PDF de programación - Prácticas con Arduino - Edubásica

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Prácticas con Arduino - Edubásicagráfica de visualizaciones

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Actualizado el 21 de Marzo del 2018 (Publicado el 27 de Enero del 2018)
2.125 visualizaciones desde el 27 de Enero del 2018
57,7 MB
123 paginas
Prácticas con Arduino

EDUBÁSICA

PRÁCTICAS PARA 4º DE E.S.O.

Pablo E. García, Manuel Hidalgo, Jorge L. Loza, Jorge Muñoz

• PRÁCTICAS DE TECNOLOGÍA CON EDUBÁSICA •

4º E.S.O.

EduBásica es un shield de Arduino que te permitirá
aprender practicando el temario de tecnología de 4º de la ESO.
Con EduBásica se reduce de manera drástica el material en
el laboratorio, pues con su versátil configuración podemos
sólo reprogramándola obtener desde un sensor de luz hasta un
robot.

• Prólogo •

Este libro supone una aventura y una nueva forma de
enfocar el material educativo.

En todas las prácticas propuestas hemos utilizado las tarjetas
Arduino y EduBásica. Ambas placas son de bajo coste y de
hardware libre. EduBásica es una tarjeta diseñada por nosotros y
complementaria a Arduino que incorpora la mayoría de
componentes necesarios para que el alumno pueda realizar las
prácticas básicas de electrónica.

Pretendemos, por un lado, optimizar los recursos económicos y,
por otro, procurar una valiosa fuente de conceptos didácticos
atractivos para el alumnado.

Estamos seguros de que el material ofrecido a los alumnos debe ir
cambiando al igual que van modificándose sus canales de
comunicación y percepción.

El libro en papel no es ya atrayente y ofrece pocas posibilidades de
desarrollar una interactuación a la que ellos ya están habituados.

Este libro de prácticas ofrece una nueva interfaz con vídeos,
imágenes y ejercicios interactivos que se adapta mejor a las formas
de comunicación del alumnado actual.

Estamos por tanto poniendo un material a su alcance acorde a su
contexto y a su forma de percibir la información.

Este libro es el primer libro iBook de prácticas de 4º de la
ESO (alumnos de entre 15 y 16 años) en la asignatura de
Tecnologías que se crea nivel mundial y estamos seguros de que
será el promotor de nuevos libros para la educación secundaria
basados en esta tecnología.

El futuro de la educación pasa por que el alumno disponga de un
“tablet” y sus libros sean interactivos.

No quisiéramos dejar pasar otra de las grandes ventajas de este
sistema de publicación: el dinamismo. Se trata de un libro “VIVO”
que puede modificarse y cuyo contenido puede actualizarse con el
paso del tiempo, por lo tanto, nunca quedará obsoleto.

Éste es un libro de Tecnología hecho por tecnólogos docentes
usando las mejores herramientas tecnológicas.

Ponemos la Tecnología al
servicio de la educación.

En esta versión 2.0 hemos
aumentado el alcance del libro.

www.practicasconarduino.com

Pablo E. García, Manuel Hidalgo, Jorge L. Loza, Jorge Muñoz

Albacete, Junio 2013

ii

• CAPÍTULO 1 •

ARDUINO

Arduino es una plataforma de electrónica abierta para la creación de
prototipos basada en software y hardware flexibles y fáciles de usar. En
este capítulo ofrecemos una guía de referencia rápida que siempre puede
ser ampliada accediendo a la página oficial: www.arduino.cc

Arduino Basics

¿Qué es Arduino?

Arduino es una tarjeta electrónica que integra básicamente a un
microcontrolador y un conjunto de pines de conexión de entradas
y salidas que permiten, mediante un determinado programa,
interaccionar con el medio físico mediante sensores y actuadores
electrónicos. De esta forma podrás crear tus propios proyectos
tecnológicos, dotarlos de sensores que detecten magnitudes
físicas como luz, calor, fuerza, etc... y en base a esa información,
escribiendo un programa, activar otros dispositivos (actuadores)
como pequeñas bombillas, LEDs, servomotores, pequeños
motores DC, relés, etc... Los sensores se conectan a los pines de
entrada y los actuadores a los de salida.

¿Qué es un microcontrolador?
Es un circuito integrado que se puede
programar, o sea que puede ejecutar las
órdenes que tenga almacenadas en su
memoria. Tiene las tres funciones principales
de un computador: la unidad central de
proceso, memoria y entradas y salidas.
Arduino utiliza la marca ATMEL, y el modelo
de microcontrolador depende del tipo de
tarjeta, por ejemplo la tarjeta Arduino Uno
utiliza el micro ATMEL MEGA 328P.

¿Qué se puede hacer con Arduino, algún

ejemplo?

Realmente el límite lo marca tu imaginación pero por dar alguna
pista, podrías diseñar un sistema para la apertura y cierre de la
puerta de un garaje, hacer un robot móvil que detecte objetos o que
siga una línea negra, crear un detector de luz y oscuridad,
implementar un termómetro, controlar un cilindro neumático,
etc...
En este manual tienes múltiples ejemplos de pequeños proyectos
para el aula, aunque Arduino es una herramienta que también se
utiliza en el ámbito profesional para monitorización de sensores y
automatización a pequeña escala por su flexibilidad, fiabilidad y
precio.

USB

E/S Digit

Reset

micro

A

Alim.Externa

Alimentación

4

¿Qué son las entradas y salidas?

Mediante los conectores de Arduino correspondientes a las
entradas y salidas podemos comunicar nuestros programas con el
“mundo exterior”. Si queremos leer el valor de la magnitud física
medida por un sensor, por ejemplo una LDR que detecta el nivel
de luminosidad, lo tendremos que hacer conectando el sensor a
uno de los pines de entrada (en este caso analógicas) de la tarjeta.
De esta forma con una simple instrucción de lectura en el
programa, podremos obtener el valor de la magnitud física. Si
nuestra intención es actuar o “hacer algo” una vez leído el valor
del sensor, por ejemplo encender un LED si el sensor de
luminosidad detecta oscuridad, tendremos que conectar el
actuador (en este caso el LED) a un pin de salida que
proporcionará la corriente necesaria para activarlo.
En Arduino las entradas pueden ser analógicas o digitales y las
salidas sólo digitales. Cada pin digital tiene doble función entrada
o salida. En la zona de configuración del programa hay que
indicar explícitamente mediante una instrucción cuál es función
desempeña un determinado pin.

¿Dónde se conectan los sensores a las entradas

analógicas o digitales?

Los sensores utilizados en los proyectos que vamos a utilizar son de
salida analógica, es decir proporcionan una variación de voltaje
dentro de un rango (normalmente de 0 a +5V) dependiendo de lo
que varíe la magnitud física medida. Muchos sensores son
resistivos (luz, temperatura, humedad,...), es decir que varían su
resistencia eléctrica con la magnitud física, pero mediante un
sencillo montaje de divisor de tensión conseguimos una variación
de voltaje apta para Arduino. Estos montajes los veremos en las
prácticas del manual.
Una vez realizadas las conexiones, si midiéramos la salida del
sensor con un voltímetro nos daría un valor decimal, por ejemplo
un nivel de luz “intermedio” (rango de 0 a 5V) de un sensor de luz
podría dar 3,3 voltios. Este tipo de información el
microcontrolador no la entiende tal cual, sólo es capaz de
interpretar números binarios (“0” ó “1”) por lo que para traducir los
valores analógicos dispone internamente de un conversor analógico
– digital que hará la conversión entre los dos sistemas, de forma
que podremos tener valores discretos de la medida de los sensores
analógicos.

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Entonces, ¿qué utilidad tienen las entradas digitales?

Las entradas digitales son útiles cuando las señales a leer son valores discretos. Por ejemplo
queremos poner un pulsador o un interruptor que encienda un LED. Hacemos un montaje que
cuando se pulse, entren 5 voltios en el pin digital de entrada y cuando no se pulse que “entren”
0 voltios. De esta manera la lectura del pin digital de entrada será “HIGH” con 5 voltios o
“LOW” con 0 voltios.

¿Puedo accionar motores DC con

Arduino?

Si son motores muy pequeños sí sería posible aunque
no es recomendable. Los motores necesitan un
consumo alto de corriente, sobre todo si tienen que
mover cierta carga, por lo que se recomienda o bien
utilizar una tarjeta Shield o extensión de Arduino que
dispone de circuitería apta para proporcionar dicha
corriente (transistores). En este manual utilizamos una
Shiel bautizada como Edubásica de elaboración propia
que dispone de un transistor y un circuito integrado
LM293 para realizar esta función, además de otras
ventajas para el aprendizaje de Arduino.

¿Qué son las salidas digitales
etiquetadas con PWM (~)?

Son salidas digitales que simulan una salida analógica.
Las siglas significan Modulación por Ancho de Pulso
(Pulse Width Modulation) o proporcionan una onda
cuadrada con un nivel alto (+5V) de “cierta” duración.
Es muy útil para activar servomotores y llevarlos a una
posición determinada o variar la luminosidad de un
LED. Lo puedes ver más explicado en la siguiente
sección

6

¿Cómo se programa Arduino?

Para escribir programas para Arduino se necesita instalar en un ordenador
el entorno de programación que contiene un editor, un compilador para
traducir el programa a lenguaje interpretable por el microcontrolador y un
software de comunicación para cargar el programa en memoria a través del
USB. Dicho entorno de desarrollo se puede descargar desde
www.arduino.cc y tiene el siguiente aspecto:

Las partes principales de un programa hecho en
Arduino son: Bloque de inclusión de módulos y
declaración de variables, bloque de configuración void
setup() donde se indica el modo de funcionamiento
de los pines (entrada y salida), comunicación serie, etc...
y bloque de
  • Links de descarga
http://lwp-l.com/pdf8491

Comentarios de: Prácticas con Arduino - Edubásica (2)

florencia mendoza
13 de Febrero del 2018
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hola como se consigue la placa edubásica?
Responder
jaime velarde yañez
26 de Febrero del 2019
estrellaestrellaestrellaestrellaestrella
gracias
Responder

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