PROGRAMACIÓN CON ARDUINO
PROYECTO NRO 3
FASE 1: Programar en Arduino
I. CAPACIDAD TERMINAL
- Utilizar al micro controlador en aplicaciones de control electrónico.
- Desarrollar y ejecutar programas en un microcontrolador PIC.
- Programar y configurar interfaces básicas del micro controlador.
II. COMPETENCIA ESPECIFICA DE LA SESIÓN
- Conocer el entorno ARDUINO
- Instalar y configurar IDE ARDUINO
- Familiarizarce con la programación.
III. CONTENIDOS A TRATAR
- Plataforma arduino, entradas y salidas digitales. Estructuras de control. Aplicaciones al control.
IV. RESULTADOS
- Diseñan y optimizan sistemas y procesos para cumplir con las condiciones establecidas y gestionando adecuadamente los recursos materiales y humanos.
V. MATERIALES Y EQUIPO
- IDE Arduino instalado.
- Tarjeta ARDUINO UNO
- Protoboard y accesorios
- Guía de Laboratorio. El trabajo se desarrolla de manera GRUPAL.
- PC con Software de simulación.
VI. FUNDAMENTO TEÓRICO
- Revise el siguiente link:
- www.coursera.org
- Curso a inscribirse: Arduino y algunas aplicaciones
VII. TAREAS GUIADAS DENTRO DEL LABORATORIO:
- Ingrese a la página www.coursera.org y regístrese en el mismo
- Busque el curso “Arduino y algunas aplicaciones” e inscríbase en él.
- Visualice el video “De los microcontroladores a la tarjeta Arduino” y responda el cuestionario respectivo.
- Visualice el video “Descarga e instalación del software de Arduino” y responda el cuestionario respectivo.
- SEMANA 2: Visualice el video “Explorando el ambiente de programación con la ejecución de link” y responda el cuestionario respectivo.
VIII. EVIDENCIA DEL LABORATORIO:
1. Investigue sobre los siguientes temas: Diagrama de la tarjeta Arduino UNO, Hoja técnica del uC utilizado en el mismo. Funcionamiento del Bootloader
QUE ES UN ARDUINO
- Arduino es una plataforma de prototipos electrónica de código abierto (open – source) basada en hardware y software flexibles y fáciles de usar.
- Arduino trabaja como controlador de un entorno mediante la recepción de entradas desde una variedad de sensores y puede afectar a su alrededor mediante el control de luces motores y otros artefactos.
- El microcontrolador ATmega 2560 de la placa se programa usando el “Arduino programming language”(Basado en wiring) y el “Arduino Develoment Environmet”(basado en Processing).
- Los proyectos de Arduino pueden ser autónomos o se pueden comunicar con software en ejecución un ordenador (por ejemplo el FLASH,PROCESSING,MaxMSP,etc).
Las características generales de todas las placas Arduino son las siguientes:
FUNCIONAMIENTO DEL BOOTLOADER
Cuando
cargamos un programa en Arduino desde el USB con el IDE, estamos haciendo uso
del bootloader, se trata de un pequeño programa que ha sido guardado
previamente en el microcontrolador de la placa y que nos permite cargar código
sin necesidad de hardware adicional. El bootloader solo está activo unos
segundos cuando se resetea el Arduino y después comienza el sketch que está
cargado en la flash de Arduino y que hemos programado y subido a la placa.El
bootloader se ejecuta cuando el microcontrolador se enciende o se pulsa el
botón reset, durante un corto espacio de tiempo espera que le llegue por el
puerto serie un nuevo sketch desde el IDE de Arduino (este distingue un sketch
de otra cosa porque tiene un formato definido). Si llega un sketch, este es
guardado en la memoria flash y ejecutado, en caso contrario ejecuta el sketch
anteriormente cargado.La mayoría de los Arduinos tienen la función autoreset
que permite al IDE de Arduino subir el código sin tener que pulsar el botón de
reset.El bootloader hace que parpadee el pin 13 (led integrado en la placa)
cuando se ejecuta.La mayoría de los microcontroladores de AVR pueden reservar
una zona de la memoria flash (entre 256B a 4 KB) para el bootloader. El
programa bootloader reprograma el microcontrolador para guardar en la memoria
flash el código binario a través de cualquier interface disponible.El
bootloader de Arduino está programado en la memoria flash del ATMega328p y
ocupa 0,5 KB de los 32KB disponibles. Este bootloader viene precargado en la
memoria flash del microcontrolador y es lo que diferencia el ATMega328p de
Arduino de otro que viene de fábrica.El Arduino UNO viene con el
microcontrolador ATMega328p precargado con un bootloader que permite cargar
nuevo código sin un programador. El bootloader se comunica usando el protocolo
STK500.El protocolo STK500 http://www.atmel.com/Images/doc2525.pdf es propio de Atmel. Es un protocolo serie y
los programadores emulan este protocolo sobre un puerto serie virtual en un
USB. Originalmente STK500 fue un programador fabricado por Atmel y a raíz de
ello liberaron el protocolo STK500.
FUNCIONAMIENTO DEL uC
| PARÁMETROS | VALORES |
|---|---|
| Flash | 32 Kbytes |
| SRAM | 2 Kbytes |
| Cantidad Pines | 28 |
| Frecuencia máxima de operación | 20 MHz |
| CPU | 8-bit AVlR |
| Pines máximos de E/S | 23 |
| Interrupciones internas | 24 |
| SPI | 1 |
| UART | 1 |
| Canales ADC | 8 |
| Resolución de ADC | 10 |
| Eeprom | 1K |
| Canales PWM | 6 |
| Voltaje de operación | 1.8-5.5 v |
| Timers | 3 |
El Atmega328 AVR 8-bit es un Circuito integrado de
alto rendimiento que está basado un microcontrolador RISC,
combinando 32 KB ISP flash una memoria con la capacidad de
leer-mientras-escribe, 1 KB de memoria EEPROM, 2 KB de SRAM,
23 líneas de E/S de propósito general, 32 registros de proceso
general, tres temporizadores flexibles/contadorescon modo
de comparación, interrupciones internas y externas,
programador de modo USART, una interfaz serial
orientada a byte de 2 cables, SPI puerto serial, 6-canales 10-bit Conversor A/D (canales
en TQFP y QFN/MLF packages),
"watchdog timer" programable con oscilador interno, y cinco modos de ahorro de energía
seleccionables por software. El dispositivo opera entre 1.8 y 5.5 voltios. Por
medio de la ejecución de poderosas instrucciones en un solo ciclo de reloj, el
dispositivo alcanza una respuesta de 1 MIPS,
balanceando consumo de energía y velocidad de proceso .
2. IMAGENES DE LAS NOTAS OBTENIDAS EN EL CURSO VIRTUAL COURSERA
3.IMAGENES MOSTRANDO EL IDE EN EL DRIVER
4. VIDEO DEL PROGRAMA EL EL DRIVER Y PROTOVOAR
5.FOTO FRUPAL
6. OBSERVACIONES
- · Existen plataformas de hardware libre, como lo es el Arduino, una placa con un controlador y un entorno de desarrollo, su sencillez y bajo costo nos permiten hacer múltiples diseños y múltiples tipos de uso de éste.
- · El uso del Arduino permite realizar muchas tareas, ahorrando elementos electrónicos y en sustitución, el uso de un lenguaje de programación, lo que hace que sea de muy fácil uso.
- · El experimento usará elementos electrónicos, y se decidió hacer algo que involucrara los elementos electrónicos que vimos en horario de clases, además que fuera algo novedoso y singular.
- · Este tipo de proyectos nos ayudan a aumentar nuestras capacidades, y más desde primer semestre
7. CONCLUSIONES
- · Se conoció un poco más sobre las partes utilidades ventajas del Arduino
- · EL proyecto se mostró el tipo de plataforma de desarrollo que se puede emplear, utilizando Arduino y sus distintas aplicaciones de uso.
- · Tener conocimientos básicos de electrónica y electricidad para las conexiones ya que es importante tener conocimientos de programación en lenguaje java y lenguaje C, para el desarrollo de la lógica de encendido y apagado de leds que interpretara la placa Arduino.
IX. RESÚMEN
- IDE Arduino
X. PROXIMO LABORATORIO:
- Programación de Chaleco para ciclista
XI. BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA RECOMENDADA
- Marin, Francisco (2007) Diseño basado en microcontroladores. Málaga: Universidad de Málaga. (004.16/M26D).
- Pereira, Fabio (2007) Microcontroladores PIC. Sao Paulo:s.n. (005.13/P43).
- José María Angulo Usátegui [y otros]. (2007) Electrónica digital y microprogramable .Madrid: Thomson. (621.381/A37/I).
