PDF de programación - Curso básico de Arduino

El autor del libro de Curso Básico de Arduino: Misael Saenz Flores

Proyectos y textos elaborados por: Misael Saenz Flores

Corrección de texto:

 Mecatrónica LATAM

o Méndez Goerne Erick Oswaldo
o

Montecillo Torres Magnolia Angelina.

Diseño y dirección de arte: Misael Saenz Flores e Imágenes libres de la red pertenecientes a sus
respectivos creadores

MeArm desarrollado por Ben Gracy

Circuitos elaborados por: Misael Saenz Flores

Software para la elaboración de circuitos:

Fritzing - http://fritzing.org

Obra basada en:

Curso Básico de Arduino en YouTube - https://goo.gl/L5FJGx

En el capítulo 1 parte de este está basado en el texto de Fco. Javier C.

Agradecimiento:

Quiero dar las gracias a toda la comunidad de Arduino por la contribución que realiza
constantemente, gracias a ello también se pudo realizar esta obra, también doy gracias a las
personas de mi vida personal que me apoyaron durante todo este tiempo en que se escribió esta
obra.

El logotipo y nombre de Arduino son marcas de Arduino, registradas en U.S.A y el resto del mundo.
La mención de otros productos y nombre de compañías dentro del libro son marcas de sus
respectivas compañías.

El texto y todo el libro están bajo una licencia Creative Commons Reconocimiento- NoComercial-
CompartirIgual 4.0 del 2018.

Este libro por ningún motivo debe venderse o modificarse sin permiso del autor.



MISAEL SAENZ FLORES



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INDICE



INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………. 5

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN.………………………..… 6



1.0 ELEMENTOS DEL LENGUAJE…………………………………………………… 6

1.1 CARACTERES EN C…………………………………………………………………. 6

1.2 TIPOS DE DATOS…………………………………………………………………… 7

1.3 COMENTARIOS…………………………………………………………………..… 10

1.4 DECLARACIÓN DE CONSTANTES SIMBÓLICAS………………………... 10

1.5 DECLARACION DE UNA VARIABLE………………………………………….. 11



1.6 OPERADORES………………………………………………………………………. 12

1.7 SENTENCIAS DE CONTROL…………………………………………………….. 17

CAPÍTULO 2. SOFTWARE PARA EL FUNCIONAMIENTO……………………….. 21

2.0 DESCARGA E INSTALACION DEL SOFTWARE…………………………… 21

2.1 DESCARGA DEL IDE ARDUINO……………………………………………….. 21



2.2 INSTALACION DEL IDE………………………………………………………….. 24

CAPÍTULO 3. INTRODUCCION AL ARDUINO………….……………………………. 25



3.0 ¿QUÉ ES ARDUINO?......................................................................... 25



3.1 ESTRUCTURA DE ARDUINO……………………………………………………. 25

3.2 CONCEPTOS BÁSICOS…………………………………………………………… 27

3.1 IDE DE ARDUINO……………………………………………………………..……. 29

CAPÍTULO 4. PRYECTOS CON ARDUINO……………….………………………...… 30

4.0 ACTUADORES DIGITALES……………………………………………………... 30



4.0.1 MI PRIMER PROGRAMA EN ARDUINO……………..…….….. 31



4.0.2 PARPADEO DE DOS LEDS………………………………….…….. 33


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4.0.3 SECUENCIA DE LEDS……………………………………………….. 34

4.1 SENSORES DIGITALES………………………………………………………….... 36



4.1.1 SENSANDO UN PULSADOR……………………………………….. 38

4.1.2 PULSADOR COMO INTERRUPTOR……………………………… 40

4.1.3 OPTOINTERRUPTOR…………………………………………………. 42

4.1.4 OTROS SENSORES DIGITALES……………………………………. 44

4.2 SENSORES ANALÓGICOS………………………………………………………… 46



4.2.1 POTENCIÓMETRO……………………………………………………… 47

4.2.2 SENSOR DE TEMPERATURA LM35……………………………….. 50

4.2.3 SENSOR IR TCRT5000…………………………………………………. 52

4.3 ACTUADORES ANALÓGICOS……………………………………………………. 54



4.3.1 FADE DE UN LED……………………………………………………….. 56

4.3.2 FADE DE UN LED CON POTENCIÓMETRO…………………….. 57

4.3.3 FADE DE UN LED CON POTENCIÓMETRO Y MAP…………… 59

4.3.4 CONTROL DE LED RGB……………………………………………….. 61

4.4 CONTROL Y MANEJO DE CARGAS…………………………………………….. 63



4.4.1 USO DEL TRANSISTOR……………………………………………….. 67

4.4.2 PWM CON TRANSISTOR…………………………………………….. 69

4.4.3 USO DEL RELEVADOR CON ARDUINO………………………….. 71

4.4.4 USO DEL OPTOACOPLADOR………………………………………. 72



4.4.4.1 OPTOACOPLADOR COMO ACTUADOR…………… 73

4.4.4.2 LEER SEÑALES DE MÁS DE 5V……………………….. 74

4.5 USO Y MANEJO DE MOTORES………………………………………………….. 77



4.5.1 USO DEL SERVOMOTOR………………………………………...….. 80

4.5.2 MOTOR DC CON TRANSISTOR………………………………….... 82


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4.5.3 MOTOR CON PUENTE H…………………………………………..... 84

4.5.4 USO DEL MOTOR A PASOS BIPOLAR……………………….…… 86

4.6 COMUNICACIÓN CON Y DESDE ARDUINO…………………………….….… 89



4.6.1 IMPRIMIR DATOS POR EL MONITOR SERIAL……………..…… 91

4.6.2 RECIBIR DATOS POR EL PUERTO SERIAL…………………..….. 92

4.6.3 COMUNICACIÓN SERIAL CON BLUETOOTH………………….. 93

4.7 DESPLEGANDO INFORMACIÓN CON ARDUINO………………………….. 95



4.7.1 USO DE LA LCD DE 16 X 2……………………………………………. 97

4.7.2 MOSTRAR DATOS EN LA LCD……………………………………… 99



4.7.3 MOSTRAR DATOS EN DISPLAY DE 7 SEGMENTOS………... 101

CAPÍTULO 5. PROYECTOS AVANZADOS……………………….……………………. 107



5.1 BRAZO ROBÓTICO…………………………………………………………………. 107



5.1.1 ARMADO DE LA BASE……………………………………………….. 108

5.1.2 LADO IZQUIERDO…………………………………………………….. 119

5.1.3 LADO DERECHO……………………………………………………….. 127

5.1.4 PARTE CENTRAL Y EL “CERDO”………………………………….. 132

5.1.5 PARTE CENTRAL……………………………………………………….. 138

5.1.6 ANTEBRAZO IZQUIERDO Y DERECHO…………………………. 143

5.1.7 MANO………………………………………………………………………. 146

5.1.8 CIRCUITO DEL BRAZO………………………………………………… 158



5.2 TEMPORIZADOR CON ARDUINO……………………………………………….. 161

CONCLUSIÓN………………………………………………………………….……………… 168



Nota: Al final de cada capítulo o entre los capítulos habrá un icono del sitio web YouTube, esto indica un
video tutorial como apoyo al capítulo correspondiente.


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INTRODUCCIÓN



El Capítulo 1 describe una introducción a la programación y conocer los antecedentes necesarios
para poder aplicarlos a los siguientes capítulos, así mismo se ven conceptos básicos sobre qué
son las variables, los tipos de datos, condicionales, ciclos, etc., esto se realizará en lenguaje C ya
que es muy parecido al lenguaje que usa la plataforma Arduino.

El Capítulo 2 inicia con la descarga e instalación de los softwares necesarios para la programación
de nuestra tarjeta Arduino, mediante ilustraciones gráficas se seguirá paso a paso la descarga de
cada uno de los programas, esto permite al lector una guía simple y completa.

El Capítulo 3 presenta una breve explicación sobre electrónica básica y las tarjetas de desarrollo,
específicamente sobre la tarjeta Arduino UNO y sus características, además se proporcionan
consejos muy útiles para el correcto funcionamiento de ésta.

El Capítulo 4 inicia con ejercicios básicos para poder comprender el funcionamiento de nuestra
tarjeta de desarrollo Arduino. También cabe recalcar que es indispensable, pero no necesario
disponer de alguna tarjeta de desarrollo ya sean las versiones Arduino UNO, Arduino
Duemilanove, Arduino NANO, Arduino Mega, etc., también es necesario seguir en orden cada
una de las prácticas para poder entender los conceptos y prácticas que se muestran más adelante,
ya que cada vez serán más extensas, pero no muy difíciles de entender.

El Capítulo 5 presenta algunos proyectos donde se pondrá en práctica lo aprendido en los
capítulos anteriores y así poder completar con gran éxito los proyectos necesarios, para su
trabajo y/o escuela.



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CAPÍTULO 1



INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN

1.0 ELEMENTOS DEL LENGUAJE

En este capítulo se verán los elementos que aporta el lenguaje C (caracteres, secuencias de escape, tipos
de datos, operadores, etc.) para escribir un programa. Considere este capítulo como soporte para el resto
de los capítulos.

1.1 CARACTERES EN C

Los caracteres del lenguaje en C pueden agruparse en letras, dígitos, espacios en blanco, caracteres
especiales, signos de puntuación y secuencias de escape.

LETRAS, DÍGITOS, ETC.

Estos caracteres son utilizados para formar las constantes, los identificadores y las palabras clave del
lenguaje C. Son los siguientes:



Las letras mayúsculas del alfabeto inglés:

o A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z



Las letras minúsculas del alfabeto inglés:

o a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z

 Dígitos enteros

o 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 …

 Carácter de subrayado “_”

El compilador trata las letras mayúsculas y minúsculas como caracteres diferentes. Por ejemplo los
identificadores de la constante de Euler e y E son diferentes.

ESPACIOS EN BLANCO

Los espacios en blanco, el tabulador (todos los tipos), avance de página y nueva línea, son caracteres
denominados en blanco, debido a que la labor que desempeñan es la misma que la del espacio en blanco:
actuar como separadores, lo cual permite escribir un programa mucho más limpio y legible. Por ejemplo:

main() { printf(“Hola Mundo.\n”); }



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Puede escribirse de una forma más legible así:

main(){



printf(“Hola Mundo.\n”);

}

Los espacios en blanco en exceso son ignorados.

CARACTERES ESPECIALES Y SIGNOS DE PUNTUACIÓN

Este grupo de caracteres se utilizan de diferentes formas, para indicar que un identificador es una función
o una matriz; para especificar una determinada operación aritmética lógica o de relación, etc. Son los
siguientes:

, . ; : ¿ ‘ “ ( ) [ ] { } < ! | / \ ~ + # % & ^ * - =

1.2 TIPO DE DATOS

Veamos el siguiente programa que lleva a cabo una operación aritmética la cual realiza una suma de dos
valores:

variable1 = 80;

variable2 = 10;

resultado = variable1 + variable2;

Para que el compilador reconozca esta operación es necesario especificar previamente el tipo de variable
para cada uno de los operandos que intervienen en la misma, así como el tipo d