Taller de Hardware Libre con Arduino

Transcripción

1 Taller de Hardware Libre con Arduino Pablo Suárez Hernández Adrián Rodríguez Vargas Oficina de Software Libre - Universidad de La Laguna Cursos ISLA: Mayo 2010

2 Índice Introducción Microcontroladores Qué es Arduino? Por qué Arduino? Versiones de Arduino Qué puedo hacer con Arduino? Manos a la obra Requisitos Instalación del IDE de Arduino A cacharrear!

3 Índice (II) Ejercicios: Control de LED Sensores digitales Sensores analógicos Actuadores Comunicación con Arduino Realización de pequeño proyecto

4 Microcontroladores Circuito integrado o chip Bajo coste y consumo energético Tres unidades: CPU Memoria (RAM y ROM/EPROM/EEPROM/FLASH) E/S

5 Microcontroladores Principales Fabricantes: Intel (8008, 8086) Microchip (Piccard) Motorola (68HC11) Freescale (PowerPC) Atmel (AVR)

6 Qué es Arduino? Placa de programable E/S analógicas y digitales Conexión RS-232 o USB Chip Atmega8 Arduino = Intel 286

7 Qué es Arduino?

8 Por qué Arduino? Es libre! Multiplataforma (Linux, Windows, Mac) Rápido Prototipado Bootloader Extensible Bajo coste (25 aprox.) Abundante documentación Comunidad

9 Versiones de Arduino LilyPad Duemilanove Mini Nano Mega

10 Arduino Duemilanove Características Técnicas: 14 pines E/S digitales 6 pines E/S analógicos 6 pines Salida PWM 16Kb o 32Kb memoria FLASH 1Kb RAM (actualmente 2 Kb) ATMega168 a 16Mhz Alimentación USB o Pila 9V

11 Qué hacer con Arduino? Objetos interactivos Sensores digitales: Interruptor Termostato Switches (electromagnéticos, de luz) Sensores analógicos: Termistor (temperatura) LDR (luz) Actuadores: Leds Motores PaP

12 Conseguir Arduino España: Libelium: BricoGeek: e-lioness: TuxBrain: Cana Kit: Electan: Listado completo (Internacional): arduino.cc/en/main/buy

13 Primeros pasos Descargar el software Descomprimir Abrir IDE de Arduino

14 Arduino IDE Compilar Nuevo Guardar Parar Abir Subir Serial Monitor

15 Estructura #Definición de variables void setup(){ #Definición de pines } void loop(){ #Lógica de nuestro Arduino }

16 HelloLed: Montaje

17 HelloLed: Código #Definición de variables int ledpin = 13; void setup(){ #Inicializamos el pin13 como salida pinmode(ledpin, OUTPUT); } void loop(){ #Se pone a HIGH (5 v) el pin13 digitalwrite(ledpin, HIGH); }

18 BlinkLed #Definición de variables int ledpin = 13; void setup(){ #Inicializamos el pin13 como salida pinmode(ledpin, OUTPUT); } void loop(){ digitalwrite(ledpin, HIGH); #Ponemos a HIGH (5v) el pin13 delay(1000); #Esperamos 1 segundo digitalwrite(ledpin, LOW); #Ponemos a LOW (0v) el pin13 delay(1000); #Esperamos 1 segundo }

19 Pulsador: Montaje

20 Pulsador: Código const int ledpin = 13; const int buttonpin = 2; void setup(){ } pinmode(ledpin, OUTPUT); pinmode(buttonpin, INPUT); void loop(){ } buttonstate = digitalread(buttonpin); if (buttonstate == HIGH) { digitalwrite(ledpin, HIGH); } else { } digitalwrite(ledpin, LOW);

21 Sensores Analógicos: Termistor LDR Potenciometro

22 Salidas Analogicas Salida Digital: 0 v, 5 v Salidas Analógicas: valor numérico Ejemplo Fadding (Fade in - Fade out)

23 Comunicación I: Serial Led RGB:

24 Comunicación I: Serial Serial.begin(9600); Establece comunicación a 9600 bauds Serial.available(); Serial.read(); Devuelve el número de bytes por leer Lee un byte del Serial Cómo podemos leer un mensaje de más de 1 byte?

25 Comunicación I: Serial Formas de leer mensajes: if( Serial.available() ) { val1 = Serial.read(); while(!serial.available() ); val2 = Serial.read(); // and so on } // protocol is "CCaaaa", two bytes of command, four bytes of args If (Serial.available() >= 6) { // command length is 6 bytes cmd0 = Serial.read(); cmd1 = Serial.read(); arg0 = Serial.read(); arg1 = Serial.read(); //...etc... }

26 Comunicación I: Serial Almacenar mensaje en buffer: const int BUFFER_SIZE = 100; char buffer[buffer_size]; void loop() {... memset(buffer, '\0', BUFFER_SIZE); while (Serial.available() > 0) { buffer[count] = Serial.read(); count++; delay(10); } }...

27 Comunicación II: Consola Comunicación desde programa externo: import serial print "Conectando a Arduino...", try: ser = serial.serial("/dev/ttyusb0", 9600) except: print "ERROR - No se ha podido conectar" print "OK" ser.write(input) ser.read(n) ser.close() Escribe input en el puerto serial. Lee n bytes del puerto serial. Cierra la conexión con el puerto serial.

28 Comunicación III: IR Comunicación INFRAROJA:

29 Motores PaP Qué es un motor PaP? Para qué usarlo? Cómo funcionan? Dónde comprarlos reciclarlos? Proyectos con motores PaP Brazo robot CNC's

30 Motores PaP

31 Motores PaP Librería Stepper.h de Arduino #include <stepper.h> mimotor Stepper(steps, pin1, pin2); mimotor Stepper(steps, pin1, pin2, pin3, pin4) mimotor.step(100); Ejercicio

32 Relés Para que sirve un relé? Cómo funciona? Distintos relés

33 I2C Protocolo de Comunicación en Serie Librería wiring.h: Permite establecer una comunicación serial usando 2 pines digitales (SDA, SCL). El protocolo acepta múltiples dispositivos conectados al mismo bus. (ADDR). Modo estandar a 100Kbits por segundo.

34 Shifting Qué es el shifting? Tipos (Shift-in Shift-out) Qué puede hacer por mi y cuando? Integrado 74HC595N Ejemplos

35 Evaluación Están todos suspendidos,......de momento

36 Otras herramientas Fritzing ( Pure Data ( Processing (

37 Comunidades Arduino Arduino.cc Canarnova:

38 Bibliografía Arduino.cc :)

39 Taller de Hardware Libre con Arduino Pablo Suárez Hernández - pablo@osl.ull.es Adrián Rodríguez Vargas - arodriguez@osl.ull.es Oficina de Software Libre - Universidad de La Laguna Gracias por venir! Cursos ISLA: Mayo 2010