Proyecto Arduino - Revista Digital

UMG - FACULTAD DE INGENIERIA

PROYECTO FINAL

AYLIN JULISSA GALINDO GARCÍA 1010-22-146 MARIO EMILIO MARTINEZ ESTRADA 1010-22-501 JORGE ALEJANDRO PEREIRA ESTRADA 1010-22-2433

ÍNDICE PÁGINA 3 INTRODUCCION

PÁGINA 4 DESARROLLO DE LA INVESTIGACION

PÁGINA 16 DESCRIPCION Y DESARROLLO DEL PROYECTO

PÁGINA 21 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

PÁGINA 22 BIBLIOGRAFIA

INTRODUCCION

A continuación podrá observar el resultado de nuestra investigación sobre los temas asignados en clase sobre Arduino, que es, para que sirve y otras preguntas que han sido desarrolladas a lo largo de esta revista digital.

También el proyecto desarrollado por el grupo detallado con imágenes y un video para que logran comprender mejor el paso a paso y funcionamiento del mismo.

PÁGINA 3 | VIAJE

¿QUÉ ES ARDUINO¿ Esta plataforma se inició en el año 2005 como un proyecto para estudiantes en el Instituto IVREA, en Ivrea (Italia). En ese tiempo, los estudiantes usaban el microcontrolador BASIC Stamp, cuyo coste era de 100 dólares estadounidenses, lo que se consideraba demasiado costoso para ellos. Por aquella época, uno de los fundadores de Arduino, Massimo Banzi, daba clases en Ivrea.

Basada en la filosofía del software libre, Arduino es una plataforma de electrónica «open-source»o de código abierto cuyos principios son contar con software y hardware fáciles de usar. Básicamente lo que permite esta herramienta es la generación de infinidad de tipos de microordenadores de una sola placa, que luego pueden tener una amplia variedad de usos según la necesidad de la persona que lo cree. Es decir, una forma sencilla de realizar proyectos interactivos para cualquier persona.

PÁGINA 4 | VIAJE

El nombre del proyecto viene del nombre del Bar di Re Arduino (Bar del Rey Arduino) donde Massimo Banzi pasaba algunas horas. El rey Arduino fue rey de Italia entre los años 1002 y 1014.

Arduino es una compañía de desarrollo de software y hardware libres, así como una comunidad internacional que diseña y manufactura placas de desarrollo de hardware para construir dispositivos digitales y dispositivos interactivos que puedan detectar y controlar objetos del mundo real.

Arduino es una de las placas más populares del mundo. Su versatilidad y la infinidad de posibilidades que ofrece la convierten en una de las herramientas de programación más completas del mercado.

Las placas de Arduino se caracterizan por leer entradas – la luz de un sensor, pulsar un botón, o un mensaje de texto enviado a una Red Social – para convertirla en una salida – activando un motor, encendiendo un LED, publicando algo online.

ARDUINO

¿CÓMO FUNCIONA ARDUINO? La placa Arduino se conecta a un ordenador a través de un USB, donde se conecta con el entorno de desarrollo Arduino (IDE). El usuario escribe el código de Arduino en el IDE, y luego lo sube al microcontrolador que ejecuta el código, interactuando con las entradas y salidas como sensores, motores y luces.

El

código

abierto

de

Arduino

es

particularmente amigable para los usuarios nuevos y experimentados. Hay miles de ejemplos de código de Arduino disponibles en Internet.

Esta flexibilidad en su diseño combinado con el hecho de que el software de Arduino es gratuito, las placas de hardware tienen un precio asequible, y tanto el software como el hardware son fáciles de aprender, ha llevado a crear una gran comunidad de usuarios que han contribuido con código e instrucciones para una gran variedad de proyectos basados en Arduino.

Tanto los principiantes como los expertos tienen acceso a una gran cantidad de recursos

y

materiales

gratuitos

para

apoyarlos. Los usuarios pueden buscar información sobre cómo configurar su placa

o

incluso

cómo

codificar

en

Arduino.

La

placa

Arduino

se

conecta

a

un

ordenador a través de un USB, donde se conecta con el entorno de desarrollo Arduino (IDE). El usuario escribe el código de Arduino en el IDE, y luego lo sube al microcontrolador que ejecuta el código, interactuando con las entradas y salidas como sensores, motores y luces.

ARDUINO

¿PARA QUÉ SIRVE UN ARDUINO? Arduino se puede utilizar para desarrollar

Actualmente,

elementos autónomos, o bien conectarse

catalogarse en dos grandes grupos:

a otros dispositivos o interactuar con otros programas, para interactuar tanto con el hardware como con el software. Sirve tanto

para

controlar

un

elemento,

pongamos por ejemplo un motor que nos suba o baje una persiana basada en la luz

1.

el

Arduino

uso

se

de

Arduino

utilizado

puede

como

un

microcontrolador, cuando tiene un programa descargado desde un ordenador y funciona de forma independiente de éste, y controla y alimenta determinados dispositivos y toma decisiones

de

acuerdo

al

programa

que haya gracias a un sensor conectado al

descargado e interactúa con el mundo físico

Arduino, o bien para transformar la

gracias a sensores y actuadores.

información de una fuente, como puede

2.

Arduino

hace

de

interfaz

entre

un

ser un teclado, y convertir la información a

ordenador u otro dispositivo, que ejecuta una

algo que entienda, por ejemplo, un

determinada tarea, para traducir dicha tarea

ordenador.

en el mundo físico a una acción. Y viceversa, gracias a sensores que están conectados a la placa

Arduino

podemos

hacer

que

el

ordenador ejecute determinada acción.

Con Arduino se pueden construir proyectos que van desde un despertador hasta una máquina expendedora, una alarma o un sistema

de

acceso

a

casa,

un

jardín

automatizado o un control remoto para cualquier dispositivo.

ARDUINO

¿POR QUÉ USAR ARDUINO? Arduino se puede utilizar para desarrollar

El funcionamiento de la placa a muy grosso modo,

elementos autónomos, o bien conectarse

para no extendernos con elementos técnicos, se

a otros dispositivos o interactuar con otros programas, para interactuar tanto con el hardware como con el software.

compone de: Conexiones de Entrada: A través de sensores conectados en los pines de entrada, Arduino recibe datos del exterior (entorno) Microcontrolador: Es el cerebro de Arduino, con los datos recibidos del entorno (conexiones de entrada) es donde, a través del lenguaje de programación (open source y con una curva de aprendizaje rápida), nosotros le decimos cómo interpretar

la

información,

qué

parámetros

buscar y comparar, y por último, qué acciones tomar a modo de respuesta.

Conexiones de Salida: Dependiendo del proyecto en el que esté trabajando, y en función de las

Hay muchos otros microcontroladores y plataformas de desarrollo, pero Arduino, además de simplificar el trabajo de programación, ofrece: Software Multiplataforma: Puede trabajar en todas las plataformas (Mac, Windows, Linux).

Asequible: Puedes encontrar placas por menos de 15 euros.

Entorno de programación simple y directo.

Sencillez: Es muy fácil duplicar y modificar las placas y además es legal, al ser open – source hardware, bajo licencia Creative Commons puedes

órdenes que le hayamos dado programando el microcontrolador, Arduino puede conectarse con diversos actuadores (relés, pantallas, motores,…), y sistemas lógicos (otras placas, ordenadores,…) para provocar la respuesta que necesitamos.

Comunicaciones: Puertos de comunicación del microcontrolador para conectar con elementos externos. ·Arduino socializa la tecnología, supongamos que desde hace un tiempo tenemos una buena idea que no se puede llevar a cabo porque necesita un

reunir los componentes y crearte tu propia placa,

conocimiento de electrónica en mayor o menor

no pudiendo en este caso llamarla Arduino,

medida, pero que actualmente no tenemos. Esa

nombre registrado para las originales producidas

idea, habrá pasado de proyecto a obstáculo.

en Italia.

ARDUINO

¿EN DONDE LAS PUEDO UTILIZAR? Actualmente tiene diferentes usos, como

Arduino es una iniciativa empleada para

la aplicación de desarrolladores de

simplificar

diseños artísticos e interactivos; de igual

microcontroladores. Nació con el objetivo

forma,

de

muchas

personas

utilizan

disminuir

el

uso el

de

costo

microcontroladores,

tecnológicas, como la automatización y

estudiantes empleaban para sus proyectos

la

y que resultaban demasiado costosos.

Su

aplicación,

aunque

pudiera parecer limitada a áreas de la ciencia

muy

especializadas,

es

en

realidad común, al encontrarla en un cajero automático, un calentador de agua, la pluma de un estacionamiento o las

puertas

de

una

plaza

o

supermercado, y es que este tipo de herramientas, que facilitan nuestra vida diaria, están basadas en un pequeño microcontrolador,

cuya

dictada por un programa.

tarea

está

entonces

los

Arduino para incursionar en aplicaciones robótica.

que

de

los

los

ARDUINO

¿CUÁL ES EL ORIGEN DE ARDUINO? Arduino Nació en el año 2005 el Instituto

Sin embargo, el instituto se vio obligado

de Diseño Interativo de Ivrea (Italia).

a cerrar sus puertas precisamente en

Arduino apareció por la necesidad de

2005. Ante la perspectiva de perder

contar con un dispositivo para utilizar en aulas que fuera de bajo coste. La idea original fue, fabricar una placa para uso interno de la escuela.

todo el proyecto Arduino en el proceso, se decidió liberarlo y abrirlo al publico para que todo el mundo pudiese participar en la evolución del proyecto, proponer mejoras y sugerencias.

Los principales responsables de la idea y diseño de Arduino fueron Massimo Banzi, David Cuartielles, David Mellis, Tom Igoe y Gianluca Martino.

ARDUINO

¿QUÉ TIPOS DE ARDUINO? Arduino UNO: Arduino de gama básica,

Arduino Mega 2560: Arduino basado en un

todas las shields están diseñadas para

microcontrolador

usarse sobre esta placa. Cuenta 14 pines

entradas/salidas digitales, 16 de ellos pueden

entrada/salida digitales de las cuales 6 se

usarse como PWM, 16 entradas analógicas y 4

pueden usar como PWM, además cuenta

UART además dos modos PWI y uno SPI. Tiene

con 6 entradas analógicas, además cuenta

6 interrupciones externas. Y es compatible con

con I2C, SPI, además de un modulo UART.

todos los shields de arduino

Arduino

Arduino Mega ADK: Exactamente igual que el

DUE:

Arduino

basado

en

un

microcontrolador de 32 Bits, Tiene 54 entradas/salidas digitales y 12 entradas analógicas, 2 buses TWI, SPI y 4 UARTs. Funcionan todos los módulos basados en 3.3V, no soporta 5V ya que puede dañar la placa. Posee adicionalmente interno dos puerto

USB

para

poder

controlar

periféricos.

Arduino Leonardo: Arduino básico, Con características similaresa la arduino, sin embargo tiene 12 entradas analógicas y 20 entrada salidas digitales. A diferencias del resto de arduinos con el microcontrolador ATmega32u4

en

que

no

posee

un

controlador adicional para controlar el USB. Además tiene más pines de interrupciones externas. Tiene comunicación TWI, SPI y dos UART

ATmega2560.

Mega 2560 pero con la d

Tiene

54

ARDUINO

¿QUÉ TIPOS DE ARDUINO? Arduino Micro: Es completamente similar al

AArduino YUN: El Arduino YUN se trata de un

Leonardo, la única diferencia es el tamaño

conjunto que trabaja por separado de forma

con el que fue construido. Es compatible

complementaria,

con las Shields de arduino, sin embargo se

versatilidad de un arduino normal. En este caso un

debe instalar de forma externa, es decir, cableándolo, aunque en el caso de que se construya nuestra propia shield no es ningún problema.

Arduino Nano: Arduino basado en un microcontrolador ATmega328. Es similar en

por

un

lado

se

tiene

la

ATmega 32u48 a 16 Mhz, y por otro lado de un dispositivo con microprocesador Atheros AR9331.

El cual funciona con Lilino (Linux basado en OperWrt

(OperWrt-Yun))

a

400

Mhz.

Las

características del arduino son similares a la placa Leonardo. Tiene Ethernet, slot SD y WiFi incluidos, controlados por Lilino.. Es compatible con todas las Shields y es capaz de trabajar por separado

cuanto a características al arduino uno. Las diferencias son tanto el tamaño como la

Arduino

forma de conectarlo al ordenador para

microcontrolador ATmega328p. Trabaja a 8 Mhz y

programarlo. Es compatible con la mayoría

3.3V tiene 14 pines de entrada/salida digitales (6

de shield, aunque de la misma forma que el

PWM), 8 pines de entrada analógicas e integra

arduino Micro.

tanto

un

FIO:

Arduino

conector

para

basado

la

en

batería

un

y

su

correspondiente modulo de carga, como un slot para poder instalar un modulo de comunicaciones xBee. Tiene UART TTL e interrupciones lo que nos permite también ponerlo en modo Sleep, permite también poner el XBEE en modo Sleep, reduciendo el consumo total. Además posee tanto TWI (I2C) como SPI. Unas ventajas importantes de este dispositivo son el bajo consumo en Sleep y el poder programarlo mediante XBEE, sin necesidad conectarlo físicamente al ordenador.

ARDUINO

¿CUÁLES SON LAS PARTES DE ARDUINO? Potencia

-

USB

(1)

/

Conector

de

Adaptador (2) Cada placa Arduino necesita una forma de estar

alimentado

electricamente.

Esta

puede ser alimentado desde un cable USB que viene de su ordenador o un cable de corriente

eléctrica

con

su

respectivo

adaptador. La conexión USB es también

Pines (5V, 3.3V, GND, Analog, Digital, PWM,

cómo va a cargar código en su placa

AREF)

Arduino.

Los pines en la placa Arduino es donde se

NO utilice una fuente de alimentación

conectan los cables de un circuito. El Arduino

superior a 20 voltios, ya que se puede dañar

tiene varios tipos diferentes de entradas, cada

la placa Arduino. La tensión recomendada

uno de las cuales está marcado en el tablero y

para la mayoría de los modelos de Arduino

utilizan para diferentes funciones:

es de entre 6 y 12 voltios.

• GND (3): Abreviatura de "tierra" (en Ingles).

Hay

varios

pines

GND

en

el

Arduino,

cualquiera de los cuales pueden ser utilizados para conectar a tierra el circuito.

• 5V (4) y 3.3V (5): Son los suministros pin 5V 5 voltios de energía, y los suministros de pin 3.3V 3.3 voltios de potencia.

• Analógico (6): El área de pines en el marco del 'analógica' etiqueta (A0 a A5) son analógicas.

Estos pines pueden leer la señal de un sensor analógico (como un sensor de temperatura) y convertirlo en un valor digital que podemos leer.

ARDUINO

¿CUÁLES SON LAS PARTES DE ARDUINO?

• Digital (7): Son los pines digitales (del 0 al 13).

Estos pines se pueden utilizar tanto para la

Botón de reinicio (10)

entrada digital (como decir, si se oprime un

Empujando

botón) y salida digital (como encender un LED).

temporalmente el pin de reset a tierra y

• PWM (8): Usted puede haber notado la tilde (~)

reinicie cualquier código que se carga en el

al lado de algunos de los pines digitales (3, 5, 6,

Arduino. Esto puede ser muy útil si el código

9, 10 y 11). Estos pines actúan como pines

no se repite, pero quiere probarlo varias veces.

este

botón

se

conectará

digitales normales, pero también se pueden usar para algo llamado Modulación por ancho de pulsos (PWM, por sus siglas en Ingles).

• AREF (9): Soportes de referencia analógica. La mayoría de las veces se puede dejar este pin solo. A veces se utiliza para establecer una tensión de referencia externa (entre 0 y 5 voltios) como el límite superior para los pines de entrada analógica.

Indicador LED de alimentación (11) Este LED debe encenderse cada vez que conecte la placa Arduino a una toma eléctrica.

Si esta luz no se enciende, hay una buena probabilidad de que algo anda mal.

ARDUINO

¿CUÁLES SON LAS PARTES DE ARDUINO? LEDs RX TX (12)

Regulador de Voltaje (14)

TX es la abreviatura de transmisión, RX es la

Esto no es realmente algo que se puede (o

abreviatura de recibir. Estas marcas aparecen

debe) interactuar con el Arduino. Pero es

un poco en la electrónica para indicar los pasadores responsables de la comunicación en serie. En nuestro caso, hay dos lugares en la Arduino UNO donde aparecen TX y RX - una

potencialmente útil para saber que está ahí y para qué sirve. El regulador de voltaje hace exactamente lo que dice - que

vez por pines digitales 0 y 1, y por segunda

controla la cantidad de tensión que se deja

vez junto a los indicadores LED de TX y RX

en la placa Arduino. Piense en ello como

(12). Estos LEDs nos darán algunas buenas

una especie de guardián; se dará la

indicaciones

nuestro

espalda a una tensión adicional que podría

Arduino está recibiendo o transmitiendo

dañar el circuito. Por supuesto, tiene sus

datos (como cuando nos estamos cargando

límites, por lo que no conecta tu Arduino a

visuales

siempre

un nuevo programa en el tablero).

nada superior a 20 voltios.

Microcontrolador (13) Lo negro con todas las patas de metal es un circuito integrado (IC, por sus siglas en Ingles).

Piense en ello como el cerebro de nuestro Arduino. La principal IC en el Arduino es ligeramente diferente del tipo de placa a placa tipo, pero es por lo general de la línea de ATmega de CI de la empresa ATMEL. Esto puede ser importante, ya que puede necesitar para saber el tipo de IC (junto con su tipo de tarjeta) antes de cargar un nuevo programa desde

el

información

software se

de

puede

Arduino.

encontrar

escritura en la parte superior de la IC.

Esta en

la

ARDUINO

¿QUÉ SE PUEDE REALIZAR CON ARDUINO? La respuesta es que puedes hacer/construir

Pero el principal aspecto de aplicación de

casi de todo. Arduino es una plataforma

Arduino está en el Internet de las cosas (IoT)

para programar un microcontrolador y por

o Internet de todo o dispositivos conectados

lo tanto puede hacer todo lo que puede

o M2M. Internet de las cosas (IoT, por su

hacer una MCU, todo depende de nuestra

siglas en inglés) es un concepto que se refiere

imaginación. Un arduino puede ser un

a

sistema autónomo programado que realice

cotidianos con Internet. Otro aspecto que

una o varias tareas específicas.

está ahora de actualidad es el IoT en la

la

interconexión

digital

de

objetos

industria, que también se le denomina Existen multitud de entornos de aplicación

“Industria Conectada” o Industria 4.0, se trata

de

de ampliar el concepto de IoT a la industria.

Arduino:

domótica, plataforma

automatización

herramienta de

de

industrial, prototipado,

entrenamiento

para

aprendizaje de electrónica, tecnología para artistas,

eficiencia

energética,

monitorización, adquisición de datos, DIY, aprendizaje de habilidades tecnológicas y programación, etc…

ARDUINO

DESCRIPCION DE NUESTRO PROYECTO Imprimir un mensaje en una pantalla

Para programar con el código nativo de

LCD.

Arduino, vamos a utilizar una librería que

LCD es el acrónimo de Liquid Crystal

nos hará más fácil el desarrollo. Esta

Display (en español Pantalla de Cristal

librería es LiquidCrystal.h. No hace falta

Líquido).

instalarla en el entorno de desarrollo oficial ya que viene por defecto. Lo único

El proyecto consiste en imprimir un

que tenemos que hacer es añadirla como

mensaje de texto el cual sea mostrado

un include en nuestro programa o sketch.

en la pantalla LCD de 16 columnas y 2 filas. Esto quiere decir que tenemos unicamente 16 espacios por fila para mostrar una frase cada letra y espacio ocupa una casilla de las 16 disponibles por cada fila.

Adicional a esto el mensaje que sera mostrado

en

la

pantalla

tambien

aparecera por un tiempo asignado, el cual sera de 1 segundo y tambien dejara de ser mostrado en la oantalla por el mismo tiempo.

ARDUINO

¿POR QUE FUE SELECCIONADO ESTE PROYECTO? Porque nos pareció interesante el

También

comprender

se

interesante el como hacer que un

una

mensaje aparezca y desaparezca

muestra

un

como

es

mensaje

que en

porque

cierto

nos

pareció

pantalla, por ejemplo las pantallas

cada

tiempo

que anuncian una publicidad. Son

considerábamos

el mismo concepto solo que a nivel

proyecto salgo sencillo pero muy útil

mas grande.

en la vida cotidiana como el ejemplo

que

era

de la publicidad entre otros.

y un

ARDUINO

MATERIALES Placa Arduino

4 Cables jumper hembra y macho

Pantalla LCD 16*2

Cable USB /adaptador placa Arduino

ARDUINO

CODIGO ARDUINO

ARDUINO

VIDEO Y FUNCIONAMIENTO DEL PROYECTO

ARDUINO

CONCLUSIONES 1. Arduino sirve para hacer varios proyectos que son útiles en la vida cotidiana.

2. La mayoría de objetos electrónicos pudieron ser programados con Arduino o iniciaron programados con el.

3. Nuestro proyecto aprendimos que un mensaje puede mostrarse y desaparecer por un tiempo que nosotros decidamos programar.

4. Los anuncios publicitarios en las pantallas tienen el mismo mecanismo que este proyecto pero a nivel macro.

RECOMENDACIONES 1. Las conexiones de los cables SDA Y SCL pueden conectarse también a los puertos Analog 4 y5 2. Al mensaje que aparece en pantalla se puede hacer que corra el mensaje en vez que parpadee.

3. Ajustar el brillo de la pantalla LCD para que se enfoque mejor el mensaje 4. Pueden mostrar signos para que el mensaje sea mas entretenido que solo palabras.

ARDUINO

BIBLIOGRAFIA https://www.instructables.com/Arduino-Tutorial-0-Introducci%C3%B3n/ https://arduino.cl/que-esarduino/#:~:text=Arduino%20es%20una%20plataforma%20de,una%20serie%20de%20pines% 20hembra. https://codelearn.es/blog/que-es-arduino-para-quesirve/#:~:text=Con%20Arduino%20se%20pueden%20construir,control%20remoto%20para%2 0cualquier%20dispositivo. https://programarfacil.com/blog/arduino-blog/texto-en-movimiento-en-un-lcd-con-arduino/