quantidade de luz incidente ou a temperatura ambiente. Os “Trinkets“, que podem ser traduzidos do inglês como “bugiganças” ou “penduricalhos”, são dispositivos de campainha (buzzer), LEDs e joysticks, por exemplo.

Os sensores e trinkets são conectados ao módulo HUB do mCookie por meio de pequenos cabos de 4 vias. Nestes conectores temos energia elétrica (GND e 5V) e dois sinais digitais ou analógicos que estão ligados diretamente ao conector Upin-27 e por consequência ao processador.

Pinagem dos conectores dos sensores e do módulo HUB do mCookie
Pinagem dos conectores dos sensores e do HUB – Fonte: Microduinoinc.com – Edição: EletronicaPratica.com

Em virtude desta configuração, quando apenas o Sinal A é utilizado pelo sensor, somente o pino par (pinos digitais 0, 2, 4, 6, 8, 10 e 12 e analógicos A0, A2 e A6) do conector possui utilidade. O pino ímpar (pinos digitais 1, 3, 5, 7, 9, 11 e 13 e analógicos A1, A3 e A7) terá serventia unicamente nos dispositivos que façam uso dos dois sinais (A e B).

Programando o mCookie

Uma vez montado o nosso projeto, está na hora de programá-lo. Isto significa escrever ou desenhar o código-fonte e então gravar o nosso mCookie. Há dois programas oficiais, disponíveis para as plataformas Windows e MAC, que podem ser baixados a partir do site do fabricante.

Arduino IDE for Microduino & mCookie

Tela da IDE do Arduino utilizada com o Microduino e o mCookie
Arduino IDE para o Microduino e mCookie

O software “Arduino IDE for Microduino & mCookie” é a própria IDE do Arduino com o pacote de placas e bibliotecas do mCookie. Esta versão personalizada vem com exemplos para ilustrar os módulos mCookie e códigos-fonte dos projetos prontos incluídos nos kits disponíveis.

Uma dica importante. Se você já possui a IDE do Arduino tradicional no seu computador, é possível instalar o software da Microduino, mas tenha em mente que eles compartilharão o mesmo arquivo de preferências (preferences.txt). Assim, configurações como a pasta utilizada para o Sketchbook serão as mesmas para os dois programas.

Programando o seu mCookie usando a IDE

Para efetuar a programação do seu mCookie, o mais fácil é partir de um exemplo pronto. Para isto, escolha um no menu Arquivo >> Exemplos >> mCookie conforme o projeto que esteja desenvolvendo. Em seguida, no menu Ferramentas, selecione a placa “Microduino/mCookie-device”. Se você não encontrar estas opções, talvez você esteja utilizando a IDE padrão do Arduino ao invés da versão personalizada da Microduino.

Tela da IDE do Arduino mostrando como configurar a placa mCookie
Etapa 1: Configurar a placa mCookie

Configure o processador selecionado no menu Ferramentas de acordo com o módulo Core (vermelho) utilizado. Em regra geral, o módulo “Core” usará a opção “Microduino/mCookie-Core (328p)@16M,5V”. Se estiver utilizando o CoreUSB, selecione ele entre as opções.

Tela da IDE do Arduino mostrando como configurar o processador do mCookie
Etapa 2: Configurar o processador do mCookie

Ao plugar o mCookie na porta USB do seu computador, o item Porta (menu Ferramentas) deverá apresentar uma lista. Selecione então a opção que corresponda ao seu módulo. Esta porta é uma virtualização feita pelo sistema operacional e os drivers instalados pela IDE. Em alguns momentos pode ocorrer a desconexão desta porta. Se isto acontecer, simplesmente vá no menu Ferramentas e selecione a porta novamente. Se ainda assim a porta não for reconhecida, experimente desconectar o mCookie da porta USB por alguns instantes e ligá-lo novamente em seguida.

Tela da IDE do Arduino mostrando como selecionar a porta após plugar o mCookie na USB do computador
Etapa 3: Selecionar a porta (após plugar o mCookie na USB do computador)

Para fazer a gravação do processador, basta clicar no botão “Carregar”. A IDE fará o processamento do código-fonte para então fazer a transferência do programa para o mCookie.

Tela da IDE do Arduino mostrando como carregar (gravar) o código no processador do mCookie
Etapa 4: Carregar (gravar) o código no processador do mCookie

Feito isto, o seu mCookie já deverá rodar o programa recém carregado. Ele estará recebendo energia da porta USB do computador. Se desejar, utilize os módulos de bateria para dar mais mobilidade e autonomia à sua montagem. Se algo não funcionar, revise todas as conexões checando se estão corretas e bem fixadas. Se necessário, grave o programa novamente.

Mixly

Se você achou muito difícil programar o seu mCookie escrevendo o código-fonte então o Mixly vai te ajudar. Baseado no Google Blockly, ele é um editor visual no estilo arrastar-e-soltar que permite que todo o software seja feito com blocos.

Tela com um exemplo de programa para piscar um LED com o Mixly
Exemplo de programa para piscar um LED com o Mixly

Para fazer o seu programa, basta selecionar os blocos desejados a esquerda, arrastá-los para a área de programação e parametrizá-los. Conforme a função de cada bloco há um formato específico facilitando o seu encaixe no conjunto.

Se você quiser verificar o código-fonte resultante, pode selecionando a aba “Code” na parte superior esquerda da tela. Este é o código que foi gerado automaticamente pelo Mixly e que será efetivamente compilado e gravado no seu mCookie.

A configuração do módulo Core e da porta de comunicação é feita na parte inferior da tela. Quando tudo estiver pronto, basta clicar no botão “Compile” e em seguida em “Upload” que o seu programa será enviado para o processador.

Tela do Mixly mostrando o passo-a-passo para gravar o seu programa no mCookie
Mixly: Passo-a-passo para gravar o seu programa no mCookie

Próximos passos

Isto é tudo o que você precisa para começar os seus projetos com o mCookie. Nos próximos artigos desta série falarei mais sobre cada módulo e trarei projetos exemplos interessantes para você aumentar o seu portfólio.

Como o mCookie é baseado no Arduino, você pode aprender mais lendo os outros artigos sobre esta incrível plataforma de prototipagem eletrônica. Se você gostou, considere fazer parte da nossa Lista VIP para receber novidades e dicas imperdíveis que vão te ajudar nos seus projetos.

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1 comentário


  1. Gostaria de aprender , onde eu posso arrumar apostila ou outro jeito ,?: mcookie obrigado

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