ARDUINO

3

instituto tecnolgico de mexicaliLa tecnologa para el bien de la humanidad

Interfaces y Redes Industriales

Trabajo:Arduino

alumno:Ortega Garzn Francisco

No. De Control:10490606

Maestro:Ing. Ortega Nazario Alejandro

Mexicali, Baja California a 18 de Mayo de 2014

arduino Volumen 1/Nmero 1arduino, qu es?, para qu sirve?Microprocesador SAMD21 a 48MHZ con Tecnologa EDBG de ATMEL.

Es una plataforma o multiplataforma de hardware libre de diseos de productos electrnicos al alcance de todos los ususarios. Basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseada para facilitar el uso de la electrnica en proyectos multidisciplinarios.Cmo surgio la idea de ARDUINO?Esta plataforma de hardware libre multidisciplinario naci en Italia, en el Instituto Italiano de Diseo Interactivo Ivrea, una escuela donde los proyectos estudiantiles se basaban en microcontroladores en su mayora.Arduino surgi de una necesidad, la de contar con un dispositivo de bajo coste, para utilizar en clase con los alumnos, y que funcionase bajo cualquier sistema operativo. En el ao 2005, en Ivrea coincidieron todos los actores de esta historia.Despus de queHernandodesarrollara Wiring pensamos en como hacer toda la plataforma ms simple, ms barata y sencilla de usar. Se comenz a reimplementar todo como un proyecto open source para que todo el mundo pudiera venir y ayudar, contribuir.. Casey Reas.Ms historiaEl lenguaje de programacin de Arduino es una implementacin de Wiring que a su vez se basa en Processing, Actualmente yase han creado oficialmentems de 120 mil placas Arduino. En cuanto a ventas, Nathan Seidle, CEO desparkfun.comdice que han vendido 40.000 unidades de la versin Arduino USB (montada, probada y lista para funcionar).gama de placas?

S, arduino es una gama de placas. Porqu surgi arduino? Arduino surgi hace algunos aos en Italia cuando los estudiantes de ingeniera no podan costear las placas que se utilizaban en ese entonces. Dichas placas eran placas BASIC que costaban ms de 100 dlares cada una. Si tenas que hacer un proyecto que llevaba 3 o ms placas fcilmente te gastabas ms de 400 euros en tu proyecto. Con esto en mente naci arduino, placas de cdigo abierto a un precio asequible. Para que te hagas una idea, tu placa de partida, la arduino UNO cuesta en torno a 17 euros mientras que placas ms sofisticadas se quedan en la lnea de los 40 euros, mucho ms baratos.qu se hace con estas placas?Lo genial de arduino es que las placas en cuestin vienen con una memoria flash a la que tu le cargas un programa. El programa se lo cargas por USB y puede ser cualquier cosa. Por ejemplo puedes programar tu placa para encender una luz, activar un ventilador o incluso ir tan lejos como para crear tu propio robot. Con un poco de creatividad y conocimientos verdaderamente mnimos de arduino puedes crear prcticamente cualquier cosa.

carctersticas generales de la placaSe trata de una placa open hardware por lo que su diseo es de libre distribucin y utilizacin, que incluso podemos construirnos nosotros mismos (En la Figura 1 se observa el aspecto de la placa). En la siguiente web puede encontrarse mucha informacin relativa a la placa. El programa se implementar haciendo uso del entorno de programacin propio de arduino y se transferir empleando un cable USB. Si bien en el caso de la placa USB no es preciso utilizar una fuente de alimentacin externa, ya que el propio cable USB la proporciona, para la realizacin de algunos de los experimentos prcticos s que ser necesario disponer de una fuente de alimentacin externa ya que la alimentacin proporcionada por el USB puede no ser suficiente. El voltaje de la fuente puede estar entre 6 y 25 Voltios.

entorno de desarrolloPara programar la placa es necesario descargarse de la pgina web de Arduino el entorno de desarrollo (IDE). Se dispone de versiones para Windows y para MAC, as como las fuentes para compilarlas en LINUX. En la Figura 2 se muestra el aspecto del entorno de programacin. En el caso de disponer de una placa USB es necesario instalar los drivers FTDI. Estos drivers vienen incluidos en el paquete de Arduino mencionado anteriormente. Existen en la web versiones para distintos sistemas operativos.

a) Compilar Programa, b) Boton de Reset, c)Transferir Programa a la placa

Lo primero que tenemos que hacer para comenzar a trabajar con el entorno de desarrollo de arduino es configurar las comunicaciones entre la placa Arduino y el PC. Para ello deberemos abrir en el men "Tools"la opcin "Serial Port". En esta opcin deberemos seleccionar el puerto serie al que est conectada nuestra placa. En Windows, si desconocemos el puerto al que est conectado nuestra placa podemos descubrirlo a travs del Administrador de dispositivos (Puertos COM & LPT/ USB Serial Port).El primer paso para comprobar que todo lo que hemos hecho hasta ahora est bien y familiarizarnos con el interfaz de desarrollo, es abrir uno de los ejemplos. Se recomienda abrir el ejemplo "Blink". Para ello debemos acceder a travs del men File ( Sketchbook ( Examples ( Digital ( Blink.El ejemplo "Blink" lo nico que hace es parpadear un LED que est colocado en el pin nmero 13 de la placa. Vamos a ver qu hay que hacer para subir el programa a la placa Arduino. Primero comprobamos que el cdigo fuente es el correcto. Para ello pulsamos el botn de verificacin de cdigo que tiene forma de tringulo inclinado 90 grados (Figura 3.a). Si todo va bien deber aparecer un mensaje en la parte inferior de la interfaz indicando "Done compiling". Una vez que el cdigo ha sido verificado procederemos a cargarlo en la placa. Para ello tenemos que pulsar el botn de reset de la placa (Figura 3.b) e inmediatamente despus pulsar el botn que comienza la carga (Figura 3.c).Durante la carga del programa, en la placa USB, se encendern los LED que indican que se estn enviando y recibiendo informacin por el puerto serie: TX/RX. Si todo se ha realizado correctamente debe aparecer el mensaje "Done uploading". Ahora tan slo queda esperar unos 8 segundos aproximadamente para comprobar que todo ha salido bien. Si el led colocado en el pin 13 de la placa se enciende y se apaga cada segundo entonces todo ha ido bien. Por fin tenemos todo listo para empezar a trabajar con la placa Arduino.estructura bsica de un programaLa estructura bsica de programacin de Arduino es bastante simple y divide la ejecucin en dos partes: setup y loop. Setup() constituye la preparacin del programa y loop() es la ejecucin. En la funcin Setup() se incluye la declaracin de variables y se trata de la primera funcin que se ejecuta en el programa. Esta funcin se ejecuta una nica vez y es empleada para configurar el pinMode (p. ej. si un determinado pin digital es de entrada o salida) e inicializar la comunicacin serie. La funcin loop() incluye el cdigo a ser ejecutado continuamente (leyendo las entradas de la placa, salidas, etc.). void setup() { inMode(pin, OUTPUT); // Establece 'pin' como salida

} void loop() { digitalWrite(pin, HIGH);// Activa 'pin' delay(1000); // Pausa un segundo digitalWrite(pin, LOW); // Desactiva 'pin' delay(1000);}Como se observa en este bloque de cdigo cada instruccin acaba con ; y los comentarios se indican con //. Al igual que en C se pueden introducir bloques de comentarios con /* ... */.

funcionesSegmentar el cdigo en funciones permite al programador crear piezas modulares de cdigo que realizan una tarea definida y vuelven a la zona del programa en la que fueron llamadas. El caso tpico para crear un funcin es cuando uno necesita realizar la misma accin mltiples veces dentro de un mismo programa.Para programadores acostumbrados a utilizar BASIC las funciones en Arduino permiten (y extienden) la utilidad de usar subrutinas (GOSUB en BASIC).La estandarizacin de fragmentos de cdigo en funciones tiene diversas ventajas: Las funciones ayudan al programador a ser organizado. Adems ayudan a conceptualizar el programa. Las funciones codifican una accin en un lugar, as que slo deben ser depuradas de errores una vez. Reducen las posibilidades de error en modificaciones, si el cdigo debe ser cambiado. Las funciones hacen el sketch mas pequeo y mas compacto por que las secciones de cdigo se reutilizan varias veces. Hacen mas fcil la reutilizacin de cdigo en otros programas por hacerlo mas modular y, como efecto paralelo, usando funciones se obtiene un cdigo mas legible.Hay dos funciones necesarias en un sketch de Arduino: setup() y loop(). El resto de funciones debe ser definido fuera de las llaves de estas dos funciones. Como ejemplo vamos a crear una funcin muy simple que multiplica dos nmeros.

Ejemplo

Al "invocar" a nuestra pequea funcin le pasamos parametros del tipo de dato que ella espera.void loop{int i = 2;int j = 3;int k;

k = myMultiplyFunction(i, j); // k ahora contiene 6}

Nuestra funcin necesita serdeclaradafuera de cualquier otra funcin, por ello "myMultiplyFunction()" puede ir antes o despues de la funcin "loop()".El sketch completo podra ser algo como esto:void setup(){ Serial.begin(9600);}

void loop{ int i = 2;

int j = 3; int k;

k = myMultiplyFunction(i, j); // k ahora contiene 6 Serial.println(k); delay(500);}

int myMultiplyFunction(int x, int y){ int result; result = x * y; return result;}Otro ejemplo:Esta funcin leer un sensor cinco veces con analogRead() y calcular la media de las cinco lecturas. Escala los datos a 8 bits (0-255), los invierte y devuelve el resultado invertido.int ReadSens_and_Condition(){ int i; int sval;

for (i = 0; i < 5; i++){ sval = sval + analogRead(0); // sensor en pin analgico 0 }

sval = sval / 5; // media sval = sval / 4; // escala a 8 bits (0 - 255) sval = 255 - sval; // invierte el resultado return sval; // devuelve el resultado

}Para llamar a nuestra funcin solo tenemos que asignarla a una variable.int sens;

sens = ReadSens_and_Condition();

ARDUINO|INVESTIGACIN