CIRCUITOS DIGITALES-4
Laboratorio N°15:
CARRO Y SENSOR ULTRASONIDO CON ARDUINO
1. COMPETENCIA ESPECIFICA DE LA SESION:
- Identificar las aplicaciones de la Electrónica Digital.
- Describir el funcionamiento de las unidades y dispositivos de almacenamiento de información.
- Implementar circuitos de lógica combinacional y secuencial.
|. MARCO TEORICO:
ARDUINO
Arduino es una plataforma de desarrollo basado un en una plataforma de hardware y software libre o también llamado de código libre, esto quiere decir que el usuario es libre de modificar y usar para poder realizar proyectos de múltiples índoles.
Arduino se basa en el empleo de un hardware basado en micro controladores y múltiples conexiones de diferente naturaleza los cuales permiten al usuario el poder conectar una gran variedad de sensores o dispositivos con los cuales se es posible realizar una gran amplia gama de acciones como, por ejemplo, realizar un módulo de control para servomotores, un centro de control para realizar un sistema automático con múltiples sensores, etc.
El microcontrolador de la placa se programa usando el “Arduino Programming Language” (basado en Wiring) y el “Arduino Development Environment” (basado en Processing). Los proyectos de Arduino pueden ser autónomos o se pueden comunicar con software en ejecución en un ordenador (por ejemplo con Flash, Processing, MaxMSP, etc.).
Las placas se pueden ensamblar a mano o encargarlas pre-ensambladas; el software se puede descargar gratuitamente.
PARTES DEL ARDUINO UNO
Los componentes que conforman una placa arduino pueden variar de acuerdo a la versión que se esté usando, en este casi se nombraran los componentes del arduino uno esto por la razón que es el más usado y común:
- Puerto USB: Puerto de conexión con el cual se pueden cargar la programación al microcontrolador de la placa arduino, como también proporcionar alimentación eléctrica a la misma.
- Conector de adaptador de corriente:Conexión de alimentación eléctrica directa, el transformador el cual se debe se usar debe de dar un voltaje entre 6 y 12 voltios.
- GND:Abreviación de “GROUND”, tierra en español, este puerto de conexión es usado para realizar una conexión a tierra de los circuitos que se vayan a realizar con la placa arduino.
- Puerto de alimentación 5V:Puerto que proporciona un voltaje de 5V, este puerto puede ser usado para proporcionar energía eléctrica para circuitos o componentes tales como sensores.
- Puerto de alimentación 3.3V:Cumple la misma función que el puerto de 5V, pero este puerto proporciona un voltaje de 3.3V.
- Pines I/O analógicos:Pines identificados por las siglas (A0 – A5), estos pines de conexión pueden ser empleados para realizar conexiones con dispositivos que hagan uso de señales analógicas tanto de entrada como de salida, por ejemplo, sensores de temperatura, sensores magnéticos, etc.
- Pines I/O digitales:Pines identificados por la numeración del 0 al 13, cumple básicamente la misma función que los pines analógicos, pero con la diferencia que estos pueden recibir y enviar señales digitales, por ejemplo, display LED, pulsadores, etc.
- Pines PWM:Identificados con el símbolo (~) ubicados en la sección de los pines digitales, estos pines tienen la particularidad de modular el ancho de los pulsos de salida de ahí las siglas PWM.
- Pines AREF:Soportes de referencia analógica. La mayoría de las veces se puede dejar este pin solo. A veces se utiliza para establecer una tensión de referencia externa (entre 0 y 5 voltios) como el límite superior para los pines de entrada analógica.
- Botón reinicio:Cumple la función de reiniciar el código cargado en el microcontrolador del arduino al conectar temporalmente el pin de reset a tierra.
- Indicador LED de alimentación:Diodo LED el cual al encender indica al usuario que la placa arduino está en funcionamiento.
- Indicadores LED RX TX:Diodos LED los cuales indican al usuario que se están cargando o transmitiendo información a la placa arduino.
- Microcontrolador:Pieza fundamental de la placa arduino, es la unidad central de procesamiento, se encarga de ejecutar el código que es guardado en el mismo, este microcontrolador puede variar de acuerdo a cada modelo de placa arduino con diferentes capacidades.
- Regulador de voltaje:Se encarga de regular el voltaje de entrada por el puerto de adaptador de corriente, protegiendo a la placa de cualquier voltaje que exceda lo recomendado para su funcionamiento.
SOFTWARE UTILIZADO
Proyectos básicos
de programación Arduino con mBlock. mBlock es un entorno gráfico de programación
por bloque para Arduino, que permite introducir de forma sencilla la programación
y robótica en el aula.
mBlock se
compone de 5 partes principalmente:
Grupo de
instrucciones clasificadas por colores en las siguientes categorías:
- Movimiento: Conjunto de instrucciones relacionadas con el control de los pines de la tarjeta de Arduino, así como el control del movimiento de cualquier personaje del escenario.
- Apariencia: Instrucciones orientadas a modificar el aspecto de los personajes de nuestra aplicación. Para el caso de Arduino, es un conjunto de instrucciones que apenas se utiliza.
- Sonido: Conjunto de instrucciones relacionadas con la elaboración de aplicaciones musicales, emitiendo sonidos y notas musicales.
- Lápiz: Scratch nos ofrece la posibilidad de que los personajes dejen un rastro durante sus movimientos por el escenario como si arrastrase un lápiz durante su trayectoria.
- Control: Las instrucciones incluídas en esta sección son impresindibles para crear la lógica de nuestros programas. Incluyen condicionales, bucles y llamadas de procedimientos.
- Sensores: Instrucciones de iteración con el ratón, el teclado, sonidos y los personajes.
- Operadores: operaciones matemáticas, lógicas y con cadenas de texto
- Variables: Instrucciones para el almacenamiento y gestión de datos.
- Instrucciones de programación: Las instrucciones de cada grupo corresponden a instrucciones de programación.
- Editor: Es la parte principal donde estructuramos y programamos nuestro programa.
- Programas: Se compone de todas las instrucciones que hace funcionar el código que programemos.
- Disfraces: Cada objeto puede tener diferentes apariencias o disfraces para utilizar a lo largo de nuestro programa.
- Sonido: También es posible añadir o grabar sonidos y guardarlos para futuros usos.
- Escenario o ventana principal: Es el resultado de nuestro programa.
- Objetos y sprites: Distinguimos principalmente los objetos de tipo Arduino y Sprites.Los objetos de tipo arduino son aquellos que interactuán con Arduino.Los sprites son similares al entorno de scratch y no interactúan con Arduino.
2.1 SOFTWARE de block games
primeramente se utilizo el software block games, para ver lo básico de la programador y este juego tiene sus niveles como se ve y te permite programar mediante bloque y cuando se tiene la programación de la actividad te permite ver la programador en Arduino.
primeramente se utilizo el software block games, para ver lo básico de la programador y este juego tiene sus niveles como se ve y te permite programar mediante bloque y cuando se tiene la programación de la actividad te permite ver la programador en Arduino.
3.1 Materiales que se uso en el laboratorio:
- control
- pilas de litio
- complento shield
- sensor infrarojo
- complemento 2 shield
- sujetadores
- motores
- servomotor
- Bluethoo HC-6
- portapilas
- toma corriente
- arduino
- cables de conexion
- disco de instrucciones
- portapilas pequeñas
- tornillos
- agarres
- puente H
- chasis
- carcasa del carro
4.1 Primera actividad de el laboratorio:
1--"el fin del carro era el seguimiento del móvil hacia adelante por el tiempo de 1 segundo y lo mismo para atrás así logrando esto repetivamente.
2--Siguiente programación
ultima parte donde el fin era hacer la figura de una C:
5. IMAGEN FINAL:
-
4. VÍDEO DE EVIDENCIA.
Vídeo de laboratorio 15 :https://www.youtube.com/watch?v=4yLhdKLPRbY
Blochly game "Livisi Cosi":https://www.youtube.com/watch?v=gOiBCKTiwCc
Blochly game "Mamani Quispe"https://www.youtube.com/watch?v=QCT7vI7pmws
Blochly game "Castro Aguilar":https://youtu.be/vdCEFJXPN70
5. OBSERVACIONES:
- Se vio que hay problemas con los bluetooh HC-08 con la compatibilidad del arduino.
- Se observó que durante el laboratorio que al generar el código de programación de funcionamiento del carrito, primero se debe de verificar el correcto funcionamiento del carrito ya que si este tiene alguna falla en su funcionamiento, ello ara que la comprobación del funcionamiento del programa no se pueda realizar.
- Se observó que el sensor de distancia interpreta 0 centímetros cuando la distancia del objeto que detecta es mayor que la establecida en su datasheet, esto debido a cuestiones del programa.
- El sensor de distancia no detecta muros cuando se topa con ellos en cierto ángulo, esto debido a que el sonido no rebota de regreso al carro.
- Al salir, aveces el carro chocaba en las llantas con las esquinas de los maletines, ya que el ancho de detección del carro es mas pequeño que el ancho del carro mismo.
- Hubo complicaciones con la conexión de las pilas por la cual un retardo en el laboratorio.
- Las conexiones de los pines con el arduino estén correctamente ubicados, de nos ser así dar un exhaustiva observación.
- El Puerto de entrada del arduino no recibía los datos de la programación que se le mandaba.
- el angulo de giro de el carrito arduino, se calculo mediante un tanteo de prueba y error, esperando lo deseado.
- 6. CONCLUSIONES
- Hay que tener cuidado cuando se termina de escribir una línea de código, ya que de no hacerlo no se podrá copilar el programa en el arduino.
- Para la programación en arduino se hace uso de códigos predefinidos los cuales hacen acciones lógicas previamente definidas propias de la lógica booleana.
- Debido a la gran flexibilidad que ofrece el hardware y software de la plataforma arduino se pueden crear una gran cantidad de proyectos mediante el empleo de una gran variedad de sensores y actuadores.
- Se logró realizar el programa necesario que permitía al carro con el sensor ultrasónico salir de un lugar cerrado, haciendo primero que buscara el lugar con mayor distancia y que avanzase directamente a el.
- Se logró entender el funcionamiento y aplicación del sensor ultrasónico, realizando programas que nos permitían analizar mas profundamente su comportamiento en diversas circunstancias.
- Al finalizar el laboratorio, Se logró Programar el módulo robótico empleando el sensor de distancias o ultrasónico.
- Arduino como plataforma tiene un amplio catálogo de hardware en donde sus diferencias están en características específicas para que el arduino pueda ser usado en condiciones específica, adicional se puede diseñar y armar módulos arduino que se amolden a las necesidades especiales y específicas de cada usuario, para lo cual tiene que hacer uso de plantillas que la propia empresa Arduino da de forma libre.
- Se tubo en cuenta las terminales de las conexiones del carro con el sensor ultrasonido.
- 7. FOTO GRUPAL
