Aula 1 — Leitura e Escrita Digital no ESP32

Duração estimada: 30 minutos
Bloco: 1 de 3 — Fundamentos digitais

Objetivos

Ao final desta aula você será capaz de:

Configurar pinos como entrada e saída usando MicroPython
Ler o estado de um botão e acionar um LED
Entender que o valor digital é um único bit: 0 ou 1
Relacionar os estados elétricos com valores binários

1. Conceito

Um pino digital do ESP32 só conhece dois estados:

Estado	Tensão	Valor	Representação
LOW	0 V	`0`	`0b0`
HIGH	3,3 V	`1`	`0b1`

Esse único bit é a unidade mínima de informação digital. Tudo que faremos nas próximas aulas — máscaras, flags, protocolos — é construído sobre ele.

Conexão com teoria: um pino em HIGH é equivalente ao nível lógico 1 nas tabelas-verdade das portas lógicas. Um pino em LOW equivale ao nível 0.

2. Circuito

Monte no Wokwi com os seguintes componentes:

Componente	Quantidade
ESP32 DevKit	1
LED (qualquer cor)	1
Resistor 220 Ω	1
Botão (pushbutton)	1
Resistor 10 kΩ	1

Conexões:

ESP32 GPIO2  ──► Resistor 220Ω ──► LED (+) ──► GND
ESP32 GPIO4  ──► Botão ──► 3,3V
ESP32 GPIO4  ──► Resistor 10kΩ ──► GND   (pull-down)

O resistor de 10 kΩ garante que o pino leia 0 quando o botão não está pressionado, evitando leituras flutuantes.

3. Código

Copie o código abaixo para o editor do Wokwi e execute.

from machine import Pin
import time

# Pico: from machine import Pin  (idêntico)

# --- configuração dos pinos ---
led = Pin(2, Pin.OUT)   # GPIO2 como saída
btn = Pin(4, Pin.IN)    # GPIO4 como entrada
# Pico: led = Pin(15, Pin.OUT)
# Pico: btn = Pin(14, Pin.IN)

# --- loop principal ---
while True:
    estado_botao = btn.value()   # lê 0 ou 1
    led.value(estado_botao)      # escreve 0 ou 1 no LED

    # exibe no terminal para observarmos o bit
    print("botão =", estado_botao, " | LED =", estado_botao)
    time.sleep(0.1)

O que cada linha faz:

Linha	Explicação
`Pin(2, Pin.OUT)`	Declara GPIO2 como saída digital
`Pin(4, Pin.IN)`	Declara GPIO4 como entrada digital
`btn.value()`	Retorna `0` ou `1` conforme o estado do botão
`led.value(estado_botao)`	Aplica esse valor diretamente no pino do LED

4. Experimento

Execute o código e responda:

a) Com o botão solto, qual valor aparece no terminal? _____

b) Com o botão pressionado, qual valor aparece? _____

c) O valor que aparece no terminal é o mesmo valor elétrico no pino. Escreva esse valor em binário:

Botão solto → 0b_____
Botão pressionado → 0b_____

d) Observe que led.value(estado_botao) não usa if. Explique com suas palavras por que isso funciona:

5. Desafio

Modifique o código para inverter a lógica: o LED deve ficar aceso quando o botão estiver solto e apagar quando for pressionado.

Dica: em Python, not valor inverte um booleano. Como você faria o mesmo com um inteiro 0 ou 1?

# complete aqui:
estado_invertido = ___________
led.value(estado_invertido)

Para pensar: existe uma operação aritmética simples que transforma 0 em 1 e 1 em 0? Na próxima aula veremos o operador que faz exatamente isso — e que tem um nome especial em lógica digital.

Resumo da aula

Pin.OUT → pino de saída; Pin.IN → pino de entrada
.value() lê ou escreve um bit: 0 ou 1
O valor digital é diretamente o nível lógico da porta — sem conversão
Manipular o bit diretamente (sem if) é o caminho para a lógica bitwise

Próxima aula → Aula 2: Seu Primeiro Operador Bitwise em Hardware