Practica No. 4

  Calibración de Sensores

  ARDUINO UNO 

Un sensor puede ser cualquier articulo, objeto, o variable que nos regrese algún tipo de información a la cual le podamos sacar el mejor provecho. Es importante obtener un dato, pero aun mas importante es saber que esta a la altura de lo deseado, que esta calibrado o que se ajusta a nuestros criterios.

En este caso se va a usar un potenciometro común de 10k para calibrarlo y tener nuestro rango de trabajo. Para esta practica vamos a utilizar 1 pantalla LCD de 16x2 donde vamos a mostrar el valor del potenciometro en tiempo real y el rango mínimo y máximo del ejercicio, se puede utilizar cualquier valor del potenciometro.

Conexión del montaje en Arduino:

A continuación el código correspondiente para Arduino:

Practica No. 3

 Comunicación de Matlab to Arduino

 ARDUINO UNO

Uno de los principales inconvenientes era lograr comunicar estos dos programas, dado que el Matlab no cuenta con los archivos DLL necesarias para manejar puerto USB, para este caso se trabajara con puerto serial que el Matlab los reconoce como puertos 'COM#' siendo # el numero del puerto que se desea utilizar.

El ARDUINO UNO se programa por conexión USB, en realidad el reconoce es puertos seriales, pero tiene un plus si se puede decir, que tiene un conversor de serial a USB dentro de si mismo facilitando asi la comunicación.

Funcionamiento.

El programa tiene como fin controlar un servomotor conectado al ARDUINO haciendo mando desde Matlab utilizando el teclado del PC, usando el numero 1 para girar a la Izquierda y el numero 2 para girar a la Derecha, después de haber digitado cualquiera de los dos números se debe presionar ENTER para enviar el dato por el puerto serial. El movimiento después de enviar el dato sera de 5° cada vez.

Nota: el servo empieza en la posición de 90° osea en la mitad,

Ejemplo: si se desea mover el el servo 20° a la derecha se debe digital 1 presionar ENTER y repetir este paso otras tres veces para así sumar 20°.

Conexión para el servomotor.

Código para Matlab.

Código para Arduino.

NOTA: para ejecutar estos dos programas se deben seguir estos pasos para su correcto funcionamiento.
1. Descargar el programa en el Arduino.
2. Desconectar el Arduino del PC.
3. Conectar el Arduino al adaptador de alimentación.
4. Conectar nuevamente el Arduino al PC.
5. Ejecutar el programa en Matlab.

Aclaración: si modificas algo en el código del Arduino debes repetir los pasos de conexión, si realizas un cambio en el código de Matlab no es necesario desconectar nada.

  

Practica No.2

 Control de Servomotor 

ARDUINO UNO

En esta practica se va a controlar un servomotor de la manera en la que indica la pagina oficial de ARDUINO, que es utilizando un potenciometro para regular y modificar el angulo del servomotor.

A continuación se indica la manera de conectar el potenciometro y el servomotor en sus respectivos pines:

A continuación el código correspondiente para el montaje:

Practica No.1 

Leer datos análogos

 ARDUINO UNO 

Leer datos mediante los puertos análogos que tiene el ARDUINO no es una tarea complicada, en la pagina oficial de este sistema embebido se encuentras un sin numero de ejemplos, este ejemplo se recopila lo mas relevante de los diferentes ejemplos, una de ellas es mostrar en pantalla el valor leído por el puerto análogo.

A continuación se indica como conectar los elementos según este ejemplo.

Después de haber conectado el potenciometro y la pantalla LCD vamos a ver el código para ARDUINO UNO.

UNA BREVE DESCRIPCIÓN

El Arduino UNO es una placa electrónica basada en el ATmega328. Tiene 14 entradas / salidas digitales pines (de los cuales 6 pueden ser utilizados como salidas PWM), 6 entradas analógicas, un oscilador de cristal de 16 MHz, una conexión USB

COMPONENTES

1.- Microcontrolador ATmega328

Es un microcontrolador de la compañía Atmel que cuenta con 32KB de memoria flash, 2KB de memoria RAM y 1KB de memoria EEPROM. 

Características

• Voltaje de Operación: 5V
• Memoria Flash: 32 KB de los cuales 512 bytes son utilizados por el bootloader
• SRAM 2 KB
• EEPROM 1 KB
• Velocidad del Reloj 16 MHz

2.- Boton Reset

Suministrar un valor LOW(0V) para reiniciar el microcontrolador. 

3.- ICSP

Conector para la programación ICSP, este es el sistema utilizado en los dispositivos PIC para programarlos sin necesidad de tener que retirar el chip del circuito del que forma parte.

4.- PWM

pines 3, 5, 6, 9, 10 y 11 provee de 8 bits de salida PWM con la función analogWrite. La modulación por ancho de pulsos (PWM) de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica, ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

5.- Serie: 0 (RX) y 1 (TX)

Se utiliza para recibir (RX) y transmisión (TX) datos serie TTL. Estos pines están conectados a los pines correspondientes de la ATmega8U2 USB-to-TTL de chips de serie.

6.- Interrupciones externas

Pines 2 y 3 Estos pines pueden ser configurados para activar una interrupción en un valor bajo, un flanco ascendente o descendente, o un cambio en el valor.

7.- SPI

10 El Bus SPI (del inglés Serial Peripheral  Interfaces) es un estándar de comunicaciones, usado principalmente para la transferencia de información entre circuitos integrados en equipos electrónicos. El bus de interfaz de periféricos serie o bus SPI es un estándar para controlar casi cualquier dispositivo electrónico digital que acepte un flujo de bits serie regulado por un reloj.

8.- GND

Pines de tierra. Abreviación de Ground que traducido al español es Tierra y en el contexto de la electrónica significa el común del circuito adonde se supone que existe 0 voltios.

9.- AREF

Tensión de referencia para las entradas analógicas. Se utiliza con analogReference ().

10.- USB

El Arduino UNO tiene una serie de facilidades para comunicarse con una computadora, Usando los canales de comunicación de esta serie a través de USB y aparece como un puerto COM virtual en el ordenador. Utiliza el estándar de los controladores USB COM, y no necesita ningún controlador externo. 

11.- Conector de alimentación

Plug hembra de 2.1mm para la conexion de alimentación en la placa.

12.- Reset

Suministrar un valor LOW(0V) para reiniciar el microcontrolador. Típicamente usado para añadir un botón de reset a los shields que no dejan acceso a este botón en la placa.

13.- 3.3 V

Una fuente de voltaje a 3.3 voltios generada en el chip FTDI integrado en la placa. La corriente máxima soportada 50mA.

14.- 5V

La fuente de voltaje estabilizado usado para alimentar el microcontrolador y otros componentes de la placa. 

15.- GND

Pines de toma de tierra.

16.- VIN

La entrada de voltaje a la placa Arduino cuando se esta usando una fuente externa de alimentación (en opuesto a los 5 voltios de la conexión USB). Se puede proporcionar voltaje a través de este pin, o, si se esta alimentado a través de la conexión de 2.1mm , acceder a ella a través de este pin.

17.- Analog In

El Arduino UNO tiene 6 entradas analógicas, y cada una de ellas proporciona una resolución de 10bits (1024 valores). Por defecto se mide de tierra a 5 voltios, aunque es posible cambiar la cota superior de este rango usando el pin AREF y la función analogReference.

18.- Cristal

Un cristal oscilador a 16Mhz, El oscilador de cristal se caracteriza por su estabilidad de frecuencia y pureza de fase, dada por el resonador. La frecuencia es estable frente a variaciones de la tensión de alimentación. La dependencia con la temperatura depende del resonador, pero un valor típico para cristales de cuarzo es de 0? 005% del valor a 25 °C, en el margen de 0 a 70 °C.