08. interface arduino

7/23/2019 08. Interface Arduino

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LABORATORIO DE MICROPROCESADORES II

PRÁCTICA N°8

INTERFACES DE ENTRADA SALIDA CON LA PLACA DE DESARROLLOARDUINO

1. Objetivo: Desarrollar una aplicación que nos permita realizar el interface de los

puertos de la placa de desarrollo Arduino con una pantalla LCD y diferentes tipos de

motores.

2. M!"o te#!i"o: Arduino es una tarjeta de desarrollo basada en microcontrolador,

denominada plataforma de hardware abierto. El microcontrolador utilizado es de la

marca A!EL el cual cuenta con entradas y salidas analó"icas y di"itales. Arduino

es capaz de ser interfasado con diferentes perif#ricos de entrada o salida.

En nuestro caso deseamos conectarlo a dispositi$os de entrada como son

pulsadores, dispositi$os de salida de información como pantallas LCD y actuadoresque pueden ser motores y otros dispositi$os que act%en como salidas.

Es importante en caso de salidas y entradas re$isar el cableado de cone&ión de la

placa Arduino de modo de no da'arla por mala cone&ión o por sobre pasar los

l(mites de corriente admisibles en sus salidas.

$. Di%&o%itivo% 'e e(t!' ) %*i':. P(t** LCD: Encar"ada de mostrar información pro$eniente de Arduino,

es %til en el momento que deseamos presentar mensajes de te&to y "r)ficos.

*ara este laboratorio presentaremos solo mensajes de te&to. En forma similar

a lo que suced(a con los microcontroladores A!EL Atme"a + y

!-C/C0-* *-C123, se puede realizar la cone&ión de Arduino con la

pantalla LCD mediante 4 cables para datos y dos para control 5e"ister

6elect y Enable7. La cone&ión t(pica de Arduino con una pantalla LCD es la

si"uiente8

• LCD 6 pin a di"ital pin 1

• LCD Enable pin a di"ital pin 11

• LCD D4 pin a di"ital pin 9

• LCD D9 pin a di"ital pin 4

•LCD D: pin a di"ital pin +

• LCD D; pin a di"ital pin

E&iste adem)s una librer(a en el entorno de pro"ramación que nos facilitar)las tareas de pro"ramación de Arduino y la pantalla LCD8

<include =LiquidCrystal.h>



b. Moto!e% &%o: 6e han desarrollado muchos interfaces entre

microcontroladores y motor paso 5step motor7 debido a la caracter(stica de

comando de estos motores por pulsos di"itales. Esto ha permitido utilizarlos

en forma amplia en robótica, electrónica de consumo, maquinaria y muchas

otras )reas de aplicación. La caracter(stica principal de estos motores es el

hecho de poder mo$erlos un paso a la $ez por cada pulso que se le aplique.

Este paso puede $ariar desde ?@ hasta peque'os mo$imientos de tan solo

1.2, es decir, que se necesitar)n 4 pasos en el primer caso 5?@7 y @@ para

el se"undo caso 51.27, para completar un "iro completo de +:@.

Estos motores poseen la habilidad de poder quedar encla$ados en una

posición o bien totalmente libres. 6i una o m)s de sus bobinas est)n

ener"izadas, el motor estar) encla$ado en la posición correspondiente y por

el contrario quedar) completamente libre si no circula corriente por nin"una

de sus bobinas. El motor paso a paso est) constituido esencialmente por dos

partes8 a7 Bna fija llamada estator, construida a base de ca$idades en las

que $an depositadas las bobinas que e&citadas con$enientemente formar)n

los polos nortesur de forma que se cree un campo ma"n#tico "iratorio. b7

Bna mó$il, llamada rotor construida mediante un im)n permanente, con el

mismo n%mero de pares de polos, que el contenido en una sección de la

bobina del estator este conjunto $a montado sobre un eje soportado por dos

cojinetes que le permiten "irar libremente.

0ay dos tipos b)sicos de motores *aso a *aso, los F-*/LAE6 que se

componen de dos bobinas y los BG-*/LAE6 que tienen cuatro bobinas.



E&ternamente se diferencian entre s( por el n%mero de cables. Los bipolares

solo tienen cuatro cone&iones dos para cada bobina y los unipolares que

normalmente presentan seis cables, dos para cada bobina y otro para

alimentación de cada par de #stas, aunque en al"unos casos podemos

encontrar motores unipolares con cinco cables, b)sicamente es lo mismo,

solo que el cable de alimentación es com%n para los dos pares de bobinas.

Esquema Motor UNIPOLAR Esquema Motor BIPOLAR

6e presenta a continuación un circuito su"erido para el control del motor

paso mediante Arduino8

". Se!vo +oto!e%: Los ser$omotores son un tipo de motor DC que se

caracterizan por su capacidad de posicionarse de forma inmediata en



cualquier posición dentro de su ran"o de operación. El ser$omotor espera

debe recibir un tren de pulsos para realizar el mo$imiento. Los ser$omotoresest)n conformados por un amplificador, motor, un sistema de reducción de

$elocidad conformado por ruedas dentadas y un circuito de realimentación.

6e utilizan en forma habitual en robots, radio controles, drones y otros

dispositi$os. Los ser$omotores tienen tres cables8 ener"(a, tierra, y se'al.

El cable de alimentación es t(picamente rojo, y debe ser conectado al pin 9H

de la placa Arduino. El cable de tierra suele ser ne"ro o marrón y debe estar

conectado a un conector de tierra de la placa Arduino. El cable de se'al es

normalmente de color amarillo, naranja o blanco y debe ser conectado a un pin di"ital en la placa Arduino. en"a en cuenta que los ser$os consumen

una potencia considerable, por lo que si se deben controlar m)s de uno o dos,

es probable que necesite para poder ellos de una alimentación independienteAse"%rese de conectar las tierras del Arduino y fuente de alimentación

e&terna juntos.

'. P,*%'o!e%: Bn pulsador se puede considerar como un elemento b)sico de

entrada de información di"ital para un sistema microcontrolado. *ara el

Arduino es posible conectar los pulsadores a las entradas discretas que tiene

esta placa de desarrollo. Las cone&iones para dos pulsadores se muestran a

continuación8



-. De%!!o**o 'e* *bo!to!io:a. 3irma 18 Desarrollar un pro"rama mediante el cual8

i. Al pulsar el botón conectado a la entrada discreta 5*in 7 el motor

paso "ire una cierta cantidad de "rados hacia la izquierda. La

cantidad de "rados de "iro del motor paso ser) introducida mediante

la interface serie que posee Arduino. El n%mero de "rados que "ira elmotor ser) mostrado en la pantalla LCD.

ii. Al pulsar el botón conectado a la entrada discreta + 5*in +7 el motor

paso "ire una cierta cantidad de "rados hacia la derecha. La cantidad

de "rados de "iro del motor paso ser) introducida mediante la

interface serie que posee Arduino. El n%mero de "rados que "ira el

motor ser) mostrado en la pantalla LCD. b. 3irma 8 Desarrollar un pro"rama mediante el cual Arduino controla un

ser$omotor. *ara este propósito es necesario utilizar las salidas *I! de la

placa 5pines +, 9, :, ?, 1@, 117. El sentido de "iro del ser$o motor es

mostrado en la pantalla LCD.

Gota. Es posible usar para la pr)ctica motores paso de tipo bipolar o unipolar.

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