ACTIVIDADES PROGRAMACIÓN CON ARDUINO. Todas las actividades siguientes se harán con el entrenador.

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1 ACTIVIDADES PROGRAMACIÓN CON ARDUINO Todas las actividades siguientes se harán con el entrenador. A.1.- A continuación se presenta el programa de ejemplo Blink, que hace parpadear un LED conectado en el pin 2 de la tarjeta Ardui, con una cadencia de 1 segundo encendido y 1 segundo apagado. Edítalo en Ardui, cárgalo en la tarjeta y comprueba que funciona. pinmode(2,output); digitalwrite(2,high); delay(1000); digitalwrite(2,low); delay(1000); Tomándolo como referencia, elaborar los programas correspondientes a las siguientes variantes: a) Que el LED esté 1 segundo encendido y 0,5 segundos apagado. b) Que el LED esté permanentemente encendido. c) Disponer dos LEDs, u verde conectado al pin 4 y otro rojo al 2. El verde debe estar siempre encendido y el rojo 0,8 segundos encendido y 0,5 segundos apagado. d) Con los dos LED anteriores, que cada u esté 0,5 segundos encendido y 0,5 segundos apagado pero que cuando u esté encendido el otro esté apagado. e) Con tres LED, verde, rojo y amarillo, conectados en los pines 4, 2 y 1, programar el funcionamiento de un semáforo, de forma que el rojo esté encendido 5 segundos, el amarillo 1,5 segundos y el verde 4 segundos y a sucesivamente. f) Que un motor gire hacia un lado 5 segundos, se pare 2 segundos y después gire hacia el otro lado otros 5 segundos y a sucesivamente. Cada vez que arranca o para habrá un breve pitido del zumbador. Cuando gire en un sentido estará encendido el LED rojo, cuando gire en el otro el LED amarillo y cuando esté parado el LED verde. A.2.- Actividad de ampliación Realizar el programa que controle los dos semáforos de un cruce de calles (ver figura). La calle 1 es la principal por lo que su semáforo verde durará 15 s y el verde de la calle 2 durará 10 s. El ámbar durará 4 s en ambas calles. Habrá un intervalo de seguridad de 2 s desde que se pone en rojo en una calle hasta que se pone en verde en la otra. CALLE 2 Nota: los LEDs rojo, ámbar y verde de la calle 1 se conectarán en los pines 2, 1 y 4 respectivamente. Los LEDs rojo, ámbar y V1 verde de la calle 2 se conectarán en los pines 3, 12 y 13 respectivamente. Tener en cuenta, que los pines 3, 12 y 13 de la placa anexa a la tarjeta Ardui, llevan conectadas resistencias en serie para proteger los LEDs, por lo que habrá que conectar resistencias de us 150 a 250 Ω. CALLE 1 R2 A2 R1 A1 V2 Dpto. Teclogía IES Bellavista 1

2 A.3.- A continuación se presenta un ejemplo que hace que un LED verde (LV) conectado en el pin 4 se encienda cuando un pulsador (P1) conectado al pin 7 se pulsa y el LED se apague cuando dicho pulsador se pulsa. Edítalo, cárgalo en la tarjeta y comprueba que funciona. int pinlv = 4; int pinp1 = 7; int estadopulsador = 0; pinmode(pinlv, OUTPUT); pinmode(pinp1, INPUT); estadopulsador = digitalread(pinp1); if (estadopulsador == HIGH) { digitalwrite(pinlv, HIGH); else { digitalwrite(pinlv, LOW); Tomándolo como referencia, elaborar los programas correspondientes a las siguientes variantes: a) Se coloca un LED rojo (LR) conectado en el pin 2 que se enciende cuando el verde LV se apaga y se apaga cuando el verde LV se enciende. b) Se conectan, además del LED LV y el pulsador P1 iniciales, un zumbador (Z) en el pin 3 y otro pulsador (P2) en el pin 8, de forma que con el pulsador P1 se encienda y apague el LED y con el pulsador P2 se active y desactive el zumbador. c) Se conecta un motor entre los pines 5 y 6 y dos pulsadores P1 y P2 en los pines 7 y 8 respectivamente, de forma que con P1 se controle la marcha o la parada del motor y con P2 el sentido de giro del motor cuando éste está en marcha. d) Se conectan tres LED de diferentes colores en los pines 2, 4 y 13 y un interruptor en el pin 7. Los LED deben funcionar encendiéndose u tras otro de forma cíclica. Con el interruptor abierto cada LED estará encendido 1 segundo, mientras que con el interruptor cerrado la secuencia será más rápida, estando cada LED encendido sólo 0,5 segundos. e) Se conecta un LED en el pin 2, un pulsador P1 en el 7 y otro pulsador P2 en el pin 8. Debe funcionar de modo que cuando se pulse P1 el LED se encienda y cuando se pulse P2 el LED se apague. Se supone que los pulsadores estarán nunca pulsados a la vez. f) Intenta una mejora del caso anterior de forma que en el caso de que ambos pulsadores estén pulsados a la vez, el LED esté apagado. g) Se utilizan un LED conectado en el pin 2 y un único pulsador P1 en el pin 7. Debe funcionar de modo que cada vez que pulsemos P1 el LED cambie de estado (se encienda si está apagado y se apague si está encendido). Nota 1: si se mantiene el pulsador pulsado permanentemente el LED se quedará estable en el último estado adquirido. Nota 2: este apartado requiere el uso de la función while o la función do while (puedes ver un ejemplo resuelto de su uso en el ejercicio siguiente). Dpto. Teclogía IES Bellavista 2

3 A.4.- a) Ejemplo resuelto para ilustrar el uso de las funciones while(), millis() y break, a como el uso de los diagramas de flujo: Tenemos un LED, L1, y dos pulsadores, P1 y P2. Al pulsar P1 el LED se enciende. Una vez encendido, al cabo de 10 s el LED se apaga solo, pero si antes de que transcurran los 10 segundos pulsamos P2 se apaga el LED. Si antes de pasar los 10 segundos se pulsa P1 vuelve a empezar a contar el tiempo. Edítalo, carga el programa en la tarjeta y comprueba que funciona. Trata de comprender lo que hace. Conexiones: L1 en pin 2, P1 en pin 7 y P2 en pin 8. int pinl1 = 2; int pinp1 = 7; int pinp2 = 8; unsigned long tini; // variable para atar // el tiempo de inicio de // la temporización pinmode(pinl1, OUTPUT); pinmode(pinp1, INPUT); pinmode(pinp2, INPUT); digitalwrite(pinl1, LOW); // empezamos con // el LED apagado while (digitalread(pinp1)==low) {delay(10); digitalwrite(pinl1,high); tini = millis(); while(millis()-tini < 10000) { if(digitalread(pinp1)==high) tini=millis(); if(digitalread(pinp2)==high) break; digitalwrite(pinl1, LOW); Inicio loop P1=LOW? Enciende L1 Ata T inicial Han pasado los 10 s? Actualiza T inicial Sal del bucle Espera 10 ms P1=HIGH? P2=HIGH? Apaga L1 Fin loop b) Realiza el programa y el diagrama de flujo para resolver el siguiente problema: Tenemos un motor conectado en los pines 5 y 6, un LED verde (LV) conectado en el pin 2, un LED rojo (LR) conectado al pin 3, un pulsador P1 conectado en el pin 7. El motor mueve una puerta de garaje motorizada. Inicialmente el motor estará parado y los LEDs estarán apagados. Al pulsar P1 (pulsador para ordenar la apertura de la puerta) se pondrá en marcha el motor en el sentido de las agujas del reloj (apertura de puerta). A los 5 segundos (tiempo necesario para abrir la puerta) se parará el motor (puerta abierta) y se encenderá LV (coche puede pasar). Al cabo de 6 segundos (tiempo de espera para pasar el coche) el motor se pondrá a girar en sentido contrario a las agujas del reloj otros 5 segundos (tiempo para cerrar la puerta), durante los cuales se encenderá LR (peligro, puerta cerrándose). Al cabo de dichos 5 segundos el motor se parará (puerta cerrada) y LR se apagará y el sistema queda a la espera de una nueva pulsación de P1. Dpto. Teclogía IES Bellavista 3

4 A.5.- a) Ejemplo resuelto para ilustrar el método de la asignación de estados: Elaborar el programa de control del apagado automático de las luces de escalera de un bloque de viviendas. Al pulsar un pulsador P1 conectado al pin 7, se encenderán dos LEDs (simulan a las luces) conectados en los pines 2 y 4. El LED A (que se supone que simula a la luz de la entrada del bloque) se apagará automáticamente a los 5 s y el LED B (que se supone que simula a las luces de las escaleras) se apagará a los 15 s. En este caso, para simplificar, supondremos que se vuelve a pulsar el pulsador hasta que ha terminado el ciclo completo. Solución: Resolvemos el problema utilizando el método de asignación de estados. Asignación de estados: Estado 1: LedA = LedB = LOW; con P1 = HIGH pasa a estado 2 Estado 2: LedA = LedB = HIGH; a los 5 s pasa a estado 3 Estado 3; LedA = LOW, LedB = HIGH; a los 10 s pasa a estado 1 Asignación de estado inicial: Si P1 = LOW, asig estado 1, si P1 = HIGH estado 2. int pinleda = 2; int pinledb = 4; int pinp1 = 7; int estado; pinmode(pinleda, OUTPUT); pinmode(pinledb, OUTPUT); pinmode(pinp1, INPUT); //leemos P1 para asignar estado inicial if(digitalread(pinp1)==low) estado=1; else estado=2; if(estado==1) estado1(); if(estado==2) estado2(); if(estado==3) estado3(); void estado1(){ digitalwrite(pinleda, LOW); digitalwrite(pinledb, LOW); while(digitalread(pinp1)==low) { delay (10); estado=2; void estado2(){ digitalwrite(pinleda, HIGH); digitalwrite(pinledb, HIGH); delay(5000); estado=3; void estado3(){ digitalwrite(pinleda, LOW); digitalwrite(pinledb, HIGH); delay(10000); estado=1; 1 P1 = HIGH 10 s b) Resuelve la siguiente variante: s Además del pulsador P1 situado a la entrada del bloque de viviendas, (para las personas que entran) habrá un segundo pulsador P2, conectado al pin 8, situado en la zona de las escaleras (para las personas que salen). Si se pulsa P1 el funcionamiento será como el de antes, pero si el que se pulsa es P2, se encenderán los dos LEDs; al cabo de 10 s se apagará el LED B (zona escaleras); y al cabo de otros 5 s más, se apagará el LED A (zona portal). Resuélvelo con el método de los estados y dibuja el diagrama de estados. P1 Luz de entrada (LedA) Luz de escalera (LedB) P2 Dpto. Teclogía IES Bellavista 4

5 A.6.- Resuelve las dos versiones (a y b) del problema A.4 utilizando el método de la asignación de estados. A continuación vamos a añadirle un poco más de complicación al problema A.4 (versión c): Añadimos un pulsador P2 conectado al pin 8, de modo que si durante el tiempo de apertura de la puerta se pulsa P2 (pulsador de cierre) el motor girará en sentido contrario a las agujas del reloj el mismo tiempo que llevara funcionando en el sentido de apertura. Si P2 se pulsara durante el tiempo de espera con la puerta abierta, el motor se pondrá inmediatamente en marcha en el sentido contrario a las agujas del reloj (cerrando la puerta) durante los 5 segundos necesarios para cerrar la puerta. En ambos casos se encenderá LR mientras cierra la puerta. A.7.- Resolver el A.5 (luces de escalera de bloque de viviendas) pero teniendo en cuenta que si antes de terminar el ciclo se vuelve a pulsar el pulsador, se reinicia de nuevo. a) Usando el método de la asignación de estados. b) Sin usar el método de la asignación de estados. A.8.- a) Elaborar un programa de control del encendido y apagado automático de luces de escalera que funcionara del siguiente modo: al abrir la puerta de casa (se supone que esto pisa un pulsador conectado a pin 7) se enciende automáticamente un LED conectado en el pin 2 que simula a la luz de la escalera. El LED se mantiene encendido en tanto tenga la puerta abierta (pulsador pisado). Al cerrar la puerta (se despulsa el pulsador), el LED permanece encendido 10 s más y después se apaga. Para simplificar, supondremos que se interrumpe el periodo de espera, es decir, se vuelve a abrir y cerrar la puerta en el periodo de espera de 10 s. b) Resolver el problema pero teniendo en cuenta que si antes de terminar el tiempo de espera de 10 s, se vuelve a abrir la puerta, se reinicia de nuevo. A.9.- a) Elaborar el programa de control de un sistema formado por dos LEDs, LA y LB, conectados en los pines 2 y 4 y dos pulsadores, P1 y P2, conectados en los pines 7 y 8. Al pulsar P1 se enciende LA, al pulsar P2 se enciende LB y se apagan ambos al cabo de 6 segundos de la segunda pulsación. Si antes de pulsar el P1 se pulsa el P2 ocurre nada. Para simplificar, lo haremos de forma que si se vuelve a pulsar el P1 antes de que se hayan apagado los LEDs se le hace caso. b) Resolver el mismo caso anterior pero teniendo en cuenta que si antes de terminar el tiempo de espera de 6 s, se vuelve a pulsar el pulsador P1, se inicia de nuevo el ciclo, es decir, se enciende sólo LA y queda a la espera de que se pulse P2 para encender LB. A.10.- Elaborar el programa de control de un sistema de alarma compuesto por una LDR, un LED verde, LV, un LED rojo, LR, un pulsador de activación, PA, un pulsador de desactivación, PD y un zumbador, Z, (en los ensayos de prueba se sustituirá por un LED ámbar, LA, hasta que el programa funcione bien para evitar el excesivo ruido en las pruebas del programa). El funcionamiento será el siguiente: con la alarma desconectada estará encendido LV; la alarma se conectará pulsando el pulsador PA, encendiéndose LR. Una vez conectada la alarma, si se oscurece la LDR se activará la alarma haciendo sonar el zumbador Z. LR permanece también encendido mientras suena la alarma. La alarma se desconecta o se desactiva (en el caso de que haya saltado) pulsando PD, apagándose LR y el zumbador Z si estaba sonando y volviéndose a encender LV. Conexiones: la LDR en el pin analógico 0, LR en el pin 4, LV en el pin 2, Z en el pin 3, PA en el pin 7 y PD en el pin 8. Nota: Se recomienda usar el método de los estados. Dpto. Teclogía IES Bellavista 5

6 A.11.- Elabora el programa de control de una puerta de garaje de apertura y cierre automático por medio de un motor que gira en ambos sentidos. La puerta es de entrada y salida. Tendrá un pulsador a la entrada y otro a la salida. Al pulsar cualquiera de los pulsadores la puerta se abrirá hasta pisar el final de carrera de puerta abierta y al cabo de 10 s abierta se cerrará automáticamente hasta pisar el final de carrera de puerta cerrada. Los pulsadores de entrada (PE) y salida (PS) irán conectados en los pines 7 y 8, los finales de carrera de puerta abierta (FCA) y puerta cerrada (FCC) en los pines 9 y 12, y el motor (M) en los pines 5 y 6. Nota: se recomienda usar el método de la asignación de estados. A.12.- Vamos a realizar una variante con respecto al problema anterior añadiendo una LDR que sea tapada por el coche mientras está pasando justo por la puerta. En este caso la puerta debe empezar a cerrarse aunque hayan pasado los 10 s (para evitar golpear un coche que, por ejemplo, se haya calado justo al cruzar). La LDR se conectará en el pin analógico 0. A.13.- Elaborar el programa de control de una carretilla automática que lleva mercancías de un lugar a otro en una fábrica. El funcionamiento será como sigue: La carretilla inicia su recorrido en la zona de carga (posición que es detectada por el final de carrera FCC). La carretilla dispone de un sensor (P) que se activa al ponerle peso encima (lo simularemos por un final de carrera). Cuando se pone peso encima espera 5 seg. (para dar tiempo al operario que deposita la carga a retirarse de la carretilla para ser arrollado) y emprende el cami hacia la zona de descarga (posición que es detectada por el final de carrera FCD) donde se para al llegar. Cuando un operario le retira la carga, vuelve a esperar 5 seg. y emprende el cami de regreso hacia la zona de carga. Como medida de seguridad, cuando la carretilla esté en movimiento se encenderá un juego de pequeñas luces rojas (LR) a lo largo del recorrido y cuando esté parada un juego de luces verdes (LV). FCC P FCD Zona de carga Zona de descarga Conexiones: El final de carrera P irá conectado al pin 7, los finales de carrera FCC Y FCD irán conectados en los pines 8 y 9 respectivamente. El LED LR irá en el pin 2 y el LED LV en el pin 3. El motor M irá conectado en los pines 5 y 6. A.14.- Programa para que los tres LEDs se enciendan sucesivamente (rojo, amarillo, verde,...) con una cadencia de 1 segundo cada u cuando la LDR está totalmente destapada. Conforme se va aumentando la sombra sobre la LDR, la cadencia se hará más rápida (los intervalos de encendido y apagado de los LEDs serán más pequeños). Dpto. Teclogía IES Bellavista 6