Instituto Tecnológico de la Laguna

Maestría en Ciencias en Ingeniería Eléctrica

Instrumentación Electrónica

Reporte de Práctica 1

Profesor: Sergio Federico Salas Huerta

*Ana Silvia Avalos Ibarra No. De Control: M1313073

TORREÓN COAHUILA A 10 DE FEBRERO DE 2014[Título de la barra lateral]

Diseño Digital Avanzado

Reporte de Práctica 1Descripción del Controlador a UtilizarEl microprocesador a utilizar será la tarjeta Arduino Uno

Visión General

El Arduino Uno es una placa electrónica basada en el microprocesador Atmega328. Cuenta con 14 pines digitales de entrada / salida (de los cuales 6 pueden ser utilizados como salidas PWM), 6 entradas analógicas, un resonador cerámico 16 MHz, una conexión USB, un conector de alimentación, un header ICSP, y un botón de reinicio. Contiene todo lo necesario para apoyar el microcontrolador, simplemente basta con conectarlo a un ordenador con un cable USB, o alimentarla con un adaptador de corriente AC a DC para empezar.

Resumen

Microcontroladores ATmega328

Tensión de funcionamiento 5V

Voltaje de entrada (recomendado) 7-12V

Voltaje de entrada (límites) 6-20V

Digital I / O Pins 14 (de los cuales 6 proporcionan PWM)

Pines de entrada analógica 6

Corriente continua para las E / S Pin 40 mA

Corriente de la CC para Pin 3.3V 50 mA

Memoria Flash 32 KB (ATmega328) de los cuales 0,5 KB utilizado por el gestor de arranque

SRAM 2 KB (ATmega328)

EEPROM 1 KB (ATmega328)

Velocidad del reloj 16 MHz

Potencia

El Arduino Uno puede ser alimentado a través de la conexión USB o con una fuente de alimentación externa. La fuente de alimentación se selecciona automáticamente.

Externa (no USB) de potencia puede venir con un adaptador de AC-DC o la batería. La tarjeta puede funcionar con un suministro externo de 6 a 20 voltios. Si se proporcionan menos de 7V, no obstante, el pin de 5V puede suministrar menos de cinco voltios y puede ser inestable. Si se utiliza más de 12V, el regulador de voltaje se puede sobrecalentar y dañar la placa. El rango recomendado es de 7 a 12 voltios.Los pines de alimentación son como sigue:

 VIN. La tensión de entrada a la placa Arduino cuando se trata de utilizar una fuente de alimentación externa (en contraposición a 5 voltios de la conexión USB o de otra fuente de alimentación regulada). Usted puede suministrar tensión a través de este pin, o, si el suministro de tensión a través de la toma de poder, acceder a ella a través de este pin.

 5V. Este pin da como salida 5V regulado por el regulador en la tarjeta. La tarjeta puede ser alimentada ya sea desde el conector de alimentación de CC (7 - 12), el conector USB (5V) o el pasador de VIN del tablero (7-12V). .

 3.3V. Un suministro de 3,3 voltios generados por el regulador a bordo. El drenaje actual máximo es de 50 mA.

 GND. Patillas de tierra.  IOREF. Este pin de la placa Arduino proporciona la referencia de tensión con la que

opera el microcontrolador. Un escudo configurado puede leer el voltaje pin IOREF y seleccione la fuente de alimentación adecuada o habilitar traductores de tensión en las salidas para trabajar con los 5V o 3.3V.

Memoria

El ATmega328 tiene 32 KB (con 0,5 KB utilizado por el gestor de arranque). También dispone de 2 KB de SRAM y 1 KB de EEPROM.

Entrada y salida

Cada uno de los 14 pines digitales en el Uno se puede utilizar como una entrada o salida, utilizando las funciones pinMode () ,digitalWrite () , y () digitalRead. Operan a 5 voltios. Cada pin puede proporcionar o recibir un máximo de 40 mA y tiene una

resistencia de pull-up (desconectado por defecto) de 20-50 kOhms. Además, algunos pernos han especializado funciones:

 Serie: 0 (RX) y 1 (TX) Se utiliza para recibir (RX) y transmisión (TX) TTL datos en serie. Estos pines están conectados a los pines correspondientes de la USB-TTL de chips de serie ATmega8U2.

 Interrupciones externas: 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. 

 PWM: 3, 5, 6, 9, 10, y 11 proporcionan PWM de 8 bits con la función () analogWrite.

 SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) Estos pines soportan comunicación SPI utilizando la biblioteca de SPI .

 LED: 13 Hay un built-in LED conectado al pin digital 13. Cuando el pin es de alto valor, el LED está encendido, cuando el pasador es bajo, está apagado.

La tarjeta Arduino Uno tiene 6 entradas analógicas, etiquetados A0 a A5, cada uno de los cuales proporcionan 10 bits de resolución (es decir, 1.024 valores diferentes). Por defecto se miden desde tierra a 5 voltios, aunque es posible cambiar el extremo superior de su rango utilizando el pin AREF y la  función analogReference (). Además, algunos pernos han especializado funcionalidad:

 TWI: A4 o pin SDA y la comunicación A5 o pin SCL Apoyo TWI mediante. librería Wire .

Hay un par de otras patas de la placa:

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

 Restablecer. Lleve esta línea BAJO para reiniciar el microcontrolador. 

Comunicación

El Arduino Uno tiene una serie de instalaciones para la comunicación con un ordenador, otro Arduino, u otros microcontroladores. El ATmega328 ofrece UART TTL (5V) de comunicación en serie, que está disponible en los pines digitales 0 (RX) y 1 (TX). El software de Arduino incluye un monitor de serie que permite que

los datos simples de texto que se envían desde y hacia la placa Arduino. LosLEDs RX y TX de la placa del parpadearán cuando se están transmitiendo datos a través del chip de USB a serie y conexión USB al ordenador (pero no para la comunicación en serie en los pines 0 y 1).El ATmega328 también es compatible con I2C (TWI) y la comunicación SPI. El software de Arduino incluye una librería Wire para simplificar el uso del bus I2C.

Programación

El Arduino Uno se puede programar con el software de ArduinoLos ATmega328 en la Arduino Uno viene precargado con un gestor de arranque que le permite subir un código nuevo a ella sin el uso de un programador de hardware externo. Se comunica utilizando el protocolo original STK500.

Relé de protección multifunción USB

El Arduino Uno tiene una POLYFUSE reajustable que protege los puertos USB de su ordenador desde los cortos y sobrecorriente. Aunque la mayoría de los ordenadores proporcionan su propia protección interna, el fusible proporciona una capa adicional de protección. Si hay más de 500 mA se aplica al puerto USB, el fusible se romperá automáticamente la conexión hasta que se elimine la sobrecarga o corto.

Características físicas

La longitud y la anchura del PCB Uno máxima son de 2,7 y 2,1 pulgadas, respectivamente, con el conector USB y el conector de alimentación que se

extiende más allá de la dimensión anterior. Cuatro orificios de los tornillos que la Junta pueda fijarse a una superficie o caja. Tenga en cuenta que la distancia entre los pines digitales 7 y 8 es de 160 milésimas de pulgada (0,16 "), no un múltiplo par de la separación de 100 milésimas de pulgada de los otros pasadores.

Instalación del Paquete

Para descargar el software de arduino, nos vamos al siguiente enlace:

http://arduino.cc/es/Main/Software

En la página buscamos la versión deseada de acuerdo a nuestro sistema operativo

En mi caso Windows, una vez descargado el programa, descomprimimos y damos

clic en el ícono de arduino .

Aceptamos los acuerdos de la licencia

Damos clic en siguiente

Instalamos

Una vez instalado el paquete conectamos nuestra tarjeta, nos vamos a esta dirección:

Panel de control\Todos los elementos de Panel de control, allí elegimos la opción Administrador de Dispositivos, una vez allí abrimos la opción de Puertos COM y

LPT.

Esto para ubicar el puerto en el que se encuentra nuestra Tarjeta Arduino, en mi caso el COM 9.

Una vez dentro de la plataforma de Arduino, en la opción Herramientas elegimos la tarjeta y el puerto que vayamos a utilizar

Hecho esto, comenzamos a programar, a continuación el código para la práctica que presentaré.

Declaración de variables, y su número de pin.

Variable de tipo entero

Configuración del pin 3 (led) como salida. Los pines analógicos se declaran como entrada automáticamente.

La variable brillo es igual a la lectura de nuestro pin análogo, este valor se divide entre cuatro, debido a que la función analogRead trabaja con 10 bits y nuestro pwm con 8. En nuestra función analogWrite, escribimos primero a donde queremos que escriba la información, en este caso a nuestro led, y en seguida el valor que será escrito, para mi caso lo que este guardado en mi variable brillo.

1.- Objetivo de la Práctica

El objetivo de la práctica consiste en controlar la intensidad de un led a través de un potenciómetro usando el PWM de nuestra tarjeta y ver los valores en los que se encuentra nuestro LED a través del Puerto Serial.

2.- Algoritmos (Instrucciones Especiales Utilizadas)analogWrite( ---,---);

3.- Programa

Una vez finalizado el código, procedemos a cargar el programa en nuestra Arduino, primero verificamos que nuestro código no tenga errores de sintaxis en esta opción: .

Una vez hecho esto cargamos el programa en el siguiente icono .

Esperamos cierto tiempo y nuestra práctica esta lista para ser probada.

4.- Corridas de Programa

Podemos varias los colores del Led a través de nuestros potenciómetros y observar el valor en el que se encuentran a través de nuestro puerto serial, para visualizarlo elegimos esta opción

Para el color rosa mostrado en la fotografía, estos son sus valores :

5.- Conclusiones