CONTROL Y ROBTICA TECNOLOGA 4ESO IES JULIO REY

CONTROL Y ROBÓTICA TECNOLOGÍA 4ºESO IES JULIO REY PASTOR CURSO 2010 -11

Iniciación a LA ROBÓTICA con A La a r o R d a l o r t n o C µ D U I N O

¿Qué es Arduino? ► Arduino es una plataforma open-hardware basada en una sencilla placa con entradas y salidas (E/S), analógicas y digitales. ► Su corazón es el microcontrolador Atmega 328, un chip sencillo y de bajo coste que permite el desarrollo de múltiples diseños. Posee 32 KB y 8 bits. ► Al ser open-hardware tanto su diseño como su distribución es libre, puede utilizarse libremente para desarrollar cualquier tipo de proyecto sin tener que adquirir ningún tipo de licencia.

¿Para qué puedo utilizar Arduino? ► Las posibilidades de realizar desarrollos basados en Arduino tienen como límite la imaginación…. . § § Permite desarrollar objetos interactivos autónomos Objetos móviles: puede controlar hasta 6 servomotores Robots con diferentes sensores Controlar los semáforos de un cruce, etc. ► Puede conectarse a un PC a través del puerto USB: § Controlar el funcionamiento de una iluminación, invertir el giro de un motor y variar la velocidad de giro. § Conectar/desconectar aparatos de forma remota, …… § Controlar con el teclado el funcionamiento de los proyectos de Tecnología: grúas, barreras señalizadas, puentes levadizos, …. .

ELEMENTOS NECESARIOS Arduino USB EMPLEA Hardware CABLE USB Software PLACA

ELEMENTOS NECESARIOS HARDWARE

Placa Arduino (USB)

Cable de comunicaciones (USB) ► El cable USB debe tener un conector tipo A (para conectar al PC) y otro tipo B (para conectar a la placa) en sus extremos.

Fuentes de alimentación: ► Mediante el cable USB conectado al ordenador. ► Mediante pilas (6 -12 V) Conector para el USB Conector para pilas

¿Con qué elementos podemos interactuar?

PARTES PRINCIPALES DE LA PLACA Comenzando en el sentido de las agujas del reloj desde el centro de la parte superior: ► Pin de referencia analógica (naranja) ► Señal de tierra digital (verde claro) ► Pines digitales 2 -13 (verde) ► Pines digitales 0 -1 / entrada y salida del puerto serie: TX/RX (verde oscuro) ► Botón de reset (azul oscuro) ► Entrada del circuito del programador serie (azul turquesa) ► Pines de entrada analógica 0 -5 (azul claro) ► Pines de alimentación y tierra (fuerza: naranja, tierra: naranja claro) ► Entrada de la fuente de alimentación externa (6 -12 V DC) – X 1 (rosa) ► Conmuta entre fuente de alimentación externa o alimentación a través del puerto USB – SV 1 (violeta) ► Puerto USB (amarillo)

SOFTWARE

Entorno de desarrollo (IDE) ► Para programar la placa es necesario descargarse el entorno de desarrollo (IDE) de la página web de Arduino: http: //www. arduino. cc/en/ Main/Software ► Elegir el software de la versión que corresponda a la placa. En nuestro caso es Arduino 0018 ► Es necesario instalar los drivers FTDI.

Instalación

PASOS NECESARIOS n n n Descargar el software y guardarlo en la unidad C: Conectar la placa al ordenador Se inicia de forma automática el “Asistente para la instalación de nuevo Hardware” de Windows. Instalar los drivers del chip FTDI para que el PC lo reconozca. Sólo hay que indicar la ubicación de la carpeta en la que previamente hemos descomprimido los drivers.

Pantallas de Instalación de Arduino en Windows Al conectar la placa USB se abrirá automáticamente el “Asistente para nuevo hardware encontrado”:

Sólo hay que indicar la ubicación de la carpeta en la que previamente hemos descomprimido los drivers.

C: arduino-0018drivers: Contiene los drivers necesarios para hacer funcionar la placa Arduino FTDI USB Drivers.

Se abrirá de nuevo el asistente para nuevo hardware encontrado (los pasos son los mismos que antes)

Se instalará otro software correspondiente al USB Serial Port

Si todo ha ido bien el software de la placa estará instalado. Ya sólo queda ejecutar el fichero Arduino. exe para abrir la interfaz.

Configuración de las comunicaciones 1. Abrir la interfaz, mediante arduino. exe 2. Configurar el puerto USB al que tenemos conectada la placa .

En Windows, si desconocemos el puerto al que está conectado nuestra placa podemos descubrirlo a través del “Administrador de dispositivos”: PANEL DE CONTROL SISTEMA ADMINISTRADOR DE DISPOSITIVOS

Abriendo el primer ejemplo Se recomienda abrir el ejemplo”Blink” (parpadeo). Acceder a través del Menú File Examples Digital Blink

El ejemplo “blink” lo único que hace es parpadear un LED que esté colocado en el pin número 13 de la placa.

Subiendo el programa de ejemplo a la placa ► 1º Comprobamos que el código fuente es el correcto.

2º Deberá aparecer un mensaje en la parte inferior de la interfaz indicando “Done compiling”: (el código ha sido verificado) 3º Procederemos a cargarlo en la placa pulsando el botón que comienza la carga.

4º Durante la carga del programa, en la placa USB, se encenderán los LED que indican que se están enviando y recibiendo información por el puerto serie: TX/RX. 5ºSi todo se ha realizado correctamente debe aparecer el mensaje : “Done uploading” como el que se muestra a continuación:

6º Ahora tan sólo queda esperar unos 8 segundos aproximadamente para comprobar que todo ha salido bien. Si el led colocado en GND y el pin 13 de la placa se enciende y se apaga cada segundo entonces todo ha ido bien. Tenemos todo listo para empezar a trabajar con la placa Arduino.

Código del programa ejemplo “parpadeo” del Led int led. Pin = 13 Declaración de VARIABLES void setup() { pin. Mode(led. Pin, OUTPUT); } void loop() { digital. Write(led. Pin, HIGH) delay(1000) digital. Write(led. Pin, LOW) delay(1000) } CONFIGURACIÓN DE LOS PINES PROGRAMA QUE SE EJECUTA CICLICAMENTE (Bucle)

VIDEOS DE EJEMPLOS EJEMPLO 1 EJEMPLO 2 EJEMPLO 3

EJEMPLOS DE Aplicaciones prácticas 1. Intermitente 2. Alarma 3. Secuencia Básica de 3 LEDs 4. Lectura de un pulsador 5. Lectura de un sensor de inclinación 6. Potenciómetro: Lectura de señal Analógica 7. El coche fantástico 8. Estrella fugaz 9. Contador 10. Contador de 0 a 10 11. Entrada Analógica 12. Simulación de la luz de una vela 13. Construcción de un indicador de nivel 14. Encendido y apagado de una luz de manera analógica 15. Control de la iluminación de una lámpara. 16. Sensor de Luz o LDR 17. Sensor de temperatura o NTC 18. Sensor de Fuerza. 19. Generador de notas musicales 20. Toca tonos desde el puerto serie

21. Timbre de llamada 22. Enciende y apaga un número de veces un LED 23. Control de un motor de cc con un transistor 24. Control de un motor de cc con el driver L 293 D 25. Control de un motor: velocidad variable y sentido de giro variable 26. Control de un motor: velocidad variable y sentido de giro variable 27. Utilizar un relé para encender dispositivos de 220 V

PRÁCTICAS 1. Intermitente Se trata de realizar un ejercicio básico que consiste en encender y a pagar un led que conectamos en el PIN 13 de Arduino que lo configuramos como salida. El tiempo de encendido y apagado es de 1 segundo. En el caso de conectar a la salida Pin 13 no se necesita poner la resistencia de 220 ohmios en las demás salidas SI SIEMPRE

Placa Arduino