Revista Digital

Arduino Bolivia 07/2018 ­ Año 0

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Plataforma Arduino: Open Hardware

ArduinoBlocks: Vehículo controlado conArduino y bluetooth

Mano Robotica Integrada con Unity

YACHAY ­ Herramienta para el aprendizajey enseñanza de la Electrónica Digital

Ayuda Memoria Arduino

Editorial

www.arduinobolivia.elinsi.com

arduinobolivia@elinsi.com

RevistaArduinoBolivia

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En una época en donde el saber cuesta, nace la revista“Arduino Bolivia”, con el fin de compartir el conocimiento através de experiencias, y de mantener a la población delpaís y el mundo entero al tanto de los trabajos que serealizan en Bolivia en el área de tecnología utilizandohardware libre, un proyecto que se mantiene con el trabajoy esfuerzo desinteresado de personas que creemos en eltalento humano nacional, y que convencidos de que elmismo tiene que ser mostrado nos ponemos al frente deeste proyecto y hacemos que esto sea una realidad.

Sin duda alguna todo cuesta y son esos esfuerzos que serealizan sin esperar recompensa, los que nos llenan desatisfaccion. Agradecer particularmente al equipo detrabajo de la Revista Arduino Bolivia; Osman Condori yBernardo Ordoñez, por hacer que en cada edición sereflejen lo avances tecnológicos de nuestro país.

En esta edición especial celebrando el 193 aniversario deBolivia queremos ofrecer al público, el tercer número de larevista “Arduino Bolivia”, con un contenido bastanteinteresante.

Personalmente darles un agradecimiento enorme a todos ycada uno de los miembros de mi familia que con su apoyoincondicional hacen que todo sacrificio valga la pena.Sobre todo, con mucho orgullo a mis principales cómplicesy compañeros de vida; Mi esposa Arianne, mis hijos Jazel yEzequiel, por comprender y aceptar que el tiempo que lededico a mis proyectos, es tiempo que resto de compartircon ellos, pero aun así me llenan de energía con sussonrisas. Y no quiero dejar pasar la oportunidad paraagradecer inmensamente a mis padres Jhenny Flores yAbnher Rodas quienes se encargaron de mi formacióncomo persona, quienes me enseñaron el valor y laimportancia de la familia sobre todas las cosas, quienes meenseñaron a forjar mis sueños y trabajar incansablementepor conseguirlos, a mi abuelita Irene Lopez, a quien tengola dicha de abrazar todavía, por enseñarme a noconformarme con las cosas y hacerme comprender quesiempre se puede pedir más.

Jahzeel Issac Rodas Flores

Todos los artículos, tutoriales y proyectos publicados en la

revista "Arduino Bolivia" son responsabilidad de cada uno

de los autores, la revista no se hace responsable de la

autentisidad y posibles conflictos derivados de la autoria

de los trabajos publicados.

Coordinadores

Casto Bernardo Ordoñez Callisayaordonezcallisayabernardo@gmail.comElectrónico en Sistema de Control Industrial y Sistemas de

Computo, Co-Fundador de la Comunidad Arduino La Paz,

Propietario de EPY Electrónica Bolivia.

Osman R. Condori Guevaraosman@elinsi.comElectrónico, Gerente propietario de la empresa de servicios y

capacitación técnica en Electrónica, Informática y Sistemas "ELINSI"

www.elinsi.com

Jahzeel Issac Rodas Floresjahzeelrodas@gmail.comIngeniero Informático, Experto en Robótica y Domótica con

Hardware Libre, Desarrollador Web FullStack, Gerente Propietario y

CEO de Robotech Tarija.

Contenido

ArduinoBlocks: Vehículo controlado con Arduino ybluetooth

Mano Robotica Integrada con Unity

YACHAY ­ Herramienta para el aprendizaje y enseñanzade la Electrónica Digital

Pag. 10

Pag. 17

Pag. 24

Ayuda Memoria ArduinoPag. 30

Plataforma Arduino: Open HardwarePag. 1

1Arduino Bolivia

¿Qué es Hardware?

El Hardware es la parte tangible (que sepuede tocar) de un equipo electrónico, porejemplo, si nos referimos a una computadora,el Hardware es el Mouse, Teclado, Monitor elCPU y todo lo que lleva por dentro la UnidadCentral de Proceso como ser la Motherboard,Memoria RAM, Microprocesador, etc.

En el caso de Arduino el Hardware estabasado en nuestra placa electrónica, la cualtiene sus componentes electrónicos como serresistencias, diodos, reguladores de tensión,capacitores, Osciladores, Leds, Micro­

controladores, puerto USB, Plug de carga,pero lo mas importante es la placa de Fibra deVidrio sobre la que se ensamblan todos loscomponentes y lleva impreso el circuitoelectrónico.

Hardware Arduino

El hardware Arduino ha ido desarrollandovarias placas para diferentes aplicaciones enel transcurso de estos 13 años, pero la placaque inicio esta revolución dio sus frutos por elaño 2005 en el instituto IVREA de la mano deMassimo Banzi, esta placa estaba inicialmentebasada en una simple placa de circuitos dondealojaba un microcontrolador simple conresistencias donde solo podíamos usarsensores simples.

La colaboración de los demás miembros delequipo Arduino ayudo a que esta placa pudieraser implementada con los desarrollos ensoftware y hardware permitiendo integrar unBootloader y el puerto de comunicacionesUSB, el cual hizo de esta placa en convertirseen el numero uno de las herramientas deaprendizaje por su versatilidad y fácil manejo.

Plataforma Arduino: Open Hardware

2Arduino Bolivia

Las placas Arduino y en general los micro­controladores tienen puertos de entrada ysalida, además de los puertos decomunicación, y se puede acceder a estos através de los pines.

•Pines Digitales, los cuales se puede usarcomo entradas digitales para leer sensores ycomo salida para escribir el control deactuadores.

•Pines Analógicos Entradas, usan unconversor Análogo/Digital y sirven para leersensores analógicos como de temperatura,luz, etc.

•Pines Analógicos Salidas(PWM), Arduinono integra un conversor Digital/Análogo paraello se utilizan salidas PWM que son pinesdigitales que usan la modulación de pulso, notodos los pines digitales las tienen.

•Puertos de Comunicación USB, Serie, I2Cy SPI, para establecer la comunicación(grabar placa) no se necesita de un cableFTDI, en su lugar usa un microcontroladorprogramado como conversor de USB a serieel Atmega16U2 que se encuentra detras delcable USB de las placas Arduino.

•Memorias del microcontrolador de lasplacas Arduino.­SRAM, donde se crea y manipula lasvariables cuando se ejecutan, es limitado suuso y se debe supervisar su uso.­EEPROM, memoria para mantener los datosdespués de un reset o apagado de la placa,estas tienen un numero limitado de lecturas yescrituras.­FLASH, Memoria del programa, desde 1Kbhasta 4Mb en donde se almacena el Sketch yel BootloaderEl Bootloader se trata de un programa especialy puede leer datos de una fuente externa comoUART, I2C, CAN, etc. Se ejecutainmediatamente antes de ejecutar el programaque hay en la memoria FLASH.

•Alimentación.­USB. alimentar la placa Arduino por el cableUSB no demanda mucha preocupación, conesta no se puede cometer errores de polaridadni voltaje, esta incluye un fusible para suproyección lo cual limita la circulación decorriente a 500mA.­Plug, el conector Plug puede recibir entre7–12V, si agregamos mayor voltaje corremosel riesgo de sobre calentar el regulador detensión que llegaría a fundirse, esta entradaintegra un diodo de protección para inversiónde polaridad.­Vin, cumple 2 funciones:1. Alimentación externa entre los rangos de 7­12V de manera directa a la entrada delregulador, en este caso no cuenta conprotección contra inversión de polaridad. Encaso de aplicar voltaje directamente al pin VIN,no se debe aplicar simultáneamente un voltajeen el Plug.2. Salida de Voltaje cuando el Arduino sealimenta a través del Plug, podremos usar estaalimentación para otros dispositivos tomandoen cuenta la caída de tensión por el diodo

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(0.7V) y evitando colocar cargas mayores alos 1000mA para evitar quemar la protección.

Placas Arduino

En este articulo no podremos hacer mención atodas las placas Arduino, la gran cantidad quese ha desarrollado es realmente increíble,pero más aún sus usos y aplicaciones.

De todos modos empezaremos hablando delas placas mas utilizadas y algunas que quisanunca viste.

Arduino Mega

Esta es la placa que mas pines tiene para susaplicaciones, apto para trabajos mascomplejos, la base de esta placa es elAtmega2560 el cual lleva una memoria internade 256Kb, nos brinda 54 Pines de E/SDigitales, 16 Entradas Analogicas

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Arduino Leonardo

Similar al Arduino Uno pero con la grandiferencia que esta placa integra unmicrocontrolador Atmega32u4 el cual tieneintegrado el puerto USB, lo que elimina elsegundo microcontrolador, al conectarlo alordenador requiere un nivel en esta plataformapara su manejo.

Esta placa nos ofrece 20 pines E/S Digitalesde los cuales 7 son PWM y 12 entradasAnalogicas.

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Arduino Nano

Es el Arduino Uno pero mas compacta,basado en el Atmega328P cuenta con 22Pines E/S Digitales y 6 Pines PWM, 8Entradas Analogas, Funciona con un CableMini USB

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Arduino Mini

Es una pequeña placa basado en elmicrocontrolador Atmega328, no cuenta conuna conexión USB a Serie incorporada, tiene14 pines Digitales E/S de los cuales 6 sonPWM y 8 entradas Analogicas.

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Arduino Mega ADK

Android colaboro en el desarrollo de una placaque permitiera una integración con el ADK.

Es así que sale a la luz una placa basado en elMega2560 con el añadido de integrar unainterfaz USB Host basado en el MAX3421e ICen cual le permite funcionar con Android.

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Arduino Zero

Es una extensión potente de 32 Bits de laplataforma establecida por la UNO, orientadapara dispositivos inteligentes IoT,automatización y tecnología portátil y robótica.Esta placa está basada en el ATSAMD21G18,ARM Cortex M0 de 32 bits, funciona con 3.3V,20 Pines E/S Digitales y todos son PWMmenos el pin 2 y 7, Entradas analógicas 6 deADC 12 bits, Memoria de 256Kb, todos lospines tienen interrupciones excepto el 4.

En definitiva, esta placa ha marcado un antesy un después en la plataforma Arduino, perosolo fue el principio.

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Arduino Lilypad

Es la placa perfecta cuando se trata de hacerun proyecto textil, se la puede cocer a la tela ya las fuentes de alimentación y sensores oactuadores con hilo conductivo, tenemosvarias versiones entre ellas:

Lilipad Arduino USB, basada en elAtmega32u4 y tiene 9 pines Digitales E/S delos cuales 4 pueden usarse como PWM y 4entradas Analógicas, funciona con 3.3V eintegra un conector JST para baterías LiPo de3.7V.

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Arduino 101

Esta placa salió a principios del 2016,manejando el clásico tamaño de la ArduinoUno, pero integrando lo último en tecnologías.Basado en el microcontrolador Intel Curie debajo consumo de energía, incorpora unBluetooth LE y un Acelerómetro / Giroscópicode 6 ejes, este módulo integra 2 núcleos, un86x (Quark) y un núcleo de Arquitectura ARCde 32 bits cuenta con 14 pines E/S Digital delos cuales 4 son PWM, 6 entradas Análogas

Estas placas han sido desarrolladas encolaboración con Intel.

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Arduino TRE

Es la primera placa Fabricada en los EEUU,esta placa corre a una velocidad de 1GHzgracias a que integra el procesador SitaraAM335x ARM Cortex­A8 y una RAM de512DDR3, esta placa abre nuevos horizontesa aplicaciones más avanzadas de Linux, usa elmicrocontrolador Atmega32u4 que mantienelas mismas características del ArduinoLeonardo, con la adicional que esta placa lleva4 Puertos de Host USB y 1 puerto de

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dispositivo USB , HDMI (1920x1080) entrada ysalida de Audio, Ethernet 10/100, 23 PinesDigitales E/S (3.3V) 4 de ellos PWM 6 pinesde entrada Analógica (más 6 multiplexados en6 pines Digitales), tarjeta Micro SD y conectorde expansión LCD.

Open Hardware

Arduino es Open­Hardware, lo cual significaque podemos acceder a la documentación ylos diseños de las placas y podemos modificaro duplicar.

Y como el Hardware Arduino fue la fascinaciónde muchos, no se tardaron en salir algunasplacas Arduino interesantes.

Arduino Chipkit uC32

Tarjeta de desarrollo basada y hecha para sertotalmente compatible con la popularplataforma de desarrollo Arduino™, usandomicrocontroladores de 32 bits PIC32 deMicrochip, trabaja a una frecuencia de 80Mhz,nos ofrece 42 pines E/S, 12 entradasAnálogas, 5 pines PWM, 2 Puertos UART, 1puerto SPI, 1 puerto I2C, 1 puerto ISCP,integra un módulo RTCC y un puerto CAN.

BLE Motor

Esta placa desarrollada por Freaduino, basadoen el Arduino Uno que integra el Puente HL298P y Bluetooth 4.0 en una sola placa,Podemos usarlo para conducir un motor pasoa paso de una vía o motor de CC bidireccionalademás de agregar sensores y actuadores conla alimentación ya distribuido en los header.

Arduino MKS Gen

Esta placa ha sido desarrollada a partir delArduino Mega y la RAMPS1.4 combinandoambas placas en una sola sacando provecho ala potencia y agregando todos los conectoresnecesarios para que esta placa funcione enuna impresora 3D y se pueda agregar losDrivers, motores, sensores y pantalla LCD sindejar de lado la distribución de energía paratodo el sistema.

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Rascal

Una placa totalmente compatible con lasShield de Arduino es la Rascal basado en unARM el AT91SAM9G20, esta placa seprograma en lenguaje Phyton la cual lo hacemuy sencilla de programar, nos permiteejecutar Linux con puertos de Red y slot SDpara el almacenamiento.

SODAQ

Desarrollada por Solar Powered DataAcquisition, nos ofrece una serie de socketspara conectar módulos Xbee, RFbee,bluetooth y GPRS, basado en el Atmel1284Ptienen un puerto mini USB con indicadores debatería para LiPo y un RTC Ds3231.

Estas placas solo son algunas a las quehacemos referencia, Arduino empezó unarevolución por el desarrollo en diferentescampos y para ello el desarrollo deplataformas que se adapten a cada una deestas situaciones ha dado a luz a diferentesplacas, tan solo es cuestión de buscar en lared y encontraremos una placa que se ajuste anuestros requerimientos, veras que loencuentras.

Arduino Original o Clon¿Que es mejor?

Sino me creen ingresen acá les dejo losenlaces por placas:Arduino Uno, Arduino Mega, Arduino Leonardoy Arduino Nano.

Puede parecer una simplepregunta, pero, todosdeben saber, Arduino esuna Plataforma OpenSource y Open Hardware,eso significa que es deuso libre tanto el softwarey el hardware, esto llevo aque Arduino publicara loscircuitos electrónicos desus placas tanto el PCB yel Esquemático.

8Arduino Bolivia

Con esto queremos decir que Arduino buscoque la plataforma no sea solo comprar unaplaca oficial y empezar a desarrollar, sino quepermitió que cualquiera agarre y desarrolle supropia placa, es por eso que la industria Chinaagarro y en base al circuito pudo mejorar oabaratar costos en la manufactura de estas,es de ahí que en el mercado existen placasArduino mas baratas que la misma oficial otambién mas caras, pero mucho depende dela producción y calidad de estas, al final lasplacas que siguen el esquema de Arduino sontotalmente compatibles con el software, sololas placas que hacen la modificación mástradicional como por ejemplo el abaratar elcosto en el Chip de comunicaciones alagregar un FTDI CH340G en vez de unAtmega16U2 son razones por las que sedebe instalar un software extra pero luego sonfuncionales, todo esto le ha permitido aArduino ser una placa que este al alcance detodos.

Arduino Uno

Nos hemos reservado hablar del Arduino Unohasta esta parte para que podamos entenderla importancia que tiene esta placa.

La Arduino UNO esta catalogada como laMEJOR placa para comenzar a usar laelectrónica y la codificación, ideal paraescolares y universitarios, la práctica manerade desarrollo con esta placa ha llevado a quese desarrolle basta documentación de todotipo de proyectos y tiene integración conshields, módulos y sistemas de todo tipo.

Esta fue la primera placa lanzada al mercadoque integraba el puerto de comunicacionesUSB en su Rev.1 de manera conjunta con elsoftware Arduino (IDE) 1.0.

Original

Originalmente esta placa se fabrica en Italia,pero la producción de mayor cantidad para elresto del mundo proviene de China ya que sonmás aceptadas por su costo.

Clon

La última versión del Arduino UNO es la R3,que utiliza el Atmega328P y para lacomunicación un Atmega16U2 el cual nospermite ratios de transferencia mas rápidos, nonecesita de drivers, el software en suinstalación lo pone a disposición cuando seconecta la placa a la computadora.

La R3 añade pin SDA y SCL cercanos alAREF, también existes 2 pines cerca delReset, uno es el IOREF, que permite a lasShield adaptarse al voltaje brindado y unsegundo pin reservado para propósitos futuros.

9Arduino Bolivia

El Arduino Uno nos ofrece 14 pines E/S Digital6 de ellos PWM y 6 entradas Analógicas,estos pines pueden trabajar con unaintensidad de hasta 40mA. Posee unamemoria de 32Kb (0,5Kb Bootloader) 2KSRAM y 1 Kb de EEPROM, lleva integrado unoscilador de cuarzo de 16Mhz.

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¿Entonces cual comprar?

Original Clon

Ahora si vamos a decir cual es mejor, yo lesdiría que una Placa Arduino Oficial.

Porque ha sido desarrollada con componenteselectrónicos de calidad que cumplan losestándares que exige cada placa, el quemadode placa es de primera y ni hablar de laserigrafia son de calidad, pero no solo quedaahí, al comprar una placa Arduino Oficial

contribuyes a que esta plataforma sigadesarrollando nuevas placas, tengamosactualizaciones de software y la comunidadsiga creciendo.

Origital Clon

Si tu quieres que no muera Arduino te invitoapoyar adquiriendo una placa Oficial ohaciendo un aporte voluntario.

Para encontrar distribuidores oficiales en tuPaís ingresa AQUI Donaciones AQUI

Elaborado por:

Mi nombre es Casto Bernardo OrdoñezCallisaya, Nacido en La Paz – Bolivia,estudiante de último grado en EISPDMa nivel Técnico Sup. en la Carrera deElectrónica en Sistemas de ControlIndustrial, Propietario de EPYElectrónica Bolivia, Co­Fundador de LaComunidad Arduino La Paz – Bolivia

1 0Arduino Bolivia

En este tutorial se presenta un vehículocontrolado por bluetooth desde un teléfonomóvil. Se programa con un lenguaje gráficopor bloques en la plataformawww.arduinoblocks.com, por lo que resulta unproceso sencillo, intuitivo y fácilmentecomprensible.

Figura 1: Vehículo controlado por bluetooth

Una de las razones por las que laprogramación resulta tan atractiva y dinámicaes la posibilidad de programar de diferentesformas una misma tarea. No obstante, esto hagenerado, en ocasiones, una complejidadinnecesaria de los algoritmos diseñados.Como al contar una historia o al explicar unconcepto nuevo, la programación debe serclara y sencilla. Y esto puede ser, en realidad,lo más complicado, ya que requiere unacomprensión más profunda de todo elproceso. En palabras de Einstein, “si no lopuedes explicar de forma sencilla, es que nolo has entendido bien”.

El paradigma de programación gráficapropuesto, junto con la utilización de bloques

de funciones ya predefinidos enArduinoBlocks, hace este proceso mucho másaccesible, sobre todo para usuarios menosexpertos. Para usuarios con más experiencia,teniendo en cuenta el desarrollo actual de laplataforma y la multitud de bloques y libreríasdisponibles, ofrece una nueva forma deprogramación rápida y visual. Además,muestra una visión clara de la estructura delprograma y de las estrategias seguidas en elmismo.

Vamos a trabajar con el kit de la figura 1,formado por dos ruedas motrices y una ruedagiratoria central, pero en la parte final de esteartículo, se presentan también otrasalternativas para la construcción del vehículo,junto con la posibilidad de fabricar uno propio.Además, todas estas propuestas pueden sercompletadas con sensores que otorguen otrasfuncionalidades añadidas como las de «siguelínea» o «esquiva obstáculos».

Partes que componen el vehículo yesquema de conexión

Para realizar los giros no se utilizanservomotores ni otras partes móviles en susistema de dirección. Estos cambios dedirección se llevan a cabo haciendo girar lasruedas a diferentes velocidades. Si la rueda (oruedas) del lado derecho giran a mayorvelocidad que las del lado izquierdo, el cochegira a la izquierda, y viceversa.

Esta característica simplifica la fabricación ydota de mayor capacidad de giro al vehículo;sin embargo, obliga a usar al menos dosmotores.

ArduinoBlocks: Vehículo controlado conArduino y bluetooth

1 1Arduino Bolivia

1.Arduino UNO.También se puede programar desdeArduinoBlocks el Arduino Nano, lo que permiterealizar vehículos más pequeños y ligeros(como el velocista que veremos al final delartículo). Igualmente, se puede usar el ArduinoMega para robots con más funciones quehagan necesario el uso de másentradas/salidas.

2.Controlador de motores L298N.Es el elemento que se encarga de llevar acabo el cambio de sentido de giro y lavariación de velocidad de los motores.IMPORANTE: Este elemento (o uno similar)es imprescindible. Para estas funciones nopodemos usar directamente Arduino porqueno tiene potencia suficiente.

3.Dos motores (o cuatro para un vehículode 4 ruedas).Se usan motores low cost con reductora

incluida. Son kits baratos y fáciles de usar einstalar, aunque su potencia es baja. Sustensiones de funcionamiento oscilan desde los0 voltios hasta los 6.

4.Rueda giratoria o rodamiento (ball caster).

5.Teléfono móvil con la app BluetoothElectronics instalada.Se elige esta aplicación por su versatilidad y elgran número de funciones que integra. Hayotras opciones que pueden ser más sencillaspara este proyecto concreto, pero se consideraque Bluetooth Electronics puede ser unaherramienta interesante para muchos otrosproyectos.

6. Cualquiera de los módulos bluetooth HC­05, HC­06, HC­08 o HC­10.Los módulos HC­08 y HC­10 son BLE(Bluetooth Low Energy) y algunos teléfonosmóviles Android no los reconocen. Por otro

Figura 2:Esquema eléctrico

1 2Arduino Bolivia

lado, los módulos HC­05 y HC­06 (másantiguos que los anteriores) no sonreconocidos por muchos móviles Apple. Unode los puntos fuertes de Bluetooth electronicses que aumenta la compatibilidad entremódulos bluetooth y móviles.

7. Pilas o baterías que den en conjunto unmáximo de 6 voltios de tensión.Teniendo en cuenta la tensión defuncionamiento máxima de los motoresutilizados, una combinación interesante parala alimentación puede ser un conjunto de 4pilas (o baterías recargables) de 1,5 V cadauna.

Programación en lenguaje gráficopor bloques con ArduinoBlocks

A lo largo de este apartado se va incluirtambién la explicación de la configuración dela app móvil, ya que ambas están vinculadas yson imprescindibles para comprender bien elresultado final.

La aplicación móvil elegida permite utilizarmultitud de iconos diferentes. Se han elegidolos siguientes:

Figura 3: Botonera realizada en la app móvilBluetooth Electronics

La velocidad la controlaremos con una barracomo la que se aprecia en la parte derecha dela figura 3.

Para la dirección vamos a utilizar 4 pulsadores.Cuando pulsemos el botón verde, el vehículocomenzará a moverse hacia delante a lavelocidad que indiquemos con la barra develocidad. Mientras presionemos uno de lospulsadores azules, el vehículo girará en elsentido del lado del pulsador accionado. Alsoltarlo, el vehículo volverá a correr haciadelante automáticamente, sin necesidad depulsar de nuevo el botón verde. El vehículo sedetendrá al pulsar el botón rojo, o bien cuandose reduzca a cero la barra de velocidad.

La velocidad puede cambiarse en cualquiermomento, incluso cuando se está realizandoun giro.

Realización del programa

En primer lugar, hay que indicar en qué pinesde Arduino hemos conectado el módulobluetooth y en cuáles el controlador demotores. Esto se conoce como inicializaciónde parámetros, y se incluye en Arduinoblocksdentro del bloque general Inicializar. Equivaleen lenguaje de código al void setup.

Siguiendo el esquema de conexión anterior,nos quedará para el controlador de motores:

Figura 4:Configuración del bloque de controladorde motores L298N

1 3Arduino Bolivia

Simplemente hay que asignar a cada entradadel controlador de motores los pines deArduino a los que se conecta. Se puedenelegir muchas otras combinaciones diferentesa las propuestas aquí, pero habrá que tenerlasen cuenta al cablear el sistema.

Es importante destacar que hay que quitar lospuentes (jumpers) que vienen de serie en ENAy ENB, con lo que queda conectado como seve en la figura 2.

El bloque completo añadiendo el bluetooth esel siguiente:

Figura 5:Inicialización de parámetros

Una vez realizada esta primera parte deinicialización del programa, vamos aconfigurar el control del vehículo. Para ellonos situaremos ya en el bloque general Bucle(equivale al void loop en programación porcódigo).

Primero, hay que comprobar si lacomunicación por bluetooth es correcta (figura6). Dentro de esta condición incluiremos elresto del programa, que sólo se ejecutará, portanto, si tenemos comunicación.

A continuación, si la comunicación es correcta,vamos a almacenar los datos que recibamospor bluetooth en una variable. Esto consistesimplemente en darle a los datos recibidos unnombre con el que poder trabajar.

Estos dos primeros puntos se muestran acontinuación:

Figura 6: Lectura de los datos recibidospor bluetooth.

Las instrucciones (datos) que se envían porbluetooth desde la app móvil, pueden ser dedos tipos:

1. Cambio de velocidad del vehículo2. Cambio de dirección del vehículo.

Debido a las propias características de la placaArduino UNO, la variación de la velocidad secorresponde con el rango de valorescomprendido entre el 0 (el motor no gira) y el255 (máxima velocidad). Por tanto, paracontrolar la velocidad enviaremos númerosentre el 0 y el 255 desde la app móvil. Laconfiguración de esta función en la app móvilla podemos observar en la figura 7.

Figura 7: Configuración de la barra de velocidaden la app móvil.

En cuanto a la dirección, su control se basa enla asignación de valores superiores a 255 paracada uno de los movimientos posibles. De estaforma, cada vez que Arduino reciba un valorigual o inferior a 255, sabrá que es una ordende cambio de velocidad. En cambio, cuandoreciba un valor superior a 255 previamenteestablecido, sabrá que es un cambio dedirección.

1 4Arduino Bolivia

Las dos condiciones que clasifican lasórdenes en cambios de dirección y en cambiode velocidad, según lo explicado, son estas:

Figura 8: Condiciones para diferenciar entredistintos tipos de órdenes

Finalmente vamos a ver cómo gestionar lamarcha del vehículo. Se incluye en cadaimagen también la configuración de la appmóvil, ya que es importante para entender elprograma.

Vehículo hacia delante

Paro

Como vemos, para que el vehículo vaya haciadelante en línea recta tenemos que ordenar aambos motores (cada uno a una rueda), quegiren a la misma velocidad. En este caso seha hecho con un 500 para marcha adelante y400 para paro.

Giro en un sentido

Giro en sentido contrario al anterior

Para que se gire en un sentido, comodecíamos, hacemos que una de las ruedasgire más despacio que la otra, o incluso que separe. Es en este punto donde podemosconfigurar la reacción del vehículo ante losgiros (que sea más o menos “nervioso”).

Cuando dejemos de accionar cualquiera de losdos pulsadores de giro, justo al soltar (Releasetext), se envía un 500, que es la orden demarcha hacia delante. Esta opción, como casitodo, no es obligatoria, pero hace laconducción más sencilla y divertida.

Las elecciones de los números de control delvehículo (500, 400, 350 y 300) son totalmentearbitrarias. Lo único importante es que estosnúmeros sean superiores a 255.

Finalmente, destacar que es aconsejable y enmuchas casos imprescindible, incluir un saltode línea (Intro) tras cada orden. Con ello seconsigue que la velocidad de reacción a lasordenes sea inmediata, evitando un pequeñolag de en torno a un segundo. Este salto delínea se puede apreciar en el espacio quequeda debajo de cada orden enviada en las

1 5Arduino Bolivia

imágenes superiores. Lo vemos con detalleaquí:

Figura 9: Salto de línea tras cada orden

Programa completo

En el siguiente enlace del canal de youtube dela plataforma Didactrónica puedes encontrarun vídeo explicando todo el proceso,incluyendo la personalización de la aplicaciónmóvil: https://youtu.be/14hRwU1NYMo.

También hay disponibles de forma gratuitamuchos otros vídeos detallando cuestionesrelacionadas, junto con otros proyectos conArduino.

Opciones por configuración y tipo dechasis

­Versión económica con tracción a lascuatro ruedas ­> Fabricación propia delchasis

Para realizar un vehículo con cuatro ruedas ytracción en todas ellas, simplemente hay queconectar los dos motores de cada lado a lamisma salida del controlador de motores.

Es importante señalar que el consumo máximode cada uno de los motores utilizados es de unamperio y el controlador de motores admitehasta 2 amperios por cada canal. Por tanto, siaumentamos la potencia de los motores, nosveríamos obligados a usar otra configuración uotro controlador más potente. Esta cuestión sedetalla en el siguiente vídeo:https://youtu.be/pl6OwdqvEMg

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­Versión velocista de tres ruedas ­>Fabricación propia del chasis

En el blog de ArduinoBlocks también hay unartículo profundizando en los materiales y eldiseño del vehículo:http://www.arduinoblocks.com/blog/2018/06/17/coche­velocista­con­bluetooth­y­arduino­componentes­construccion­y­programacion­en­arduinoblocks/

En el siguiente enlace puedes acceder a lalista de reproducción de youtube de laplataforma Didactrónica en la que se explicatodo el proceso de construcción yprogramación:https://www.youtube.com/watch?v=b29hfRzB14w&list=PLGMZwZq6OIt909kexSSs45MHhOgWa6QQG

Elaborado por:

Pedro D. Domingo Fernández

Graduado en Ingeniería Eléctrica, másteren Ingeniería Electrónica y Automática, ytécnico en mantenimiento industrial, esprofesor de Sistemas Eléctricos y deInstalaciones Domóticas y Automáticasen Formación Profesional en el centroeducativo Salesianos San José enSalamanca (España). Actualmentecolabora con ArduinoBlocks y dirige laplataforma educativa con hardware libreDidactrónica.

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El proyecto es un prototipo para simulargestos de la mano y dedos, interactuando conuna mano virtual bajo la plataforma Unity,logrando esto utilizando sensores flex caserosun giroscopio acelerómetro MPU6050, unarduino nano y el respectivo montaje.

Antecedentes

En estos últimos años se introduce objetosvirtuales en nuestra realidad, con lo quetenemos un mundo virtual a nuestro alrededorque podemos ver gracias a nuestrossmartphones, tablets y gafas de RV. Pero nosólo podemos ver este mundo virtual, tambiénpodemos interactuar con él.

La realidad virtual está cada vez más presenteen nuestras vidas y se encuentra en constanteevolución. Para optimizar la experiencia en la

VR, un equipo de científicos de la UniversidadPurdue en Estados Unidos ha desarrolladoDeepHand, un sistema que captura losmovimientos de la mano.

El investigador Karthik Ramani considera quelas manos tienen un papel fundamental paraque la realidad virtual sea completamenteinmersiva. "Si tus manos no pueden interactuarcon el mundo virtual, no se puede hacer nada",explica el experto.

Por eso han ideado DeepHand, que tiene lacapacidad de registrar y reproducir los gestosde manera precisa. Está compuesta por unacámara con sensor de profundidad que lee laposición y el ángulo de diferentes puntos delas manos.

Después de registrar las imágenes, el softwarelas analiza utilizando un algoritmo deaprendizaje profundo, que le permitecomprender e imitar miles de posiblesposiciones de las manos humanas. Funcionacomo una red neuronal convolucional, que esun tipo de red neuronal donde las neuronascorresponden a campos receptivos de unamanera similar a las neuronas de la cortezavisual primaria de nuestro cerebro.

Problematica

El problema principal es el de interactuar en elmundo virtual atraves de arduinoconjuntamente con los sensores que nospermiten simular movimientos y sentidos de unser humano.

Así con este proyecto en un futuro poder llegara las distintas áreas tanto en salud como eneducación.

Mano Robotica Integrada con Unity

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Objetivo

El objetivo es el de diseñar e implementar unprototipo utilizando sensores flex, ungiroscopio y la placa arduino nano y medianteunity simular los gestos de una mano

Datos Técnicos

Sensores Flex

Los Sensores Flex son resistenciasanalógicas que trabajan como divisores detensión analógica variable. Dentro de la flexióndel sensor son elementos resistivos decarbono dentro de un sustrato flexible ydelgado. (Más carbono significa menosresistencia).Cuando se dobla el sustrato delsensor produce una salida de resistencia enrelación con el radio de curvatura. Con unsensor típico flex, una flexión de 0° dará laresistencia de 10K y una flexión de 90° daráentre 30 a 40 K ohmios.

MPU­6050

El MPU­6050 es una unidad de medicióninercial (IMU) de seis grados de libertad(6DOF) fabricado por Invensense, quecombina un acelerómetro de 3 ejes y ungiroscopio de 3 ejes. La comunicación puederealizarse tanto por SPI como por bus I2C, porlo que es sencillo obtener los datos medidos.La tensión de alimentación es de bajo voltajeentre 2.4 a 3.6V.

Arduino Nano

El Arduino Nano es una pequeña y completaplaca basada en el ATmega328 (Arduino Nano3.0) o el ATmega168 en sus versionesanteriores (Arduino Nano 2.x) que se usaconectándola a una protoboard. Tiene más omenos la misma funcionalidad que el ArduinoDuemilanove, pero con una presentacióndiferente. No posee conector paraalimentación externa, y funciona con un cableUSB Mini­B.

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Desarrollo del proyecto

Se construyó los sensores flex caserosutilizando los siguientes materiales (papel bon,lápiz 5B, jumpers, cinta de aluminio, cintamasking, cinta diurex, regla, tijeras,pegamento), estos sensores nos permitiránsimular los dedos de la mano.

Se realizó el mismo precedimiento para crearun sensor para cada dedo

Se realizó el montaje de los sensores en laestructura del brazo

Diagrama electrónico del proyecto:

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Se realizó el montaje del proyecto en elprotoboard.

Se procedió a modelar una mano 3D utilizandola herramienta Blender, una vez termina elmodelo se pasó a la Plataforma Unity paraimportar la mano 3D, continuando se utilizó laherramienta mecanic que pertenece a Unitypara la creación de huesos de la mano 3Dpara darle un respectivo movimiento.

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Código del Arduino:

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Código de Unity que permite el movimiento de la mano Recibiendo datos del Sensor MPU6050

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Código de Unity que permite el movimiento delos dedos Recibiendo datos de los sensoresFlex.

Impacto

Por otro lado, la realidad virtual es un mundotransversal en el que caben todo tipo de idease invenciones, y por tanto podremos utilizarloen todas las materias existentes de la etapaeducativa. La clave será, como tantas otrasveces, el material que las compañíasespecializadas estén dispuestas a crear.

Elaborado por:

Cordova Conde Jose LuisNacido en la ciudad de La Paz Bolivia,estudiante de último año de la Carrerade Informática Universidad Mayor deSan Andrés (UMSA), Técnico SuperiorAnalista de Sistemas Informático, fuisupervisor de toma de pruebas de lasegunda Olimpiada Científica EstudiantilPlurinacional Boliviana(OCEPB) en elárea de Informática, Instructor deProgramación para (OCEPB), integrantede la comunidad Arduino Open SourceUMSA.

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YACHAY es un sistema de software yhardware diseñado para ser una herramientapara el aprendizaje y la enseñanza de laelectrónica digital, diseñado y programado porOsman R. Condori Guevara y se puededescargar de forma gratuita de la paginaoficial de ELINSI:http://elinsi.com/p_yachay.php

Yachay es una palabra quechua que significa“aprender”, el quechua es una de las lenguasoficiales de Bolivia.

YACHAY nos permite contar con todos losinstrumentos y herramientas necesarias parael aprendizaje y enseñanza de la electrónicadigital, la aplicación se ejecuta en unacomputadora y a través de un cable usb seconecta al Arduino Nano, a través de lainterfaz de usuario se puede controlar elestado de las salidas digitales y también nospermite visualizar el estado lógico de lasentradas digitales de cualquier circuito digital,el sistema cuenta con un analizador lógico quenos permite visualizar el cambio de los valoreslógicos de cualquier circuito digital, tiene unvoltimetro para poder medir/verificar losvoltajes existentes en diferentes etapas de uncircuito, también cuenta con una punta lógicaque no permitirá ver el estado lógico presenteen cualquier punto del circuito ("0" lógico, "1"lógico o indeterminado), se puede aprovecharla alimentación del Arduino (5V) para alimentarnuestros proyectos que se armen en elprotoboard.

Hardware del sistema

El hardware esta formado por la placa ArduinoNano, pero puede ser implementado encualquier modelo que sea compatible con éste

YACHAY ­ Herramienta para el aprendizaje y enseñanzade la Electrónica Digital

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Arduino como el Arduno UNO, mega,leonardo, etc. El arduino es el encargado deestablecer la comunicación de las entradas ysalidas digitales del sistema con el softwaredel PC.

En la figura de arriba se observa los pinesutilizados del Arduino, todos los pines queestán marcados de color azul son pines deentrada y los pines marcados de color rojo sonpines de salida, se debe tener mucho cuidadoa la hora de hacer las conexiones.

Software del sistema

El software fue programado en java y nonecesita instalarse, el ejecutable es portable ypuede correr en sistemas operativos Windowsy cualquier distribución GNU/Linux (Ubuntu,Debian, etc.), ésta interfaz permite al usuario

interactuar con la herramienta YACHAY y a lavez el software establece la comunicación conel arduino para la comunicación con elhardware.

Partes del Software

Reloj (Oscilador)

El sistema cuenta con un reloj (pin 10 delArduino) que genera una señal onda cuadradacon tres frecuencias distintas, a través delsoftware se realiza la selección de lafrecuencia de trabajo y así obtener una señalde onda cuadras (señal de reloj) para nuestrosproyectos digitales.

Salidas Digitales (Q1, Q2, Q3 y Q4)

El sistema cuenta con cuatro salidas digitales(pines D2 al D5 del Arduino) donde a travésdel software se puede controlar los estadoslógicos de la salida y poderlos utilizar comoentradas digitales de nuestro circuito digital,tiene dos formas de trabajo que son manual ycontador

Manual: Las salidas son controladas de formamanual, a través del mouse podemos cambiar

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los estados lógicos de cada uno de las salidasdel sistema.

Contador: Las salidas del sistema soncontroladas automaticamente, el sistemacomienza a generar un conteo digital (lassalidas logicas cambian de estado en cadapulso del reloj del sistema)

Entradas Digitales (Q1, Q2, Q3 y Q4):

El sistema cuenta con cuatros entradasdigitales (pines D6 al D9 del Arduino) que através del software se puede visualizar elestado lógico de cada uno de los pinesdigitales que esten conectados en nuestrocircuito digital.

Analizador Lógico:

El sistema cuenta con un analizador lógico decuatro canales (pines D6 al D9 del Arduino),un analizador logico es un instrumento demedida que captura los datos de un circuitodigital y los muestra en pantalla para suposterior análisis.

Punta Lógica

El sistema cuenta con un punta lógica (pin A5del Arduino) que es un instrumento utilizado enla electrónica digital para determinar el estadológico en los distintos puntos de un circuito, lapunta lógica nos indicará si se encuentra en elestado lógico "1", "0" o "indeterminado"

Voltimetro Digital

El sistema cuenta con un voltimetro digital (pinA4 del Arduino) que nos permite medirvoltajes en distintos puntos del circuito, elvoltaje máximo de medición es de 5V.

Decodificador de 7 Segmentos

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El sistema cuenta con decodificador de BCD a7 Segmentos (pines D6 al D9 del Arduino), elvalor de conteo binario BCD que se recibe a laentrada del sistema es visualizado en undisplay de 7 segmentos en la interfaz gráfica.

Diagrama de compuertas lógicas,símbolos, tablas de verdad ydiagrama de conexión

A través de los botones se puede acceder alos datasheet de las compuertas lógicas masutilizadas, símbolo de las compuertas lógicas,tablas de verdad, funciones lógicas y eldiagrama de conexionado del Arduino parapoder utilizar el sistema.

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Instalación de Yachay en computadoracon sistema operativo Windows

A continuación se describe el procedimientode instalación de yachay en computadorasque tienen el sistema operativo Windows, elprocedimiento es similar para otros sistemasoperativos, la única diferencia es en lainstalación del driver.

Descargamos el archivo comprimidoyachay.zip de la pagina oficial de ELINSI:http://elinsi.com/p_yachay.php

Descomprimir el archivo yachay.zip, se crearáuna carpeta con el nombre "yachay", ingrese ala carpeta y verá el siguiente contenido:

Los requisitos se encuentran en el archivo detexto: "leer antes de ejecutar" abrir concualquier editor de texto

Si no tiene instalado java en su sistemaoperativo lo puede descargar de:https://www.java.com/es/download/windows_manual.jsp

Si no tiene instalado el IDE de arduino lopuede descargar de:https://www.arduino.cc/en/Main/Software

Copie el archivo rxtxSerial.dll a:C:\Windows\System32el archivo se encuentra en la carpeta/Driver/win32 si su sistema es de 32 bits y/Driver/win64 si su sistema es de 64 bits

Cargue el código al Arduino, el archivo delcodigo se encuentra en la carpeta:/Codigo Arduino/yachay.ino

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Conecte el Arduino al computador a través delcable USB

Ejecute el ejecutable "yachay.jar" (no necesitainstalarse), le va a solicitar que escriba elpuerto de comunicación Serial que se leasignado al Arduino, Ejm: COM4

Se ejecutara la aplicación YACHAY y elsistema se encontrará listo para sufuncionamiento

Si tiene algun error a la hora de instalar oencuentra alguna falla en el sistema, pongaseen contacto a través del correo:osman@elinsi.com

Tanto la empresa ELINSI como mi persona nose hace responsable por cualquier daño quepueda existir por el mal uso del sistema, pormas de dos años lo vengo usando con misalumnos y no e tenido ningun tipo deproblemas en el funcionamiento.

Elaborado por:

Osman R. Condori Guevara

Nacido en la ciudad de Cochabamba ­Bolivia, estudió Ingeniera Electrónicaen la Universidad Mayor de SanSimón (UMSS) y Técnico Superior enElectrónica en la Universidad de SanFrancisco Xavier de Chuquisaca(UMRPSFXCH), propietario de laEmpresa de servicios y capacitacióntécnica en Electrónica Informática ySistemas ELINSI, osman@elinsi.com

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Ayuda Memoria ArduinoLo puede descargar de: http://elinsi.com/tutoriales/Ayuda­Memoria­Arduino­ELINSI.pdf