O Arduino é uma ponte entre o código de programação e o mundo físico, permitindo que programas interfiram fisicamente no ambiente. Ele funciona como um microcontrolador programável, que segue um ciclo contínuo de ler sinais, tomar decisões simples e executar ações. Diferente de um computador, não executa sistemas operacionais complexos, mas se especializa em responder a entradas e controlar saídas de forma direta.
Para que o Arduino compreenda o mundo, tudo precisa ser traduzido em sinais elétricos claros, em que 0 V representa o estado baixo (0) e 5 V o estado alto (1). Sensores atuam como entradas, convertendo fenômenos físicos em sinais digitais, enquanto as saídas controlam dispositivos como LEDs ou motores. Essa lógica digital exige que os sinais sejam bem definidos, sem estados intermediários, para evitar confusões no sistema.
O coração de qualquer projeto com Arduino é o ciclo “ler, decidir e agir”, que se repete milhares de vezes por segundo. Um exemplo simples é o uso de um botão: ao ser pressionado, ele altera o estado elétrico de um pino, o Arduino detecta a mudança, toma uma decisão baseada no código e ativa uma saída, como acender um LED. Isso forma um sistema embarcado completo e funcional.
Na prática, o Arduino também serve como fonte de energia para circuitos simples, fornecendo 5 V e GND (aterramento) através de seus pinos. Estes se dividem em três categorias principais: pinos de alimentação (5V e GND), pinos de entrada (para ler sinais) e pinos de saída (para controlar dispositivos). Um mesmo pino digital pode ser configurado como entrada ou saída via software.
Um circuito básico com um LED ilustra a aplicação direta desses conceitos. O LED deve ser conectado no sentido correto, pois contém um diodo que só permite passagem de corrente em uma direção. Ao ligá-lo a um pino digital (como o pino 8) através de um resistor limitador de corrente e ao GND, o Arduino pode acendê-lo enviando um sinal high (5 V) ou apagá-lo com low (0 V).
A programação do Arduino utiliza a linguagem C++ e segue uma estrutura fixa com duas funções obrigatórias: `setup()`, que roda uma vez para configurar pinos, e `loop()`, que se repete indefinidamente. Nela, variáveis devem ser declaradas explicitamente, como um inteiro para armazenar o número do pino do LED. Comandos como `digitalWrite()` controlam o estado dos pinos, mantendo o LED aceso enquanto o código enviar energia.
Programação e eletrônica não se baseiam em decorar comandos, mas em compreender o caminho completo do sinal: desde a entrada física, passando pela decisão no código, até a ação na saída. Esse entendimento permite criar projetos autônomos, indo além de tutoriais prontos, e representa o primeiro passo para o desenvolvimento de sistemas embarcados.