PDF de programación - Aprende Arduino en un fin de semana (Spanish Edition)

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TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN
¿QUÉ NECESITO PARA EMPEZAR?
PROCESO DE APRENDIZAJE

Organización
Distribución del fin de semana

GLOSARIO
¿QUÉ ES LA ROBÓTICA?

Leyes de la Robótica

ARDUINO

¿Por qué aparece Arduino?
¿Qué es Arduino?
Componentes placa de Arduino
Pines digitales
Pines analógicos
Pines alimentación sensores
Microcontrolador de comunicaciones
Microcontrolador de programación
Botón reset
Puerto USB
Conector de Alimentación
¿Arduino y Robótica?
Ventajas

ENTORNO DE DESARROLLO

Entorno web
Aplicativo
Instalación de Arduino en macOS
Instalación de Arduino en Windows
Instalación de Arduino en Linux

FAMILIARIZÁNDOTE CON EL ENTORNO DE DESARROLLO

Pantalla principal
Menú principal
Menú Archivo
Menú Programa
Menú Herramientas
Barra de acceso rápido
Verificar
Subir
Nuevo
Abrir
Salvar
Monitor Serie

ANTES DE EMPEZAR

Estructura de un programa
Componentes comunes en todos los montajes
Placa Arduino
Protoboard
Cable USB

Cables
Resistencias
LED
LED RGB
Potenciómetro
Zumbador
Sensor de luz (LDR)
Sensor de humedad y temperatura
Sensor de presencia
Sensor de agua
Pantalla LCD

OBJETIVO 1 – MANEJO LEDS

Explicación
Funciones de programación
#define
pinMode
digitalWrite
analogWrite
delay
for
Variables
Materiales
Fase 1: Interactuar con un LED
Montaje físico
Programación
Fase 2: Interactuar con varios LEDS
Montaje físico
Programación
Fase 3: Interactuar con un LED RGB
Montaje físico
Programación digital
Programación analógica
Ahora eres capaz de…

OBJETIVO 2 – MANEJO PULSADORES

Explicación
Funciones de programación
digitalRead
if
INPUT_PULLUP
Materiales
Fase 1: Encender y apagar varios LEDS con un pulsador (Versión 1)
Montaje físico
Programación
Fase 2: Encender y apagar varios LEDS con un pulsador (Versión 2)
Montaje físico
Programación
Ahora eres capaz de…

PROYECTO - Crear un semáforo

Explicación
Materiales
Montaje físico

Programación
Código fuente

OBJETIVO 3 – MANEJO DE POTENCIÓMETROS

Explicación
Funciones de programación
analogRead
analogWrite
map
Materiales
Fase 1: Control de sonido de un zumbador con un potenciómetro
Montaje físico
Programación
Fase 2: Control de encendido de LEDS con un potenciómetro
Montaje físico
Programación
Ahora eres capaz de…

OBJETIVO 4 – MANEJO DE SENSORES

Explicación
Funciones de programación
Librerías
#include
Materiales
Fase 1: Lectura de un sensor LDR
Montaje físico
Programación
Fase 2: Seguridad con sensor de presencia
Montaje físico
Programación
Fase 3: Lectura de un sensor de temperatura y humedad
Montaje físico
Programación
Salida de la lectura (monitor serie)
Ahora eres capaz de…

PROYECTO FINAL – Controla tu casa

Explicación
Materiales
Montaje físico
Programación
¡CONSEGUIDO!
SOBRE LOS AUTORES Y AGRADECIMIENTOS

INTRODUCCIÓN

¡Bienvenid@! ¡Si estás leyendo ésto es porque has decidido aprender Arduino!
¡Buena idea!

Todo el mundo ha pronunciado o ha escuchado alguna vez en su vida estas dos
frases refiriéndose al hecho de aprender algo nuevo:

No tengo tiempo para aprenderlo.
Es muy difícil.


Seguro que sí, ¿verdad? Pues con este libro te vas a dar cuenta que aprender
Arduino es fácil y… ¡que se puede hacer en un tiempo record!

Hemos diseñado un método con el que podrás aprender todo lo que necesitas
saber para tener una base que permita ir desenvolviéndote poco a poco en
cualquier proyecto que te plantees hacer con Arduino. El método se basa en un
aprendizaje progresivo, adentrándose y profundizando en aquellos conceptos
básicos de electrónica y programación que necesitas entender para comenzar a
trabajar en el “Mundo Arduino”. Todo ello… ¡en un fin de semana!

Una vez hayas acabado el libro, siguiendo el modo de aprendizaje que te
proponemos, podemos garantizarte que vas a ser capaz de tener la autonomía
suficiente para llevar a cabo tus propios proyectos, o al menos lanzarte a que
lo intentes, ya que habrás adquirido unos conocimientos suficientes que te
permitirán diseñar y montar tus propios circuitos, desarrollar el código de
programación y lo mejor de todo, ver los resultados de tus propios proyectos.

Estamos seguros de que si nos acompañas hasta el final del libro se te van a
ocurrir una cantidad grande de ideas para realizar con Arduino, ya que cuantos
más conocimientos vas aprendiendo, más curiosidad desarrollarás y más ideas
te irán surgiendo.

Te animamos a que comiences a adentrarte en este mundo y disfrutes con cada
proyecto. No desesperes si no lo consigues a la primera, ya que seguro que de
cada error aprendes algo que te sirve para seguir avanzando. Ésto es solo el
comienzo, y Arduino no tiene límites, al igual que tu imaginación.

¿QUÉ NECESITO PARA EMPEZAR?

Para aprender Arduino en un fin de semana tal y como te proponemos aquí,
necesitarás una serie de elementos que te permitirán realizar todos los retos
que te planteamos.

Lo que necesitas para poder empezar a trabajar con Arduino es:


Un ordenador, con total independencia del sistema operativo que tenga
instalado. Si no dispones de conexión a internet deberás de descargar
desde cualquier ordenador el ejecutable de instalación del entorno de
desarrollo de Arduino e instalarlo en el ordenador que vas a utilizar
durante todo el aprendizaje. En los apartados siguientes te explicaremos
los pasos a seguir para instalar el entorno de desarrollo en cada uno de
los sistemas operativos soportados por la plataforma de desarrollo de
Arduino.



Placa de Arduino.

Kit de componentes electrónicos básico.


Tanto la placa como el kit puedes adquirirlo en Amazon.

Y por supuesto… ¡un fin de semana!

PROCESO DE APRENDIZAJE


ORGANIZACIÓN

El aprendizaje está dividido en dos partes claramente diferenciadas:

Teoría y puesta en marcha
Práctica


La primera parte está compuesta por una fase exclusivamente teórica, en la que
aprenderás conceptos básicos para que te desenvuelvas sin problema con
Arduino. Además, esta parte incluye todo lo necesario para que seas capaz de
montar toda la infraestructura software que necesitas para empezar a trabajar
con Arduino, junto con la explicación detallada del entorno de desarrollo.

El aprendizaje práctico está dividido en cuatro Objetivos diferentes y dos
Proyectos para afianzar los conocimientos adquiridos en los diferentes
Objetivos.

Los Objetivos tienen dificultad incremental; a medida que se va avanzando se
van adquiriendo nuevos conocimientos de mayor complejidad que los
anteriores. Los Objetivos están compuestos por diferentes ejercicios que
llamaremos Fases. En cada Objetivo se indica, antes de empezar, los materiales
que se necesitan y las funciones de programación comunes a todas las Fases
que componen el Objetivo.

Una Fase es un ejercicio que profundiza en un área de conocimiento dentro del
Objetivo. En cada Fase se indica el montaje físico del circuito y el código del
programa Arduino.

Los Proyectos son ejercicios de dificultad avanzada que permiten afianzar los
conocimientos adquiridos en los Objetivos anteriores. Durante el aprendizaje
se realizan dos Proyectos. El primero de ellos está basado en los dos primeros
Objetivos, y se realiza después de acabar el segundo Objetivo y el segundo se
basa en los cuatro Objetivos y se realiza al acabar el cuarto Objetivo.


DISTRIBUCIÓN DEL FIN DE SEMANA

El método de aprendizaje ha sido diseñado y optimizado para que seas capaz
de aprender Arduino en un fin de semana. Obviamente, el tiempo de
aprendizaje puede verse modificado ligeramente por los conocimientos
previos que tengas.

La secuencia de aprendizaje que debes seguir para alcanzar el objetivo de
aprender Arduino es la siguiente:



Ilustración 1. Organiz ación de l apre ndiz aje

GLOSARIO

A continuación te mostramos todos los términos relevantes que vamos a
utilizar durante todo el libro y que necesitas conocer para llevar a cabo el
aprendizaje.

Código fuente
Es el conjunto de líneas de texto que forman un programa. Las líneas de texto
indican cómo se debe ejecutar dicho programa y lo que tiene que hacer.

El código fuente se escribe en un lenguaje específico de programación que
tiene que ser traducido al lenguaje que entiende el ordenador.

Sentencia
Una sentencia es cada una de las líneas del código fuente.

Lenguaje de programación
Lenguaje formal utilizado por los ingenieros de software para escribir
programas. Mediante el lenguaje de programación se indican todas las
sentencias que debe de ejecutar el programa.

Compilar
Proceso de traducir el código fuente al lenguaje que entiende el ordenador.

Lenguaje máquina
Lenguaje que entiende el ordenador y al que es compilado el código fuente.

Bucle
Sentencia específica que se repite durante un tiempo. El número de
repeticiones puede ir en función de diversos factores, pero están indicados en
la propia sentencia en la que se define el bucle.

Constante
Una constante es un valor que no cambia en toda la ejecución del programa.
Para crear constantes en el código fuente se utilizan sentencias específicas.

Variable
Una variable es un valor que cambia durante la ejecución del programa. Para
crear variables en el código fuente se utilizan sentencias específicas.


Librería
Conjunto de funcionalidades que se