Taller fabricación de robots-d1

Taller de Fabricación DE Robots CON

O R G A N I Z A : C O L A B O R A N :

SUMARIO 1ª SESIÓN

•  INTRODUCCIÓN A ARDUINO

•  CONCEPTOS BÁSICOS

•  PRACTICANDO

•  PRÁCTICAS –  P1: SALIDAS DIGITALES

–  P2: ENTRADAS DIGITALES

–  P3: ENTRADAS ANALÓGICAS

–  P4: SALIDAS ANALÓGICAS

–  P5: CONTROL MOTOR

•  ¿ QUÉ ES?

•  OPEN SOURCE HARDWARE

•  QUÉ PODEMOS HACER

•  LA PLATAFORMA ARDUINO

INTRODUCCIÓN A ARDUINO

¿QUE ES? "Es una plataforma de hardware libre para la creación de prototipos basados en software y hardware flexibles y fáciles de usar  

OPEN SOURCE HARDWARE "  

OPEN SOURCE HARDWARE "  

OPEN SOURCE HARDWARE

Consecuencias:

•  Multitud de escudos y versiones de placas

•  Comunidad de usuarios à información

•  Posibilidad de desarrollar nuestros propios

prototipos    

•  Precios  "  

QUÉ PODEMOS HACER

"  

LA PLATAFORMA ARDUINO

Se apoya en cuatro pilares:

•  Hardware: la placa Arduino

•  IDE: entorno de desarrollo

•  Software

•  Soporte en red "  

•  HARDWARE

•  SOFTWARE

CONCEPTOS BÁSICOS

HARDWARE

•  Qué es un microcontrolador

•  Entradas y Salidas

•  Digital y Analógico

•  Arduino UNO: características "  

Qué es un microcontrolador

Es un circuito integrado programable capaz de realizar operaciones matemáticas a gran velocidad "  

Entradas y Salidas

Entradas: proporcionan información al sistema Salidas: realizan actuaciones "  

•  Pulsadores  •  Sensores    

•  Motores  •  LEDs  •  Zumbador    

Digital y Analógico

"  

Arduino Uno

"  

Arduino Uno

"  

IDE: ENTORNO DE PROGRAMACIÓN

"  

SOFTWARE

"  

SOPORTE EN RED

"  

PRACTICANDO

•  PROTOBOARD

•  CABLES

•  RESISTENCIAS

•  POLÍMETRO

PROTOBOARD  

CABLES  

Rojo=5v  

Colores  pines  

Negro=0v  

RESISTENCIAS  

Son elementos que limitan el paso de la corriente

Código de

colores

RESISTENCIAS  

220  Ω  

1  KΩ  

Resistencias típicas

10  KΩ  

POLÍMETRO

Medir tensión:

POLÍMETRO

Medir continuidad:

POLÍMETRO

Medir intensidad:

PRACTICAS

P1: SALIDAS DIGITALES

P2: ENTRADAS DIGITALES

P3: ENTRADAS ANALÓGICAS

P4: SALIDAS ANALÓGICAS  

P1: SALIDAS DIGITALES

•  FINALIDAD

•  HARDWARE

•  PROGRAMACIÓN

FINALIDAD

- Hacer que un LED parpadee cambiando la

frecuencia

- Comprobar cual es el límite de la

percepción humana

+ Montar el circuito con protoboard

+ Probar a hacer que parpadee un número

limitado de veces  

HARDWARE: LED El LED es un Diodo Emisor de Luz •  Tiene polaridad

•  Necesita resistencia de protección

•  Imax=20mA

•  VLED=2v

A   K  

HARDWARE: HOLA MUNDO

A  K  

HARDWARE: LED

HARDWARE: CÁLCULO RESISTENCIA

Cálculo de la resistencia de protección del LED

Datos: •  V=5v •  Imax=20mA •  VLED=2v

V  

R  

SOFTWARE: HOLA MUNDO

SOFTWARE: SALIDAS DIGITALES/ TIEMPO

- pinMode(pin, INPUT/OUTPUT);Configura el pin como entrada o salida digital

pin: el pin digital que queremos configurar

OUTPUT: establece el pin digital de salida- digitalWrite(pin, ESTADO);Escribe 5 o 0v en la salida

pin: pin digital de salida

ESTADO: HIGH=5v o LOW=0v

- delay(ms);Tiempo de espera en ms

P2: ENTRADAS DIGITALES

•  FINALIDAD

•  HARDWARE

•  PROGRAMACIÓN

FINALIDAD

- Controlar con un pulsador el encendido de

un LED

- Añadir función memoria de modo que al

pulsar se encienda y al volver a pulsar se

apague

+ Ver: Ejemplosà Digital à Debounce  

HARDWARE: PULSADOR •  Tiene 4 patas conectadas 2 a 2

•  Podemos usar el polímetro en modo continuidad para deducir su funcionamiento

•  Configuración ''pull down'' lógica positiva

HARDWARE: PULSADOR

SOFTWARE: ENTRADA DIGITAL/ IF-ELSE

- digitalRead(pin);pin: pin digital de entrada. Declararlo en el set up

•  V<3,5V à Lee un 0

•  SI V>3,5V à Lee un 1 - if(condicion){ // Caso A}else{ // Caso B}

SOFTWARE: PULSADOR-LED

SOFTWARE: PULSADOR-LED

Pulsador LED con estado de memoria  

P3: ENTRADAS ANALÓGICAS

•  FINALIDAD

•  HARDWARE

•  PROGRAMACIÓN

FINALIDAD

Realizar un interruptor crepuscular

- Muestear el valor del sensor de luz por el

puerto serie

- Controlar el encendido de un LED

mediante la luz ambiental

+ Encontrar otra aplicación a la LDR  

HARDWARE: LDR

Es una Resistencia Dependiente de la Luz

RNOCHE=  1  MΩ    

RDIA=  100  Ω

HARDWARE: LDR

HARDWARE: DIVISOR DE TENSIÓN

Montaje para sensores resistivos

VOUT=5*R/(LDR+R)    Día  à  RLDR=100Ω  à  VOUT≈5v    Nocheà  RLDR=1MΩ  à  VOUT≈0v    

SOFTWARE: ENTRADA ANALÓGICA

- analogRead(pin);pin: pines Analógicos entrada A0-A6

valor: entre 0-1023 (0-5v)

SOFTWARE: COMUNICACIÓN SERIE

•  Utiliza los pines Rx D0 y Tx D1 para comunicarse

•  Permite enviar datos de Arduino al PC

•  Nos permite monitorizar sensores

SOFTWARE: EJ. COMUNICACIÓN SERIE

SOFTWARE: FUNCIÓN SERIAL

- Serial.begin (velocidad);Abre el puerto serie y establece la velocidad de comunicación en baudios, declarar en el set up Serial.begin (9600); - Serial.print ();Imprime los datos por el puerto serie Serial.print ("Texto");Serial.print (variable);- Serial.println ();Añade retorno de carro

SOFTWARE: MONITORIZACIÓN DE VARIABLES

P4: SALIDAS ANALÓGICAS

•  FINALIDAD

•  HARDWARE

•  PROGRAMACIÓN

FINALIDAD

- Controlar el encendido de un LED con un bucle for:

usar Ejà Analogà Fading

- Controlar el encendido de un LED con un

potenciómetro, usar la función map

+ Añadir otro potenciómetro para controlar 2 colores

de un LED RGB

+ Usar un potenciómetro con dos funciones map, una

de ellas invertida para controlar los 3 colores LED RGB

HARDWARE: LED RGB

Son tres Diodos LEDs en un encapsulado

En este caso con cátodo común

HARDWARE: LED RGB

HARDWARE: potenciómetro

Es una resistencia variable •  Resistencia variable 0-10 kΩ •  Divisor de tensión 0-5v

5v  

VANALOG  

0v  

HARDWARE: POTENCIÓMETRO

SOFTWARE: SALIDA ANALÓGICA pwm

PWM: Modulación por Anchura de Pulso- analogWrite(pin, valorPWM);pin: pines digitales con PWM:

D3, D5, D6, D9, D10, D11

valor: entre 0-255 (0-5v)

VS=5*PWM/255

SOFTWARE: BUCLE FOR

Se usa para repetir las ordenes entre corchetes - for(inicio; paro; incremento){ // Ordenes a repetir}

for(i=0; i<10; i++){ // Ordenes a repetir}

SOFTWARE: CONTROL SALIDA ANALÓGICA

SOFTWARE: MAP Escala un valor de un rango a otro- map(value;fromLow;fromHigh;toLow;toHigh);value: valor a escalar El caso más típico es de una entrada analógica 0-1023 a una salida analógica 0-255sensorMapvalue=map(sensorValue;0; 1023;0;255);

SOFTWARE: ENTRADA- SALIDA ANALÓGICA

•  MOTORES CC

•  SERVOMOTORES POSICIÓN

•  SERVOMOTORES CONTINUA

MOTORES

MOTORES CC

Características:

•  Son económicos

•  Permiten regular su velocidad en función de

su tensión de alimentación

•  Invierten el sentido de giro en función de su

polaridad

•  Pueden necesitar un circuito de potencia cc "  

MOTORES CC

Circuito de Potencia cc "  

MOTORES CC

Inversión de giro mediante puente en H "  

L298

Inversión de giro mediante puente en H y

L298 "  

L298

"  

CONTROL DE UN MOTOR V Y SG

"  

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