Carregar código no Arduino pelo celular: é possível? Guia celular + computador

A resposta honesta para a pergunta se dá para carregar código no Arduino pelo celular: em parte, mas o computador continua sendo o caminho confiável. No Android, um cabo USB OTG e um app de terceiros conseguem carregar código em algumas placas, como o Uno e o Nano, mas nem todo celular, placa ou biblioteca é compatível. No iPhone, carregar via USB praticamente não é uma opção. O carregamento sem fio (OTA) no ESP32 só funciona se antes um sketch com OTA tiver sido carregado na placa pelo cabo. Em um Raspberry Pi Pico com MicroPython, você pode abrir um terminal serial no Android e digitar comandos, mas gerenciar arquivos é trabalhoso.

O BlueGrays também não programa a placa: o app mostra o projeto, o esquema do circuito, o código e a explicação Entenda o código, e quem faz o carregamento é a Arduino IDE no computador. Neste post comparamos os métodos em uma única tabela, mostramos passo a passo como usar o celular e o computador juntos e explicamos o que dá para fazer só com o celular quando o computador não está por perto, além de como fazer o rodízio da turma quando a escola tem poucos computadores.

O que significa carregar código, afinal, e por que o celular tem dificuldade?

Quando você clica em Carregar na Arduino IDE, acontecem duas coisas. Primeiro vem a compilação: o seu código C++ e as bibliotecas que ele usa são transformados em código de máquina que o processador da placa entende. Para isso é preciso um compilador e um pacote específico para o tipo de placa, um para o ESP32 e outro para o Uno. Depois vem a transferência: o arquivo gerado é enviado para a placa pelo cabo USB. O chip USB da placa aparece no computador como uma porta serial, e um pequeno programa carregador na placa (o bootloader) grava na memória o código que chega.

O celular tem dificuldade nas duas etapas. Rodar compiladores e pacotes de placa no celular não é tão fácil quanto no desktop; alguns apps fazem isso no próprio celular, outros nos seus servidores. Para a transferência, a porta USB do celular precisa funcionar como USB host (OTG) e o app precisa reconhecer o chip USB da placa. O Android permite isso, enquanto o iOS em geral não deixa os apps conversarem com dispositivos seriais USB. Resumindo, o problema não é a potência do celular; as ferramentas e as permissões simplesmente não foram pensadas para celulares.

Compare os métodos: qual funciona em cada caso?

A tabela abaixo coloca lado a lado as formas conhecidas de programar uma placa. Não citamos nomes de apps, porque apps desse tipo mudam com frequência e a única forma de saber se um deles funciona com o seu celular e a sua placa é testando. Como regra: quanto mais abaixo na lista, a configuração não fica mais fácil, só vem com mais condições.

Android e USB OTG: o que funciona e onde você trava

OTG (On-The-Go) significa que a porta USB do celular se comporta como a de um computador e controla o dispositivo ligado a ela. A montagem parece simples: você encaixa um adaptador OTG na porta USB-C do celular e liga nele o cabo USB normal da placa, ou usa um cabo inteiriço USB-C para USB-B (para o Uno) ou USB-C para Mini/Micro USB (para o Nano). Se o app enxergar a placa, ele compila o código ou pega um arquivo já compilado e o envia para a placa. Para um projeto simples com LED, isso pode mesmo levar só alguns minutos.

Na prática, estes são os pontos em que você tem mais chance de travar. Conhecê-los de antemão evita que você conclua, sem razão, que “não funcionou no celular, então a placa deve estar com defeito”:

• Suporte do celular a OTG: A maioria dos celulares Android recentes tem, mas alguns não alimentam a placa ou exigem que o OTG seja ativado nas configurações.
• O chip USB da placa: O chip USB de um Uno original é diferente de chips como o CH340 das placas clones. Se o app não reconhecer o chip da sua placa, a placa nunca aparece.
• Bibliotecas: Piscar um LED é fácil; um projeto que precisa de uma biblioteca de display OLED, de sensor ou de Wi-Fi pode não compilar no celular, ou adicionar a biblioteca pode dar trabalho.
• Mensagens de erro: No computador, a Arduino IDE diz qual linha tem qual erro. Nos apps de celular, as mensagens muitas vezes são curtas e vagas.
• ESP32 e Pico: O suporte a essas placas varia muito de um app para outro; um app compatível com o Uno não significa que seja compatível com o ESP32.

iPhone e iPad: por que carregar via USB praticamente não é uma opção

Em geral, o iOS não permite que apps da App Store conversem diretamente com dispositivos seriais USB ligados ao aparelho. Um Arduino Uno, Nano, ESP32 ou Pico aparece como uma porta serial quando ligado a um computador; como o iPhone e o iPad não abrem essa conexão para os apps, o carregamento com cabo é praticamente impossível. Algumas placas e kits foram feitos especialmente para serem programados por Bluetooth, mas não são a mesma coisa que um Uno padrão. Se você só tem um iPhone, use-o para ler o projeto, ver o esquema e entender o código, não para carregar; faça o carregamento em um computador.

Carregamento sem fio (OTA) no ESP32: primeiro, um carregamento pelo cabo

OTA (Over-The-Air) significa enviar um código novo para a placa pelo Wi-Fi. Parece “sem fio, então pelo celular”, mas há duas condições. Primeiro, o ESP32 já precisa ter um sketch, carregado pelo cabo, que se conecte ao Wi-Fi e fique esperando pedidos de OTA; uma placa nova não espera OTA sozinha. Segundo, todo sketch novo também precisa incluir essa parte de OTA; se você enviar um sketch sem ela, a próxima atualização vai exigir o cabo de novo. Explicamos o que é a placa e como configurá-la em o que é o ESP32.

A forma mais comum de usar OTA ainda é a partir de um computador: a Arduino IDE mostra um ESP32 que está na mesma rede como uma porta de rede na lista de portas, e o código vai pelo ar. Alguns sketches de OTA abrem uma pequena página web na placa; nela você escolhe um arquivo compilado (.bin) e o carrega, e essa página também abre no navegador do celular. Mas gerar esse arquivo geralmente ainda significa compilar em um computador. Ou seja, o OTA é ótimo para atualizar um sensor instalado no teto sem tirá-lo de lá; não é uma solução para programar sem computador. Se usar OTA, defina uma senha no sketch e dê à placa um nome claro (por exemplo sensor-sala); com várias placas ESP32 na mesma rede, o nome mostra qual é qual na lista de portas.

Raspberry Pi Pico e MicroPython: o REPL pelo celular

O Pico é um pouco diferente, porque o MicroPython não é compilado no computador: um interpretador roda na placa e executa as linhas que você envia. É por isso que um app de terminal serial ligado pelo OTG no Android leva você à linha de comando da placa (REPL). Digitar from machine import Pin e acender e apagar o LED integrado, ler o valor de um sensor ou ver em qual linha está um erro, tudo isso funciona assim.

O trabalho começa com os arquivos. Salvar o main.py, o arquivo que o Pico executa automaticamente ao ligar, enviar vários arquivos ou bibliotecas, ou apagar um arquivo antigo dá para fazer pelo terminal, mas é lento e fácil de errar. O Thonny no computador faz tudo isso em poucos cliques. Você encontra como configurar o Pico em o que é o Raspberry Pi Pico; pense no REPL do celular como uma ferramenta para experimentos e conferências, e no Thonny como o seu verdadeiro espaço de trabalho.

Dividindo o trabalho entre celular e computador: quem faz o quê?

Em vez de tentar substituir o computador pelo celular, é muito mais produtivo dar a cada um a sua tarefa. O celular está sempre na sua mão, então serve para ler, planejar e acompanhar enquanto você monta o circuito; o computador serve para compilar, carregar e depurar. No BlueGrays essa divisão acontece naturalmente:

Há três formas de levar o código do celular para o computador. Copiar link cria um link de curta duração para abrir o código do projeto em um computador; abra-o no navegador do computador e o código aparece com um botão Copiar código. Copiar coloca o próprio código na área de transferência do celular, o que é prático se você quiser enviá-lo para si mesmo como nota ou mensagem. A terceira forma é o bluegrays.com: o código dos projetos grátis também aparece na página do projeto na web, então você pode encontrar o projeto pelo nome e copiar o código lá. Para projetos Premium, Copiar link é o caminho mais rápido. Detalhamos as outras seções da página do projeto no guia da página do projeto.

Passo a passo: carregar um projeto do celular na placa por meio de um computador

Pegue como exemplo o projeto grátis LED piscante; o mesmo fluxo vale no ESP32 para projetos como LED integrado do ESP32 piscando. Supomos que a Arduino IDE já esteja instalada no computador; se não estiver, siga primeiro os passos do post instalação da Arduino IDE.

1. Abra o projeto no BlueGrays no celular e separe as peças da lista Componentes necessários.
2. Monte o circuito seguindo o Esquema do circuito; enquanto isso, deixe o cabo USB da placa desconectado.
3. Na seção Código-fonte, toque em Copiar link e espere a mensagem “Link do código copiado!”.
4. Envie o link para você mesmo: um e-mail para si mesmo, uma nota ou a sua própria conversa em um app de mensagens, tudo serve.
5. Abra o link no navegador do computador; a página mostra o código e por quanto tempo o link continua válido. Clique em Copiar código.
6. Na Arduino IDE, abra um sketch novo, apague o conteúdo, cole o código e salve na hora. Depois de salvo, não importa mais quando o link expira.
7. Ligue a placa pelo USB. Escolha a placa e a porta certas no menu Ferramentas.
8. Clique em Carregar e espere a mensagem de carregamento concluído no console, na parte de baixo.
9. Compare o resultado com o vídeo ou a descrição do projeto no celular; se não funcionar, confira a seção Solução de problemas e o Monitor Serial.

Se o link tiver expirado, o navegador mostra uma página avisando isso; basta tocar de novo em Copiar link no app para criar um novo. Nos projetos com Pico, os passos 6 e 7 acontecem no Thonny: selecione MicroPython como interpretador, cole o código, se quiser salve-o na placa como main.py e clique em Executar. Se o projeto precisar de uma biblioteca, veja o post como instalar bibliotecas no Arduino; se a porta não aparecer ou o carregamento falhar, veja erro ao carregar código no Arduino.

O que dá para fazer só com o celular quando o computador não está por perto

Se o computador só fica livre à noite, ou se você só consegue usar um na escola, dá para aproveitar momentos livres durante o dia para se preparar para o carregamento. Digamos que você tenha 20 minutos no computador hoje à noite: termine as tarefas abaixo no celular durante o dia, e esses 20 minutos vão só para carregar e testar.

• Monte o circuito: Se você tem a placa, a protoboard e as peças com você, dá para montar o circuito inteiro pelo esquema; a placa é ligada ao computador depois, para o carregamento.
• Salve o esquema: Use Salvar na galeria para guardar o esquema no celular e abri-lo durante a montagem, sem precisar de internet.
• Entenda o código: Leia o resumo e a parte Passo a passo; se você souber de antemão o que cada linha faz, vai encontrar os erros mais rápido depois do carregamento. A seção é explicada em detalhes em Entenda o código e Experimente você mesmo.
• Resolva a tarefa de Experimente você mesmo no papel: Escreva no papel a mudança pedida na tarefa (por exemplo, mudar o tempo de espera) e preveja o que vai acontecer; no computador você só testa e confere a sua previsão.
• Teste em um simulador: Simuladores no navegador permitem testar o circuito e o código sem uma placa. Eles não são confortáveis na tela do celular; um tablet ou um computador da escola funciona melhor. Detalhes no post simulação de Arduino no Tinkercad.
• Perguntas do dia: Revise conceitos com uma rodada diária curta; explicamos como funciona no post Perguntas do dia.
• Ferramentas: Calcule o resistor do LED com a calculadora Resistor para LED e o valor de um resistor com a ferramenta Código de cores no celular; as 18 ferramentas estão no post calculadora de eletrônica.

Mais uma coisa: depois de carregado, o código fica na memória da placa e a placa funciona sem computador. Se você fez o carregamento na escola ou no computador de um amigo, leve a placa para casa e ligue-a a um carregador USB ou a um power bank; o mesmo programa roda toda vez que ela é ligada, até você carregar um código novo. No Pico, isso vale para o arquivo que você salvou na placa como main.py. Se você usa um ESP32 ou um Raspberry Pi Pico W, o BlueGrays IoT também permite controlar a placa pelo celular depois do carregamento: escolha um dos 8 modelos prontos em Oficina › Meus dispositivos › Adicionar novo dispositivo, o Ohmi prepara o código com a chave do seu dispositivo e você o carrega uma vez pela Arduino IDE com a biblioteca BlueGraysIoT; depois disso, interruptores, valores ao vivo e gráficos ficam no seu celular. É necessário Wi-Fi de 2,4 GHz e seu primeiro dispositivo é grátis; os passos estão no guia para controlar um ESP32 pelo celular.

Poucos computadores na escola? Use o rodízio por estações

A divisão celular + computador também funciona em sala de aula. Digamos que você tenha uma turma de 24 alunos, 8 kits e só 3 computadores. Com 8 grupos de 3, a única tarefa que precisa de computador durante a aula é o carregamento, e ele não leva mais de 5 minutos por grupo. Com 3 computadores, os 8 grupos carregam em três rodadas (3 + 3 + 2), cerca de 15 minutos no total; no resto do tempo, os grupos trabalham nas suas mesas com um celular.

Para manter a ordem clara, numere os grupos pela vez de carregamento e escreva isso no quadro; um grupo fica no máximo 5 minutos em uma estação e, se o problema não for resolvido, volta para a mesa, confere Solução de problemas e retorna na próxima vez livre. Reunimos detalhes como papéis, gestão dos kits e a fila de ajuda no post aulas de Arduino em turmas grandes.

Cabos, alimentação, tablets e Chromebooks: respostas rápidas

Em resumo, o celular é o guia que não sai da sua mão enquanto você aprende Arduino, e o computador é a ferramenta que leva o código até a placa. Se você escolher o projeto, montar o circuito, entender o código e resolver a tarefa no papel pelo celular durante o dia, os poucos minutos no computador vão só para carregar e testar. Se quiser experimentar essa forma de trabalhar, você pode instalar o app BlueGrays no celular e começar por um dos projetos grátis.