Implementación de Robots con la
plataforma Arduino
Luisa Fernanda García Vargas - Flor Ángela Bravo Sánchez

Implementación de Robots con la
plataforma Arduino
 El taller está dirigido a todo aquel que desee
iniciarse en la programación de robots con el
hardware libre Arduino.

Implementación de Robots con la
plataforma Arduino
A través de entornos de
programación gráfica para
sistemas Arduino, los
campuseros aprenderán a
controlar elementos que
hacen parte de un robot
sin necesidad de tener
conocimientos especiales
en programación.
Tomda de:
http://www.oupe.es/es/Secundaria/Tecnologias/proyadarvenacional/Galeria%20documentos/tecnologia
s_nac_4_interiores.pdf

MATERIALES DEL TALLER

MATERIALES
ARDUINO UNO R3 Un cable USB tipo AB

MATERIALES
Computador
Montajes para las pruebas
IMPORTANTE
Sistema operativo: Windows, Mac or Linux (Debian)

SOFTWARE
IDE DE ARDUINO SCRATCH PARA ARDUINO
S4A

CONCEPTOS BÁSICOS

LED (Light Emitting Diode)
Usos:
 Indicadores de estado (encendido/apagado)
 Pantallas electrónicas de LEDs
 Control remoto (LEDs infrarrojos)
 Iluminación
 Alumbrado público y semaforización
 Pantallas electrónicas
 Iluminación de edificaciones y estructuras
 Iluminación decorativa
Imágenes tomadas de http://4.bp.blogspot.com/-
99yCe6pqfQY/T79VAENIvLI/AAAAAAAABoo/mfsy1qZdj5w/s1600/que+son+leds.jpg

POTENCIÓMETRO
Es una resistencia variable
Usos:
 Elemento de control en los
aparatos electrónicos. Ej:
control de volumen
 Detectar posición de
dispositivos. Ej: posición de la
articulación de un brazo
robótico
Imágenes tomadas de: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b5/Potentiometer.jpg/220px-Potentiometer.jpg,
http://imagenes.unicrom.com.s3.amazonaws.com/descripcion_potenciometro1.gif

FOTORESISTENCIA o LDR
Usos:
 Control de iluminación. Ej:
Encendido y apagado de luces
automáticamente
 Detectar fuentes de luz. Ej: robot
seguidor de luz
 Detector la presencia
Imagen tomada de http://www.epysteme.us/shop/img/p/27-68-large.jpg

Interruptor eléctrico
Usos:
 Encendido y apagado. Ej: interruptor
de un bombillo.
 Activar momentáneamente un
dispositivo (pulsador). Ej: timbre.
 Detector de obstáculo

SERVOMOTOR
Usos
 Cualquier sistema que
requiera un posicionamiento
mecánico preciso y
controlado
 Aeromodelismo (alerones,
timón, etc.)
 Movimiento de cámaras de
vigilancia
 Robótica. Ej: Brazo robótico,
control de ruedas motrices.

CONCEPTOS BÁSICOS
 Una señal es analóga cuando puede tomar
infinitos valores entre su valor mínimo y máximo.
 Elementos analógicos:
 Entrada: potenciómetro
 Salida: intensidad de luz
Vref
Vcc
t

CONCEPTOS BÁSICOS
 Una señal es digital cuando puede tomar solo
dos valores (valores finitos).
 El máximo está asociado a: 1, on, verdadero, fuente
 El mínimo está asociado a: 0, off, falso, tierra
 Elementos digitales:
 Entrada: pulsador
 Salida: prendido – apagado V
abierto - cerrado
on
off
t
Imagen tomada de:
http://www.bricogeek.com/shop/200-589-
large/interruptor-on-off-cuadrado.jpg

INSTALACIÓN DEL
IDE DE ARDUINO

Instalación de Arduino
 PASO 1
Descargar la IDE de Arduino de la página oficial según el
sistema operativo.
Link de descarga:
http://arduino.cc/es/Main/Software (Español)
http://arduino.cc/en/Main/Software (Ingles)
Disponible para:
 Windows
 Mac OS X
 Linux

Instalación de Arduino en Windows
Contiene los drivers necesarios
para hacer funcionar la placa
Arduino con nuestro PC.
IDE de Arduino

Instalación de Arduino en Windows
• Instalación del Driver

Instalación de Arduino en Windows
• Instalación del Driver

Instalación de Arduino en Linux
En el siguiente enlace se encuentran las guías
para la instalación del IDE de Arduino según la
versión de Linux que se tenga.
http://arduino.cc/playground/Learning/linux

IDE DE ARDUINO
Menú
Botones de acceso
rápido
Editor de texto para
escribir el código
Área de
mensajes
Consola

CONFIGURACIÓN DEL IDE DE ARDUINO
1
2 3

CONFIGURACIÓN DEL IDE DE ARDUINO
1
2 3

INSTALACIÓN
SCRATCH PARA ARDUINO-S4A

INSTALACIÓN DEL S4A
PASO 1: Descargar e instalar el software S4A
dependiendo del sistema operativo.
Link de descarga:
http://seaside.citilab.eu/scratch/downloads
Disponible para: Windows, Mac or Linux (Debian).

INSTALACIÓN DEL S4A
PASO 2: Instalar el firmware de S4A para que la
tarjeta pueda comunicarse con este programa.
Link del firmware de S4A:
http://seaside.citilab.eu/S4AFirmware14.pde
1. Copiar el código del firmware de S4A
2. Pegarlo en el IDE de Arduino
3. Descargarlo a la tarjeta

INSTALACIÓN DEL S4A
PASO 3: Finalmente se ejecuta S4A y de realiza
el diseño haciendo uso de las librerías de bloques

INTRODUCCIÓN A S4A

S4A

CONFIGURACIÓN PUERTOS
Salidas digitales (pines
digitales 10,11 y 13)
Salidas analógicas
(pines digitales 5, 6 y 9)
Entradas digitales
(pines digitales 2 y 3)
Entradas analógicas
(pines de entrada
analógica A0 – A5)
Servomotores RC (pines
digitales 4, 7, 8 y 12)
5V 0V

Funciones básicas
 Salidas digitales
Asignar valores (encendido/apagado) a las salidas
digitales de la tarjeta Arduino

Funciones básicas
 Salidas analógica
Asignar valor (0-255 que corresponden a 0-5
voltios) a salidas analógicas de la tarjeta Arduino

Funciones básicas
 Entrada digital
Leer estado de un sensor digital (encendido/apagado)

Funciones básicas
 Entrada analógica
Leer los valores de un sensor analógico (0-1023 que
corresponden a 0-5 voltios)

Funciones básicas
 Control Servomotor
Girar un servomotor para colocarlo con un ángulo
concreto (0° - 180°)

Entradas análogas y digitales
 Monitoreo de los valores de los puertos de
entrada análogos y digitales

Funciones básicas
 Controlar la ejecución de un programa

Funciones básicas
 Definir cuantas veces se repite las instrucciones
Repite
siempre las
instrucciones
Repite 10
veces las
instrucciones

Funciones básicas
 Esperar cierto tiempo para continuar con la
siguiente instrucción

Funciones básicas
 Ejecutar una instrucción solo cuando se cumpla
una condición
Si cumple la
condición
ejecuta la
instrucción
Si cumple la
(1) condición
ejecuta la
(2) instrucción
(1) de lo
contrario
ejecuta la (2)

Funciones básicas
 Crear una variable
Retorna el valor
Asigna un valor
Le suma un valor
Oculta o muestra la variable
en la pantalla

PROGRAMACIÓN DEL
ARDUINO CON S4A

EJERCICIO 1: LED INTERMITENTE
Objetivo: Encender y apagar un LED
Imagen tomada de: http://3.bp.blogspot.com/_I07DBaBH6X4/TUtlA-
329iI/AAAAAAAAAUs/jvtLDn8qHxA/s1600/leds.jpg

EJERCICIO 1: LED INTERMITENTE
 MONTAJE 1 PUERTO 13
5V GND LED
220Ω

EJERCICIO 1: LED INTERMITENTE
Paso a Paso
1. Iniciar el programa al presionar bandera
2. Repetir el código por siempre
3. Poner el puerto digital 13 a 5V (Encendido)
4. Poner un tiempo de espera para ejecutar la siguiente
instrucción (tiempo de encendido del led).
5. Poner el puerto digital 13 a 0V (apagado)
6. Poner un tiempo de espera para ejecutar la siguiente
instrucción (tiempo de encendido del led).

EJERCICIO 2: LED + POTENCIÓMETRO
 Variación de la intensidad de luz de un LED con
un potenciómetro

EJERCICIO 2: LED + POTENCIÓMETRO
 MONTAJE 2
5
A0
5V GND

EJERCICIO 2: LED + POTENCIÓMETRO
 Paso a paso
1. Iniciar el programa al presionar bandera
2. Repetir el código por siempre
3. Crear dos variables: intensidad y potenciómetro
4. Asignar a la variable potenciómetro el valor
leído en la entrada análoga A0
5. Asignar a la variable intensidad el valor
redondeado de potenciómetro/K donde
K=1024/255 (factor de reducción)
6. Asignarle a la salida analógica 5 el valor de la
variable intensidad

EJERCICIO 3: LED + PULSADOR
 Encender y apagar un LED por medio de un
pulsador

EJERCICIO 3: LED + PULSADOR
 MONTAJE 3
13 2
5V GND

EJERCICIO 3: LED + PULSADOR
Paso a paso
1. Iniciar el programa al presionar bandera
2. Repetir el código por siempre
3. Usar un bloque condicional si…si no
4. Preguntarse si es cierto (true) que la
entrada digital 2 esta a 5V (presionado
el pulsador)
5. Si es verdad: Poner el puerto digital 13 a
5V (Encendido)
6. Si es falso: Poner el puerto digital 13 a
0V (apagado)

EJERCICIO 4: LED + FOTOCELDA
 Control de la frecuencia de parpadeo de un LED
mediante una fotocelda

EJERCICIO 4: LED + FOTOCELDA
 MONTAJE 4
13
5V GND A0

EJERCICIO 4: LED + FOTOCELDA
 Paso a paso
1. Iniciar el programa al presionar bandera
2. Repetir el código por siempre
3. Crear una variables llamada Fotocelda
4. Poner el puerto digital 13 a 5V (Encendido)
5. Poner un tiempo de espera igual a la variable
fotocelda dividido 400 (tiempo de encendido del led).
6. Poner el puerto digital 13 a 0V (apagado).
7. Poner un tiempo de espera igual a la variable
fotocelda dividido 400 (tiempo de apagado del led).

EJERCICIO 5: SERVO+POTENCIÓMETRO
 Control de posición un servo con un potenciómetro
0°
180°
Imagen tomada de:
http://www.roboticapy.com/tienda/images/900-00005-M.jpg

EJERCICIO 5: SERVO+POTENCIÓMETRO
 MONTAJE 5
8
5V GND A0

EJERCICIO 5: SERVO+POTENCIÓMETRO
 Paso a paso
1. Iniciar el programa al presionar bandera
2. Ubicar el servo conectado en el puerto 8 a 90°
3. Repetir el código por siempre
4. Crear dos variables: Sensor y Ángulo
5. Asignar a la variable Sensor el valor leído en
la entrada análoga A0
6. Asignar a la variable Ángulo el valor
redondeado de la variable sensor*K donde
K=180/1024=0.18
7. Ubicar el servo conectado en el puerto 8 al
ángulo dado por la variable Ángulo

EJERCICIO 6: CONTROL MOTOR DC
 Control del sentido de giro de un motor dc a través
de un pulsador

EJERCICIO 6: CONTROL MOTOR DC
 MONTAJE 6
11 10 5
2
5V GND

EJERCICIO 6: CONTROL MOTOR DC
 Puente H: L293D
Pin 0 Pin 1 Giro del Motor
Encendido (5V) Apagado (5V) Adelante
Apagado (5V) Encendido (5V) Atrás
Imagen tomada de: http://www.ectinschools.org/images/techno/pic/image009.jpg

EJERCICIO 3: LED + PULSADOR
Paso a paso
1. Iniciar el programa al presionar bandera
2. Repetir el código por siempre
3. Usar un bloque condicional si…si no
4. Preguntarse si es cierto (true) que la entrada
digital 2 esta a 5V (presionado el pulsador)
5. Si es verdad:
a) Poner el puerto digital 10 a 5V (encendido)
b) Poner el puerto 11 a 0V (apagado)
c) Poner la salida analógica 5 a 100
6. Si es falso:
a) Poner el puerto digital 10 a 0V (apagado)
b) Poner el puerto 11 a 5V (encendido)
c) Poner la salida analógica 5 a 100