Programación con Arduino. Jornadas de Robótica 2016 Curso de Impresión 3D y Hardware libre

Transcripción

1 Programación con Arduino Jornadas de Robótica 2016 Curso de Impresión 3D y Hardware libre

2 Índice: 0. Instalación Software 1. Presentando la tarjeta Arduino UNO /ZUMBT 2. Bitbloq 3. Alternativas: a. Instalables b. WEB 4. Presentación del IDE Arduino 5. Inicio a la programación con Arduino: a. Salidas Digitales b. Entradas Digitales 6. Robot Seguidor de lineas

3 0. Instalación Software Hace falta instalar: Google Chrome: Descargar de google Es recomendable instalar: IDE de arduino: Descargar de e instalar ( si a todo)

4 0. Instalación IDE Arduino Descargar y darle a si a todo.

5 0. Google Chrome Instalar el google Chrome

6 1.-Presentación de Arduino UNO Conector USB al PC Pines de Entrada y Salida Digital Selector de tensión de la placa G=GND= Masa=0V V= 5V Sx=x: Pin x Conector de alimentación Pines de Entrada Analógica

7 2.-Bitbloq Se accede con la dirección: desde: Google Chrome Podemos entrar como invitado O con una cuenta

8 2. Bitbloq Mejor tener una cuenta (así se guardan nuestros programas) El usuario puede ser: - Gmail - Facebook - Registrarnos en bq

9 Hay dos partes o pantallas diferentes: Pantalla HARDWARE Pantalla CÓDIGO 2.-Bitbloq

10 En la pantalla Hardware conectamos los dispositivos a la placa de arduino tal como los tenemos conectados en nuestro robot Primero elegimos la placa que tiene nuestro robot 2.-Bitbloq

11 En arduino los pines son los puertos Digitales o Analogicos que podemos controlar, como por ejemplo Leds, motores, pulsadores, sensores. 2.-Bitbloq Luego podemos conectar los componentes pines correspondientes

12 2.-Bitbloq-ejemplo led Vamos a conectar un led, que es una salida digital, por ejemplo al pin 3 En el robot real hacemos lo mismo.!!mucho cuidado, conectar los cables siguiendo los colores!!! TODAS LAS CONEXIONES CON EL ROBOT APAGADO Y DESCONECTADO Negro= Masa Rojo= +5v Amarillo= Señal entrada o salida (para un LED será una salida)

13 En la pantalla software es donde programamos nuestro robot. Un programa está compuesto por 3 partes: Inicialización de variables, configuración, bucle principal En la parte derecha tenemos todos los elementos que podemos añadir al programa 2.-Bitbloq-ejemplo led

14 En software nos vamos a componentes. Vemos que tenemos la opción de encender/apagar el led ( si hubieramos añadido más componentes a la placa tendriamos más opciones!) Arrastramos sobre bucle principal 2.-Bitbloq-ejemplo led

15 Conectamos el cable USB al robot Pinchamos sobre el botón de su subir el programa Bitbloq detectará la placa y programará tu robot( La primera vez que lo hagas te instalará un programa que se llama web2board) SE ENCIENDE EL LED??? 2.-Bitbloq-ejemplo led

16 2. Bitbloq-ejemplo led Lo anterior era programación por bloques (muy sencillo). Eso se traduce a código (más complicado, pero más potente)

17 2.Bitbloq-ejemplo-led-parpadeo Ahora vamos a hacer que parpadee. Para ello lo encenderemos y aparemos dejando un tiempo intermedio Utilizaremos un bloque de espera (delay)

18 2.Bitbloq-ejemplo-led-parpadeo Explicación del código: pinmode(nº de pin,modo): configura el pin como entrada o salida. digitalwrite(nº de pin, valor digital): coloca ese pin a: 5V si es HIGH 0V si es LOW delay(milisegundos): indica al procesador que se espere el tiempo expresado en milisegundos. Este código se puede copiar y pegar, después, en el IDE de Arduino para su carga en la tarjeta UNO. Código: /*** Included libraries ***/ /*** Global variables and function definition ***/ int led_0 = 3; /*** Setup ***/ void setup() { pinmode(led_0, OUTPUT); } /*** Loop ***/ void loop() { digitalwrite(led_0, HIGH); delay(1000); digitalwrite(led_0, LOW); delay(1000); }

19 2. Bitbloq-ejemplo led+botón Ahora vamos a estudiar entradas digitales Utilizaremos un botón. Cuando se pulsa la entrada digital es 1 (o verdadero) y cuando se suelta la entrada digital es 0 (o falso) Conectaremos al pin 4 el botón

20 2. Bibloq- Ejemplo led+pulsador En programación se usan las estructuras de control. Sirven para crear condiciones, del ejemplo: SI botón=pulsado ENTONCES encender led Esta estructura es IF---THEN (en programación se suele escribir en inglés) Hay otras estructuras como: While (mietras se cumpla una condición hacer algo). FOR (repetir algo un número de veces)

21 2-Bitbloq-led+botón Añadimos la lógica necesaria: Se apaga y se enciende el led cuando pulsamos el botón?

22 Con el programa anterior se quedaba encendido faltaba programar que cuando el botón no estuviera pulsado se apagara Esta secuencia de control es: SI tal ENTONCES esto, SINO esto_otro (en inglés IF THEN ELSE ) 2. Bitbloq-led+boton

23 El código es: 2.Bitbloq-led+botón

24 Movimiento motores Motor izquierdo pin 9 Motor derecho pin 6 2.Bitbloq-Motores

25 Hacemos que el robot siga recto Cómo será para girar y para ir hacia atrás? 2. Bitbloq-Motores

26 2. Bitbloq-Motores Si con el bloque parar no paran, hay que calibrar los motores (ajustar tornillito lateral)

27 Seguidor Renacuajo

28 2. Bitbloq- Robot sigue líneas Localización por medio de landmarks Utilizaremos dos sensores de infrarrojos para seguir líneas negras colocadas en el suelo, como utilizan los robots guiados en la industria (aunque con otro tipo de líneas)

29 M_Izq: Pin 9 M_Der: Pin 6 IR_Izq: Pin 3 IR_Der: Pin 2 2. Robot seguidor de líneas(básico) Si sensor derecho negro entonces mover Rueda Izquierda (sentido antihorario) Si sensor izquierdo negro entonces mover Rueda Derecha (sentido horario)

30 2.Bitbloq- Robot sigue líneas

31 2.Bitbloq- Robot sigue líneas

32 2. Robot seguidor de líneas Problema: velocidad del servo. Solución 1: Utilizar el bloque servo de posición y ponerle manualmente el valor Solución 2: copiar el código al IDE de arduino y aumentar o disminuir el valor de velocidad del servo Solución 3: LA VUESTRA

33 3.-Alternativas Hay muchísimas, pero las más usuales: Instalables: o Processing o S4A (Scratch for Arduino) WEB: o 123D.circuits.io (Simulador) o Blockly Demo (origen de Bitbloq)

34 3.-Alternativas instalables Processing: Open Source del MIT. De donde proviene el IDE de Arduino. Se puede comunicar vía USB con la tarjeta cargando a esta un firmware. Puedes descargártelo en:

35 3.-Alternativas instalables Processing (II): puedes compilar (crear la aplicación ejecutable) en: JAVA: para ejecutar en cualquier PC. JavaScript: para incrustar en una WEB. APK Android: para correr en un dispositivo Android.

36 3.-Alternativas instalables S4A (Scratch for Arduino): creada por españoles en Cataluña. Tiene su origen en Scratch (del MIT) y permite conectar una tarjeta Arduino UNO vía USB cargando en ella un firmware. Está en:

37 3.-Alternativas WEB 123D.circuits.io (Simulador): es una WEBApp comercial, no es Open Source, pero tiene cuenta gratuita con limitaciones. Si no tienes tarjeta, es una buena solución para probar programas.

38 3.-Alternativas WEB Blockly Demo: (origen de Bitbloq) verás el parecido en Inglés. A través de Internet puedes acceder a esta versión Demostración, puesto que te puedes bajar un paquete que crea un servidor WEB con la aplicación, de manera que puedes crear nuevos bloques.

39 4.-Presentación del IDE de Arduino Al pulsar en el icono arranca el IDE de Arduino que funciona sobre la máquina virtual de JAVA. El lenguaje empleado para generar las programas es C simplificado, coloquialmente Arduino. Está pensado para aprender rápido. Guardar Verificar el programa Cargar el programa en la tarjeta Nuevo Fichero Abrir

40 4.-Presentación del IDE de Arduino Abre el monitor del puerto serie, podemos observar la comunicación por USB entre el PC y la tarjeta UNO.

41 5.-Iniciación a la programación con Arduino Otra manera más avanzada: 1. Composición por bloques con Bitbloq 2. Copia del código al IDE Arduino 3. Modificado del código 4. Carga del programa en la tarjeta UNO

42 COMPETICIÓN Características del circuito: Posible Circuito: - Las ramas a seguir en las bifurcaciones se definen aleatoriamente cuando el robot comienza el recorrido. - Aparece un obstáculo en la última bifurcación (en la rama contraria a la indicada por la señal)