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Robótica, Electrónica y Programación con Arduino clase N°1 Diplomado: INTRODUCCIÓN QUE ES UN MICROCONTROLADOR Un microcontrolador (µC) es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria. Está compuesto de varios bloques funcionales que cumplen una tarea específica. Un microcontrolador incluye en su interior las tres principales unidades funcionales de una computadora(µP): unidad central de procesamiento, memorias y periféricos de entrada/salida. Para que el microcontrolador pueda trabajar se necesitan de otros componentes eléctricos externos para completar periféricos internos, se necesita también el voltaje de alimentación, la conexión a tierra y otros dispositivos que pueden conectarse a los pines de entrada/salida. ¿Qué es y para qué sirve un Arduino? El arduino es una placa electrónica impresa con los componentes necesarios para que funcione el microcontrolador, tiene también lo necesario para conectar los sensores y actuadores y además contiene los componentes para lograr la conexión con una PC a través de la comunicación serial. ARDUINO NANO Descripciones con mayor relevancia Puertos para entradas análogasSalidas de voltaje Tierra, botón resetAlimentación y regulación Puerto USB, comunicación Entrega Reciba Información alimenta Puertos de salida y entrada digital Como conclusión: Arduino es una tarjeta electrónica programable a la cual uno le introduce un programa para que la tarjeta emita “pulsos eléctricos“ (salidas) según la diversidad de “pulsos eléctricos” que ingresan a la tarjeta (entradas) y según la lógica del programa ingresado Las Entradas se vienen sensores Las Salidas van hacia actuadores Programando nuestro arduino Primero debemos instalar el software de Arduino, debemos descargar el instalador en http://arduino.cc/en/Main/Software . El entorno del software es el siguiente http://arduino.cc/en/Main/Software DIAGRAMAS DE FLUJO Es una representación gráfica de la secuencia de la programación que debemos realizar. Cada secuencia o cada paso se expresa con una figura geométrica. Figuras y pasos en la programación Inicio o final Configuración y Declaración de variables proceso Entrada salida condición función conectadores Dirección de flujo Para conocer el entorno del software crearemos un primer programa muy sencillo en hacer parpadear un led conectado al pin 13 de la placa, este led lucirá durante 500 ms (0.5 seg) encendido y se apagará durante 100 ms, este proceso se repetirá cíclicamente. inicio Pin 13 es de salida Pin 13 = 1; Pin 13 Pausa de 0.5 seg Pin13 = 0 ; Pin 13 Pausa (0.1seg) //configuración //proceso //mandamos 5v al Pin 13 //mostrando pin 13 (conectando led) //proceso //enviamos 0v por el pin13 //mostrando pin 13 Algunos comandos para programar en arduino • Configurar un pin como entrar o salida pinMode ( # de pin , INPUT/OUTPUT ); • Enviar voltaje a un puerto digitalWrite( # de pin , HIGH/LOW); • Leer el voltaje ingresado en un puerto digitalRead( # de pin ) ; • Hacer una pausa delay(“cantidad de tiempo en milisegundos”) ; Para conocer el entorno del software crearemos un primer programa muy sencillo en hacer parpadear un led conectado al pin 13 de la placa, este led lucirá durante 500 ms (0.5 seg) encendido y se apagará durante 100 ms, este proceso se repetirá cíclicamente. Con nuestra placa de arduino y nuestros componentes debemos armar el esquema electrónico. Quedará como la figura del lado derecho. Esquema electrónico realizado en el software proteus Implementación física de nuestro circuito Ejercicio 2, Secuencia de Leds: Realizaremos un programa que logrará encender 4 leds secuencialmente y luego apagar los leds también secuencialmente. Los leds deben estar conectados a los pines 5,6,7 y 8. Se deben encender y posteriormente apagar los leds desde el pin 5 al 8, con un tiempo de duración de encendido y apagado de 400 milisegundos. Pin 8 = 0 pausa Pin5 = 1 Pin5 Pausa Pin5 = 0 pausa Pin6 = 1 pin5 Pin6 inicio Pines 5 , 6 , 7 , 8 Serán salidas A A Pin 6 = 0 pausa Pin7 = 1 pin6 Pin7 pausa Pin7 =0 pausa Pin8 = 1 Pin7 Pin8 B B Ejercicio 2, Secuencia de Leds: Realizaremos un programa que logrará encender y apagar 4 leds secuencialmente. Los leds deben estar conectados a los pines 5,6,7 y 8. Se deben encender y posteriormente apagar los leds desde el pin 5 al 8, con un tiempo de duración de encendido y apagado de 200 milisegundos. Reto : lograr un parpadeo (prendido y apagado) secuencial de los leds en el que el parpadeo del led siguiente dure el doble del tiempo de parpadeo del led anterior Esquema electrónico realizado en el software proteus Implementación física de nuestro circuito Estructuras If y Else Son sentencias usadas como herramientas dentro de la programación, que nos sirven para colocar condiciones para el desarrollo del programa. Podemos lograr, por ejemplo, que se ejecuten particulares acciones según condiciones del entorno. sintaxis Por ejemplo, podemos escribir un código donde dependiendo de la temperatura se mueva un servomotor que activa un ventilador. Dentro de las condiciones lo que hacemos es comparar dos valores y el programa evalúa si es verdadero o falso para ejecutar o no ejecutar las instrucciones dentro de la estructura If o Else. Para poder comparar se utilizan los operadores de comparación. Símbolo del operador comparador equivalencia > --------- mayor que < --------- menor que >= --------- mayor o igual que <= --------- menor o igual que == --------- igual a != --------- diferente a Ejercicio 3 Realizaremos un sistema electrónico que según el valor de una variable ingresada a la computadora encenderá un led de determinado color , si el valor es mayor o igual a 50 encenderá un led de color verde. Si este valor ingresado es menor o igual a 40 , encenderá un led de color rojo. Y si este valor está entre 40 y 50, encenderán ambos leds: verde y rojo RETO: si el valor ingresado es mayor a 100 encenderá un led rojo y un led amarillo . Si es menor a 100 encenderá un led verde y amarillo. Si el valor es negativo encederá solo el amarillo Pin 8 (verde)y 9 (rojo) serán salidas crear “x” que será el valor de entrada ¿ X>= 50 ? Pin8 = 1 (envía 5v) //encender verde ¿X< = 40? Pin9 = 1 //encender rojo A Pin8 = 1 Pin9 = 1 //encender verde y rojo inicio v F v F A B B Pausa ; Pin8 = 0 Pin9 = 0 RETO: si el valor ingresado es mayor a 100 encenderá un led rojo y un led amarillo . Si es menor a 100 encenderá un led verde y amarillo. Si el valor es negativo encenderá solo el amarillo Esquema electrónico realizado en el software proteus 8.0
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