Curso Sensibilización Hardware Libre (Unidad 001)
Tabla de Contenidos
001/04 Actividad 001
En esta primera actividad se busca la primera interacción entre el arduino, donde el participante realice el procedimiento de realización y modificación de los códigos, para así desde el primer momento maneje los conceptos de código, programación, microcontrolador y hardware, comprendiendo así el funcionamiento del IDE arduino, la compilación, verificación y programación del hardware. Se presentan en esta actividad cuatro programas, comenzando con el programa de "parpadear" el led interno de la tarjeta arduino, para luego trabajar con programas que permiten el manejo de entradas y salidas digitales, control de un semáforo y control de un sensor de presencia PIR.
Programa 01: "Parpadear" el led interno
Este primer programa, se realiza un manejo de salida digital a través del led interno de la tarjeta arduino, como se puede observar en la codificación, en las declaraciones de variables se trabaja con ledPin, y luego en la configuraciones (setup) se define que este ledPin se va a utilizar como salida mediante la función pinMode, para finalmente "parpadear" mediante la función digitalWrite que permite encender (HIGH) y apagar (LOW) el Led. Variaciones a este programa pueden ser realizarle modificaciones a los tiempos de los retardos, que permitan visualizar cambios visualmente por cambios en el código.
Codificación
Materiales
- Tarjeta Arduino con cable conexión USB
Programa 02: Manejo de I/O digitales
Con este segundo programa se desea trabajar con las entradas y salidas digitales, que permitan interactuar con la tarjeta. En el programa anterior se configuraba el pin13, como salida, ahora se utilizará el pinmode para configurar el pin como entrada, y una variable para guardar el valor de esa entrada correspondiente al pulsador. Para el trabajo con entradas y salidas digitales se debe tener claro el concepto de resistencia pull up, pues como se trabaja en el dominio digital, esta configuración permite tener bien definido el estado "alto" o "bajo", a continuación se coloca la configuración típica de esta configuración y una fotografía de conexión.
figura 1: Resistencia Pull up
figura 2: Conexión de resistencia Pull up
Con la referencia a las resistencias pull up, se procede a realizar el montaje de acuerdo al diagrama de conexión que se muestra más adelante, donde se configura la salida del led interno (pin 13) en correspondencia a la entrada del botón (pin 0), y luego se configuran como salidas los dos led dependiendo de esa única entrada que se tiene en este programa. Como variación a este programa se plantea la implementación de compuertas ("AND" o "OR"), para esto se hace necesario incluir otra entrada. Es esta una representación tangible que permite tener manipulación con las funcionalidades en el mundo digital, siendo el uso de las compuertas el nivel primordial en el operaciones digitales.
Codificación
Materiales
- Tarjeta Arduino con cable conexión USB
- Tres Resistencias 220 ohm
- Dos led
- Pulsador
Diagrama de conexión
figura 3.Conexión programa manejo de I/O digitales
Programa 03: El semáforo
Para seguir con manejo de entradas y salidas digitales se plantea el ejercicio de un semáforo, donde según se configuren los tiempos y la secuencia conocida del semáforo, para dar el funcionamiento a las tres salidas digitales en este caso los tres led de color rojo, amarillo y verde. Podemos considerar este programa como punto de partida, para recrear secuencias presentes en nuestra vida diaria, con control de entradas y salidas, por ejemplo el funcionamiento del ciclo de lavadora, la secuencia de una máquina de fabrica de hielo, o cualquier otra automatización.
figura 4.Fotografía montaje de programa del semáforo y Sensor PIR
Codificación
Materiales
- Tarjeta Arduino con cable conexion USB
- tres resistencias de 220ohm
- tres led de colores (Rojo, amarillo, verde)
Diagrama de conexión
figura 5: Conexión del circuito del semaforo
Programa 04: Control de Sensor Presencia PIR
Con este programa finalizamos esta primera actividad, donde se trabajaron con las funciones digitalRead y digitalWrite, que permite el manejo de entradas y salidas digitales, en este caso agregando algunas estructuras de programación y tomando como entrada el sensor de presencia PIR, que dependiendo del movimiento de objetos en su cercanía se colocara en "alto", y así con esa entrada realizar el encendido del led por un tiempo que se define en el código.
Codificación
Materiales
- Tarjeta Arduino con cable conexión USB
- Sensor PIR
- Resistencia 220
- Led
Diagrama de conexión
figura 6.Conexión programa sensor PIR
Un poco más allá
Existen variaciones para estos programas que permiten fijar los conceptos y practicar el uso de funciones realizadas por estos programas, la idea es comenzar a trabajar en los códigos, plasmar las ideas en líneas de programa. Unas posibles variaciones es el integrar el sensor al semáforo e incluirle "inteligencia", simplemente que las luces sólo cambien a verde cuando detecten la presencia de un carro, y así otras variaciones que pueden agregarse.