Arduino mundo de proyectos

 ARDUINO

introducción:
Arduino es una plataforma de hardware y software de código abierto, basada en una sencilla placa con entradas y salidas, analógicas y digitales, en un entorno de desarrollo que está basado en el lenguaje de programación Processing. Es decir, una plataforma de código abierto para prototipos electrónicos.
Al ser open source, tanto su diseño como su distribución, puede utilizarse libremente para el desarrollo de cualquier tipo de proyecto sin necesidad de licencia.
El proyecto fue concebido en Italia en el año 2005 por el zaragozano David Cuartielles, ingeniero electrónico y docente de la Universidad de Mälmo (Suecia) y Massimo Banzi, italiano, diseñador y desarrollador Web

características generales del Arduino

un concepto resumido de Arduino son el conocimiento básico de entradas/salidas

 datos relevantes

Microcontrolador ATmega328P
Tensión de funcionamiento 5V
Tensión de entrada (recomendado) 7-12V
Tensión de entrada (límite) 6-20V
Clavijas de E / S digitales 14 (de las cuales 6 proporcionan salida PWM)
PWM Pines digitales de E / S 6
Pines de entrada analógica 6
Corriente CC por Pin de E / S 20 mA
Corriente CC para 3.3V Pin 50 mA
Memoria Flash 32 KB (ATmega328P)
De los cuales 0,5 KB utilizados por bootloader
SRAM 2 KB (ATmega328P)
EEPROM 1 KB (ATmega328P)
Velocidad de reloj 16MHz
Led built in 13
Longitud 68.6 mm
Ancho 53,4 mm
Peso 25 g.

Hardware

    El hardware son los componentes electrónicos y físicos de la placa Arduino. Entre ellos vamos a utilizar los siguientes:

 Microcontrolador

    El microcontrolador es el dispositivo electrónico programable de la placa Arduino, es decir, que ejecuta un programa que previamente hemos escrito sus instrucciones para que realice una tarea de manera autónoma.

    El microcontrolador es del fabricante Atmel y en la placa Arduino UNO y otras tiene el modelo Atmel328. Más información de la placa aquí

    El microcontrolador dispone de unos pines de entrada/salida que se encargan de comunicarse con el exterior. En las patillas de entrada podemos conectar sensores para recibir datos del exterior, y en las patillas de salida podemos conectar actuadores para mandar órdenes e interactuar con el entorno físico.

 E/S digitales

    Los pines de entrada/salida digitales son los que trabajan con valores binarios: "1" corresponde a 5V y "0" corresponde a 0V.

    La placa Arduino tiene 14 pines configurables como entrada o salida digital  que operan a 0 ó 5 voltios. Cada pin puede proporcionar o recibir como máximo de corriente 40mA. Se puede ampliar 6 pines digitales más utilizando los pines de las entradas analógicas como digitales.

Entradas Analógicas

    Los pines de entrada analógica son 6 que utiliza un convertidor analógico/digital de 10 bits. Por defecto miden de 0V hasta 5V.

    La resolución de los 10 bits del convertidor A/D quiere decir que en nuestros programas ante un valor de 0V en la entrada analógica vamos a leer un valor de 0 y si en la entrada analógica tenemos 5V vamos a leer un valor de 1023, que corresponde a 2 elevado a 10.

Salidas PWM

     Los pines de la placa Arduino 3, 5, 6, 9, 10 y 11 proporciona una señal PWM (Pulse Width Modulation), señal modulada por anchura de pulso.

    Una señal PWM es una señal periódica cuadrada con una amplitud de 5V a la cual podemos controlar su ciclo de trabajo para tener a la salida una cuasi continua (señal analógica) entre 0V y 5V. Esta variación de la señal continua es el resultado del valor medio de la señal periódica al variar su ciclo de trabajo.

Comunicaciones

    La placa Arduino tiene maneras de comunicarse con otros dispositivos siendo la más utilizada la comunicación serie a través del conector USB.

    La conexión entre la placa Arduino y el PC utilizando el puerto USB crea una conexión virtual serie asociada a un puerto de comunicaciones del PC que nos permite cargas los programas con el IDE. Tambien podemos utilizar esta conexión serie para recibir y enviar datos a los programas que se ejecutan en la placa Arduino por medio del monitor serie del entorno de programación.

RX y TX: Se usan para transmisiones serie de señales TTL.
 Interrupciones externas: Los pines 2 y 3 están configurados para generar una interrupción en el atmega. Las interrupciones pueden dispararse cuando se encuentra un valor bajo en estas entradas y con flancos de subida o bajada de la entrada. Estos pines comunmente se usan para trabajar con módulo bluetooth HC-05 o HC-06 en comunicación serial de señales o pulsos entre el modulo y la placa Arduino. 

Software

    El software es la parte lógica de la placa Arduino con ella escribimos, verificamos y cargamos en la memoria del micro controlador el programa que queremos ejecutar.

    Los programas que cargamos en la placa Arduino los escribimos y verificamos en una aplicación informática que instalamos en nuestro PC denominada IDE (Integrated Development enviroment) de Arduino. Este entorno o interfaz de programación es multiplataforma (windows, linux, mac) y se comunica con la placa Arduino a través de un puerto USB.

  Con el programa (software) cargado en la memoria del microcontrolador y los componentes electrónicos (hardware) conectados a la placa Arduino tenemos hecho nuestro proyecto. El proyecto podemos ejecutarlo de manera autónoma, desconectando el cable USB del PC, si conectamos una fuente de alimentación externa o pack de pilas o ejecutarlo con el cable USB conectado al PC sin necesidad de alimentación externa. Sólo sería necesario una alimentación externa si nuestro proyecto utiliza motores eléctricos u otros actuadores que requieren corriente eléctrica como los motores.

ENCENDER Y APAGAR UN LED CON ARDUINO.

Diagrama de conexión:

/* encender y apagar un le
 *  con un tiempo de 1s
 */
void setup() 
{
pinMode(13,OUTPUT);// inicializamos el pin 13 como salida
}

void loop()
{
digitalWrite(13,LOW); //apagamos el led inicialmente
delay(1000); //le damos un tiempo de 1 segundo 1000 milisegundos
digitalWrite(13,HIGH);//encendemos el led 
delay(1000);//le damos un tiempo de 1 segundo

}

senstencia while

prueba con un pulsador y un led:
diagrama:

programa:

int pulsador = 2;

int led= 13;

void setup()

{

  pinMode(pulsador, INPUT);

  pinMode(led, OUTPUT);

}

void loop()

{

  while (digitalRead(pulsador) == HIGH)

  {

    digitalWrite(led, HIGH);

    delay(1000);

    digitalWrite(led, LOW);

    delay(1000);

  }

}

Aplicación de sensores

sensor ultrasónico.

const int trig = 3;

const int echo = 2;

float tiempo, distancia;

void setup() {

  Serial.begin(9600);

  pinMode(trig, OUTPUT);

  pinMode(echo, INPUT);

  pinMode(8, OUTPUT);

}

void loop() {

  digitalWrite(trig,LOW);

  delayMicroseconds(5);

  digitalWrite(trig,HIGH);

   delayMicroseconds(10);

   digitalWrite(trig,LOW);

   tiempo = pulseIn(echo,HIGH);

   distancia = tiempo * 0.017;

   Serial.print(distancia);

   Serial.println(" cm ");

   delay(500);

   if(distancia > 20 && distancia < 80){

    digitalWrite(8,HIGH);

   }

   else{

    digitalWrite(8,LOW);

   }

}