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Elaborado por Esteban Agüero28-05-2014 1
Computación física conArduino y Firefly
Esteban Agüero (Valparaíso, Abril 2014)
Ejercicio 1: Parpadeo de LEDTaller de Métodos Computacionales en Arquitectura — ARQ331
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Blink
En el primer ejercicio vamos a encender y apagar un LED.
Basado en los ejercicios publicados en:
BANZI, M. 2009. Getting started with Arduino, Sebastopol, USA, O’Reilly
Media / Make.
JONHSON, J. K.; PAYNE, A. 2011. Firefly Primer - Version 1.006. [Online]
Available in http://fireflyexperiments.com
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Arduino UNO
1x
LED
1x
Resistor 330 Ohm
1x
Cables
3x
Breadboard
1x
ComponentesPara este ejercicio necesitarás:
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Esquema
Un esquema eléctrico es una representación gráfica
de una instalación eléctrica o de parte de ella, en la
que queda perfectamente definido cada uno de los
componentes de la instalación y la interconexión
entre ellos.
Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Esquema_eléctrico
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EsquemaLeyendas
Identifican el componente.
Símbolos
Cada componente tiene asociado
un símbolo estándar.
Cableado y colecciones
El cableado se representa con
línea recta.
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Esquema
El ánodo se conecta donde tengamos más tensión, y el cátodo donde tengamos menos tensión. La corriente fluye en una dirección, desde el ánodo (positivo) al cátodo (negativo).
Fuente: http://www.opiron.com/portfolio/todo-
sobre-leds-y-arduino-by-opiron
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LEDUn LED (Light Emmiting Diode, en inglés) es un tipo
de diodo. Los diodos son dispositivos que se
caracterizan por dejar pasar la corriente en un solo
sentido.
Cuando se aplica una tensión suficiente a un LED, la
corriente fluye a través de él y se emite fotones, es
decir, luz. La energía de la onda de luz es
proporcional a su frecuencia, es decir, a su color.
Fuente: http://www.opiron.com/portfolio/todo-sobre-leds-y-arduino-by-opiron
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LED
+ -Ánodo Cátodo
El borde plano y la pata corta
indican que se trata del cátodo (-).
Los LED tienen polaridad, por lo que
sólo encenderán si es que los conectas
apropiadamente.
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LED
En función del color del LED, cambia su tensión
de conducción (la que cae en él cuando se
ilumina). Por ejemplo, en un LED rojo caerán
1,6V cuando conduzca corriente, mientras que en
uno azul caerán hasta 3,4V.
Fuente: http://www.opiron.com/portfolio/todo-sobre-leds-y-arduino-by-opiron
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Resistor
El resistor es un componente que controla la
intensidad de corriente eléctrica que pasa por un
circuito, oponiéndose al paso de la corriente.
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ResistorLey de Ohm
I= Intensidad en Ampere (A)
V= Diferencia de potencial en Volt
R= Resistencia en Ohm (Ω)
G= Conductancia en Siemens (S)
La mejor manera de encontrar el valor de la
resistencia a utilizar es siguiendo la ley de Ohm.
La ley de Ohm establece que la intensidad de
la corriente que circula entre dos puntos de un
circuito eléctrico es proporcional a la tensión
eléctrica entre dichos puntos. Esta constante es
la conductancia eléctrica, que es el inverso de la
resistencia eléctrica.
Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm
Elaborado por Esteban Agüero
Para determinar el valor de la resistencia
del circuito en serie de la imagen,
necesitamos saber tres valores:
i = LED Foward current en Ampere (buscar en el datasheet del fabricante)
Vf = Tensión umbral en Volt (buscar en el datasheet del fabricante)
Vs = Tensión de alimentación (generalmente usaremos 5V)
*Relación a partir de la Ley de Ohm
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Resistor
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ResistorPara identificar el valor de una resistencia se ven
los colores de las bandas.
Un resistor de 330Ω tiene bandas naranjo-
naranjo-café. La banda dorada (tolerancia) en
este ejemplo, indica que el resistor será de 330Ω
+-5%, es decir, 330Ω +- 16,5Ω.
Otras tolerancias usuales son de 1% (café), 2%
(rojo) y 10% (plateado)
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Resistor
Fuente: http://www.lu3dat.com.ar/archivos/imagenes/Resistencias.jpg
Valores de resistores (En Ohm)
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“Breadboard” o “protoboard”
Es un tablero con orificios conectados
eléctricamente entre sí, en el cual se pueden
insertar componentes electrónicos y cables para
el montaje y prototipado de circuitos electrónicos
Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Placa_de_pruebas
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Can
al d
e a
lime
nta
ció
n
Pis
taUna “breadboard” típica esta formada por 4
secciones:
• 2 secciones externas (canales)
• 2 secciones internas (pistas)
También tiene un canal central que divide la
“breadboard” por la mitad e impide el paso de
la electricidad entre ambas mitades.
Fuente: http://www.reflexiona.biz/shop/content/28-usar-una-breadboard-es-facil
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Fuente: http://www.reflexiona.biz/shop/content/28-usar-una-
breadboard-es-facil
Cada columna de un canal está
conectada entre sí.
Cada fila de una pista está
conectada entre sí.
Las columnas de una pista no estan
conectada entre sí.
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Montaje
1. Montar el LED sobre la “breadboard”,
siguiendo el esquema.
El cátodo (-) del LED se conecta a un
resistor y éste a tierra (GND, ground en
inglés). El ánodo (+) del LED se conecta
al PIN 13 de Arduino.
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Implementación
2.3.
Con el cable USB conecta Arduino al computador
Para controlar Arduino desde Firefly, es necesario
cargar el Firmata mediante el entorno Arduino IDE.
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3.1.
3.1.
Abre el entorno de programación Arduino IDE.
En “Barra de herramientas” pulsa “Archivo >
Sketchbook” y selecciona “Firefly_Firmata”
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3.2.
3.3.
En “Barra de herramientas” pulsa
“Herramientas>Tarjeta” y selecciona “Arduino UNO”
En “Barra de herramientas” pulsa
“Herramientas>Puerto Serial” y selecciona el “Puerto
COM” más alto disponible.
Elaborado por Esteban Agüero
En la barra de íconos superior
están dos de las acciones más
recurrentes:
Verificar
Cargar
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3.4.Carga el programa.
Pulsa “Verificar” y “Cargar”
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4. Iniciar Grasshopper, tipeando el nombre de esta
aplicación en la “Barra de comandos” de
Rhinoceros®.
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5.
El componente Open Port abre o cierra la
conexión Serial entre el computador y
Arduino.
Copia la programación en el
área de trabajo de Grasshopper.
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Usando Panel, ingresar una lista
de números enteros con los
tiempos de parpadeo (1 y 0) en
milisegundos.
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El componente Blink oscila entre
los valores 0 y 1, siguiendo un
patrón de números enteros.
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El componente Uno Write envía
todos los valores a los pins
digitales que corresponde en
Arduino.
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5.¡Prueba! Prueba el programa
reemplazando el valor False por
True en cada componente
Conmutador (Toggle, en inglés).
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1.
2.
Implementación en Arduino
Abre el entorno de programación Arduino IDE.
En “Barra de herramientas” pulsa
“Archivo>Ejemplos>01.Basics” y selecciona “Blink”.
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3.
¡Prueba!
Carga el programa. Para ello en la barra superior
pulsa “Verificar” y “Cargar”.
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Contacto
Luis Felipe González Böhme
Profesor instructor
Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Arquitectura
Teléfono: 56 (0)32 2654773
Fax: 56 (0)32 2654108
Email: [email protected]
Url: www.arq.utfsm.cl
Dirección: Avda. España 1680
Casilla: 110-V
Código postal: 2390123 Valparaíso - Chile
Esteban Agüero
