MICROCONTROLADORES
Laboratorio N°05:
Simulación del Proyecto Pastillero
Simulación del Proyecto Pastillero
- Comprender el código de la Alarma, ActivarMoror y Reloj LCD.
- Aplicar los conceptos aprendidos en sesiones anteriores.
- Simular el proyecto en TinkerCad
2.1 ARDUINO:
A
La programación de Arduino es la programación de un microcontrolador. Esto era algo más de los ingenieros electrónicos, pero Arduino lo ha extendido a todo el público. Arduino ha socializado la tecnología.
Programar Arduino consiste en traducir a líneas de código las tareas automatizadas que queremos hacer leyendo de los sensores y en función de las condiciones del entorno programar la interacción con el mundo exterior mediante unos actuadores.
Arduino proporciona un entorno de programación sencillo y potente para programar, pero además incluye las herramientas necesarias para compilar el programa y “quemar” el programa ya compilado en la memoria flash del microcontrolador. Además el IDE nos ofrece un sistema de gestión de librerías y placas muy práctico. Como IDE es un software sencillo que carece de funciones avanzadas típicas de otros IDEs, pero suficiente para programar.
2.3. HARDWARE DE ARDUINO:
Los Arduino y en general los microcontroladores tienen puertos de entrada y salida y puertos de comunicación. En Arduino podemos acceder a esos puertos a través de los pines.
- Pines digitales: Pueden configurarse como entrada (para leer, sensores) o como salida (para escribir, actuadores)
- Pines analógicos de entrada: Usan un conversor analógico/digital y sirven para leer sensores analógicos como sondas de temperatura.
- Pines analógicos de salida (PWM): La mayoría de Arduino no tienen conversor digital/analógico y para tener salidas analógicas se usa la técnica PWM. No todos los pines digitales soportan PWM.
- Puertos de comunicación: USB, serie, I2C y SPI
Otro aspecto importante es la memoria, Arduino tiene tres tipos de memoria:
- SRAM: donde Arduino crea y manipula las variables cuando se ejecuta. Es un recurso limitado y debemos supervisar su uso para evitar agotarlo.
- EEPROM: memoria no volátil para mantener datos después de un reset o apagado. Las EEPROMs tienen un número limitado de lecturas/escrituras, tener en cuenta a la hora de usarla.
- Flash: Memoria de programa. Usualmente desde 1 Kb a 4 Mb (controladores de familias grandes). Donde se guarda el sketch.
2.4. TINKERCAD:
Tinkercad es una herramienta online ofrecida por Autodesk. Se utiliza de forma gratuita y sólo requiere crearse una cuenta de usuario. De entre sus utilidades, probablemente la más conocida es la de diseñar piezas en 3D. Sin embargo, ofrece también una posibilidad realmente interesante y es la de montar, programar y simular circuitos con Arduino.
Para ello, deberemos crearnos una cuenta de usuario y acceder. Seleccionando la opción “Circuits” podremos empezar a crear nuestros circuitos clicando sobre “Create new Circuit”.
2.5. LCD:
Una pantalla de cristal líquido o LCD (sigla del
inglés Liquid Crystal Display) es una pantalla delgada y plana formada por
un número de píxeles en color o monocromos colocados delante de una
fuente de luz o reflectora. A menudo se utiliza en dispositivos electrónicos de
pilas, ya que utiliza cantidades muy pequeñas de energía eléctrica.
En la siguiente imagen de Proteus se puede
observar la estructura de sus pines.
Lo podemos dividir en los Pines de
alimentación, pines de control y los pines del bus de datos bidireccional. Por
lo general podemos encontrar ademas en su estructura los pines de Anodo de led
backlight y cátodo de led backlight.
El integrado L293D incluye cuatro
circuitos para manejar cargas de potencia media, en especial pequeños motores y
cargas inductivas, con la capacidad de controlar corriente hasta 600 mA en cada
circuito y una tensión entre 4,5 V a 36 V.
Los circuitos individuales se pueden usar
de manera independiente para controlar cargas de todo tipo y, en el caso de ser
motores, manejar un único sentido de giro. Pero además, cualquiera de estos
cuatro circuitos sirve para configurar la mitad de un puente H.
2.7. MOTOR DC:
3. EVIDENCIA DE TAREAS EN LABORATORIO:
El motor de corriente continua,
denominado también motor de corriente directa, motor CC o motor
DC (por las iniciales en inglés direct current), es una máquina que
convierte energía en mecánica, provocando un movimiento rotatorio,
gracias a la acción de un campo magnético.
Un motor de corriente continua se compone,
principalmente, de dos partes: - El estátor da soporte mecánico al
aparato y contiene los polos de la máquina, que pueden ser o bien devanados de
hilo de cobre sobre un núcleo de hierro, o imanes permanentes. -
El rotor es generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con
núcleo, alimentado con corriente directa a través las delgas, que están en
contacto alternante con escobillas fijas.
En este video se explicará cada actividad desarrollada en el laboratorio.
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4. OBSERVACIONES:
- En la rutina de la Alarma del pastillero, cuando se presionaba el pulsador haciendo ejecutar la función Interrupción no se notaba esta debido a que luego de poner en bajo (0) la variable "banderaAlarma" en el void loop lo vuelve a poner en alto (1) haciendo que se vuelva a ejecutar la función do while.
- En la rutina de ActivaMotor en el código se ponía tiempos de activación como en el segundo 30 o 60, así que se redujeron para mostrar en el video su funcionamiento.
- En caso del integrado L293d se debe conectar ambas tierras del pese a solo usar un motor, ya que esto permite que se disipe mejor el calor.
5. CONCLUSIONES:
- Logramos simular en el software Tinkercad cada rutina del Proyecto Pastillero comprendiendo su funcionamiento.
- En el laboratorio, se emplearon las funciones "do while", "millis()", y "attachInterrupt" logrando comprender su funcionamiento y viendo las diferentes aplicaciones que se le pueden dar a la hora de realizar un proyecto.
- Aprendimos como realizar las conexiones de un LCD 16x2 al Arduino, a su vez de como poder controlar la dirección del giro de un motor DC con ayuda del integrado L293d.
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