LABORATORIO 7
LABORATORIO NRO. 7
SENSORES Y ACTUADORES DIGITALES CON ARDUINOS
EXPERIENCIA 1: INCREMENTAR EN DISPLAY (2 DÍGITOS)
SIMULACIÓN
CÓDIGO
IMPLEMENTACIÓN
EXPERIENCIA 2: INCREMENTAR Y DECREMENTAR EN DISPLAY (2 DÍGITOS)
IMPLEMENTACIÓN
RETO
SEMÁFORO CON CONTADOR REGRESIVO (incluye LEDs)
A. 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.
B. COMPETENCIA ESPECÍFICA DE LA SESIÓN
Programación de sensores digitales con Arduino.
Programación de actuadores digitales con Arduino.
Implementación de proyecto con sensores y actuadores digitales.
C. CONTENIDO A TRATAR
Sensores digitales
Actuadores digitales.
Programación de proyecto con Arduino.
D. MARCO TEÓRICO
1. Programación básica con IDE Arduino
1. Programación básica con IDE Arduino
IDE de Programación: Un IDE es un entorno de programación que ha sido empaquetado como un programa de aplicación, o sea, consiste en un editor de código, un compilador, un depurador y un constructor de interfaz gráfica. Los IDEs pueden ser aplicaciones por sí solas o pueden ser parte de aplicaciones existentes. El lenguaje Visual Basic, por ejemplo, puede ser usado dentro de las aplicaciones de Microsoft Office, lo que hace posible escribir sentencias Visual Basic en forma de macros para Microsoft Word.
A la hora de crear arte hecho codigo fuente, muchas veces necesitamos un buen editor para escribir nuestro codigo, un compilador a mano o interprete según corresponda a nuestro lenguaje de programación, una conección a su base de datos facil y rapida si es que utilizamos. En fin muchas veces necesitamos escoger para nuestro lenguaje un Entorno de Desarrollo Integrado (IDE).
Un entorno de desarrollo integrado o en inglés Integrated Development Environment (IDE) es un programa compuesto por un conjunto de herramientas para un programador.
Los IDEs proveen un marco de trabajo amigable para la mayoría de los lenguajes de programación. En algunos lenguajes, un IDE puede funcionar como un sistema en tiempo de ejecución, en donde se permite utilizar el lenguaje de programación en forma interactiva, sin necesidad de trabajo orientado a archivos de texto, como es el caso de Smalltalk u Objective-C.
Es posible que un mismo IDE pueda funcionar con varios lenguajes de programación. Este es el caso de Eclipse, que mediante pluggins se le puede añadir soporte de lenguajes adicionales
Característica
Los IDE ofrecen un marco de trabajo amigable para la mayoría de los lenguajes de programación tales como C++, Python, Java, C#, Delphi, Visual Basic, etc. En algunos lenguajes, un IDE puede funcionar como un sistema en tiempo de ejecución, en donde se permite utilizar el lenguaje de programación en forma interactiva, sin necesidad de trabajo orientado a archivos de texto, como es el caso de Smalltalk u Objective-C.
Es posible que un mismo IDE pueda funcionar con varios lenguajes de programación. Este es el caso de Eclipse, al que mediante plugins se le puede añadir soporte de lenguajes adicionales.
Un IDE debe tener las siguientes características:
- Multiplataforma
- Soporte para diversos lenguajes de programación
- Integración con Sistemas de Control de Versiones
- Reconocimiento de Sintaxis
- Extensiones y Componentes para el IDE
- Integración con Framework populares
- Depurador
- Importar y Exportar proyectos
- Múltiples idiomas
- Manual de Usuarios y Ayuda
Componentes
- Editor de texto.
- Compilador.
- Intérprete.
- Herramientas de automatización.
- Depurador.
- Posibilidad de ofrecer un sistema de control de versiones.
- Factibilidad para ayudar en la construcción de interfaces gráficas de usuarios.
2. SparkFun RedBoard
La tarjeta de arduino es una herramienta increíble para los entusiastas de la electrónica experimentados y en ciernes. Todo el proyecto Arduino, tanto el hardware como el software, es de código abierto. Los esquemas , los archivos de diseño de hardware y el código fuente están disponibles gratuitamente para su visualización y modificación.
La tarjeta RedBoard es similar a un Arduino Uno, pero está ligeramente modificado para que el tablero se adapte mejor a nuestros propósitos.
 |
| Arduino Uno y Tarjeta RedBoard. Obtenido de: https://learn.sparkfun.com/tutorials/redboard-vs-uno/all |
3. Sistema de Entrenamiento para Electrónica Analógica/Digital ETS-7000A
El Sistema de Entrenamiento Digital-Analógico ETS-7000A está diseñado para principiantes, para mejorar la comprensión de la teoría digital y analógica. El diseño del Sistema de Capacitación Digital-Analog es fácil de operar y fácil de entender.
- Disponible para varios conectores.
- Ejecuta experimentos con interfaz para PC por medio de conectores compatibles universales.
Es un protoboard sin soldadura, interconectado con 2712 puntos de contacto de amarre niquelados, se adaptan a todos los componentes con tamaños DIP y alambre sólido AWG # 22 a 30 (0,3 ~ 0,8 mm).
Se puede cambiar y se sustituye para diferentes propósitos y puede ser conectada con el panel de demostración.
Por lo tanto, es muy conveniente tanto para los profesores y los estudiantes.
E. SEGURIDAD
F. EVIDENCIAS DEL LABORATORIO
EQUIPOS Y MATERIALES:
EQUIPOS Y MATERIALES:
Figura 1: Sparkfun RedBoard - Programmed
with ARDUINO
Figura 2: Módulo ETS-7000 Digital - Analog
Figura 3: Software ARDUINO
SIMULACIÓN
Figura 4: Conexión y Simulación de Incrementar en
el Software Proteus
CÓDIGO
Figura 5: Código de incrementar en Blink Arduino
IMPLEMENTACIÓN
Figura 6: Conexión física de incrementar en
RedBoard/Módulo de trabajo
SIMULACIÓN
Figura 7: Conexión y Simulación de Incrementar/Decrementar
en el Software Proteus
CÓDIGO
Figura 8: Código de Incrementar/Decrementar
en Blink Arduino
IMPLEMENTACIÓN
Figura 9: Conexión física de incrementar/decrementar
en RedBoard/Módulo de trabajo
RETO
INCREMENTAR Y DECREMENTAR CON FIJACIÓN EN 0 Y 99
SIMULACIÓN
CÓDIGO
IMPLEMENTACIÓN
Figura 10: Simulación de Incrementar/Decrementar
con fijación en el Software Proteus
Figura 11: Código de Incrementar/Decrementar
con fijación en Blink Arduino
IMPLEMENTACIÓN
Figura 12: Conexión física de Incrementar/Decrementar
con fijación en RedBoard/Módulo de trabajo
SIMULACIÓN
CÓDIGO
IMPLEMENTACIÓN
Figura 13: Simulación del semáforo con contador
regresivo en el software Proteus
Figura 14: Código del semáforo con contador
regresivo en Blink Arduino
IMPLEMENTACIÓN
Figura 15: Conexión física del semáforo con contador
regresivo en RedBoard/Módulo de trabajo
H. VIDEO
SENSORES Y ACTUADORES DIGITALES CON ARDUINO | Tecsup 2018
Editado con iMovie Versión Única
URL: https://youtu.be/anSXmZeKBp4
I. OBSERVACIONES
- De misma cuenta, consideramos que cada tipo de entradas (Analógicas y Digitales) tienen su pin de GND el cual debe ser conectado.
- El RedBoard/Módulo (Arduino) tiene un botón de reset, el cual fue de mucho uso al volver a verificar el conteo del reto.
- El módulo de trabajo recibido observamos que los interruptores de pulso (Pulse Switches) no se encontraban en un buen estado, para lo que usamos Interruptores (Data Switches), simulando como pulsador.
- Al usar interruptores como pulsadores, este debe estar siempre en 1, ya que si se encuentra en 0, se registra como si se incrementa y decremento a la vez.
- Al trabajar con dos display en conjunto, se considera como unidades y decenas en la programación de Arduino.
- Los display van en un orden que debe ser respetado por entradas Digitales, es decir: A/0, B/1, C/2, D/4; y respectivamente en la siguiente columna.
- Es recomendable realizar modificaciones de la manera más acertada posible, pues una mala maniobra podría averiar todo el código sin saber la causa exacta.
- Para realizar la simulación en el software de proteus, es conveniente utilizar una librería actualizada de los componentes arduinos.
- Es aconsejable tener en cuenta el tipo de arduino con el que se está trabajando, y los componentes adyacentes, lo cual será útil para la programación y montaje de los circuitos posteriores.
- De misma cuenta, consideramos que cada tipo de entradas (Analógicas y Digitales) tienen su pin de GND el cual debe ser conectado.
- El RedBoard/Módulo (Arduino) tiene un botón de reset, el cual fue de mucho uso al volver a verificar el conteo del reto.
- El módulo de trabajo recibido observamos que los interruptores de pulso (Pulse Switches) no se encontraban en un buen estado, para lo que usamos Interruptores (Data Switches), simulando como pulsador.
- Al usar interruptores como pulsadores, este debe estar siempre en 1, ya que si se encuentra en 0, se registra como si se incrementa y decremento a la vez.
- Al trabajar con dos display en conjunto, se considera como unidades y decenas en la programación de Arduino.
- Los display van en un orden que debe ser respetado por entradas Digitales, es decir: A/0, B/1, C/2, D/4; y respectivamente en la siguiente columna.
- Es recomendable realizar modificaciones de la manera más acertada posible, pues una mala maniobra podría averiar todo el código sin saber la causa exacta.
- Para realizar la simulación en el software de proteus, es conveniente utilizar una librería actualizada de los componentes arduinos.
- Es aconsejable tener en cuenta el tipo de arduino con el que se está trabajando, y los componentes adyacentes, lo cual será útil para la programación y montaje de los circuitos posteriores.
J. CONCLUSIONES
- Los LEDs son considerados como salidas Analógicas (OUTPUT), mientras que los interruptores (Switches) como entradas Digitales.
- El software de Arduino maneja sus códigos en el idioma de ingles.
- Antes de enviar la programación de Arduino, es necesario realizar una comprobación en el mismo software y de ahí recién enviarlo.
- Se logró solucionar el inconveniente con el Módulo ETS-7000, de la avería de los pulsadores, reemplazándolo con Interruptores.
- Conocimos las entradas Digitales y Analógicas del Arduino.
- Identificamos distintas aplicaciones de Electrónica Digital, y a su vez, su respectiva programación y envío de información.
- Mediante el software Proteus, se realizó la simulación del circuito de un semáforo previa a su montaje con el arduino.
- Realizamos la programación básica con IDE Arduino para el control de un semáforo.
- Se modificó el código de programación anterior para el control del semáforo, indicado en el reto.
- Los LEDs son considerados como salidas Analógicas (OUTPUT), mientras que los interruptores (Switches) como entradas Digitales.
- El software de Arduino maneja sus códigos en el idioma de ingles.
- Antes de enviar la programación de Arduino, es necesario realizar una comprobación en el mismo software y de ahí recién enviarlo.
- Se logró solucionar el inconveniente con el Módulo ETS-7000, de la avería de los pulsadores, reemplazándolo con Interruptores.
- Conocimos las entradas Digitales y Analógicas del Arduino.
- Identificamos distintas aplicaciones de Electrónica Digital, y a su vez, su respectiva programación y envío de información.
- Mediante el software Proteus, se realizó la simulación del circuito de un semáforo previa a su montaje con el arduino.
- Realizamos la programación básica con IDE Arduino para el control de un semáforo.
- Se modificó el código de programación anterior para el control del semáforo, indicado en el reto.
K. BIBLIOGRAFÍA
Mandado, Enrique (1996) Sistemas electrónicos digitales. México D.F.: Alfaomega.
Morris Mano, M. (1986) Lógica digital y diseño de computadoras. México D.F.: Prentice
Tocci, Ronald (2007) Sistemas digitales: Principios y aplicaciones. México D.F.:
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.:
Blom, J. (s.f.). RedBoard
vs Uno. Obtenido de Sparkfun:
https://learn.sparkfun.com/tutorials/redboard-vs-uno/all
KandH. (s.f.). ETS-7000A. Obtenido de AlphaOmega Electronics: https://www.alphaomega-electronics.com/es/sistemas-de-entrenamiento/1977-ets-7000a-sistema-de-entrenamiento-para-electronica-analogicodigital.html
L. INTEGRANTES
Presentado por:
- Anneli Huanca Ponce
- Arnold Incahuanaco Perez
- Steve Aramburú Yauri
Presentado por:
- Anneli Huanca Ponce
- Arnold Incahuanaco Perez
- Steve Aramburú Yauri
Revisado
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