Robótica Educativa TEMA 2 (3).pptx

1. Robótica Educativa
Ing. Eduardo Velasco Mag.
Abril – Septiembre 2023

2. Índice
Introducción al
Microcontrolador
Visión general del
Microcontrolador ARDUINO
•Salidas Digitales
•Salidas Analógicas
Manejo de Arduino

3. Sistema Electrónico y Microcontrolador
Un sistema electrónico es un conjunto de:
sensores, circuitería de procesamiento y control,
actuadores y fuente de alimentación.
Un microcontrolador es un circuito integrado o
“chip” (es decir, un dispositivo electrónico que
integra en un solo encapsulado un gran número
de componentes) que tiene la característica de
ser programable.

4. ¿Qué es el Arduino?
Una placa hardware libre que incorpora un
microcontrolador reprogramable y una
serie de pines-hembra (los cuales están
unidos internamente a las patillas de E/S del
microcontrolador) que permiten conectar allí
de forma muy sencilla y cómoda diferentes
sensores y actuadores.
Un software (más en concreto, un “entorno
de desarrollo”) gratis, libre y multiplataforma
(ya que funciona en Linux, MacOS y
Windows).
Un lenguaje de programación libre. Por
“lenguaje de programación” se entiende
cualquier idioma artificial diseñado para
expresar instrucciones (siguiendo unas
determinadas reglas sintácticas) que pueden
ser llevadas a cabo por máquinas.

5. Estructura del Arduino 1

6. ¿Qué es la arquitectura Harvard?

7. Salidas Digitales
La placa Arduino Uno dispone de 14 pines-
hembra de entradas o salidas (según lo que
convenga) digitales, numeradas desde la 0
hasta la 13.
Internamente la placa agrupa los pines digitales
de tal forma que tan solo pueden aportar 100
mA a la vez el conjunto de los pines nº 0,1,2,3 y
4, y 100 mA más el resto de pines (del 5 al
13). Esto quiere decir que como mucho
podríamos tener 10 pines ofreciendo 20 mA a la
vez. Si por ejemplo se utilizan dos salidas puede
proporcionar 40 mA máximo.

8. Configuración de Salidas Digitales
Inicialización
de variables
Tipo de
variable int
Ejemplo: int led_rojo
Asignación int led_rojo = 2
Variable led_rojo toma el
valor de 2
Configuración
en void setup
pinMode (var, OUTPUT) pinMode(led_rojo, OUTPUT)

9. Manejo de Salidas Digitales
Escritura
de la
salida
comando digitalWrite (var, estado)
Ejemplo digitalWrite(led_rojo, HIGH)
HIGH: valor en alto 5
VDC
Otros
estados
posibles
LOW: Estado
bajo 0 VDC
0:
equivalente
a LOW
1:
equivalente
a HIGH

10. Ejemplo de Manejo de Salidas Digitales

11. Tensión umbral y corriente de LEDs
Los LEDs son relativamente tolerantes en
materia de corriente por lo que se puede
variar entre 5mA y 15mA para los LEDs
indicadores y entre 15mA y 30mA para LEDs
de alta luminosidad (entre estos últimos los
blancos y los azules).

12. Cálculo de resistencia adecuada

13. Conexión en Lógica Inversa
Se enciende con LOW y se apaga con HIGH. El pin del
Arduino funciona como referencia.
Nota: El pin del Arduino sigue funcionando como salida.

14. Manejo del tiempo función millis()
El manejo adecuado el tiempo es a través
de la función millis () y no con la función
delay ().
La función millis() permite obtener la
cantidad de milisegundos que han pasado
desde que comenzó la ejecución del código,
es decir, que toma el registro de pulsos
generados por el contador y los emplea para
calcular el tiempo en milisegundos.

15. Ejemplo de utilización de la función millis()
• Diseñe el circuito completo de tal
manera que un led de color verde (alta
luminosidad) parpadee con un intervalo
de 2 segundos utilizando la función
millis(), lógica inversa. Para alimentar el
circuito se cuenta con un batería de 9
voltios.

16. Código

17. Salidas Analógicas PWM
Utiliza algunos pines de salida digitales
concretos para “simular” un comportamiento
analógico.
En concreto para el modelo Arduino UNO son
los pines número: 3, 5, 6, 9, 10 y 11.

18. Funcionamiento del PWM
Tiene una resolución de 8 bits.
La resolución mínima se calcula mediante (5 V – 0
V)/256 ≈19,5 mV. Es decir, cada valor promedio está
distanciado del anterior y del siguiente por un paso
de 19,5 mV.

19. Configuración de Salidas Analógicas
Inicialización
de variables
Tipo de
variable int
Ejemplo: int pwm
Asignación int pwm = 11
Variable pwm toma el valor
de 11
Configuración
en void setup
pinMode (var, OUTPUT) pinMode(pwm, OUTPUT)

20. Manejo de Salidas Analógicas
Escritura
de la
salida
comando analogWrite (var, valor)
Ejemplo analogWrite(pwm, 128) Señal pwm al 50%
Funciones
que se
utilizan
for map

21. Ejemplo de Manejo de Salidas Analógicas