Reporte 08 - 3 Practicas - Programación en Arduino PDF

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Practica No. 16, 17 y 18 – Programación en Arduino...

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE ZACATECAS “Francisco García Salinas”

Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica Programa de Ingeniería en Computación. Laboratorio de Microprocesadores.

Reporte No. 8 Practica No. 16 – Programación en Arduino #1 Practica No. 17 – Programación en Arduino #2 Practica No. 18 – Programación en Arduino #3 Alumno: Matricula:

Docente – Investigador

M. en C. José Manuel Cervantes Viramontes

Zacatecas, Zac., 10 de Mayo de 2017

Índice Índice.................................................................................................................................................... 2 Introducción a Arduino................................................................................................ 3 Practica No. 16 – Programación en Arduino #1......................................................... 4 2.1.

Programa 1............................................................................................................................................... 4

2.2.

Programa 2.............................................................................................................................................. 4

2.3.

Programa 3............................................................................................................................................... 5

2.4.

Programa 4.............................................................................................................................................. 6

Practica No. 17 – Programación en Arduino #2......................................................... 7 3.1.

Programa 1............................................................................................................................................... 7

3.2.

Programa 2............................................................................................................................................... 8

3.3.

Programa 3............................................................................................................................................... 9

3.4.

Programa 4............................................................................................................................................. 10

Practica No. 18 – Programación en Arduino #3....................................................... 11 4.1.

Programa 1............................................................................................................................................. 11

4.2.

Programa 2............................................................................................................................................ 12

4.3.

Programa 3............................................................................................................................................. 13 Conclusiones............................................................................................................... 14

Introducción a Arduino Arduino es una plataforma de prototipos electrónica de código abierto (open-source) basada en hardware y software flexibles y fáciles de usar. Está pensado para artistas, diseñadores, como hobby y para cualquiera interesado en crear objetos o entornos interactivos. Arduino puede sentir el entorno mediante la recepción de entradas desde una variedad de sensores y puede afectar a su alrededor mediante el control de luces, motores y otros artefactos. El microcontrolador de la placa se programa usando el Arduino Programming Language (basado en Wiring) y el Arduino Development Environment (basado en Processing). Los proyectos de Arduino pueden ser autónomos o se pueden comunicar con software en ejecución en un ordenador (por ejemplo con Flash, Processing, MaxMSP, etc.). Las placas se pueden ensamblar a mano o encargarlas pre-ensambladas; el software se puede descargar gratuitamente. Los diseños de referencia del hardware (archivos CAD) están disponibles bajo licencia opensource, por lo que eres libre de adaptarlas a tus necesidades. Arduino recibió una mención honorífica en la sección Digital Communities del Ars Electronica Prix en 2006. ¿Por qué Arduino? Hay muchos otros microcontroladores y plataformas micro-controladores disponibles para computación física. Parallax Basic Stamp, Netmedia’s BX-24, Phidgets, MIT’s Handyboard, y muchas otras ofertas de funcionalidad similar. Todas estas herramientas toman los desordenados detalles de la programación de microcontrolador y la encierran en un paquete fácil de usar. Arduino también simplifica el proceso de trabajo con microcontroladores, pero ofrece algunas ventajas para profesores, estudiantes y a aficionados interesados sobre otros sistemas: Barato: Las placas Arduino son relativamente baratas comparadas con otras plataformas microcontroladoras. La versión menos cara del módulo Arduino puede ser ensamblada a mano, e incluso los módulos de Arduino preensamblados cuestan menos de 50$. Multiplataforma: El software de Arduino se ejecuta en sistemas operativos Windows, Macintosh OSX y GNU/Linux. La mayoría de los sistemas microcontroladores están limitados a Windows. Entorno de programación simple y claro: El entorno de programación de Arduino es fácil de usar para principiantes, pero suficientemente flexible para que usuarios avanzados puedan aprovecharlo también. Código abierto y software extensible: El software Arduino está publicado como herramientas de código abierto, disponible para extensión por programadores experimentados. El lenguaje puede ser expandido mediante librerias C++, y la gente que quiera entender los detalles técnicos pueden hacer el salto desde Arduino a la programación en lenguaje AVR C en el cual está basado. Código abierto y hardware extensible: El Arduino está basado en microcontroladores ATMEGA8 y ATMEGA168 de Atmel. Los planos para los módulos están publicados bajo licencia Creative Commons, por lo que diseñadores experimentados de circuitos pueden hacer su propia versión del módulo, extendiéndolo y mejorándolo. Incluso usuarios relativamente inexpertos pueden construir la versión de la placa del módulo para entender cómo funciona y ahorrar dinero.

3

Practica No. 16 – Programación en Arduino #1 Para empezar la programación en Arduino se piden los siguientes programas. 1. 2. 3. 4.

Hacer que un led parpadee Ingresar datos y que se muestren en una salida Convertir la entrada binaria a BCD Leer una entrada, y en base a esta prender 4 u 8 leds.

2.1. Programa 1

El programa es realmente sencillo, simplemente se asigna un pin como OUT (salida) y se pone que lo ponga en alto un tiempo, y después en bajo. En las siguientes imágenes se observa el programa en funcionamiento, para efectos prácticos se usó el mismo led que trae integrado el Arduino.

2.2.

Programa 2

La codificación resulta sencilla, solo se declaran cuáles son las salidas y cuales las entradas, y por último se escribe en las salidas lo que se lee en las entradas. En la siguiente imagen se observa el resultado.

2.3. Programa 3

El código consiste en leer los puertos de entrada, y en base al puerto se le suma un múlitplo de 2, para tener el valor en decimal del número binario que se ha ingresado, luego se separan las unidades y decenas, despues se analiza cada uno, tanto las unidades como las decenas, en base a una funcion se guarda en un arreglo la representación del numero a su formato BCD y se manda el arreglo a los 4 Leds correspondientes para representar el número en BCD. En las siguientes imágenes se muestra el funcionamiento.

2.4. Programa 4

El código consiste en leer la entrada 48, y en base a si esta en alto o en bajo prenderá un cantidad de Leds. En podemos

las ver

funcionamiento.

siguientes el

imágenes

programa

en

Practica No. 17 – Programación en Arduino #2 Para esta práctica se pide el desarrollo de 4 programas 1. 2. 3. 4.

Introducir un número del 0 al 7, que significa el bit del puerto B que queramos encender. El número binario introducido por 3 líneas significan la cantidad de leds que queramos encender. Se muestra el numero ingresado multiplicado por 2 Tenemos un número del 0 al 31 (00000-11111) guardado, si el numero introducido coincide con la clave guardada se abre la cerradura (Se enciende un Led)

3.1. Programa 1

El código se basa en obtener primeramente el numero en Decimal de lo introducido, después se hace un switch, donde dependiendo del número ingresado se prendera uno de los Leds, al final, espera un segundo, apaga todos los Leds y vuelve a empezar, esto por si hay un cambio en el número ingresado.

3.2. Programa 2

Este programa funciona prácticamente igual que el anterior, solo que en este caso, en lugar de prender solo 1, prenden un total de la cantidad indicada en la entrada. En las siguientes imágenes se muestra el funcionamiento del programa.

3.3. Programa 3

El código es prácticamente igual a los anteriores, solo que en este caso abarca más casos, esto debido a que estamos realizando la operación de multiplicación, por lo que la cantidad de Leds que necesitemos para mostrar el número en binario será mayor. En las siguientes imágenes podemos ver el programa en funcionamiento. Es fácil comprobar el resultado, dado que solo se hace un desplazamiento de bit.

3.4. Programa 4 El código consiste en tener cada uno de los datos de la clave previamente guardados, luego se tienen que leer los datos de entrada y se compara uno a uno con los datos de la clave, si todos son iguales encenderá el Led, si no este estará apagado. En las siguientes imágenes se muestra el programa en funcionamiento.

Practica No. 18 – Programación en Arduino #3 Para la práctica se debe implementar la interpretación de un número binario ingresado en su número decimal, mediante un display de 7 segmentos. 1. Se debe poder representar un número del 0 al 9 en el display de 7 segmentos, si se ingresa un número mayor el display debe mostrar una H. 2. Se debe poder representar todos los números del 0 al 15 con un solo display de 7 segmentos, dichos números deben estar en hexadecimal. 3. Se debe poder representar números del 0 al 99 mediante un solo display de 7 segmentos, esto se debe lograr presentando primero las decenas en el display seguido de las unidades, colocando un delay entre la aparición de ambos.

4.1. Programa 1

El código consiste en leer la entrada y transformarlo a entero, se hace un switch para determinar el número que es, y en base a esto se manda a llamar una función que manda a la salida el número correspondiente para mostrarse en un display de 7 segmentos. En las imágenes se puede ver el programa en funcionamiento.

4.2. Programa 2

El código funciona igual que el anterior, solo que a este se le han agregado más casos (ya no se incluyeron las demás líneas en el documento porque ya se conocen)

4.3.Programa 3

El código funciona igual que los anteriores, solo que en este caso primero se toma el dato y se divide entre 10 para separar las decenas y unidades, y por separado, con un delay de 1 seg, se mandan a la salida para mostrarlo en un display de 7 segmentos, este programa usa las mismas funciones diseñadas en los programas pasados para imprimir x número en el display de 7 segmentos.

Conclusiones Las practicas realizadas con el Arduino ya se habían hecho en prácticas pasadas, por lo que ya no había muchas dudas de cómo realizarlas, en este caso el reto fue programar con Arduino, pero a diferencia de las practicas pasadas, es mucho más fácil programar en este, además de permitir programas más grandes que un PIC, tiene mucho más poder y es más accesible para todos, no por el precio, sino porque ya no necesita de un programador externo para poder cargarle los programas. Además abre las puertas a programas más grandes y complejos, con los que podemos empezar a desarrollar un prototipo para su futura venta....