Kit 136 elementos

Todo los códigos, diagramas y librerías están disponibles en el siguiente enlace.

 Introducción:

En esta lección aprenderás como instalar el IDE de arduino, el cual es necesario para crear, compilar y subir los diferentes programas que desarrollarás a lo largo del curso.

Procedimiento:

Lo primero que debes hacer es dirigirte a la página oficial de arduino.cc e ir a la sección de descargas “Download” y descargar la versión mas nueva, tal como se muestra en la imagen 0.1

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Imagen 0.1

Una vez descargado lo instalas, además de instalar el software también se instalarán los controladores (Drivers) necesarios para que la computadora reconozca al arduino como tal en las siguientes capturas muestran como instalarlo paso a paso.

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Como compilar y subir un programa a arduino

Una vez instalado abres el programa y te mostrara una imagen como la siguiente:

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Enseguida ve a archivo->ejemplos->basic y elige blink te mostrara una pantalla como la de la imagen.

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Después debes seleccionar la placa que vas a utilizar, para ello dirígete a herramientas.

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Antes de ir al ultimo paso debes seleccionar el puerto COM que le asigno tu computadora al arduino en este caso el COM8.

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Por ultimo compila y carga el programa haciendo click en el siguiente icono.

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Practica 2 Entrada digital

Introducción:

Para esta practica aprenderás como encender un led por medio de un botón pulsador a través de una entrada digital.

Esta práctica una base importante, cuando desarrolles tus propios proyectos el botón cambiará por un sensor, el cual lo más probable es que entregue una salida digital, pero todo depende del sensor. Mientras que el led será sustituido por cualquier actuador con su debida etapa de potencia.

 

Desarrollo:

El programa hará que encienda un led cada que se presione un botón.

 

Lista de material:

-1 Protoboard

-1 Arduino UNO

-Cables dupont Macho a Macho

-1 Botón

-1 Led

-2 Resistencias 1K

 

Lo primero que debes hacer es armar un circuito tal como se muestra en el diagrama de la Imagen 2.1 También puedes guiarte por la visualización de componentes imagen 2.2

2-1

 

2-2

 

Una vez terminado de armar el circuito en físico debería quedarte como en la imagen 2.2.1

2-2-1
Programa:

Lo siguiente que debes hacer es descargar el código, enseguida crea tu propia copia.

Declarar variables imagen 2.3

2-3
Las variables Pin_Boton y Pin_Led no cambiarán su valor a lo largo del programa se declaran como constantes. Mientras que la variable Estado no es constante ya que cambiará según se presione o no el botón.

Para saber si se presiono o no el botón utilizamos una estructura de control en programación llamada if-else, en la imagen 2.4 podemos observar como es la estructura.

2-4
Si la expresión que se encuentra dentro de los paréntesis de if se cumple se ejecutará lo que esté dentro de las llaves { } que en este caso es encender el led pero puede cambiarse por cualquier otra instrucción y si no, es decir “Else” apagaremos el led.

Por último conecta el arduino a la computadora, compila y sube el programa que acabas de hacer tal como lo hiciste en la práctica anterior.

 

Practica mas:

Agrega un delay para que el led se mantenga encendido 1 segundo y se apague después.

 

Practica 3 Display 7 segmentos

Introducción:

En esta  aprenderás cómo utilizar un display de 7 segmentos en específico el de cátodo común,existen 2 tipos, como se mencionó anteriormente el de cátodo común y ánodo común, en la imagen 3.0 se puede observar cómo es internamente un display, el cual no es más que un conjunto de leds, que al encender varios segmentos se pueden formar los número del 0 al 9.

3-0

Desarrollo:

El programa mostrará en un display de 7 segmentos la cuenta del 0-9 cuando llegue a 9 se reseteara el contador automáticamente.

 

Lista de material:

-1 Protoboard

-1 Arduino Uno

-1 Display 7 segmentos catodo comun

-7 Resistencias de 1K

-Cables dupont

 

Lo primero que debes hacer es armar el circuito de la imagen 3.1 y tendría que verse como el circuito físico imagen 3.2

Imagen 3.1

 

Imagen 3.2

Programa:

Lo siguiente que debes hacer es dirigirte a la carpeta “P3_Display_7_Segmentos” y abrir el programa de arduino, enseguida crea tu propia copia.

Puedes modificar los pines a tu gusto pero debes recordar hacer los cambios en el circuito, enseguida se crea la variable Número que va a ser la encargada de llevar la cuenta. imagen 3.3

Imagen 3.3

En la imagen 3.4 se puede observar un extracto de código , ahí resalta la estructura Switch, esta estructura evalúa la variable que esté dentro del paréntesis si la variable vale 0 (case 0:)

debe mostrar un cero en el display, para lograrlo debes encender todos los segmentos excepto el g.Dentro del switch case se encuentran los casos del 0 al 9 con la combinación adecuada de los segmentos para mostrar en el display en número correspondiente a la cuenta.
3-4

Reto

Ahora intenta combinar este programa con el programa pasado, es decir agregar un botón y cuando se presione en lugar de encender una led incrementa la cuenta.

Código

 

Practica 4 Buzzer activo 

introducción:

Buzzer o zumbador activo, es capaz de producir un “Zumbido” cuando se alimenta con 5V, es muy útil para usarlo como alarma.

Desarrollo:

El buzzer generará una alarma , el tiempo que dura encendido y el tiempo que dura apagado es programable.

 

Lista de material:

-1 Arduino Uno

-1 Protoboard

-1 Buzzer activo

– Cables dupont

 

Lo primero que debes hacer es armar el circuito tal como se muestra en la imagen 4.0

4-0

Enseguida carga el programa a la placa arduino, el programa se encuentra en “P4_Buzzer_Activo

En la imagen 4.1 podemos observar el programa, no es más difícil que encender un led, de hecho no tiene complicación es el mismo principio del blinker de la práctica 1, El buzzer funcionara cuando este energizado con 5V, ahora puedes utilizarlo como una alarma audible para cualquier aplicación que necesite.

4-1

Código

 

Practica 5 Buzzer pasivo

Introducción:

Un buzzer pasivo o un altavoz son dispositivos que permiten convertir una señal eléctrica en una onda de sonido. Estos dispositivos no disponen de electrónica interna, por lo que tenemos que proporcionar una señal eléctrica para conseguir el sonido deseado.

Desarrollo:

A pesar de tener la complejidad de proporcionar y controlar nosotros la señal eléctrica, los buzzer pasivos y de los altavoces tienen la ventaja de que podemos variar el tono emitido modificando la señal que aplicamos al altavoz, lo que nos permite generar melodías.

Lista de materiales:

-1 Arduino Uno

-1 Protoboard

-1 Buzzer pasivo

– Cables dupont

 

Lo primero que debes hacer es armar el siguiente circuito imagen 5.0, una vez armado el circuito se vería como en la imagen 5.1

5-0
Imagen 5.1

Arduino dispone de 2 funciones que nos permiten generar fácilmente señales eléctricas para convertir en sonido, usando cualquiera de las salidas digitales disponibles.

Estas funciones son tone() y noTone() imagen 5.2  y, como su nombre indica, permiten generar o detener la señal del tono en un pin.

Imagen 5.2

Para probar el buzzer pasivo usaremos la dos funciones mencionadas, el codigo queria como el de la imagen 5.3, guarda tu propia copia y subelo a la placa arduino

Imagen 5.3

Ahora sabes como funciona un buzzer pasivo y puedes implementarlo en tu nuevo proyecto, como algo extra puedes probar el código “P5_Buzzer_Pasivo_SuperMario” el cual es la melodía de super mario bros.

Codigo

 

Practica 6 LDR

Introducción:

El dispositivo clave en esta práctica es la LDR la cual se define como un componente cuya resistencia varía sensiblemente con la cantidad de luz percibida. La relación entre la intensidad lumínica y el valor de la resistencia no es lineal.

Su comportamiento es el siguiente:
Más luz = menor resistencia eléctrica
Menos luz = mayor resistencia eléctrica

Se le agrego la posibilidad de calibrar, agregando un potenciómetro y usarlo como divisor de tensión gracias al divisor es posible calibrar, es decir ajustar la sensibilidad a la luz y poder calibrar conforme a la luz que quiera que encienda el led o apague.

Desarrollo:

Lista de material:

-1 Arduino Uno

-1 Protoboard

-1 Potenciómetro 10K

-1 Resistencia 1K

-1 Led

– Cables dupont

 

Lo primero que debes hacer es armar el siguiente circuito imagen 6.0, en la imagen 6.1 se puede observar el circuito físico ya armado.

6-0

 

6-1

Programa:

En la imagen 6.2 se muestra el código, también está disponible en la carpeta P6_LDR.

Se definen los pines como enteros constantes, y la única variable que se modificará constantemente será el valor de la LDR, es decir la entrada analogica A0.

Los ADC (ó CAD) se utilizan para convertir señales analógicas de voltaje ó corriente, proporcionadas por sensores, típicamente tienen un rango de salida de 0-5 volts, en un valor binario que puede ser manejado digitalmente por el programa de aplicación del sistema microcontrolador es decir para 0v habrá un 0  y para 5v habra 1023.

crea una copio y modificarlo a tu gusto, como lo has estado haciendo a lo largo de las prácticas.
6-2

Código

 

Practica 7 Sensor de temperatura LM35 y led RGB

Introducción:

La salida del LM35 es lineal con la temperatura, incrementando el valor a razón de 10mV por cada grado centígrado. El rango de medición es de -55ºC (-550mV) a 150ºC (1500 mV). Su precisión a temperatura ambiente es de 0,5ºC. También puedes checar la hoja de datos del fabricante para más información.

Un LED RGB es en realidad la unión de tres LEDs de los colores básicos (Rojo,verde,Azul), en un encapsulado común, compartiendo el cátodo.

Lista de materiales:

-1 Arduino UNO

-1 Protoboard

-1 Led RGB

-1 LM35

-3 Resistencias 1K

– Cables dupont

 

Lo primero que debes hacer es armar el circuito de la imagen 7.0 en la imagen 7.1 se puede observar el circuito ya montado.

7-0
7-1
Programa:

El programa medirá la temperatura y si la temperatura es menor o igual a la Temperatura_Minima el led encenderá de color Azul, si la temperatura es mayor al valor de la Temperatura_Minima pero menor al valor de la Temperatura_Maxima el led encenderá de color verde por último si la temperatura es mayor al valor de la Temperatura_Maxima el led encenderá de color Rojo. El valor de la temperatura será mostrada en el monitor Serial.

 

Lo primero que se hace es crear las variables, definir los pines como salidas tal como se muestra en la imagen 7.2

Para mostrar mensajes en este caso la temperatura nos apoyamos del puerto serial, este se inicializa a 9600, una vez inicializado se puede mostrar variables, texto, con la sentencia Serial.print(“Texto”); o para mostrar el valor de una variable Serial.print(Nombre_Variable); hacer saltos de línea con “\n” o agregando al print “ln”  quedando de la siguiente manera Serial.println(“Texto”);
Lo siguiente que debes hacer es leer los datos obtenidos por el Lm35 y almacenarlos en la variable Temperatura. Ahora con es momento de hacer el cálculo de la temperatura, si el sensor por cada mv es equivalente a 1°C, el algoritmo para obtener la temperatura queda de la siguiente manera, Temperatura = 5.0*Temperatura*100.0/1024.0;

7-2

por último se crean las condiciones para que el led encienda, algo nuevo sería el operador “&&” es equivalente a tener una AND lógica. En otras palabras si se tiene la siguiente linea de código:

if(Expresion1==1&& Expresion2==0)

{

Codigo;

}

 

La sentencia if evalúa si la Expresión 1 es igual a uno y si la expresión 2 es igual a 0, si las dos condiciones se cumlen se ejecutara el codigo, si una de las dos no se cumple no se ejecutara el codigo, eso es lo que hace el operador &&.

La medición de la temperatura se hará cada medio segundo, esto se logra poniendo un delay de 500 ms al final del código.
Por ultimo carga el programa, y en seguida da click en monitor serial imagen 7.4 , en la imagen 7.5 se puede observar la temperatura que esta sensando el LM35.7-3

7-4

7-5

Código

 

Practica 8 Matriz 8×8

ntroducción:

Una matriz es un arreglo de diodos led dentro del mismo encapsulado, estos se distribuyen en filas y columnas, el 74hc595 es un registro de desplazamiento de 8 bit con una entrada serie y salida paralelo, la gran utilidad de esto es poder utilizar y controlar ocho salidas con tan solo 3 pines ,normalmente si se desea conectar la matriz se necesitan 16 pines para controlarla, pero se utilizara 2 registros de desplazamiento y solo usaremos 6 pines del arduino ahorrando 10 pines.

Desarrollo:

Lista de material:

-1 arduino

-1 protoboard

-1 Matriz 8×8

-2 74hc595

-8 Resistencias de 1K

-16 Cables dupont Macho – Hembra

– Cables dupont Macho – Macho

 

Lo primero que debes hacer es es armar el circuito de la imagen 8.0

8-0
En la imagen 8.1 se puede observar una muesca en un solo lado de la matriz, eso indica que es la parte frontal y que desde ahí empezamos a contar de izquierda a derecha los pines.

 

8-1
En la imagen 8.2 se puede observar el circuito ya montado, es importante que las conexiones las hagas correctamente ya que si una sola conexión está mal no funcionara.

 

Programa

Una vez conectado y revisado las conexiones es momento de programar, mostraremos los datos de la imagen 8.2, en la matriz se verían todos los leds apagados excepto uno, números es un arreglo de 8 posibles combinaciones. para desplazar los datos se usa un ciclo for, para realizar esto con ayuda de la función “ shiftOut” para conocer más acerca de esta función ingresa al siguiente enlace.

8-2
Para pasar los datos entre columnas y filas imagen 8.3 se repite el proceso quedando dos ciclos for anidados es decir uno después de otro, haci cuando termine de desplazar los datos de la primer columna se pase a la siguiente.

8-3
Ahora carga el programa al arduino y deberás ver cómo encender cada led uno por uno tal como se muestra en la imagen 8.4

8-4

Codigo

 

Practica 9 Sensor de vibración

Introducción:

Un sensor de vibración es un dispositivo que reacciona ante movimientos bruscos, golpes, o vibraciones, pero no a movimientos constantes o progresivos. En el caso de detectar una vibración genera una señal digital, que cesa al finalizar la vibración.

El dispositivo dispone de un cilindro, con dos contactos. Uno de los contactos está unido a una varilla metálica ubicada en el centro del cilindro. A su alrededor, el otro contacto se arrolla a su alrededor en forma de muelle imagen 9.0

En caso de una vibración, el muelle se deforma por efecto de la inercia, estableciendo contacto en varios puntos con el contacto fijo. De esta forma, se establece una conexión eléctrica entre ambos contactos, que puede ser leída con un microprocesador
9-0

Lista de material:

-1 Arduino Uno

-1 Protoboard

-1 Sensor de vibración

-1 Led

-1 Resistencia 1K

– Cables dupont Macho a macho

 

Desarrollo:

Lo primero que debes hacer es armar el circuito de la imagen 9.1
9-1
Programa: Cada que se detecte una vibración menor a 50 ms el led encenderá, puedes modificar el pin del led o la entrada del sensor, siéntete libre para modificarlo, una vez subido el programa a arduino cada que se registre una vibración fuerte o movimiento brusco el led encenderá, en la imagen 9.2 se puede observar el circuito ya montado
9-2

Código

 

Practica 10 Receptor infrarrojo

Introducción

En esta práctica aprenderás cómo utilizar un receptor infrarrojo con la ayuda de la librería “IRRemote.h”, crearás tu propia función para controlar cuántas veces debe prender y apagar el led.

 

Lista de material:

-1 Arduino Uno

-1 Protoboard

-1 Receptor infrarrojo

-1 Control

-1 Resistencia 1K

-1 Led

– Cables dupont Macho a macho

 

Desarrollo:

Lo primero que debes hacer es armar el circuito de la imagen 10.0
10-0
Programa:

El programa es capaz de decodificar la señal de cualquier control infrarrojo, imprimirá el codigo que envia dicho control y apartir de ahi controlar un led para que prenda un determinado número de veces.

Ahora para conocer los datos que envía cada botón del control remoto que quieras usar debes de descomentar la linea de codigo de la imagen 10.1

10-1
Una vez hecho lo anterior compila y carga el programa al arduino, enseguida abre el monitor serial y cuando presiones un botón de tu control verás algo parecido a la imagen 10.2

10-2
Ese código cambiará no será igual en todos los controles por lo tanto debes modificar el programa a tus necesidades, una vez identificado el número que envía el control se pega el número en el primer “ifimagen 10.3

10-3
Si el código que recibe el receptor es igual al del botón 1 osea el codigo que se copió en el paso anterior se ejecutará la función Blink, en la imagen 10.4 se puede observar el cuerpo de la función

 

10-4
Esta función recibe como parámetro un número entero, el cual servirá para controlar el ciclo “FOR” y determinar las veces que se debe repetir, en este caso, el número de veces que tiene que prender y apagar el led.

 

En la imagen 10.5 se puede observar el circuito físico. Ahora es momento de probar tu programa, esta práctica se puede modificar para que haga lo que quieras cuando se presione un determinado botón intenta agregando un Led RGB.
10-5

Código

 

 

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