viernes, 20 de septiembre de 2019

LABORATORIO N°5


MICROCONTROLADORES


Laboratorio N°5:
PROGRAMACIÓN CON ARDUINO PARTE 4 
y
PASTILLERO.


1. COMPETENCIA ESPECIFICA DE LA SESION:


  1. Identificar la estructura de programación de las 3 rutinas del pastillero.
  2. Implementación de las rutinas en Tinkercat.
  3. Implementar el programa en Tinkercat.
2. Marco teórico:

2.1 Arduino:

Arduino es una plataforma de hardware de código abierto, basado en una placa de circuito impreso que contiene un microcontrolador de marca ATMEL que cuenta con entradas y salidas,analógicas y digitales, en un entorno de desarrollo que esta basado en el lenguaje de programación procesing. 




    Hay muchas otros microcontroladores  y plataformas disponibles para la computación física donde las funcionalidades y herramientas son muy complicadas de programar, Arduino simplifica el proceso de trabajar con microcontroladores, ofrece algunas ventajas y características respecto a otros sistemas.



    2.2 Interrupciones al Arduino:

    Las interrupciones con Arduino nos permitirán reaccionar a eventos externos a la placa de una forma rápida. Cuando se detecta una señal, una interrupción, interrumpe el proceso que se está ejecutando. Esto nos va a permitir dos cosas. Por un lado, ejecutar rápidamente un trozo de código, y por otro lado parar la ejecución del código que se estaba ejecutando.

    Si attachInterrupt() nos permite configurar un pin como interrupción, el método detachInterrupt() anula esa configuración. Como parámetro le pasamos el pin y lo podemos hacer con la función digitalPinToInterrupt(número de pin) que nos devolverá el ordinal del pin del que queremos anular la configuración.



    2.2 Pantalla LCD (16*2):


    Es una pantalla delgada y plana formada por un número de píxeles en color o monocromos colocados delante de una fuente de luz o reflectora. A menudo se utiliza en dispositivos electrónicos de pilas, ya que utiliza cantidades muy pequeñas de energía eléctrica.




    Cada píxel de un LCD típicamente consiste de una capa de moléculas alineadas entre dos electrodos transparentes, y dos filtros de polarización, los ejes de transmisión de cada uno que están (en la mayoría de los casos) perpendiculares entre sí. Sin cristal líquido entre el filtro polarizante, la luz que pasa por el primer filtro sería bloqueada por el segundo (cruzando) polarizador.

    2.3 Motor DC:
    Un motor de corriente continua se compone principalmente de dos partes. El estátor da soporte mecánico al aparato y contiene los polos de la máquina antes que de Pueda , que pueden ser o bien devanados de hilo de cobre sobre un núcleo de hierro, o imanes permanentes. El rotor es generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, alimentado con corriente directa a través de delgas, que están en contacto alternante con escobillas fijas.

    El principal inconveniente de estas máquinas es el mantenimiento, muy costoso y laborioso, debido principalmente al desgaste que sufren las escobillas al entrar en contacto con las delgas.
    Algunas aplicaciones especiales de estos motores son los motores lineales, cuando ejercen tracción sobre un riel, servomotores y motores paso a paso. Además existen motores de CC sin escobillas (brushless en inglés) utilizados en el aeromodelismo por su bajo par motor y su gran velocidad.

    Es posible controlar la velocidad y el par de estos motores utilizando técnicas de control de motores de corriente continua.

    2.4 Integrado L293D "Puente H":


    El integrado L293D incluye cuatro circuitos para manejar cargas de potencia media, en especial pequeños motores y cargas inductivas, con la capacidad de controlar corriente hasta 600 mA en cada circuito y una tensión entre 4,5 V a 36 V.
    Los circuitos individuales se pueden usar de manera independiente para controlar cargas de todo tipo y, en el caso de ser motores, manejar un único sentido de giro. Pero además, cualquiera de estos cuatro circuitos sirve para configurar la mitad de un puente H.



    El integrado permite formar, entonces, dos puentes H completos, con los que se puede realizar el manejo de dos motores. En este caso el manejo será bidireccional, con frenado rápido y con posibilidad de implementar fácilmente el control de velocidad.

    Las conexiones de Puente H:


    4. VIDEO DE EVIDENCIA.


    link del video del laboratorio https://www.youtube.com/watch?v=VxrrWXV2uio&t=103s
    5. OBSERVACIONES:
    • Las conexiones de la pantalla LCD van a ser las mismas de los puertos digitales y su alimentación ya están designados, para cualquier función que se le quiera dar a este con el arduino.
    • Se utilizó el software Tinkercad para la simulación de las tres rutinas, y entender el funcionamiento del programa. 
    6. CONCLUSIONES
    • Se logró comprender el funcionamiento de cada rutina referente al proyecto de pastillero.
    • Se logró utilizar y entender los comandos de (millis, do while, y las funciones de interrupciones).
    • Se logró realizar las conexiones de los tres circuitos como el uso de la pantalla de LCD, motores y buzzer para las alarmas que se integraran en el proyecto de Pastillero.  
    • Se vio la importancia de las interrupciones en un proceso de control de ciclo cerrado, es necesario esta acción para evitar problemas exteriores y económicos.

    miércoles, 11 de septiembre de 2019

    LABORATORIO N°4


    MICROCONTROLADORES


    Laboratorio N°4:
    PROGRAMACIÓN CON ARDUINO PARTE 3 
    y
    Chaleco para ciclista en PCB.




    1. COMPETENCIA ESPECIFICA DE LA SESION:


    1. Identificar la estructura de programación de las 4 rutinas.
    2. Realizar programas con el IDE.
    3. Implementar el programa en la placa PCB.
    4.      Realizar en una placa PCB el mecanismo de funcionamiento del proyecto del chaleco.

    2. Marco teórico:

    2.1 Arduino:

    Arduino es una plataforma de hardware de código abierto, basado en una placa de circuito impreso que contiene un microcontrolador de marca ATMEL que cuenta con entradas y salidas,analógicas y digitales, en un entorno de desarrollo que esta basado en el lenguaje de programación procesing. 




    Hay muchas otros microcontroladores  y plataformas disponibles para la computación física donde las funcionalidades y herramientas son muy complicadas de programar, Arduino simplifica el proceso de trabajar con microcontroladores, ofrece algunas ventajas y características respecto a otros sistemas.



    2.2 Arduino IDE.:

    El entorno de desarrollo integrado también llamado IDE (sigla en inglés de Integrated Development Environment), es un programa informático compuesto por un conjunto de herramientas de programación. Puede dedicarse en exclusiva a un solo lenguaje de programación o bien puede utilizarse para varios lenguajes.

    Un IDE es un entorno de programación que ha sido empaquetado como un programa de aplicación; es decir, que consiste en un editor de código, un compilador, un depurador y un constructor de interfaz gráfica (GUI). Además en el caso de Arduino incorpora las herramientas para cargar el programa ya compilado en la memoria flash del hardware.


    2.2 Circuitos Impresos en PCB:

    Un circuito impreso o PCB en inglés, es una tarjeta o placa utilizada para realizar el emplazamiento de los distintos elementos que conforman el circuito y las interconexiones eléctricas entre ellos.

    Un circuito impreso o PCB en inglés, es una tarjeta o placa utilizada para realizar el emplazamiento de los distintos elementos que conforman el circuito y las interconexiones eléctricas entre ellos.

    2.3 Circuitos de PCB final:










    4. VIDEO DE EVIDENCIA.





    link del video del laboratorio : https://youtu.be/VDUIVcYgHvQ

    5. OBSERVACIONES:
    • Se vio que en la modificación del programa y realizar los retos de clase solo se modifico el programa del chaleco.
    • En la creación de la placa PCB, se evito las conexiones del negativo y se implemento en el vació para evitar el cableado.
    6. CONCLUSIONES
    • Se logró realizar las conexiones de los componentes requeridos para el proyecto de chaleco y la implementacio de el arduino con este.
    • Se concluyo que para poder realizar el programa de los 3 retos, habia varias soluciones cortas y largas que tenían la misma función.
    • Se logro diseñar y esquematizar la placa PCB para el modelos del circuito del chaleco para ciclista, diseñado en PCB wizard, y aplicando el método de planchado para quemar el impreso circuito.
    • Se logro utilizar y comprender el uso de las sentencias, bucles y arreglos para la resolución de problemas de automatización.

    lunes, 2 de septiembre de 2019

    LABORATORIO N°3


    MICROCONTROLADORES


    Laboratorio N°3:
    PROGRAMACIÓN CON ARDUINO PARTE 2 




    1. COMPETENCIA ESPECIFICA DE LA SESION:


    1. Identificar la estructura de programación de las 4 rutinas.
    2. Realizar programas con el IDE.
    3. Implementar los comando básicos de "for, if y switch.
    4.      Comprender el mecanismo de funcionamiento del proyecto del chaleco.

    2. Marco teórico:

    2.1 Arduino:

    Arduino es una plataforma de hardware de código abierto, basado en una placa de circuito impreso que contiene un microcontrolador de marca ATMEL que cuenta con entradas y salidas,analógicas y digitales, en un entorno de desarrollo que esta basado en el lenguaje de programación procesing. 


    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:


    1. 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.
    2. 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.
    3. 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.
    4. 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.
    5. Puerto de alimentación 3.3V:Cumple la misma función que el puerto de 5V, pero este puerto proporciona un voltaje de 3.3V.
    6. 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.
    7. 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.
    8. 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.
    9. 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.
    10. Botón reinicio:Cumple la función de reiniciar el código cargado en el microcontrolador del arduino al conectar temporalmente el pin de reset a tierra.
    11. Indicador LED de alimentación:Diodo LED el cual al encender indica al usuario que la placa arduino está en funcionamiento.
    12. Indicadores LED RX TX:Diodos LED los cuales indican al usuario que se están cargando o transmitiendo información a la placa arduino.
    13. 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.
    14. 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.

    Hay muchas otros microcontroladores  y plataformas disponibles para la computación física donde las funcionalidades y herramientas son muy complicadas de programar, Arduino simplifica el proceso de trabajar con microcontroladores, ofrece algunas ventajas y características respecto a otros sistemas.



    2.2 Coursera:

    Coursera es una plataforma de educación virtual nacida en octubre de 2011 y desarrollada por académicos de la Universidad de Stanford con el fin de brindar oferta de educación masiva a la población (Massive Online Open Course), con cursos en inglés y otros idiomas como el español, francés, italiano y chino. Coursera ofrece cursos, tanto gratuitos como de pago, sobre temas variados a niveles universitarios, pero abiertos a todos los sectores de la población.

    Resultado Final
    El circuito elaborado en el laboratorio N°3 consistía en 10 leds con su respectiva resistencia de 220 ohm, y tres pulsadores que permitían enviar las señales de entrada, y los leds de salida.



    4. VIDEO DE EVIDENCIA.





    link del video del laboratorio https://www.youtube.com/watch?v=m3_HSain-Ds

    5. OBSERVACIONES:
    • Sé vio que para la realización del programa se utilizo la forma mas corta de programar y evitar, la gran cantidad de versos y para evitar alguna falla.
    • Se vio que los pulsadores de 4 pines cierran contacto por los 2 pines mas cercanos y no por los opuestos, se tubo eso en cuenta al momento de armar los circuitos.
    6. CONCLUSIONES
    • Se logró realizar las conexiones de los componentes requeridos para el proyecto de chaleco y la implementación de el arduino con este.
    • Se logro implementar y entender las cuatro rutinas trabajadas en las dos semanas por la forma de contracción o mas resumida del programa.
    • Se vio que la función if y el agregado de variables, logramos realizar la modificación de enclavamiento del programa el cual mantenía la ejecución de una secuencia sin necesidad de mantener pulsado el botón.
    • Se logró finalizar la integración de las 4 rutinas trabajadas en el curso de Arduino de Coursera.