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Una introducción a Arduino, una herramienta popular para la creación de computadoras interactivas con el mundo exterior. Se explica cómo funciona Arduino, sus características y aplicaciones en el ámbito de la electrónica de potencia. Además, se detalla el uso de Arduino con componentes como transistores IGBT, resistores y fotorresistencias, y se muestra un ejemplo de código para controlar un motor. El documento también incluye una lista de preguntas relacionadas con Arduino y electrónica de potencia.
Qué aprenderás
Tipo: Apuntes
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DOCENTE: MARIO ALBERTO ANCHONDO CUILTY CIUDAD CUAUHTÉMOC, CHIH., A 7/09/
Arduino Arduino es una herramienta para crear computadoras que interactúan con el mundo exterior con mucha más facilidad que una computadora de escritorio. Es una plataforma tipo código abierto que se basa en un microcontrolador y un entorno de programación para escribir software. (Arduino – Introduction, s.f.). Las tarjetas Arduino tienen una gran versatilidad a la hora de emplearlas en un proyecto de este tipo, ya que el tipo de conexión es sencillo y permite tanto leer como escribir variables digitales y analógicas. Además, en lo concerniente a la programación, Arduino dispone de una gran cantidad de librerías que permiten controlar de manera más eficiente dispositivos como motores servo, motores a paso, etc. ¿Cómo funciona Arduino? La placa Arduino se conecta a un ordenador a través de un USB, donde se conecta con el entorno de desarrollo Arduino (IDE). El usuario escribe el código de Arduino en el IDE, y luego lo sube al microcontrolador que ejecuta el código, interactuando con las entradas y salidas como sensores, motores y luces.
Para todo, desde robots y una manta eléctrica para calentar tu espalda dolorida hasta máquinas recreativas, e incluso un cubilete para lanzar dados en el popular Parchis, la placa de Arduino puede ser usada como controlador de casi todo proyecto electrónico que te propongas llevar a cabo. Sus posibilidades infinitas te proporcionan controlar variables físicas como velocidad, aceleración, temperatura, fuerza, presión entre otras. Estas se convierten en electricidad para ser medidas y utilizadas en todo tipo de diseños. Entre sus utilidades más frecuentes en el ámbito empresarial destacan proyectos realizados en Robótica, Internet de las Cosas, y Domótica. Los recursos específicos más utilizados en la industria van desde la programación de PLC , el desarrollo de voltímetros y osciloscopios , como tarjeta de adquisición de datos , hasta el empleo como servidor web entre otros muchos más. Partes de la placa de Arduino. La placa de Arduino tiene una familia de microprocesadores bastante extensa compuesta de diferentes modelos y variaciones. En
esta ocasión describiré las partes de Arduino UNO que no difiere mucho de los otros modelos para que os podáis hacer una idea de la estructura de la placa electrónica (Hardware). Alimentación USB/5VDC (1 y 2): El Arduino UNO puede ser alimentado desde un cable USB de tipo B o mini procedente de tu ordenador o desde una fuente de alimentación entre 6V y 18V. En la imagen de arriba, la conexión USB está etiquetada (1) y el conector de la fuente de alimentación (2). Además, la conexión USB sirve para cargar código en la placa de Arduino desde donde se pueden enviar datos de la programación e instrucciones a la placa. Regulador de voltaje (3): El regulador de voltaje controla la cantidad de voltaje que se deja entrar en la placa de Arduino; por lo que no dejará pasar un voltaje superior al establecido que podría dañar el circuito. Conexiones (4): Los pines o conexiones de Arduino se utilizan para conectar los cables que se van a necesitar para construir un circuito. Este tipo de conexiones tiene varios pines, cada uno de los cuales está impreso en la placa y se utilizan para diferentes funciones:
Entrada ICSP (In Chip Serial Programmer) (7): Esta entrada realiza la función de acceso directo para grabar, desde el PC al circuito, cualquier programa sin necesidad de utilizar el puerto USB. Indicador LED de alimentación (8): LED de encendido de la placa de Arduino que indica si el microprocesador esta activo. LED TX RX (9): TX es la abreviatura de transmisión de datos y RX es la abreviatura de recepción de datos. Estas marcas comunes aparecen con regularidad en la electrónica para indicar los pines responsables de la comunicación serie. Así mismo, Estos LED se activan visualmente cuando la placa está recibiendo o transmitiendo datos. Puertos Digitales (10): Estos pines se pueden utilizar tanto para la entrada digital (como para indicar si se pulsa un botón) como para la salida digital (como para alimentar un LED). Puerto de conexiones (11):
El resistor es un componente electrónico que causa oposición al paso de la corriente debido a la resistencia del material. En la mayoría de ocasiones, los resistores son utilizados para disminuir la corriente de un circuito cuando se le aplica un voltaje, como es en el caso de los leds, donde es necesario colocar una resistencia para que la corriente que pase por ellos no sea mayor a su límite. Sin embargo, en otras ocasiones es usada para “desviar” la corriente, ya que, al oponerse al paso de la corriente, los electrones decidirán tomar el camino más fácil, el cual es el que tenga menos resistencia. PUSH BOTON Es básicamente un interruptor, en el cual, mientras no se encuentre presionado es un circuito abierto, y al momento de presionar se cierra el circuito, dejando pasar la corriente. Procedimiento Comenzamos primeramente con la simulación que deahi parte toda base para poder generar las conexiones, el cual esta modelado en tinkercad el cual es una pagina que permite hacer diseños electrónicos y simular su funcionamiento. Las conexiones se muestran en el diagrama.
Después de generar la conexión llegamos a la parte del código. int prende = HIGH; int apaga=LOW; int salida=OUTPUT; int entrada=INPUT; int igbt=3; int igbt2=7; int push=4; int s=0; int estado=0; int resistencia=0; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(igbt,salida);
delay(1000); digitalWrite(igbt2,prende); delay(1000); digitalWrite(igbt2,apaga); delay(1000); digitalWrite(igbt2,prende); delay(1000); digitalWrite(igbt2,apaga); delay(1000); } else { digitalWrite(igbt2,prende); } //Serial.println(s); Serial.println(resistencia); }
Y finalmente llegamos a las pruebas.
