Javino: Primeiros Passos

A utilização do Arduino junto com programas em Java é um processo que pode ser considerado situações em que é necessário estabelecer a comunicação serial entre essas diferentes tecnologias. Para isso, hardware e software precisam utilizar um protocolo de comunicação comum, que pode ser definido como uma regra para enviar blocos de dados de um sistema para outro. Nesse contexto, existem bibliotecas que são desenvolvidas especificamente para realizar comunicação serial entre duas tecnologias distintas. No entanto, essas bibliotecas focam apenas em um lado da plataforma (uma das tecnologias), deixando o outro lado para o programador. Além disso, elas também podem ser considerados um recurso limitado, no sentido de que podem facilmente perder dados ou sofrer interferências físicas durante o processo de comunicação.

O Javino pode ser entendido como uma biblioteca dupla para troca de mensagens entre um Arduino e um programa Java usando a porta serial. Ele é composto de uma biblioteca para o Arduino e uma outra para o Java, onde estas trabalham em conjunto para garantir uma troca de informações com baixa taxa de erro. Em relação ao funcionamento do Javino, o Python e pySerial também são usados para estabelecer uma comunicação de nível mais baixo para a porta serial, porque são interpretados.

Requisitos de Instalação para o Javino

O Javino requer o Python 2.7 versão 32 bits ou 64 bits e o pySerial, que permite o acesso para execução do Python em qualquer sistema operacional. No Linux, é possível instalar essas dependências usando o seguinte comando:

#apt-get update && apt-get install python-serial python

Caso não utilize os links acima, o Python 2.7 pode ser encontrado em https://www.python.org/ e o pySerial pode ser adquirido em http://pyserial.sf.net/. Além disso, o Javino pode ser encontrado em http://javino.sf.net.

Configurando e Usando o Javino com o Arduino

Primeiramente, é preciso ter o sketch do Arduino instalado para poder configurar o e utilizar o Javino. Após isso, é necessário adicionar e depois importar a biblioteca chamada Javino.h e colocá-lo no sketch do Arduino. Para adicionar o Javino na IDE do Arduino, selecione a opção Add .ZIP Library e escolha o arquivo Javino1.1.zip que vem no arquivo de distribuição, conforme a Figura 1. Após este procedimento, já é possível começar a programação de qualquer projeto usando as funções do Javino disponíveis e a sintaxe padrão do Arduino.

Figura 1. Adicionando a biblioteca do Javino no sketch do Arduino.

Para importar o Javino para um projeto do Arduino, vá no menu sketch e em seguida na opção Import Library, onde todas as bibliotecas adicionas e disponíveis serão listadas (Figura 2). Selecione a biblioteca do Javino e automaticamente o comando de importação da biblioteca aparecerá no topo do código fonte do projeto em questão.

Figura 2. Importando a biblioteca do Javino para um projeto do Arduino.

Configurando e Usando o Javino com o Java

O Javino para Java pode ser instalado seguindo uma sequência de etapas semelhantes ao do sketch do Arduino. Primeiramente, é preciso utilizar algum framework de desenvolvimento para Java. No caso desse exemplo, será utilizado o Eclipse para ilustrar todo o processo, porém esses mesmos passos podem ser executados em qualquer framework (excetuando-se suas particularidades). Além disso, esse processo é baseado na ideia de configurar o Build Path de um projeto, que é usado para criação de um programa ou aplicativo e contém o código fonte e as bibliotecas que são úteis para compilar um projeto Java. Para isso, se faz necessário a existência ou criação de algum projeto em Java. Em seguida, para configurar o Build Path:

  • Clique com o botão direito do mouse sobre um ícone chamado JRE System Library [JavaSE-1.8]. Em seguida, procure uma opção chamada Build Path e escolha a seguinte opção – Configure Build Path (Figura 3).
Figura 3. Configurando o Build Path do Eclipse para Importar o Javino.
  • Escolha a opção chamada Add External JARs na aba Libraries (Bibliotecas) e escolha o javino.stable1.1 como o arquivo que deve ser incluído no conjunto de bibliotecas disponíveis (Figura 4).
Figura 4. Adicionando um arquivo jar externo.
  • Depois de configurar o Build Path e importar o arquivo jar do Javino, é possível encontrar a biblioteca referenciada nas Referenced Libraries (Bibliotecas Referenciadas) dentro do projeto Java criado (Figura 5).
Figura 5. O biblioteca do Javino importada no projeto do Eclipse.

Após essas tarefas, tanto o sketch do Arduino como o projeto em Java estarão prontos para o desenvolvimento e o estabelecimento de uma comunicação serial para a troca de informações entre hardware e software. Se você for utilizar o Javino em algum projeto acadêmico, artigo ou trabalho científico, não deixe de referenciar o trabalho A Robotic-agent Platform For Embedding Software Agents using Raspberry Pi and Arduino Boards como a seguir:

LAZARIN, N M, e PANTOJA C E. 2015. “A Robotic-agent Platform For Embedding Software Agents using Raspberry Pi and Arduino Boards”. Anais do IX Workshop-Escola de Sistemas de Agentes, seus Ambientes e Aplicações – IX WESAAC.

Ou caso você utilize o Latex, insira o registro bibtex a seguir no arquivo bib do seu projeto:

@inproceedings{lazarin2015,
title = {A Robotic-agent Platform for Embedding Software Agents Using Raspberry Pi and Arduino Boards},
author = {Nilson M. Lazarin and Pantoja, Carlos E.},
booktitle = {$9^{th}$ Software Agents, Environments and Applications School}, 
year = {2015}
}
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