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ARDUINO UNO REV 3
Manual de prácticas
Tecnología 4º ESO
Colegio San Cristófor Mártir
Profesor: Christian Arévalo Contell
Tecnología 4º ESO Arduino UNO Rev 3
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ARDUINO UNO REV 3.0
¿QUE ES ARDUINO?
Arduino es una tarjeta electrónica que integra básicamente a un microcontro lador y un
conjunto de pines de conexión de entradas y salidas que permiten, mediante un
determinado programa, interaccionar con el medio físico mediante sensores y
actuadores electrónicos. De esta forma podrás crear tus propios proyectos
tecnológicos, dotarlos de sensores que detecten magnitudes físicas como luz, calor,
fuerza, etc... y en base a esa información, escribiendo un programa, activar otros
dispositivos (actuadores) como pequeñas bombillas, LEDs, servomotores, pequeños
motores DC, relés, etc... Los sensores se conectan a los pines de entrada y los
actuadores a los de salida
¿Qué es un microcontrolador?
Es un circuito integrado que se puede programar, o sea que puede ejecutar las
órdenes que tenga almacenadas en su memoria. El modelo de microcontrolador
depende del tipo de tarjeta, por ejemplo la tarjeta Arduino Uno utiliza el micro MEGA
328P
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VENTAJAS DE ARDUINO
Las ventajas que nos ofrece ARDUINO son:
• Barato.
• Multiplataforma (Windows, Mac y Linux).
• Entorno de programación simple y claro.
• Software libre y ampliable por cualquiera.
• Hardware libre.
Entradas / Salidas digitales
Las entradas digitales son las mismas que las salidas digitales, es decir, los pines que
van del 1 al 13. Se diferencian de las analógicas porque éstas son capaces de
“entender” sólo dos niveles de señal, LOW o valores cercanos a 0 V y HIGH o valores
cercanos a 5 V. Puede parecer una desventaja pero en realidad puede ser todo lo
contrario. Y no sólo porque a veces únicamente necesitemos saber dos estados
(interruptor, pulsador, sensor de presencia, final de carrera....) sino porque así es
capaz de leer señales de pulsos digitales. Esto significa que puede comunicarse.
Entradas analógicas
Las entradas analógicas del modelo Uno son las correspondientes a los pines de A0 a
A5. Se caracterizan por leer valores de tensión de 0 a 5 Voltios con una resolución de
1024 (10 bits). Si dividimos 5 entre 1024 tenemos que es capaz de detectar
variaciones en el nivel de la señal de entrada de casi 5 mV.
Salidas PWM
Son salidas digitales que simulan una salida analógica. Las salidas PWM proporcionan
una onda cuadrada con un nivel alto (+5V). Es muy útil para activar servomotores y
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llevarlos a una posición determinada o variar la luminosidad de un LED, para variar la
velocidad de giro de un motor, etc.
ALGUNOS COMPONENTES
Resistencia
Un resistor o resistencia, es un componente electrónico utilizado para añadir una
resistencia eléctrica entre dos puntos de un circuito de manera que nos permite
distribuir adecuadamente tensiones y corrientes a lo largo del mismo. La unidad de
medida de una resistencia es el Ohmio (Ω).
Pulsa aquí para cálcular online del valor de las resitencias
Motor DC
El motor de corriente continua (denominado también motor DC) es una máquina que
convierte la energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio,
gracias a la acción que se genera del campo magnético.
Servomotor
Un servomotor, es un motor con un eje de rendimiento controlado, es decir, que
podemos posicionarlo a nuestro antojo, siempre dentro de su rango de actuación. Por
lo general los servomotores suelen tener un rango de 180º aunque existen de 210º e
incluso de rotación continua.
Potenciómetro
Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable.
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SENSORES ARDUINO
Sensor de distancia HC-SR04
Sensor de sonido AVC PIC
Sensor de temperatura
Sensor de movimiento – módulo infrarrojos PIR HC-SR501
Sensor Bluetooth HC-05 maestro
Sensor Humedad
Módulo L293D
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SOFTWARE
Software para Arduino
La parte simple de este proceso consiste en la descargar el archivo comprimido de la
última versión y su descompresión. Para ello, accedemos a la página web del
proyecto, http://www.arduino.cc/ y nos vamos a la sección de Descargas (Downloads).
Scratch for Arduino (S4A)
S4A es una modificación de Scratch que permite programar la plataforma de hardware
libre Arduino de una forma sencilla. Proporciona bloques nuevos para tratar con
sensores y actuadores conectados a una placa Arduino.
Firmware de S4A
Hay que cambiar el software base que tiene la placa Arduino para que pueda
comunicarse con ella S4A y así trabajar.
Este software está disponible en la página web de S4A en la zona de descargas. Para
acceder a ella, al final del apartado dedicado a Arduino se proporciona el siguiente
enlace:
http://seaside.citilab.eu/scratch/downloads.
Fritzing
Fritzing es un programa de automatización de diseño electrónico libre que busca
ayudar a diseñadores y artistas para que puedan pasar de prototipos (usando, por
ejemplo, placas de pruebas) a productos finales.
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GUIÓN DE PRÁCTICAS
Ejemplo. Así es como deberás presentar cada una de las prácticas de Arduino.
Exemple de pràctica
Fritzing
Fotografia real
S4A
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BLOQUE 1
1. Encender 2 leds alterando cada 2 segundos
2. El coche fantástico: crea el efecto de los leds del coche fantástico con 8 leds
3. Dado electrónico: tendremos un pulsador y 6 leds, cuando pulsemos se
iluminara un led cualquiera de forma aleatoria.
a. OPCION - Se estarán encendiendo y apagando todos aleatoriamente durante 5
segundos, y después se quedara sólo 1 encendido
4. Abrir / cerrar un servomotor con el teclado
5. La puerta del jefe: tu jefe quiere poner una luz a la puerta que indico si esta
ocupado o libre. Tenemos diferentes posibilidades:
a. Poner 2 leds con 2 pulsadores, y según el que pulse se ilumina uno o el otro
b. Poner 2 leds y 1 pulsador, y según las vueltas que pulse se ilumina uno o el otro
c. Poner 1 led multicolor y 1 pulsador, y según las vueltas que pulse se ilumina de un
color o de otro
6. Corazón latiendo: Imagina que estás trabajando en una tienda de regalos y un
cliente geek te pide que hagas un corazón que se ilumine con un LED.
Además te dice que cuando no haya luz, este se ilumine y apague lentamente
(indefinidamente), pero, cuando se encienda la luz se ilumine con más
frecuencia.
7. Control de luces y servomotores con pulsadores: encenderemos / apagaremos
las luces y abriremos / cerraremos las ventanas por medio de pulsadores.
BLOQUE 2
1. Encender / regular un motor DC por teclado
2. Potenciómetro y leds: tendremos 4 leds que se irán encendiendo a medida
que aumente la resistencia del potenciómetro, y al contrario.
<100 - ningún led encendido
< 300 - led 1
<700 - led 1 y 2
1000 o mes – todos ON
3. Detector de ruido excesivo: tendremos un semáforo con 3 colores, que se
iluminaran dependiendo de la intensidad del sonido que detectan. (leds +
sensor de ruido)
4. Conversor de binario a digital: con pulsadores, leds y un LCD
5. Sensor de temperatura y LCD: el sensor medirá la temperatura y la mostrara
por el LCD.
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6. Control de luces y servomotores por Bluetooth del móvil
7. Utilizar el mando de infrarrojos para encender o apagar un led.
BLOQUE 3: MINIPROYECTOS
PROYECTO 1: Control de semáforos
1. Diseñar un semáforo, donde el led rojo esté encendido 5”, naranja 2” y verde 8”
2. Añadir señal de peatones con 2 leds: rojo y verde, para los peatones
3. Añadir un zumbador para indicar cuando se puede pasar, para personas ciegas.
4. Añadir un contador de tiempo decreciente para los peatones
5. Diseñar un doble cruce de semáforos
6. Diseñar un doble cruce de semáforo, peatones, contadores y sonido
PROYECTO 2: Luces del parque
Control de luces con LDR: se controlara el encendido y apagado de las luces de un
parque con un LDR (fotorresistencia - resistencia sensible a la intensidad de luz).
Cuando se haga oscuro se encenderán las luces y al contrario.
Podemos añadir un potenciometro como regulador de luz mínima: (un potenciómetro
funcionará para ajustar el nivel crítico mínimo de luz que queremos soportar, a partir
del cual se activará nuestro circuito
PROYECTO 3: Control de aparcamiento
Será básicamente un sensor de posición en un objeto, que cuando detecto que se
encuentre cerca de otro objeto pitará, la frecuencia del zumbador aumentara con la
proximidad.
EXTRA: añadiremos un medidor de distancia y LCD: el sensor de posición medirá la
distancia y la mostrara por el LCD.
PROYECTO 4: Habitación con ventilador
Sensor de temperatura y ventilador: el ventilador se pondrá en marcha cuando se
supere una determinada temperatura.
- OPCION: El usuario al inicio elige la temperatura que quiere.
PROYECTO 5: Puerta de Garaje. Tenemos diferentes opciones:
1. Abrir/cerrar la puerta con el mando de infrarrojos ON/OFF
2. Abrir la puerta por medio del panel numérico, con contraseña de 3 digits
3. Abrir la puerta por Bluetooth ON/OFF. El usuario habrá de pulsar el boto ON o
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OFF en el móvil para abrirla. También habrá que crear la interfaz para el móvil.
4. Abrir la puerta por Bluetooth con contraseña de 3 dígitos, el usuario habrá de
introducir 3 digits en el móvil para abrirla. También habrá que crear la interfaz
para el móvil
PROYECTOS EN GRUPO (PARTICIPAN 4 ALUMNOS)
1. Casa domótica: luces, puertas, temperatura, calefacción,…
2. Parking automático: sensores, códigos numéricos, semáforos
3. Parque de una ciudad automático: riego, fuentes, luces,...
4. Otros que el alumno quiera implementar.
CALIFICACIÓN
APROBADO: 3 proyectos del Bloque 1
BIEN: Más de 3 proyectos del Bloque 1
NOTABLE: proyectos del Bloque 1 y Bloque 2
SOBRESALIENTE: proyectos del Bloque 1, 2, 3
Todos los alumnos deben participar en un proyecto de grupo.
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LINKS
Scratch for Arduino
Desarrollos de Scratch para robótica
Arduino UNO
Fritzing
Webs interesantes de consulta:
Practicasconarduino.com
123 Circuits
Makezine
Blog Jose Pujol: Tecnologia i Robotica
El cajón de Ardu
En Twitter
@123DCircuits
@arduinoblog
@edutec
@dangerousproto
@arduino
TUTORIALES
Cacharreando con S4A
Controlar Arduino desde S4A
Programación y Robótica
Programamos.es
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MÁS EJEMPLOS:
WC inteligente con S4A
Barrera infrarroja
Sensor de Temperatura: Domótica
LCD Game
Programación inalambrica de Arduino por Bluetooth
Control an LED over the Internet
Control de Arduino con el móvil por Internet
Alarma con Cámara IP y Sensor de Movimiento
Casa Domótica - video 1 - video2
CONTACTO CON EL AUTOR:
Christian Arévalo Contell
@ArevChris
