p1_instalacion y reconocimiento de arduino

8/17/2019 P1_Instalacion y Reconocimiento de Arduino

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I NSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

Unidad Profesional Adolfo López Mateos, Zacatenco

INGENIERÍA EN CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN

PRÁCTICA 1: “Instalación y reconocimiento de Arduino IDE”

ASIGNATURA: INTERFACES Y MICROCONTROLADORES

INTEGRANTES:

ROSALES HERNÁNDEZ JOSÉ EDUARDO

RUIZ ESTUDILLO MARÍA FERNANDA

GRUPO:

7AM1

PROFESOR:

M. en C. LUIS ARTURO BENÍTEZ VELÁZQUEZ

FECHA DE ENTREGA: 30/09/2015


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CONTENIDO

OBJETIVO ........................................................................................................................................................ 1

1. MARCO TEÓRICO .................................................................................................................................. 1

1.1 Sistema Electrónico ................................................................................................................................. 1

1.2 Microcontrolador ..................................................................................................................................... 1

1.3 Libertades ................................................................................................................................................ 1

1.4 Arduino .................................................................................................................................................... 2

1.4.1. Especificaciones Técnicas de la Placa Arduino UNO ..................................................................... 2

2. DESARROLLO ............................................................................................................................................. 3

2.1 Materiales y Equipo ................................................................................................................................. 3

2.2 Procedimiento .......................................................................................................................................... 3

2. RESULTADOS ......................................................................................................................................... 7

CONCLUSIONES ............................................................................................................................................. 7

BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................................... 8

ANEXOS ........................................................................................................................................................... 8


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Práctica 1: Instalación y Reconocimiento de Arduino IDE

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OBJETIVO

Instalación y reconocimiento de la tarjeta Arduino UNO mediante la comunicación de la CPU, así comocorroborar su correcto funcionamiento con un programa de prueba.

1.

MARCO TEÓRICO

1.1 Sistema ElectrónicoUn sistema electrónico es un conjunto de sensores, circuitería de procesamiento y control, actuadores fuentede alimentación.

Los sensores obtienen información del mundo físico externo y la transforman en una señal eléctrica que puedeser manipulada por la circuitería interna de control. Existen sensores de para medir todo tipo de variables.

Los circuitos internos de un sistema electrónico procesan la señal eléctrica convenientemente. La manipulaciónde dicha señal dependerá tanto del diseño de los diferentes componentes hardware del sistema, como delconjunto lógico de instrucciones que dicho hardware tenga pregrabado y que sea capaz de ejecutar de formaautónoma.

Los actuadores transforman la señal eléctrica acabada de procesar por la circuitería interna en energía queactúa directamente sobre el mundo físico externo. Ejemplos de actuadores son: un motor, una bombilla, unaltavoz, etc.

La fuente de alimentación proporciona la energía necesaria para que se pueda realizar todo el procedimientode “obtención de información del medio, procedimiento y actuación sobre el medio”.

1.2 MicrocontroladorUn Microcontrolador es un circuito integrado que tiene la capacidad de ser programable. Es decir, que es capazde ejecutar de forma autónoma una serie de instrucciones previamente definidas por nosotros.

Por definición, un Microcontrolador ha de incluir en su interior tres elementos básicos:

CPU: es la parte encargada de ejecutar cada instrucción y de controlar que dicha ejecución se realicecorrectamente. Normalmente estas instrucciones hacen uso de datos disponibles previamente (datosde entrada), y generan como resultado otros datos diferentes. (datos de salida).

Memorias: son en general las encargadas de alojar tanto las instrucciones como los diferentes datosque estas necesitan. De esta manera posibilitan que toda esta información este siempre disponible para que la CPU pueda acceder y trabajar con ella en cualquier momento. Generalmente se dividenen dos tipos, las persistentes (su contenido se almacena aun sin energía) y las volátiles (su contenidose borra si no hay energía).

Entradas y salidas: son las encargadas de comunicar el microcontrolador con el exterior. En lasentradas podemos conectar la señal que sea recibida de los sensores, mientras que en las salidassomos capaces de enviar las señales necesarias para que los actuadores trabajen.

1.3 LibertadesSegún la Free Software Foundation, un software libre debe cumplir estas libertades básicas:

Libertad 0. Usar el programa con cualquier propósito y en cualquier programa informático. Libertad 1. Estudiar el funcionamiento interno del programa y adaptarlo a necesidades particulares.


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Libertad 2. Distribuir copias. Libertad 3. Mejorar el programa y compartir esto con la comunidad, de modo que todo mundo se

beneficie.

1.4 ArduinoArduino es en realidad tres cosas:

Una placa hardware libre que incorpora un microcontrolador reprogramable y una serie de pineshembra (unidos internamente a las terminales de entrada/salida del microcontrolador) que permitenconectar de manera sencilla diferentes sensores y actuadores.

Un software gratis, libre y multiplataforma que debemos instalar en nuestra computadora y nos permite escribir, verificar y guardar en la memoria del microcontrolador el conjunto de instruccionesque deseamos que empiece a ejecutar. En pocas palabras, nos permite programarlo.

Un lenguaje de programación libre. Un lenguaje de programación con características y funcionesiguales o similares a lenguajes como C, C++ o Java, aunque hay funciones exclusivas de estelenguaje. Estos comandos son la forma en la que le indicamos al microcontrolador que es lo quequeremos que haga.

1.4.1. Especificaciones Técnicas de la Placa Arduino UNO

Microcontrolador ATmega328P

Voltaje de Operación 5V

Voltaje de entrada (recomendado) 7-12V

Voltaje de entrada (limites) 6-20V

Pines I/O digitales 14 (6 con salida PWM)

Pines I/O PWM digitales 6

Entradas analógicas 6

Corriente CD por pin I/O 20 mA

Corriente CD para pines de 3.3V 50 mA

Memoria Flash

32 KB (ATmega328P)

de los cuales 0.5KB son para el bootloader

SRAM 2 KB (ATmega328P)

EEPROM 1 KB (ATmega328P)

Frecuencia del Reloj 16 MHz


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2. DESARROLLO2.1 Materiales y Equipo

Tarjeta Arduino Uno Cable de Conexión USB-Arduino

2.2 Procedimiento1. Encender CPU2. Instalar Arduino IDE3. Conectar tarjeta Arduino Uno en la CPU por medio del cable USB4. Verificar si la tarjeta está reconocida por la CPU, es decir, instalada en “Administrador de

Dispositivos” del CPU, en el caso de que ésta ha sido detectada como dispositivo y no como “ArduinoUno” como en el caso de la figura 2.1 , instalar driver (Figura 2.2) y volver a verificar que la tarjetasea reconocida en “Administrador de Dispositivos” como se muestra en la figura 2.3:

Figura 2.1 Reconocimiento del dispositivo en el CPU, sin driver instalado

“A”


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Figura 2.2 “Instalación del Driver de Arduino”. A) Acuerdo de Licencia de Arduino, B) Instalación del driver completa

Figura 2.3 Verificación del reconocimiento de la tarjeta Arduino Uno en la CPU.

“B”


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5. Abrir interfaz Arduino IDE, como se muestra en la figura 2.4.

Figura 2.4 Interfaz Arduino IDE 1.6.5

6. Seleccionar la tarjeta utilizada (COM) de acuerdo a los pasos que se muestran en la figura 2.5.

Figura 2.5 Selección de puerto COM

7. Verificar el funcionamiento de la tarjeta siguiendo el diagrama de flujo mostrado en la figura 2.6.Posteriormente verificar el programa y cargarlo a la tarjeta Arduino Uno. Una vez que esté cargado

el programa como en la figura 2.7, observar el comportamiento de la tarjeta ante dichas instruccionescargadas.


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Figura 2.6 Diagrama de flujo para obtener el código del programa de prueba

Figura 2.7 Selección del programa de prueba

Interfaz Arduino IDE

"Abrir" "Archivo"

"Ejemplos""Básico"Programa

"BLINK"


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2.

RESULTADOSDe acuerdo a los puntos 1-3 del procedimiento, se conectó la tarjeta Arduino al CPU pudiendo corroborarcomo se muestra en la figura 3.1 que el led “ON” y el led “L” inmediatamente estaban encendidos.

Figura 3.1 Conexión de la tarjeta Arduino Uno

Posteriormente una vez hecho los pasos siguientes, se cargó el programa de prueba “blink” exitosamente, yaque el led “L” empezaba a parpadear en determinado tiempo ya que el programa cargado tiene un retardo de

1 segundo entre su estado encendido y apagado como se muestra en la figura 3.2.

Figura 3.2 Funcionamiento del programa “Blink”

A) Led “L” en estado apagado (0), B) Led “L” en estado encendido (1)

CONCLUSIONESEn esta práctica se pudo corroborar la comunicación entre el CPU y la tarjeta Arduino UNO así comocomprobar el correcto funcionamiento del software Arduino IDE en la computadora.

En el caso del funcionamiento del programa cargado “Blink”, nos ayudó a verificar el correcto funcionamiento

de la tarjeta Arduino ya que ésta realizó la ejecución correcta del programa, es decir un retardo de 1 seg en suestado On-Off del led incluido en la tarjeta.

“A” “B”


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BIBLIOGRAFÍA

[1] Torrente Artero, Ó, "Arduino. Curso práctico de formación", RC libros. Madrid, 2013

[2] Arduino Homepage. www.arduino.cc. Fecha de consulta: Septiembre 2015.

ANEXOSCÓDIGO EN ARDUINO DEL PROGRAMA “BLINK”

// the setup function runs once when you press reset or power the board

void setup() {

// initialize digital pin 13 as an output.

pinMode(13, OUTPUT);

}

// the loop function runs over and over again forever

void loop() {

digitalWrite(13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)

delay(1000); // wait for a second

digitalWrite(13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW

delay(1000); // wait for a second

}
http://www.arduino.cc/http://www.arduino.cc/http://www.arduino.cc/http://www.arduino.cc/

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