Informe Sensores 2(1)

ITFIP. Trujillo, Borja. Arduino: Programación P rogramación básica.

1

ARDUINO: TALLER 3 Y TALLER 4 Trujillo, Carlos [email protected]

R esumen esumen – El objetivo principal del presente informe es el de contextualizar al lector sobre la aplicabilidad y funcionalidad del Arduino comprendido como una herramienta que permite interpretar y controlar el mundo físico a través de un ordenador, evolucionando con el paso del tiempo en una plataforma de desarrollo de computación física (physical computing) de código abierto, construida sobre una placa con un sencillo microcontrolador y un entorno de desarrollo para crear software (programas). De igual manera otra gran aplicabilidad de esta herramienta es la de crear objetos interactivos, leer datos a una gran variedad de interruptores y sensores, así como controlar multitud de tipos de luces, motores y otros actuadores físicos. Bajo este contexto es prudente mencionar que los proyectos con Arduino pueden ser autónomos o comunicarse con un programa (software) que se ejecute en tu ordenador. De esta manera, un aspecto de particular atención se relaciona con los diferentes escenarios de programación permitiendo una interacción entre el hombre y la máquina a partir de las instrucciones que se puedan llegar a impartir para cada requerimiento, en el caso particular del presente informe centraremos nuestro desarrollo de la práctica número dos aportada por el docente, en la distinción de las condicionales más comunes (if, else), la implementación de arrays y algunas de las librerías utilizadas para la realización de los diferentes puntos incluidos en la práctica. De igual manera es de vital importancia mencionar que El lenguaje de referencia está dividido en tres partes principales, estructuras, variables y funciones, Entre estos podemos encontrar con las más usadas en cuanto a la forma (setup() , loop(), for, while, if, return), frente a su constancia (high, low, input, output); en razón al tiempo: (delay(), (delay(), Tipo Tipo de datos datos char, byte, word, float, double, string) y las Operaciones (= (igual), + (suma) , - (resta), * (multiplicación), / (división)).

Í ndice de de Términos – Array, Bucle, Condicionales, Elementos de control, Else, Función, If, Librerías, Programación.

Borja, Harrison [email protected]

I.

MARCO TEÓRICO

El objetivo principal del presente informe es exponer de manera concreta los conocimientos adquiridos a partir de la realización de un laboratorio teórico-práctico enfocado en la construcción de circuitos utilizando una tarjeta de Arduino y la estructura de programación diseñada para la ejecución de las lecturas. En este sentido, dentro de la construcción de los circuitos incluidos en la práctica No. 3 y No. 4 consideramos de vital importancia verificar las condicionales if (si) y if….else (si… sino) teniendo en cuenta que el lenguaje de programación desarrollado en la plataforma de programación para Arduino, permite implementar implementar dichas sentencias como estructura de control dentro de la operatividad de los sensores utilizados, de igual manera, dentro de los tipos de datos a implementar se utilizó la como función facilitadora y ahorradora de líneas de código, así como el manejo de algunas librerías para el desarrollo efectivo de la práctica. A. Estructuras de control

Dentro de las estructuras de control se pueden categorizar todos los estamentos que sirven para guiar el programa en la ejecución de los diferentes requerimientos solicitados, en función de si se cumplen o no las condiciones propuestas, dentro de estas evidenciamos los bucles (for, while, do…while, etc.), elementos de control de flujo (goto, return, break, etc.) y aquellas que son objeto del presente informe las condicionales (if y else), siendo estas últimas las encargadas de verificar un estado o una condición y si ese estado o condición se cumple. La función IF puede ser contextualizada como una sentencia que se encarga de comprobar si una condición ha sido alcanzada para ejecutar los parámetros establecidos al interior de la misma (dentro de las llaves), es importante mencionar que la sentencia if comprueba si cierta condición ha sido alcanzada y ejecuta todas las sentencias si la declaración es cierta. Si es falsa el programa la ignora y continúa su secuencia. Con base en lo anterior, la función ELSE nos permite condicionar la respuesta de la función if, a partir de nuevas instrucciones en caso de que el if no se cumpla, como característica característica importante de esta función encontramos que esta condicional puede ir precedido de otras estructuras


2

condicionales del mismo tipo, anidando unas dentro de otras y haciendo que sean mutuamente excluyentes. B. Array o Matriz

Un array es un conjunto de valores a los que se accede con un número índice. Cualquier valor puede ser recogido haciendo uso del nombre de la matriz y el número del índice, el primer valor de la matriz es el que está indicado con el índice 0, es decir el primer valor del conjunto es el de la posición 0, un array tiene que ser declarado y opcionalmente asignado un valor a cada posición antes de que pueda ser utilizado, en este sentido es importante mencionar que este tipo de variable no es más que un conjunto secuencial de memoria a las que se accede a través de un índice de posición y que su principal objetivo es el ofrecer practicidad a partir de la compilación de elementos. C. Librerías de Arduino.

Las librerías pueden ser dimensionadas como un consolidado de códigos realizados de manera estructural cuyo fin primordial es facilitar algunos aspectos de la programación, generando que el programa diseñado sea mucho más entendible y práctico. II.

DESARROLLO DE LA PRÀCTICA

TALLER 3 EJERCICIO 1

En este ejercicio vemos un ejemplo del uso de un array con la función for donde hace un barrido en este caso de los pines 2 a 7 en donde se usa una variable entera para hacerlo en determinado orden 2,7,4,6,5,3. EJERCICIO 2


3

En este ejercicio usamos también la función for para crear un bucle de desplazamiento de atrás hacia adelante y viceversa al estilo del auto fantástico. EJERCICIO 3

En este ejercicio se usa por primera vez la sentencia if y else los cuales funcionan al momento de cumplirse determinada condición y else se activa cuando no se cumple la condición en este caso se hace una lectura análoga y cuando llega a cierto valor enciende un led, mientras no se alcance este valor no se enciende por la acción dada en el else. EJERCICIO 4


4

En este ejercicio se utiliza la función map para darle resolución de 0 a 600 a la lectura análoga de una foto resistencia y además se utiliza la monitorización serial para imprimir palabras dependiendo del nivel de brillo que capte esta foto resistencia que son dark, bright, médium y dim.

En este ejercicio vemos el uso de la sentencia switch el cual es algo parecida a la sentencia if pero como diferencia nos permite elegir entre varias opciones o entre varias condiciones si se llegasen a cumplir, vemos como poniendo las letras a,b,c,d,e prende determinado determinado led que corresponda a cada caso.

EJERCICIO 5

EJERCICIO 6


En este ejercicio vemos como usando un bucle while podemos colocar en marcha otro proceso uno de calibración y mientras se realiza este proceso el resto del d el código queda inhabilitado. TALLER 4 EJERCICIO 1

5

En este ejercicio vemos el uso de librerías keyboard.h y HID.h estas librerías permiten convertir el Arduino Leonardo en un dispositivo HID específicamente la segunda librería permite tomar el control del teclado del computador y pulsar determinada secuencia de teclas en el caso CTRL+ALT+SUPR mediante la pulsación de esta secuencia se accede al administrador de tareas de Windows. EJERCICIO 2


6

EJERCICIO 4

En este ejercicio al igual que anterior usamos las mismas libreras para controlar el teclado de nuestro pc y además contabilizar el número de veces que es presionado un botón o switch conectado a nuestro arduino, demostrando una comunicación bidireccional entre nuestra parte análoga y digital de nuestro computador y arduino leonardo. EJERCICIO 3

En este ejercicio volvemos a tomar el control del teclado mediante las librerías HID.h y keyboard.h y mediante la monitorización serial hacemos lectura del carácter insertado y el programa nos devuelve el siguiente carácter que siga en orden ascendente. EJERCICIO 5

En este ejercicio volvemos a tomar el control del teclado de nuestro computador desencadenando toda una cadena de eventos donde estando en la ventana del programa de arduino crea una ventana nueva, borra su contenido, inserta varias líneas de código y las programa p rograma en nuestra tarjeta arduino todo este proceso hecho de manera automática con solo presionar un botón análogo.


7

En este ejercicio tomamos control sobre el mouse de nuestro computador y mediante la librería mouse.h tomamos control del movimiento del cursos en todas las direcciones arriba, abajo, izquierda y derecha respectivamente con los 4 primeros pulsadores o switches físicos conectados a nuestro arduino el ultimo botón toma control del botón clic izquierdo. EJERCICIO 7

En el ejercicio anterior ahora hacemos uso de tres librerías HID.h, keyboard.h y mouse.h esto con el fin de tomar el control tanto de nuestro teclado como de nuestro mouse, por parte del teclado tenemos 5 botones de los cuales cada uno al ser presionado escribe una letra diferente en el orden de 1 a 5 escriben las letras m,r,l,d y u y en el caso de nuestro mouse se mueve un poco hacia arriba, abajo, izquierda y derecha dependiendo de la letra que insertamos en la monitorización serial d,l,r y m respectivamente. EJERCICIO 6

En este ejercicio mediante las librerías HID.h y mouse.h tomamos control del mouse y lo movemos mediante un joystick teniendo el control total sobre el mouse con los 4 ejes del joystick y adicional el clic izquierdo presionando sobre el joystick. EJERCICIO 8


8

mediante el proccesing y enciende con determinado brillo el led dependiendo de la posición del mouse modulando asi su brillo. EJERCICIO 11

En este ejercicio tomamos control del teclado con las librerías HID.h y keyboard.h y mediante una serie de comandos se inserta en la monitorización serial el mapa de caracteres completos en decimal, hexadecimal, octal y binario. b inario. EJERCICIO 9

En este ejercicio vemos como enviar notas midi desde nuestra placa arduino a un instrumento instrumento a través de una clavija din de 5 pines usando el puerto puerto TX. En este ejercicio vemos por primera vez el uso del software processing junto con arduino, la programación programación de arduino es bastante simple ya que solo prende y apaga un led por puerto digital, mediante un condicional que lee la posición del mouse dentro de un cuadro degradado de negro a blanco creado


9

EJERCICIO 13

En este ejercicio al igual que el anterior se crea una ventana en processing donde ubicando el mouse de manera determinada enciende un color diferente de un led RGB. EJERCICIO 16

Este ejercicio es similar al 9 solo que no hay una atenuación del led dependiendo de la posición, el processing solo prende y apaga el led teniendo como condición que el cursor del mouse este sobre un cuadro gris como se ve en las anteriores imágenes. EJERCICIO 14


10

acceso a sus variables dentro del programa simplifica y reduce el potencial de errores de programación. REFERENCIAS [1] Mazzimo, Banzi Ramón. “Introducción al Arduino”. Primera Edición.2016. Recuperado de:

https://www.elsolucionario.org/comunicacionesindustri ales-vicente-guerrero-ram ales-vic ente-guerrero-ramon-yuste-lui on-yuste-luis-martinez-1ra s-martinez-1ra edicion/.pdf

En el anterior ejercicio usando pulsadores táctiles los cuales son leídos mediante puerto análogos por nuestro arduino se logra cambiar a un color determinado la ventana creada en el processing mostrando así la capacidad de lectura y actuación entre nuestro entorno y el processing+arduino.

III.

CONCLUSIONES.

[2] Monk, Simon. “Programación de Arduino”. Segunda Edición. 2016. Recuperado de:

http://www.academia.edu/26968328/Aplicaci%C3%B3 n_industrial_de_motores_de n_industrial _de_motores_de_inducci%C3%B _inducci%C3%B3n._Clas 3n._Clas es_de_servicio.

[3] Donett, Pablo. (2007) PLC – Sistemas de Control y Mecatrónica, Primera Edición. Recuperado de:

Mediante la implementación de la presente practica de laboratorio, logramos evidenciar que una variable puede ser declarada en una serie de lugares del programa y en función del lugar en donde se lleve a cabo la definición, esto determinará en que partes del programa se podrá hacer uso de ella. A partir de la creación de una variable tipo bite y la distinción de los dispositivos a manipular en el circuito físico la función arrays nos permite simplificar las funciones, a partir de la agrupación de elementos, evidenciando el ahorro de líneas de código y la practicidad del mismo. Una variable puede ser declarada al inicio del programa antes de la parte de configuración setup(), a nivel local dentro de las funciones, y, a veces, dentro de un bloque, como para los bucles del tipo if.. for.. Al implementar las funciones condicionales fue posible establecer que una variable global es aquella que puede ser vista y utilizada por cualquier función y estamento de un programa, esta variable se declara al comienzo del programa, antes de setup(), por su parte una variable local es aquella que se define dentro de una función o como parte de un bucle, es importante mencionar que esta sólo es visible y sólo puede utilizarse dentro de la función en la que se declaró. Es posible tener dos o más variables del mismo nombre en diferentes partes del mismo programa que pueden contener valores diferentes, la garantía de que sólo una función tiene

https://www.freelibros.org/tag/plc

[4] Zbar, Malvino, Miller (2012) Prácticas de Electrónica con Arduino. Recuperado de:

http://www.ingenieriaparatodos.com http://www.ingenieri aparatodos.com/2016/04/libros/2016/04/librosde-electronica.html


11

Informe Sensores 2(1)

Recommend Documents