Sesión 12: Practica 3: Creación de prototipo básico de Arduino.

Transcripción

1 Sesión 12: Practica 3: Creación de prototipo básico de Arduino. Introducción Arduino es una plataforma electrónica de prototipos de código abierto (open-source) basada en hardware y software flexible y fácil de usar. Está pensado para artistas, diseñadores, como hobby o para cualquier interesado en crear objetos o entornos interactivos. Arduino nos permite sentir el entorno mediante la recepción de datos desde una variedad de sensores y puede interactuar con su alrededor mediante el control de luces, motores o casi cualquier cosa que imaginemos. Objetivos 1- Comprender ventajas y limitaciones del uso de equipo electrónico para medir el tiempo y el clima. 2- Aprender lo básico de programación en línea y los arreglos electrónicos para registrar el tiempo y el clima. 3- Familiarizarse con el entorno Arduino para desarrollar prototipos de instrumentos para medir el tiempo y el clima. Teoría Protoboard Es un dispositivo muy utilizado para ensamblar y probar circuitos electrónicos. Tiene la ventaja de que permite armar con facilidad un circuito, sin la necesidad de realizar soldaduras. Partes del protoboard: A) El canal central. Es la región localizada en el medio del protoboard, se utiliza para colocar los circuitos integrados B) Buses. Los buses se localizan en ambos extremos del protoboard, se representan por las líneas rojas (buses positivos o de voltaje) y azules (buses negativos o de tierra) y conducen de acuerdo a estas, no existe conexión física entre ellas. La fuente de poder se conecta aquí.

2 C) Pistas. Las pistas se localizan en la parte central del protoboard, se representan y conducen de manera vertical (Líneas moradas) es decir que todo lo que esté conectado en esa línea estará comunicado directamente. Material empleado -Cinta métrica -Muestra de suelo en un vaso -Cables macho-macho -Protoboard -Arduino uno -Sensor de proximidad -Sensor de temperatura y humedad (ambiente) - Sensor de temperatura y humedad (suelo) -Cable USB -Resistencias de 22KΩ (para conocer el valor de las resistencias ingresar a esta página: )

3 Procedimiento. Primera parte. Para poder ejecutar las funciones del Arduino es necesario utilizar el software del mismo en el cuál se va a ejecutar el código de programación correspondiente a las funciones a utilizar. Para conseguir el Software ingrese a esta página: y descargue el instalador correspondiente a su sistema operativo. Una vez descargado ejecutamos el instalador y siga las indicaciones de instalación. Después de instalarlo ejecutamos el programa y aparecerá una ventana como esta:

4 En la pantalla del compilador encontraremos dos partes principales: void setup() { Entre las llaves de SETUP se escribirá solamente lo que se necesite ejecutar UNA SOLA VEZ por ejemplo configurar una salida o pins de entrada. void loop() { En esta parte es donde se ejecutara lo más importante de nuestro código, por ejemplo lo que queremos que se este ejecutando CONTINUAMENTE. Para escribir comentarios, notas, indicaciónes, etc. Se introducen dos diagonales y se escribe el texto que queramos poner; esto nos sirve para identificar ciertas partes del código y para que sirven. // comentario Es necesario instalar unas librerias previamente para que el código funcione, se copian las carpetas DHTsensor, Adafruit_sensor-master y Ping en esta ubicación: archivos de programa>arduino>libraries

5 Segunda parte. En nuestro caso utilizaremos un código ya creado y verificado anteriormente, borramos todo lo que tengamos en la pantalla así que solo se procederá a copiar y pegar en el compilador de Arduino: NOTA: Copiar tal cual sin omitir espacios, puntos, etc.

6 o Para sensor de húmedad y temperatura (ambiente) #include "DHT.h" #define DHTPIN 2 //Introducimos variables y librerias necesarias #define DHTTYPE DHT11 DHT dht(dhtpin, DHTTYPE); void setup() { Serial.begin(9600); dht.begin(); void loop() { float h = dht.readhumidity(); float t = dht.readtemperature(); Serial.print("Humedad: "); //Para que imprima los datos de nuestro sensor Serial.println(h); Serial.print("Temperatura: "); Serial.println(t); delay(2000);

7 1.- Tomamos la protoboard de manera horizontal e introducimos los 4 pines (con cuidado de no doblarlos) del sensor de temperatura y humedad. 2.- Despues se conectan mediante los cables macho-macho en el siguiente orden de izquierda a derecha: Pin 1 > Cable Rojo > Zona de Voltaje en protoboard Pin 2 > Cable Amarillo > Ranura Digital 2 Pin 3 > Sin conexion Pin 4 > Cable Negro > Zona de Tierra en protoboard Conectamos una resistencia de 22kΩ uniendo los cables Rojo y Amarillo. Después conectamos dos cables, uno desde la Zona de tierra de la protoboard a la Ranura GND (tierra) del Arduino y otro de la Zona de Voltaje a la Ranura 5v en el arduino (fuente de alimentación).

8 3.- Conectamos el Arduino a la computadora mediante el puerto USB. En el programa Arduino nos vamos a la opción herramientas > Puerto > Puerto COM(#) para que reconozca el dispositivo. Damos click al boton de verificar, de esta manera el mismo programa revisará el código para en caso de que exista un error se notifique para corregirlo. Si no existe error alguno damos click a la flecha para que cargue el programa a la placa Arduino. 4.- Si se realizo todo de manera correcta damos click a la opcion Monitor Serie (arriba a la derecha) para visualizar las medidas que arroja el sensor. 5.- Obtener mínimo 50 datos para gráficar y ver la variabilidad de la temperatura y la humedad del laboratorio en función del tiempo. o Para sensor de proximidad #include <Ping.h> const int sensor = (12, 13); const int zumb = 6; const int led = 8; int distancia; int pausa; Ping us = Ping(sensor);

9 void setup() { Serial.begin(9600); pinmode(zumb, OUTPUT); pinmode(led, OUTPUT); void loop() { us.fire(); distancia = us.centimeters(); if (distancia < 100) { pausa = distancia * 10; //para que alarma suene cada segundo digitalwrite(zumb, HIGH); digitalwrite (led, HIGH); delay(pausa); digitalwrite(zumb, LOW); digitalwrite(led, LOW); delay(pausa); Serial.print("distancia: "); Serial.print(distancia); Serial.println(" centimetros "); delay(2000);

10 1.- Tomamos la protoboard de manera horizontal e introducimos los 4 pines (con cuidado de no doblarlos) del sensor de proximidad. 2.- Despues se conectan mediante los cables macho-macho en el siguiente orden de izquierda a derecha: Pin 1 (5v) > Cable Rojo > Zona de Voltaje en protoboard Pin 2 (Trig) > Cable Amarillo > Ranura Digital 12 Pin 3 (echo) > Cable Naranja > Ranura Digital 13 Pin 4 (GND) > Cable Negro > Zona de Tierra en protoboard Después conectamos dos cables, uno desde la Zona de tierra de la protoboard a la Ranura GND (tierra) del Arduino y otro de la Zona de Voltaje a la Ranura 5v en el arduino (fuente de alimentación). 3.- Conectamos el Arduino a la computadora mediante el puerto USB. Damos click al boton de verificar, de esta manera el mismo programa revisará el código para en caso de que exista un error se notifique para corregirlo.

11 Si no existe error alguno damos click a la flecha para que cargue el programa a la placa Arduino. 4.- Si se realizo todo de manera correcta damos click a la opcion Monitor Serie (arriba a la derecha) para visualizar las medidas que arroja el sensor. 5.- Poner una cinta métrica al inicio del sensor para comparar la medida de lectura del mismo y la distancia real de un objeto. Obtener mínimo 30 datos para gráficar y ver la variabilidad entre la distancia medida por el sensor y la real. o Para sensor de humedad y temperatura de suelo void setup() { Serial.begin (9600); pinmode(2, INPUT); void loop () { int Humedad = analogread(a0); Humedad = map (Humedad, 0, 1023, 100, 0); Serial.print(Humedad); Serial.println("% de humedad ");

12 delay(2000); 1.- Tomamos la protoboard de manera horizontal e introducimos los 4 pines (con cuidado de no doblarlos) del sensor de humedad (suelo). Además conectar los cables naranja y amarillo (vienen en la bolsa del sensor) de la siguiente manera. 2.- Despues se conectan mediante los cables macho-macho en el siguiente orden de izquierda a derecha: Pin 1 > Cable Azul > Ranura Analogica A0 en el arduino Pin 2 > Cable Verde > Ranura Digital 2 Pin 3 > Cable Negro > Ranura GND en el arduino Pin 4> Cable Rojo > Ranura Vin en el arduino

13 3.- Conectamos el Arduino a la computadora mediante el puerto USB. Damos click al boton de verificar, de esta manera el mismo programa revisará el código para en caso de que exista un error se notifique para corregirlo. Si no existe error alguno damos click a la flecha para que cargue el programa a la placa Arduino. 4.- Si se realizo todo de manera correcta damos click a la opcion Monitor Serie (arriba a la derecha) para visualizar las medidas que arroja el sensor.

14 5.- Obtener mínimo 50 datos para graficar y ver la variabilidad de la humedad del suelo en función del tiempo. 6.- Añade agua al vaso con tierra y observa el cambio en la lectura. 7.- Obtener mínimo 50 datos para graficar y ver la variabilidad de la humedad del suelo en función del tiempo. o Sensores integrados Si se desea conectar simultáneamente los sensores conectar de igual manera a excepción del pin 2 (cable Verde) del sensor de humedad de suelo, en vez de conectarlo a la Ranura Digital 2, conectarlo a la Ranura Digital 8 Y pegar el siguiente código: /////////////////// Sensor de temperatura y humedad ///////////////// #include "DHT.h" #define DHTPIN 2 //Introducimos variables y librerias necesarias #define DHTTYPE DHT11 DHT dht(dhtpin, DHTTYPE); //////////////// Sensor de proximidad ///////////////////// #include <Ping.h> const int sensor = (12, 13); const int zumb = 6;

15 const int led = 8; int distancia; int pausa; Ping us = Ping(sensor); void setup() { //////////// sensor de temperatura ////// Serial.begin(9600); dht.begin(); /////////// sensor de proximidad ////// Serial.begin(9600); pinmode(zumb, OUTPUT); pinmode(led, OUTPUT); ////// sensor de humedad de suelo ///// Serial.begin (9600); pinmode(8, INPUT); void loop() { // Para que lea los datos de nuestro sensor //////// Sensor de humedad y temperatura ////// float h = dht.readhumidity(); float t = dht.readtemperature(); //Para que imprima los datos de nuestro sensor Serial.print("Humedad: "); Serial.println(h);

16 Serial.print("Temperatura: "); Serial.println(t); delay(2000); ///////// sensor de proximidad /////// // put your main code here, to run repeatedly: us.fire(); distancia = us.centimeters(); if (distancia < 100) { pausa = distancia * 10; //para que alarma suene cada segundo digitalwrite(zumb, HIGH); digitalwrite (led, HIGH); delay(pausa); digitalwrite(zumb, LOW); digitalwrite(led, LOW); delay(pausa); Serial.print("distancia: "); Serial.print(distancia); Serial.println(" centimetros "); delay(1000); ////// sensor de humedad de suelo int Humedad = analogread(a0); Humedad = map (Humedad, 0, 1023, 100, 0); Serial.print(Humedad); Serial.println("% de humedad "); delay(2000);

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