Physical Computing não é própriamente uma disciplina, nem da informática, nem da electrónica  nem sequer da engenharia. De facto não é mais que um punhado de conhecimentos de electrónica, sensores, actuadores, microprocessadores e programação que permitem criar pequenos sistemas, de fácil produção, que interagem com o mundo de formas mais sofisticadas que um simples teclado, usando principios da robótica, automação, etc.

Se não sabe o que é a Physical Computing, aproveite e veja o artigo anterior sobre o tema: Computação Fisica – em Dreamfeel – João Ledo Fonseca

Em muitos casos nem chega própriamente a ser uma actividade demasiado técnica, e transforma-se em mais uma ferramenta de artistas, decoradores, designers e, enfim the todos aqueles que se interessam pela tecnologia. O movimento estendeu-se e é hoje uma moda.

Em muitos casos a atitude é a do DIY (Do It Yourself), e apanhou gente que, tendo actividades em àreas muito diversas, se sentia encantada com a tecnologia mas sem nunca ter tido a possibilidade de “pôr as mãos na massa”. E os resultados são fantásticos.

Tudo começou com os microcontroladores de baixo preço. Vários fabricantes disponibilizam-nos hoje em dia.

Um microcontrolador não é mais que um microprocessador simplificado, sem pretenções a aplicações gerais, geralmente concebido para fins específicos (controlo de periféricos, robótica, controlo de sensores, pequenos automatismos e sistemas inteligentes, etc) ou aplicações embebidas. Em geral contêm, além da capacidade de processamento de instruções, alguma memória embebida, suporte de entradas e saidas (I/O) digitais e analógicas etc.

Inicialmente foram concebidos para aplicações específicas, tantas vezes para executarem uma única função num único aparelho (aplicações embebidas) como o controlo de comunicação em equipamentos electrónicos, controlo de periféricos e automatismos em sub-montagens. Mais tarde, outros microcontroladores, mais genéricos, ainda que destinados a funções semelhantes, foram fabricados com algumas caracteristicas que permitem aplicação mais genérica, permitindo assim a sua produção em massa, e uma baixa significativa de preço de produção, e são portanto concebidos de modo a ter em conta a fácil aplicação em multiplas situações. E disto era do que os hobbistas estavam à espera…

Nos mais modernos microcontroladores quase toda a electrónica necessária está embebida no chip (ou no módulo, quando é o caso) incluindo muitas vezes regulação de tensão e oscilador. As entradas e saidas digitais são de fácil utilização directa (entradas compativeis com niveis TTL, imunes a ruido, e nas saidas voltagens TTL ou dependentes da tensão de alimentação, em open colector). Quanto ás entradas e saidas analógicas, tudo está incluido no chip do microcontrolador (ADC’s, DAC’s, saida em voltagem ou em PCM, etc.

Quase sem electrónica de suporte, podem-se ligar sensores de variados tipos, LED’s, motores ou servomotores, etc. Para um leigo apenas é necessário um conhecimento básico de electrónica e de programação para os poder usar em projectos de multiplos tipos.

Dos microcontroladores deste tipo, os não menos conhecidos são os STAMP da Paralax, que incluem os BASIC STAM e o JAVELIN STAMP, que contém interpretação de linguagem de programação, respectivamente BASIC e JAVA, os ATMEGA entre outros da ATMEL, os PIC da Microchip Technology , ou os ARM, uma arquitectura usada por vários fabricantes, e muitos outros, incluindo o velhinho Z80 (o processador incluido no Sinclair Spectrum).

Arduino Duemilanove c/ Atmega328A beleza disto tudo é que os hobbistas rápidamente perceberam a potencialidade destes microcontroladores de baixissimo custo (muitos deles na ordem dos poucos dollars) para aplicações criativas, e rápidamente os começaram a usar. Os fabricantes que se aperceberam deste fenómeno disponblizaram módulos de desenvolvimento simplificados que rápidamente se tranformaram em módulos de aplicação por si próprios.

Outros destes módulos foram desenvolvidos independentemente, alguns em open source, como é o caso do projecto ARDUINO e dos seus derivados (sendo um projecto open source rápidamente surgiram desenvolvimentos e derivados), baseado num microcontrolador  Atmel ATmega328 de baixissimo custo.

O projecto Arduino é, aliás, o paradigma das novas utilizações, pois num board muito simples, e com um software de programação muito acessivel, disponibiliza a qualquer amador ou profissional toda a potencia de um processador PIC para aplicações de controlo inteligente de dispositivos e sensores (ao fim e ao cabo o objectivo de tantos amadores), nas aplicaçoes que se chama Physical Computing. E melhor ainda, para quem não o quer adquirir, o projecto está disponivel para construção pelo utilizador.

Arduino Robot Base by cmpalmer.O baixo custo do Arduino, possibilitou a inumeras pessoas a primeira experiência com este tipo de controladores, e também com Physical Computing: controlar um LED, um motor ou um servo, usar sensores de movimento, de luz, de posição, ultrasonicos de distância ou até simples interruptores cujo estado é processado por um programa.

E nestes tempos de crise, rápidamente foi adoptado por artistas, designers, publicitários e amadores, e o seu uso rápidamente se estendeu a aplicações criativas, profissionais, nas àreas do marketing, design de gadgets, iluminação, automatismos dos mais diversos, etc.

Um passo mais foi entretanto dado neste sentido, e todos estes componentes electrónicos começaram a ser empacotados em módulos de ligação simplificada e qualquer criança pode usar: os detalhes de electrónica foram deixados para a suaprodução, ao utilizador apenas é necessário conhecer meia duzia de parâmetros para o seu aproveitamento.

Isto foi o que fez a companhia Tinker It (que usa agora o site da Make Magazine) e o resultado é espantoso com um conjunto já vasto de pequenos módulos que vão desde um relé, capaz de comutar cargas elevadas, sensores de todos os tipos, motores, etc.

O conceito Tinker é aliás mais vasto que estes módulos: ele está associado a reaproveitar partes de electrónica já usadas e entretanto inúties, reaproveitando brinquedos, equipamentos, computadores, e os seus componentes (coisa que os amadores há muito faziam) para os utilizar de forma criativa e até profissional.

E nestes tempos de alguma crise, e em que a pressão para o uso de tecnologia é cada vez maior, por exemplo em eventos, arte, marketing ou publicidade, o conceito assenta que nem uma luva.  E a Tinker.it sabe-o…

Referências

Microcontroladores na Wikipedia
Atmel AVR na Wikipedia
PIC da Microchip Technology
STAMP e Propeller (BasicSTAMP, JavelinSTAMP, Propeller) e na WikiPedia

Arduino
O projecto Arduino
Um Forum Sobre o Arduino
Tinker.it
Tinker.it – Blog

Lojas Arduino, robótica e computação fisica (Portugal)
InMotion
LusoRobótica e blog LusoRobótica
GTrónica

Mais pistas sobre o uso de Microcontroladores
MAKE Magazine
Arduino Playground
http://microspics.blogspot.com/
http://zedomax.com
http://jmsarduino.blogspot.com/
http://www.freeduino.org/index.html
http://www.embedds.com/