Um dos fatores determinantes para a enorme versatilidade e popularidade da plataforma Arduino são os shields. Eles são placas de circuito que podem ser conectadas ao Arduino, encaixando-se perfeitamente por cima dele, e expandindo suas capacidades. Essas placas podem conter displays de LCD, sensores, módulos de comunicação ou relês, por exemplo. A capacidade de expansão possibilita uma infinidade de aplicações de maneira simples e rápida. E mesmo com a enorme gama de shields já disponíveis no mercado, caso seu projeto precise de algo diferente, você pode criar um shield que o atenda (caso faça isso, não se esqueça de compartilhar com a galera)!

Imagem: Adafruit

Para iniciar sua jornada no mundo dos shields, escolhemos cinco, que você precisa conhecer já! Confira:

Arduino Ethernet Shield R3

Um dos maiores atrativos da plataforma Arduino é o fato de que é possível desenvolver projetos de dispositivos conectados. Os shields de conexão permitem uma série de opções para que seu Arduino fale com o mundo através de uma rede. O Arduino Ethernet Shield, por exemplo, foi especificado para conectar o Arduino a uma rede local e é provavelmente a maneira mais simples e mais barata de ligar o Arduino à Internet. Nesse caso, estamos falando de um shield oficial, desenhado e suportado pelo time do Arduino. Mas também existem shields de terceiros. Na realidade, como já dissemos, qualquer pessoa pode desenvolver seu shield. A versão atual do Arduino Ethernet Sheild oficial também contém um leitor de cartões micro-SD.

Se você está interessado em shields de comunicação, outras alternativas são: o Arduino WiFi Shield, que faz o mesmo que o Ethernet Shield, mas em redes sem fio; o Arduino GSM Shield, que se conecta à rede de telefonia celular; e o Bluetooth Low Energy (BLE) Shield for Arduino 2.0, que adiciona ao Arduino a capacidade de conversar com outros dispositivos Bluetooth, como iPhones e iPads.

O Arduino Ethernet Shield foi o primeiro shield que comprei para meu laboratório. Ele é parte fundamental de um projeto que estou fazendo, que é um medidor de consumo de energia conectado à nuvem. Falaremos mais dele depois. 😉

2.8″ TFT Touch Display Shield V2.0

Alguns shields permitem que o Arduino tenha uma tela, seja ela preto e branca, colorida, LCD ou e-Ink. Nesse caso, o TFT Touch Display Shield V2.0 da Seed Studio adiciona uma tela LCD colorida de matriz ativa com resolução de 320×240 pixels que suporta até 65 mil cores. Além disso, este shield conta com um sensor de toque resistivo, iluminação da tela e um leitor de micro-SD. Se você precisar de uma interface gráfica sensível ao toque, este shield é ideal para seu projeto.

Mas existem várias outras alternativas para adicionar displays em seu projeto. Algumas mais baratas e outras mais caras. Algumas que considero bem legais são: o Adafruit LCD Shield com Display de Caracteres 16×2, que adiciona um display simples de usar e vários botões a seu Arduino e o Seed Studio E-Ink Display Shield, que traz para o Arduino uma tela super econômica (em termos energéticos) igual à dos e-Readers com o Kindle.

Arduino Motor Shield

Embora muitas vezes o que fazemos com o Arduino seja conectar sensores e apresentar informações através de displays e outras formas visuais como LEDs, ele também pode ser utilizado para controlar coisas do mundo físico por meio de motores dos mais diversos tipos. Você pode construir dispositivos que possuem atuadores mecânicos e até mesmo robôs. Para isso, você precisa de adicionar ao Arduino a eletrônica necessária para ele poder controlar motores e fornecer a eles a energia necessária para funcionarem. Uma maneira simples de fazer isso é utilizar um shield para motores. Existem muitos shields que fazem isso, e um deles é suportado oficialmente pelo projeto. O Arduino Motor Shield possui a eletrônica necessária para comandar diversos tipos de motores e outras cargas indutivas, como solenóides e relês. Ele permite controlar a velocidade e a direção dos motores de maneira independente e ainda medir o quanto de corrente cada um deles está consumindo.

Alternativas ao motor shield oficial podem ser encontradas em lojas como a Adafruit e a SparkFun. Dois bons exemplos são o Adafruit Motor/Stepper/Servo Shield for Arduino V2 e o Adafruit 16-Channel 12-bit PWM/Servo Shield.

Wave Shield for Arduino

Uma das coisas complicadas de se fazer com o Arduino e outros projetos eletrônicos é fazê-los reproduzir som de qualidade. Para isso, a Adafruit desenvolveu um shield que permite o Arduino a reproduzir sons a partir de arquivos no formato .wav (sim, aquele do Windows) com frequências de sampleamento de até 22KHz com 12 bits de resolução. O Adafruit Wave Shield for Arduino contém um conversor DAC (conversor digital-analógico), filtros e amplificadores de áudio de boa qualidade. O shield armazena os arquivos em um cartão SD e se conecta com seus alto-falantes ou fones de ouvido por meio de uma conexão P2 padrão.

Arduino Proto Shield

Os Proto Shields, como são mais conhecidos, são os melhores amigos de quem está desenvolvendo sua própria placa de circuito no Arduino. Quem deseja funções específicas ou precisa atender requerimentos especiais tem nestes shields grandes companheiros de projeto.

Eles permitem que se desenvolvam circuitos que se encaixam no Arduino como um shield comum. Além disso, se você utilizar um pequeno protoboard, poderá fazer testes no circuito sem que seja necessário soldar todas as peças. Basta encaixar tudo no lugar, testar, rearranjar e testar outra vez. Com isso, os projetos são desenvolvidos com muito mais agilidade e menor custo. Eles também são uma boa opção quando você desejar que seu circuito seja integrado ao Arduino como um único módulo (na forma de um sheild).

Existem várias opções de Proto Shields disponíveis no mercado. Uma delas é o Arduino Proto Shield, que é o shield de prototipagem oficial. Outras versões contêm algumas outras facilidades para seu projeto e podem ser encontradas várias lojas na rede. Alguns bons exemplos são o Adafruit Proto Shield for Arduino Kit, o DIY Shield for Arduino (também vendido pela Adafruit) e o SparkFun Arduino ProtoShield Kit.

Com a expansão da comunidade Arduino no mundo e no Brasil, o número de shields está crescendo cada vez mais. Eu até arriscaria a brincar e dizer que tal qual no mundo dos smartphones se você pensar em algo “existe um app para isso”, no mundo do Arduino esse pensar em algo “seria existe um shield para isso”. Bom, acho que ainda não está assim, mas se não existir você pode criar o seu.

E aí, quais são os shields que você usa e quais não podem faltar na bancada de um bom Fazedor? Conte para a gente nos comentários abaixo.

Ao comprar um shield, verifique se ele é compatível com a versão de sua placa Arduino. Versões diferentes de Arduinos podem apresentar pinagens diferentes e por isso um mesmo shield pode não funcionar em todas elas.