Manual de Arduino:

Conociendo un nuevo mundo

Manual de

Arduino:

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PARPADEO DE UN LED

Se trata de hacer que un led se encienda y se apague según unos intervalos definidos en el código

del sketch.

Los LEDs tienen polaridad, lo que significa que solo encenderán si

los orientas debidamente. Generalmente el terminal más largo es el

positivo y deberá estar conectado al pin 13. El terminal corto debe

conectarse con la tierra (GND); adicionalmente el bulbo del LED

tiene un borde plano en su extremo. Si el LED no enciende, trata de

conectarlo de manera opuesta, intercambiando los terminales de

posición (no dañaras el LED si lo conectas en sentido opuesto por un periodo de tiempo corto).

Esquema:

La conexión se basa en colocar un led conectado al arduino a cualquier pin digital, a través de

una resistencia de 220 ohmnios conectado a GND.

Código:

En cuanto al código, a continuación detallamos cada línea con la instrucción a realizarse.

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SENSOR DE TEMPERATURA LM35

El LM35 es un sensor de temperatura con una precisión calibrada

de 1 ºC. Su rango de medición abarca desde -55 °C hasta 150 °C. La

salida es lineal y cada grado Celsius equivale a 10 mV, por lo tanto:

El LM35 no requiere de circuitos adicionales para calibrarlo

externamente. La baja impedancia de salida, su salida lineal y su

precisa calibración hace posible que esté integrado sea instalado

fácilmente en un circuito de control. Debido a su baja corriente de alimentación se produce un

efecto de auto calentamiento muy reducido. Se encuentra en diferentes tipos de encapsulado, el

más común es el TO-92, utilizada por transistores de baja potencia.

Esquema:

En la conexión simplemente ira conectado el pin del medio del LM35 a un pin analógico del

arduino, en este caso A0, y su respectiva parte de alimentación.

Código:

Realizamos el código y a continuación abrimos el monitor serial para visualizar los datos.

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SENSOR PIR

Los sensores infrarrojos pasivos (PIR) son dispositivos para la

detección de movimiento. Son baratos, pequeños, de baja

potencia, y fáciles de usar. Por esta razón son frecuentemente

usados en aplicaciones domóticas o sistemas de seguridad.

Los sensores PIR se basan en la medición de la radiación

infrarroja. Todos los cuerpos (vivos o no) emiten una cierta

cantidad de energía infrarroja, mayor cuanto mayor es su

temperatura.

De esta forma, si un objeto atraviesa uno de los campos se genera una señal eléctrica diferencial,

que es captada por el sensor, y se emite una señal digital.

Conexión:

Conectaremos el sensor a cualquier pin digital y el led para poder visualizar si hay movimiento.

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Código:

Realizamos el código según lo exigido, si hay movimiento el led este encendido caso contrario

el led estará apagado.

SENSOR ULTRASONICO HCSR04

Un sensor de ultrasonidos es un dispositivo para medir distancias. Su funcionamiento se

base en el envío de un pulso de alta frecuencia, no audible por el ser humano. Este pulso rebota

en los objetos cercanos y es reflejado hacia el sensor, midiendo el tiempo entre pulsos,

conociendo la velocidad del sonido, podemos estimar la distancia del objeto contra cuya

superficie impacto el impulso de ultrasonidos. El rango de medición teórico del sensor HC-SR04

es de 2cm a 400 cm, con una resolución de 0.3cm.

El sensor se basa simplemente en medir el tiempo entre el envío y la recepción de un pulso

sonoro. Sabemos que la velocidad del sonido es 343 m/s en condiciones de temperatura 20 ºC,

50% de humedad, presión atmosférica a nivel del mar. Transformando unidades resulta.

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Es decir, el sonido tarda 29,2 microsegundos en recorrer un centímetro. Por tanto, podemos

obtener la distancia a partir del tiempo entre la emisión y recepción del pulso mediante la

siguiente ecuación.

Esquema:

Conectamos los pines Trigger y Echo a pines digitales y su respectiva alimentación del sensor a

5v.

Código:

Realizamos el código de acuerdo a lo indicado en el esquema, trabajando con los pines trigger y

echo según lo abordado en la introducción, y luego visualizaremos en el monitor serial.

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KEYPAD 4X4

Un teclado es un ordenamiento de pulsadores para así generar dígitos y caracteres al trabajar con un microcontrolador.

Con el teclado hacia arriba, de izquierda a derecha, los pines 1 al 4 son los pines de fila y los pines del 5 al 8 son los pines de columna.

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Esquema:

Conectamos los 8 pines del teclado en 8 pines digitales del arduino cualesquiera como se

muestra en la imagen.

Código:

Realizamos el código utilizando la librería Keypad.h, en la cual en el siguiente ejemplo

mostraremos el carácter que presionemos en el monitor serial.

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PANTALLA LCD 16x2

Pantalla LCD (Liquid Crystal Display) es un módulo de

visualización electrónica y encontrar una amplia gama de

aplicaciones. Una pantalla LCD de 16x2 es un módulo

muy básico y es muy utilizado en diversos dispositivos y

circuitos.; fácilmente programables; no tienen limitación

de visualización especiales y aun personajes

personalizados (a diferencia de en siete segmentos),

animaciones y demás.

Un LCD 16x2 significa que puede mostrar 16 caracteres por línea y hay 2 tales líneas. En este

LCD cada personaje se muestra en la matriz de píxeles 5x7. Este LCD tiene dos registros, es decir,

del sistema y de datos.

El registro de comando almacena las instrucciones de comandos dados a la pantalla LCD. Un

comando es una instrucción dada a LCD para hacer una tarea predefinida como inicializarlo,

despejando su pantalla, ajustar la posición del cursor, el control de pantalla, etc.

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Esquema:

Trabajaremos la conexión de 4 bits del lcd (D4-D7), asi como la alimentación y el led del lcd, un

detalle importante es el pin 3 que se conecta a un potenciómetro para regular el contraste.

Codigo:

Utilizaremos la librería LiquidCrystal.h para este caso lo que haremos es imprimir un mensaje

en la pantalla en ambas filas.

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LCD + ULTRASONICO

Lo que haremos ahora es combinar los dispositivos ya trabajados, en este caso

utilizaremos el sensor ultrasónico para medir distancia y cuyo valor lo mostraremos en la

pantalla LCD16x2.

Esquema:

Conectamos el sensor y la pantalla de acuerdo a lo ya visto anteriormente.

CODIGO:

Pasamos a realizar el programa obteniendo la distancia a travez del sensor y el valor mostrarlo

en la pantalla LCD.

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ARDUINO + ANDROID

APP INVENTOR

Es una plataforma de Google Labs para crear aplicaciones de software

para el sistema operativo Android. De forma visual y a partir de un

conjunto de herramientas básicas, el usuario puede ir enlazando una

serie de bloques para crear la aplicación. El sistema es gratuito y se

puede descargar fácilmente de la web. Las aplicaciones fruto de App

Inventor están limitadas por su simplicidad, aunque permiten cubrir

un gran número de necesidades básicas en un dispositivo móvil.

Con Google App Inventor, se espera un incremento importante en el número de aplicaciones

para Android debido a dos grandes factores: la simplicidad de uso, que facilitará la aparición de

un gran número de nuevas aplicaciones; y Google Play, el centro de distribución de aplicaciones

para Android donde cualquier usuario puede distribuir sus creaciones libremente.

Para poder realizar la aplicación en Android, usamos un servicio web desarrollado por el MIT,

actualmente este servicio web es gratuito.

Ingresamos a la web: http://ai2.appinventor.mit.edu/

La ventana que nos mostrara al crear un nuevo proyecto es la siguiente en la cual

desarrollaremos el diseñador es decir lo que veremos en nuestra aplicación.

La siguiente ventana en la que se trabajara es el diagrama de bloques donde se definirá las

rutinas que realizara cada parte incluida en el diseñador.

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MODULO BLUETOOTH HC05

Los módulos HC-05 y HC-06 son módulos de Bluetooth que

podemos usar para conectar comunicar con Arduino por

Bluetooth, la tecnología Bluetooth en uno de los mejores

medios para comunicarnos de forma inalámbrica con Arduino.

Por ejemplo, podemos emplearlo para controlar un robot

desde el móvil o Tablet, o recibir mediciones en un ordenador

para registrarlas en un servidor web.

Utilizar el módulo de Bluetooth requiere el uso de un puerto

de serie de nuestra placa Arduino. Por tanto, mientras usemos el módulo de Bluetooth no

podremos usar el puerto de serie en las placas modelo Uno, Mini, y Nano. En el modelo Mega no

tiene este problema, ya que incorpora 4 puertos de serie.

Mientras estemos cargando un nuevo programa en la placa Arduino tenemos que desconectar el

módulo Bluetooth, dado que la programación se realiza a través del puerto de serie.

La conexión es sencilla. Alimentamos mediante Vcc y GND. Posteriormente conectamos el TXD

(pin de transmisión) y RXD (pin de recepción) a los opuestos de la placa Arduino (cada TXD a

un RXD). Así quedarían las conexiones del módulo, con los pines de Arduino.

ENCENDIDO DE UN LED CON APP INVENTOR

En este ejemplo veremos el encendido y el apagado de un led con una App en Android con la

plataforma MIT APP INVENTOR.

Esquema:

Conectaremos el led en cualquier pin digital en este caso el 13, y el modulo bluetooth

conectamos el pin TXD al pin RX0 del arduino y el pin RXD al TXD del arduino.

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Codigo:

Se trabajara con la comunicación serial entonces aquí veremos las instrucciones de este tipo de

comunicación en este ejemplo para lo cual recibiremos caracteres del módulo bluetooth y de

acuerdo a ello se definirá cada instrucción. En este caso al recibir el carácter A el led se encenderá

y cuando se reciba B el led se apagara.

Aplicación en App inventor:

En la ventana del diseñador colocaremos los botones necesarios para poder enviar los

caracteres, además de darle formato a la aplicación.

En el diagrama de bloques definiremos lo que hará cada botón en este caso al presionar el

button1 se enviara el carácter A y si se presiona el button2 enviara el carácter B.

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CONTROL DE VOZ CON ANDROID

Lo que se hará a continuación será el control de encendido y apagado mediante la voz, para lo

cual se desarrollará la aplicación con este fin.

Esquema:

Colocamos el led y el modulo bluetooth como vimos anteriormente.

Código:

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Aplicación en MIT APP INVENTOR:

En la ventana del diseñador colocaremos los accesorios necesarios así como el bloque de

reconocimiento de voz.

En el diagrama de bloques le asignaremos las condiciones necesarias a realizarse para cada

bloque que se tiene, como se muestra en la imagen.

Descargamos la aplicación a nuestro Smartphone y se necesitara estar conectado a internet

para poder utilizar el reconocimiento de voz de Google.

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MODULO ETHERNET ENC28J50

Veremos el funcionamiento del Módulo Ethernet, basado en el chip

ENC28J60. Además de una introducción a los protocolos con los que

trabaja Empezando por el SPI.

Protocolos de comunicación: SPI

SPI es un protocolo serial síncrono que se utiliza para comunicar un

microcontrolador con otro y con periféricos a distancias cortas. Para

hacer una conexión SPI siempre habrá un dispositivo maestro (usualmente un

microcontrolador) que controlará uno o varios periféricos (esclavos), se utilizan por lo generar

3 líneas de conexión y una de selección que son:

* SO o MISO (Master In Slave Out). La línea que utiliza el esclavo para enviar datos al maestro

* SI o MOSI (Master Out Slave In). Datos del maestro al esclavo.

* SCK (Serial clock). Pulsos de reloj para sincronizar la comunicación.

* CS o Select. Se usa por el master para habilitar o deshabilitar un determinado periférico.

Los microcontroladores Atmel incluyen las 4 líneas para usar protocolo SPI las cuales

obviamente están presentes en los pines del arduino.

Para el arduino UNO se deben usar:

Pin digital 10 para CS

Pin digital 11 para SI

Pin digital 12 para SO

Pin digital 13 para SCK

Conexión:

Conectamos los pines de la comunicación SPI del arduino a los pines del módulo y también

conectaremos un led y un potenciómetro para por manejar y visualizar desde la web el control

de estos parámetros.

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Código:

Es necesario descargar e importar a nuestro IDE de Arduino la librería Ethercard.h.

Una vez importado la librería escribimos el siguiente sketch donde controlaremos el encendido

y apagado del led y la visualización de la lectura analógica del potenciómetro todo esto a través

de la web.

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Probar desde el servidor web:

Ahora desde un navegador web de nuestra laptop, celular o tablet, accedemos a nuestro

Arduino escribiendo la IP (para nuestro ejemplo 192.168.1.177) en el navegador.

Modificando el código HTML se pueden lograr diseños da páginas más complejas, se pueden

agregar imágenes, cambiar la fuente y tamaño del texto, agregar tablas, pero esto dependerá de

la habilidad de programación en HTML que tengamos.

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MODULO SHIELD ETHERNET

En este tutorial mostrare como encender/apagar un led desde un servidor web, para ello

configuraremos la shield Ethernet y aprenderemos a crear un servidor web con conocimientos

básicos en html.

Conexión:

1. Montar el shield Ethernet sobre Arduino.

2. Conectar por medio del cable con conectores RJ45 el Router y la Ethernet shield.

3. Conectar arduino por medio de su USB a la computadora.

Esquema:

Conectamos un led al arduino junto con el shield lo cual lo controlaremos desde la web.

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Código:

Trabajaremos con las librerías Ethernet.h y SPI.h, definiremos las órdenes para que el led se

prenda y apague desde el servidor web, en este caso se recomienda manejo básico de HTML

para poder desarrollar la página web.

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Probar el servidor web:

Para probar el servidor web lo único que debemos hacer es ir a nuestro navegador favorito e ingresar la IP del servidor web que creamos en la barra de navegación. Aquí lo probamos desde la computadora.

Aquí lo probamos desde un celular poniendo en el buscador la dirección IP del arduino.