Guion Practicas Arduino

download Guion Practicas Arduino

of 25

  • date post

    06-Jul-2018
  • Category

    Documents

  • view

    215
  • download

    1

Embed Size (px)

Transcript of Guion Practicas Arduino

  • 8/17/2019 Guion Practicas Arduino

    1/25

    !"#$% '( )*+,-#,./ 

    !"#$%&' " !"# !"#$%& 

    #$%& '( )*+%,-./

    Arduino es una plataforma electrónica de prototipos de código abierto (open-source) basada en hardware y software flexible y fácil de usar. Está pensado para artistas, diseñadores, como hobby o para cualquier interesado en crear objetos o entornos interactivos.

    Arduino nos permite “sentir” el entorno mediante la recepción de datos desde una variedad de sensores y puede interactuar con su alrededor mediante el control de luces, motores o casi cualquier

    cosa que imaginemos.

    ARDUINO frente a otros microcontroladores:

    •  Barato.

    •  Multiplataforma (Windows, Mac y Linux).

    •  Entorno de programación simple y claro.

    •  Software libre y ampliable por cualquiera.

    • 

    Hardware libre.

    Descripción básica de la placa ARDUINO UNO:

  • 8/17/2019 Guion Practicas Arduino

    2/25

    0*123,24 5667 " 8.-3*.94-+. %-4 (49,+4 +,:,349

    Parte 1: ¿Que vamos a hacer? 

    Este proyecto básico consiste en aprender a activar una salida digital de nuestra placa Arduino a la que conectaremos mediante una resistencia, un diodo LED que parpadeará en intervalos de un segundo.

    Esto tan sencillo a priori, nos será de gran utilidad pues con un LED podremos monitorizar todo tipo de acciones en nuestro Arduino

    Material necesario:

    •  1 x placa Arduino.

    •  1 x resistencia de 470!. (Amarillo, morado, marrón)

    •  

    1 x diodo LED.

    •  1 x protoboard.

    Parte 2: Diseñando el Hardware… 

    Antes de nada, veamos una breve descripción de los componentes elegidos y como utilizarlos, si queréis indagar más sobre estos, o ver más ejemplos, podéis hacerlo a través de Arduino Academy!!:

    La protoboard:

    Una protoboard o breadboard, es una placa perforada con conexiones internas en la que podemos “pinchar” nuestros componentes para realizar nuestros prototipos sin tener que realizar un solo punto de soldadura tantas veces como queramos.

  • 8/17/2019 Guion Practicas Arduino

    3/25

     

    Las resistencias

    Un resistor o resistencia, es un componente electrónico utilizado para añadir una resistencia eléctrica entre dos puntos de un

    circuito de manera que nos permite distribuir adecuadamentetensiones y corrientes a lo largo del mismo. La unidad de medida de una resistencia es el Ohmio (!).

    Para identificar los valores de las resistencias (fijas) en aquellas que por su tamaño no es posible serigrafiarlo en su encapsulado por su pequeño tamaño, debemos interpretar una serie de líneas de colores dispuestas a lo largo de la resistencia, para esto disponemos de la siguiente tabla de colores:

    Para empezar a leer el código, debemos colocar a la derecha la banda de tolerancia, normalmente dorada o plateada y empezar a leer de izquierda a derecha, la primera y segunda franja la tomaremos solamente como un número y la tercera franja como su multiplicador, es decir, si tenemos marrón – rojo – amarillo

    tendremos una resistencia de 1 – 2 – x 10000 = 120000 ! o 120K.

  • 8/17/2019 Guion Practicas Arduino

    4/25

    El Diodo LED

    Ahora pensemos que tiene que hacer nuestro circuito!!

    Debemos lograr, mediante el programa de nuestro Arduino, que se encienda y apague un LED conectado a una salida digital, a través de una resistencia que nos regulará la intensidad que debe llegar al diodo, así que pongámonos a calcular!

    Tenemos que, como la tensión de salida digital de la placa de Arduino es de 5v, la tensión de nuestro LED rojo es de 1,8v y la corriente que debe pasar es de 15 mA nos quedará la siguiente fórmula gracias a la ley de Ohm (R = V/I):

    Por lo que la resistencia ideal sería de 220!, la más cercana a ese valor existente en el mercado, en nuestro caso, adaptándonos a los diodos y resistencias del StarterKit usaremos una de 470 !.

    Ahora solo nos queda calcular la potencia de dicha resistencia, recordando que P=VxI tenemos que

    P = (5-1,8) x 0,015 = 0,048w 

    Es decir como mínimo debe ser de 48mW por lo que nos vale la más estándar de las resistencias, la de 1/4 de vatio.

    Un LED (Light Emitting Diode) básicamente es

    un diodo semiconductor que emite luz.

    Cuando un LED se encuentra en polarización directa, los

    electrones pueden recombinarse con los huecos en el

    dispositivo, liberando energía en forma de fotones. Este

    efecto es llamado electroluminiscencia y

    el color de la luz

    (correspondiente a la energíadel fotón) se determina a partir de la banda de energía

    del semiconductor. 

  • 8/17/2019 Guion Practicas Arduino

    5/25

      Veamos el esquema eléctrico:

    Y una posible distribución en la protoboard:

  • 8/17/2019 Guion Practicas Arduino

    6/25

    3ª Parte: Programando…

    Primero observemos la estructura básica de un Sketch (Programa) para Arduino y diferenciemos sus dos partes básicas:

    Abrir el archivo Proyecto_001.ino proporcionado en la

    documentación del curso en vuestro ordenador y observémoslo al completo:

    /*  www.arduinoacademy.com Proyecto 001

    Blink Enciende y apaga un Led en intervalos de un segundo repetidamente. Este código de ejemplo es de uso público.

    */

    //Configuración de nuestra salida.

    void setup() { pinMode(12, OUTPUT); // Pin 12 como Salida. }

    //Ahora le decimos que hacer con esa salida.

    void loop() {

    digitalWrite(12, HIGH); // Pone la salida 12 a ON delay(1000); // Espera un segundo digitalWrite(12, LOW); // Pone la salida 12 a OFF delay(1000); // Espera un segundo } 

    void setup() {  Aquí vendrán las configuraciones de nuestro pines

    como entradas o salidas entre otras. Como veis debe estar todo incluido entre llaves y solo se ejecutará una vez. }

    void loop() {  Aquí pondremos las instrucciones que ejecutará nuestro programa nuestro programa una y otra vez. }

  • 8/17/2019 Guion Practicas Arduino

    7/25

    0*123,24 566; "

  • 8/17/2019 Guion Practicas Arduino

    8/25

     

    Posible esquema de montaje en la protoboard:

    3ª Parte: Programando…

    Aquí es donde va a residir la complejidad de nuestro proyecto, lo que tenemos que hacer es, mediante programación, que se enciendan

    los LED secuencialmente y al llegar a cada extremo, vuelva hacia el otro lado y así sucesivamente, emulando el efecto de “KIT”, además veremos nuevas instrucciones como “for”   que nos va a permitir ahorrar muchas líneas de código, así como el uso de variables en nuestros Sketch.

    Para ello, hemos hecho tres versiones de programa, la primera con las instrucciones básicas, observando la longitud que alcanza el programa al tener que declarar una y otra vez el estado de cada salida, la segunda con el ciclo “for” incluido y una tercera con un pequeño efecto de estela añadido.

    Abrir el segundo proyecto, primera versión de la documentación del curso llamado Proyecto_002_1.ino

    Una vez analizado el primer ejemplo, abrir Proyecto_002_2.ino para observar los cambios en las líneas de programa.

    Para finalizar abrir Proyecto_002_3.ino para ver como hemos conseguido el efecto estela en los LED.

  • 8/17/2019 Guion Practicas Arduino

    9/25

    0*123,24 566? "

  • 8/17/2019 Guion Practicas Arduino

    10/25

     

    Como podemos ver, debemos colocar uno de los extremos a masa, otro a +Vcc y nuestra patilla central será nuestra tensión de salida regulable, esta salida será la que conectemos a Arduino y que variará de 0v a 5v dependiendo de la posición de nuestro potenciómetro.

    Entradas analógicas

    Si estamos utilizando un Arduino Uno, las entradas analógicas vienen identificadas desde A0 hasta A5 como podemos ver en la siguiente imagen:

    En cuanto a la salida, colocaremos la ya conocida configuración de LED más resistencia, pero deberemos tener algo en cuenta, para el primer ejemplo nos daría igual la salida digital a elegir, pero para el segundo es necesario que seleccionemos una salida con PWM, así que las salidas serán la 3, 5, 6, 9, 10 y 11 como se puede ver en la siguiente imagen: 

  • 8/17/2019 Guion Practicas Arduino

    11/25

     

    Pero.. ¿Qué es el PWM? 

    A menudo necesitaremos algo más que una señal de 0 o 1 en nuestros proyectos, para variar la velocidad de giro de un motor,

    para variar la intensidad con la que luce un diodo, paratransmitir los grados de giro de un servo, etc..

    Para todo esto, y mucho más, nos servirá el PWM, que emula una señal analógica a partir de una señal digital.

    Las siglas PWM vienen de Pulse Width Modultation, o Modulación de Ancho de Pulso.

    Lo que hace este tipo de señal es emitir, en lugar de una señal continua en nuestra salida, emite una serie de pulsos que podremos variar su duración pero con una frecuencia constante de aproximadamente 490Hz, de manera que la tensión promedio resultante, es directamente proporcional a la duración de estos dentro del rango de nuestro periodo, es decir, cuanto más juntos estén esos pulsos de +5v, mayor será la tensión promedio de nuestra salida, y cuanto más distantes sean estos, menor será dicha tensión:

  • 8/17/2019 Guion Practicas Arduino

    12/25

     

    Con t