Skip to content

UdeA-IoT/actividad-2

BranchesTags

Repository files navigation

Actividad de laboratorio 2

Objetivos

  • Comprender los conceptos básicos para realizar prototipado
  • Adquirir la capacidad de comprender, codificar y adaptar programas que usen Arduino.
  • Familiarizarse con las diferentes herramientas de desarrollo de sistemas embebidos.

Introducción

El prototipado es el primer paso para empezar esta historia...

Material de apoyo

Para esta sesión, nos basaremos en el siguiente material disponible en la web:

Conceptos previos

Se recomienda tener claro los siguientes conceptos:

Guia

Tomando como base los ejemplos del documento Intro to Arduino - Zero to Prototyping in a Flash! realizar las siguientes actividades:

La siguiente imagen muestra la placa de desarrollo arduino uno:

arduino_puertos

Ademas, se recomienda que tenga a la mano el resumén Arduino Programming Cheat Sheet. Este contiene, las funciones mas comunes a usar con arduino y será el primer elemento de consulta cuando se este analizando código. En caso de que necesite profundizar mas, se recomienda acceder a la documentación la cual se encuentra en el siguiente (link)

En los siguientes ejemplos se va a mostrar como hacer uso de los puertos de entrada y salida basicos del arduino para conectar entradas y salidas analogas y digitales.

Ejemplo 1

Hacer un programa que haga que un led titile cada segundo.

  • Programa
void setup()
{
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

void loop()
{
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(1000); // Wait for 1000 millisecond(s)
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  delay(1000); // Wait for 1000 millisecond(s)
}
  • Diagrama de conexión

ejemplo1

  • Simulación: link

  • Conclusión: En el ejemplo anterior vimos como confirar un puerto como salida, como asignarle un valor de voltaje y como usar funciones de tiempo.

Retos:

  1. Hacer un programa que permita que un led permanezca prendido durante 200 ms de un total de 1 segundo.
  2. Hacer un programa que imite el latido del corazón (heartbeat).
  3. Hacer un programa que use una secuencia de 8 leds de tal manera que estos brillen como el auto fantastico.

Ejemplo 2

Existen unos pines del arduino que permiten modificar la salida para imitar una señal analoga. Esto se hace por medio de una tecnica conocida como PWM.

La tecnica PWM es muy empleada para modificar el brillo de leds y cambiar la velocidad de un motor entre otras.

  • Enunciado

Hacer un programa que permita cambiar el brillo de un led (Codigo tomado de: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/BuiltInExamples/Fade)

  • Programa

int led = 9;           // the PWM pin the LED is attached to
int brightness = 0;    // how bright the LED is
int fadeAmount = 5;    // how many points to fade the LED by

// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {
  // declare pin 9 to be an output:
  pinMode(led, OUTPUT);
}

// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
  // set the brightness of pin 9:
  analogWrite(led, brightness);

  // change the brightness for next time through the loop:
  brightness = brightness + fadeAmount;

  // reverse the direction of the fading at the ends of the fade:
  if (brightness <= 0 || brightness >= 255) {
    fadeAmount = -fadeAmount;
  }
  // wait for 30 milliseconds to see the dimming effect
  delay(30);
}
  • Diagrama de conexión

ejemplo2

  • Simulación: link

  • Conclusión: En este ejemplo vimos como usar la función analogWrite para cambiar el porcentaje de dureza de una señal PWM.

Retos:

  1. Hacer un programa que use dos o mas leds de manera que el brillo de estos vaya cambiando secuencialmente es decir; que se vea un efecto tal que, que mientras el primero va dejando de brillar el siguiente a este empieze a brillar y asi sucesivamente.

Ejemplo 3

Existen leds (link) que permiten alumbrar generando diferentes en diferentes tonalidades, estos led se conocen como leds RGB (link). El cambio de color de estos leds se controla alimentando con un voltaje analogo las terminales asociadas a los colores primarios para generar el color resultante de la combinación de estos. Con el fin de modificar el voltaje analogo, se hace uso de una señal PWM.

  • Enunciado: El siguiente programa conecta un led rgb de la siguiente manera:
Pin Led RGB Pin arduino
Red 5
Green 6
Blue 9
Catodo GND

Luego, modifique el color del led empleando el siguiente selector de color RGB (link).

  • Programa
int redPin = 5;
int greenPin = 6;
int bluePin = 9;

void setup() {
  pinMode(redPin, OUTPUT);
  pinMode(greenPin, OUTPUT);
  pinMode(bluePin, OUTPUT);
}

void loop() {
  analogWrite(redPin, 12);
  analogWrite (greenPin, 255);
  analogWrite (bluePin, 100);
}
  • Diagrama de conexión

ejemplo3

  • Simulación: link

  • Conclusión: Acavamos de ver otro ejemplo de una aplicación donde se usa el PWM.

Ejemplo 4a

Una entrada es cualquier señal electrica que entra a un sistema electrino. Cualquier tipo de sensor tanto analogo como digital son formas de entrada. Tambien, existen otras formas de entrada como: teclados, mouses, sensores infrarrojos, sensores biometricos entre otros.

  • Enunciado: Hacer un programa que apague el led de la placa arduino cuando se presione un push button. Para mas información sobre los tipos de botones puede acceder al siguiente link.

  • Programa

const int buttonPin = 2;     // the number of the pushbutton pin
const int ledPin =  13;      // the number of the LED pin

// variables will change:
int buttonState = 0;         // variable for reading the pushbutton status

void setup() {
  // initialize the LED pin as an output:
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  // initialize the pushbutton pin as an input:
  pinMode(buttonPin, INPUT);
}

void loop() {
  // read the state of the pushbutton value:
  buttonState = digitalRead(buttonPin);

  // check if the pushbutton is pressed. If it is, the buttonState is HIGH:
  if (buttonState == HIGH) {
    // turn LED on:
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
  } else {
    // turn LED off:
    digitalWrite(ledPin, LOW);
  }
}
  • Diagrama de conexión

ejemplo4a

Ejemplo 4b

  • Enunciado: Use el mismo programa anterior pero en este caso conecte un led al puerto 13 del arduino.

  • Programa

// constants won't change. They're used here to set pin numbers:
const int buttonPin = 2;     // the number of the pushbutton pin
const int ledPin =  13;      // the number of the LED pin

// variables will change:
int buttonState = 0;         // variable for reading the pushbutton status

void setup() {
  // initialize the LED pin as an output:
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  // initialize the pushbutton pin as an input:
  pinMode(buttonPin, INPUT);
}

void loop() {
  // read the state of the pushbutton value:
  buttonState = digitalRead(buttonPin);

  // check if the pushbutton is pressed. If it is, the buttonState is HIGH:
  if (buttonState == HIGH) {
    // turn LED on:
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
  } else {
    // turn LED off:
    digitalWrite(ledPin, LOW);
  }
}
  • Diagrama de conexión

ejemplo4b

Ejemplo 5

  • Enunciado: Hacer un programa que permita imprimir serialmente el voltaje de entrada analogo a traves de la entrada A0. En este caso se usa un potenciometro, para mas información puede consultar el siguiente link

  • Programa

void setup() {
  // initialize serial communication at 9600 bits per second:
  Serial.begin(9600);
}

// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
  // read the input on analog pin 0:
  int sensorValue = analogRead(A0);
  // Convert the analog reading (which goes from 0 - 1023) to a voltage (0 - 5V):
  float voltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0);
  // print out the value you read:
  Serial.println(voltage);
}
  • Diagrama de conexión

ejemplo5

Ejemplo 6

Un metodo de comunicación ampliamente usado para transferir datos entre dos dispositivos es el serial (link).

  • Enunciado: Hacer un programa que permita enviar desde el arduino al monitor serial de la computadora el mensaje: Hands on Learning is Fun!!!

  • Programa

// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {
  // initialize serial communication at 9600 bits per second:
  Serial.begin(9600);
}

// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
  Serial.print("Hands on ") ;
  Serial.print("Learning ") ;
  Serial.println("is Fun!!!") ;
  delay(1000);
}
  • Diagrama de conexión

ejemplo6

Ejemplo 7a

Hacer un programa que muestre serialmente el valor de una entrada digital conectada a un switch.

  • Programa
// digital pin 2 has a pushbutton attached to it. Give it a name:
int button = 2;

// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {
  // initialize serial communication at 9600 bits per second:
  Serial.begin(9600);
  // make the pushbutton's pin an input:
  pinMode(button, INPUT);
}

// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
  // read the input pin:
  int buttonState = digitalRead(button);
  // print out the state of the button:
  Serial.print("Pin 2: ");
  Serial.println(buttonState);
  delay(1);        // delay in between reads for stability
}
  • Diagrama de conexión

ejemplo7a

Ejemplo 7b

  • Enunciado: Hacer un programa que muestre serialmente el valor de una entrada digital conectada a un switch. Para este caso haga uso de la resistencia de pull-up interna del arduino.

  • Programa

// digital pin 2 has a pushbutton attached to it. Give it a name:
int button = 2;

// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {
  // initialize serial communication at 9600 bits per second:
  Serial.begin(9600);
  // make the pushbutton's pin an input:
  pinMode(button, INPUT_PULLUP);
}

// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
  // read the input pin:
  int buttonState = digitalRead(button);
  // print out the state of the button:
  Serial.print("Pin 2: ");
  Serial.println(buttonState);
  delay(1);        // delay in between reads for stability
}
  • Diagrama de conexión

ejemplo7b

Actividad de programación

Hacer un programa que permita escribir un mensaje en clave morse empleando un led. Como punto de partira, puede usar el siguiente ejemplo.

La tabla del código morse se muestra a continuación:

tabla_morse

Pendiente

Ver: https://github.com/simonmonk/programming_arduino_ed2

Enlaces

About

Guia de clase 2

Resources

Readme

License

GPL-3.0 license
Activity
Custom properties

Stars

0 stars

Watchers

3 watching

Forks

0 forks
Report repository

Releases

No releases published

Packages

No packages published