LAB 7 : SENSORES Y ACTUADORES DIGITALES CON ARDUINO

LABORATORIO N° 07

SENSORES Y ACTUADORES DIGITALES

CON ARDUINO

I. CAPACIDAD TERMINAL

• Identificar las aplicaciones de la Electrónica Digital.
• Describir el funcionamiento de las unidades y dispositivos de almacenamiento de información.
• Implementar circuitos de lógica combinacional y secuencial.

II. COMPETENCIA ESPECIFICA DE LA SESION

• Programación de sensores digitales con Arduino.
• Programación de actuadores digitales con Arduino.
• Implementación de proyecto con sensores y actuadores digitales.

III. CONTENIDOS A TRATAR

•  Sensores digitales
•  Actuadores digitales.
•  Programación de proyecto con Arduino.

IV. RESULTADOS

 Diseñan sistemas eléctricos y los implementan gestionando eficazmente los recursos
materiales y humanos a su cargo.

MARCO TEORICO

PROGRAMACION BASICA DEL ARDUINO

La programación de un ARDUINO es la programación de un microcontrolador. Programar un arduino consiste en traducir a líneas de código las tareas autorizadas que queremos hacer leyendo de los sensores y en función de las condiciones del entorno programar interacción con el mundo exterior mediante actuadores.

Arduino nos proporciona un entorno de programación sencillo para poder realizar nuestra programación, por otra parte, presenta herramientas necesarias para poder compilar el programa que se desea y por otra parte también nos permite quemar el programa ya compilado en la memoria flash del microcontrolador. Además de IDE nos ofrece un sistema de gestión de librerías y placas muy práctico. Como IDE es un software sencillo que carece de funciones avanzadas típicas de otros IDEs, pero con lo que este nos ofrece nos basta para poder programar.

ESTRUCTURA DE UN SKETCH

El programa de una arduino se denomina sketch o también es llamado como proyecto y este presenta una extensión .ino. esta extensión es muy importante para que asi pueda funcionar el sketch. 

La estructura básica de un sketch de arduino es bastante simple y se compne de al menos dos partes. Estas dos partes son obligatorias y encierran bloques que contienen instrucciones, estos son: setup(), loop().

Adicionalmente se puede incluir una introducción con los comentarios que describen el programa y la declaración de las variables.

Setup() es la parte que se encarga de recoger la configuración y loop() es la parte que contiene la programación que se ejecutara de una manera cíclica (de ahí el termino loop-bucle-). Estas dos funciones son necesarias para que el programa funcione de una manera correcta.

LENGUAJE DE PROGRAMACION DEL ARDUINO

Aunque se hable de que hay un lenguaje propio de programación de Arduino, no es cierto, la programación se hace en C++ pero Arduino ofrece una api o core que facilitan la programación de los pines de entrada y salida y de los puertos de comunicación, así como otras librerías para operaciones específicas. El propio IDE ya incluye estas librerías de forma automática y no es necesario declararlas expresamente. Otra diferencia frente a C++ standard es la estructuctura del programa que ya hemos visto anteriormente..

LIBRERÍA DEL ARDUINO

Las librerías son trozos de códigos que usamos en nuestro skecth. Esto nos facilita mucho la programación y hace que nuestro programa sea mas sencillo de realizar y comprender.

Las librerías normalmente incluyen los siguientes archivos comprimidos en un archivo ZIP o dentro de un directorio. Estas siempre contienen:

·                     Un archivo .cpp (código de C++)

·                     Un archivo .h o encabezado de C, que contiene las propiedades y métodos o funciones de la librería.

·                     Un archivo Keywords.txt, que contiene las palabras clave que se resaltan en el IDE (opcional).

·                     Muy posiblemente la librería incluye un archivo readme con información adicional de lo que hace y con instrucciones de cómo usarla.

·                     Directorio denominado examples con varios sketchs de ejemplo que nos ayudará a entender cómo usar la librería (opcional).

TAREAS GUIADAS DENTRO DEL LABORATORIO:

Antes de empezar con la guia, empezaremos agregando una libreria de arduino el cual simulara en proteus todos los tipos de arduinos , en nuetro caso usaremos el arduino UNO, cabe resaltar que a partir de la version 8 de proteus , el programa viene conlas librerias de arduino , pero solo nos muestra la arquitectura interna, si queremos visualizarla de forma mas interactiva como se ve en la siguiente figuras , se debera descargar una libreria mas 

una vez que se halla compilado nuestro programa deberemos buscar la extension ".hex" la cual deberemos copiar

una vez copiado damos doble click sobre el arduino y en la parte de "programs file" deberemos pegar el archivo ".hex"

SIMULACION DEL PRIMER CIRCUITO

Como se aprecia , el arduino ha sido programado de tal manera que empezara a contar automaticamente y solo se detendra si accionamos uno de los switch

VIDEO EXPLICATIVO DEL LABORATORIO

PRUEBAS DE LABORATORIO

como se puede apreciar en la imagen se realizo el conexionado de nuestro arduino para el incremento de los numeros usando los switches de nuestro modulo ets-7000

conclusiones y observaciones


observaciones

• observamos que algunos de nuestros conectores estaban dañados

• Se logro arreglar el inconveniente con el modulo ETS-7000 ya que uno de los pulsadores no funcionaba asi que los reemplazamos pro interruptores

• observamos que tenemos que tener sumo cuidado a la hora de programar ya que una sola ";" puede  variar todo el codigo que se ha armado

• reconocimos las entradas digitales y analogicas de nuestro arduino

conclusiones

• concluimos que el entorno de programación del arduino es simple y directo , incluso para una persona que recien empieza en el rubro de la programacion le resultara una plataforma amigable del que pueda aprender mucho  y lo prepare para futuro lenguajes de programación mas complejos

• concluimos que se puede programar nuestro display para que cuente desde un determinado numero y baje o suba segun hasta el punto que nosotros queramos

• Se hizo uso de operadores condicionales tales como el IF

• Se utilizo operadores condicionales de forma anidada para para albergar muchas mas condiciones posibles y crear un circuito mucho mas complejo

• el software de proteus nos ha sido de gran utilidad ya que posee un simulador de arduino que hace el mismo trabajo en caso no tuvieramos uno fisico a la mano

¿Qué hemos aprendido de esta experiencia?


lo mas resaltante de esta experiencia es conocer uno de los softwares mas sencillos de utilizar y que nos serviran de experiencia para usar lenguajes de programacion mucho mas complejos  donde usaremos lineas de programacion anidados que haran un trabajo mucho mas profesional



FOTO GRUPAL

BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA RECOMENDADA

 Floyd, Thomas (2006) Fundamentos de sistemas digitales. Madrid.: Pearson Educación
(621.381/F59/2006) Disponible Base de Datos Pearson
 Mandado, Enrique (1996) Sistemas electrónicos digitales. México D.F.: Alfaomega.
(621.381D/M22/1996)
 Morris Mano, M. (1986) Lógica digital y diseño de computadoras. México D.F.: Prentice
Hall (621.381D/M86L)
 Tocci, Ronald (2007) Sistemas digitales: Principios y aplicaciones. México D.F.:
Pearson Educación. (621.381D/T65/2007) Disponible Base de Datos Pearson