Universidad del Valle de México Campus Cuernavaca                                 SENSORES E INTERFASES



                              PRÁCTICAS CON MICROCONTROLADORES
SE DESEA REALIZAR UN DETERMINADO NUMERO DE PRÁCTICAS PARA ENTENDER LAS DIFERENCIAS EXISTENES
ENTRE MICROCONTROLADORES DE LAS EMPRESAS MICROCHIP Y ATMEL, UTILIZANDO DIFERENTES LENGUAJES DE
PROGRAMACIÓN Y VARIANDO EL GRADO DE COMPLEJIDAD DE LOS RPOGRAMAS.

LAS PRÁCTICAS PROPUESTAS SON:

   1. TIMER DE 1 MINUTO ACTIVANDO UNA CARGA DE CA.
   2. CONTROL DE TEMPERATURA UTILIZANDO LCD Y POTENCIOMETRO COMO SEÑAL DE REFERENCIA.
   3. CONTROL DE VELOCIDAD DE 2 MOTORES DE CD MEDIANTE PWM EN CONFIGURACION MAESTRO
      ESCLAVO.
   4. CONTROL DE UN SERVOMOTOR POR POSICIONAMIENTO.
   5. CONTROL DE UN MOTOR DE PASO POR TORQUE Y DIRECCION.

RESTRICCIONES SE DEBE UTILIZAR EN CADA PRÁCTICA UN PIC Y LA TARJETA ARDUINO PARA SU
IMPLEMENTACIÓN, SE PUEDE UTILIZAR CUALQUIER AMBIENTE DE DESARROLLO PARA LA EDICIÓN, COMPILACIÓN
Y EMULACIÓN Y/O SIMULACIÓN.




                    Comparación entre microprocesadores ATEL y AVR y sus tarjetas de desarrollo

Ing. Rafael Durán Campoamor                                                                              Página 1
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TARJETA ARDUINO

Es un proyecto opensource desarrollado en el MIT para hacer
frente a los altos costos de las tarjetas de adquisición de
datos y emulación de empresas como Microchip y National
Instruments, sirve como tarjeta de adquisición de datos y
sistema emulador y control. Existen diferentes tipos de
tarjetas y estas se relacionan con las diferentes aplicaciones
surgidas dadas las necesidades de los usuarios, van desde el
conocimiento básico de programación hasta sistemas
complejos de comunicación utilizando tecnología .NET.



Se pueden utilizar con aplicaciones comerciales de Microsoft , National Instruments, Mathworks, etc. Y por
supuesto de aplicaciones con su predecesor Processing, también desarrollado en el MIT para el procesamiento
digital de señales.

Es una aplicación portable basada en Java y su lenguaje de programación obedece a un lenguaje C modificado en
funciones para configurar y comunicarse con las tarjetas vía USB, que dada su estructura Hardware, el sistema lo
puede ver como un puerto com para la entr4ada y salida de datos.

Este sistema IDE viene con un monitor del puerto serie para envío y recepción de datos y de esta manera poder
visualizar en tiempo real la información manipulada por el microcontrolador y así conocer su comportamiento.
También cuenta con una serie de ejemplos de dominio público que sirven de guía al alumno a poder utilizar esta
herramienta en beneficio de sus conocimientos y dar solución a sus problemas.


Ing. Rafael Durán Campoamor                                                                             Página 2
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Ambiente de desarrollo




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   Forma de programar, compilar y cargar un programa en arduino

Captura de programa utilizando una
estructura fácil de aplicar en la que
se declaran variables, se configuran
y se desarrolla el cuerpo del
programa



  Una vez escrito el programa se compila y se espera resultados del
  procedimiento para detectar errores de programación.




         Realizada la compilación y no habiendo
         errores, se recomienda presionar el
         botón de reset de la tarjeta para
         limpiar el buffer.




                Aceptada la compilación se envía el programa a la tarjeta y
                esta indicará que el programa fue cargado.




   Ing. Rafael Durán Campoamor                                                              Página 4
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Ejemplo de programación:

El “Hola Mundo” de los microcontroladores es el Blink Led, y procederemos a programar la arduino para realizar
tal acción.

Se desea que el led se mantenga encendido por 1 segundo y se apague durante el mismo periodo de tiempo.



Programa                                                     Diagrama y conexión en tarjeta:




La tarjeta arduino tiene conectado un LED con una resistencia en el pin 13, por lo que puede ser necesario no
conectar resistencia ni LED para este pin, en caso de que Ud. desee conectar un LED basta con que lo conecte
como se aprecia en la figura.


Ing. Rafael Durán Campoamor                                                                                  Página 5
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Ejercicio #1 Timer de 1 minuto activando una carga de corriente alterna.

Material

      Tarjeta arduino
      Protoboard
      Transistor BC548B
      Relevador de 5 Vcd con contactos de potencia de 10ª
      1 diodo rectifcador 1N400X o de switcheo 1N4148
      Alambre calibre 22 de varios colores y pinzas de corte y de punta.



Armar el circuito de la figura:                                            Carga de CA a
                                                                           activar, puede
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Ing. Rafael Durán Campoamor                                                                        Página 6
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Programa:




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Ejercicio #2

Diseño de un sistema de control de temperatura utilizando el LM35



Ejercicio #3

Uso de arduino para uso de teclado y LCD en lectura de varios sensores



Ejercicio #4

Diseño de un sistema de control de velocidad de un motor de cd utilizando sensores de efecto hall



Ejercicio #5

Diseño de un sistema de control de adquisición, comunicación y almacenamiento de información mediante I2C



Ejercicio #6

Diseño de un sistema de control maestro-esclavo utilizando interfase RS-232 a RS-485




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Practicas con arduino

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    Universidad del Vallede México Campus Cuernavaca SENSORES E INTERFASES PRÁCTICAS CON MICROCONTROLADORES SE DESEA REALIZAR UN DETERMINADO NUMERO DE PRÁCTICAS PARA ENTENDER LAS DIFERENCIAS EXISTENES ENTRE MICROCONTROLADORES DE LAS EMPRESAS MICROCHIP Y ATMEL, UTILIZANDO DIFERENTES LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN Y VARIANDO EL GRADO DE COMPLEJIDAD DE LOS RPOGRAMAS. LAS PRÁCTICAS PROPUESTAS SON: 1. TIMER DE 1 MINUTO ACTIVANDO UNA CARGA DE CA. 2. CONTROL DE TEMPERATURA UTILIZANDO LCD Y POTENCIOMETRO COMO SEÑAL DE REFERENCIA. 3. CONTROL DE VELOCIDAD DE 2 MOTORES DE CD MEDIANTE PWM EN CONFIGURACION MAESTRO ESCLAVO. 4. CONTROL DE UN SERVOMOTOR POR POSICIONAMIENTO. 5. CONTROL DE UN MOTOR DE PASO POR TORQUE Y DIRECCION. RESTRICCIONES SE DEBE UTILIZAR EN CADA PRÁCTICA UN PIC Y LA TARJETA ARDUINO PARA SU IMPLEMENTACIÓN, SE PUEDE UTILIZAR CUALQUIER AMBIENTE DE DESARROLLO PARA LA EDICIÓN, COMPILACIÓN Y EMULACIÓN Y/O SIMULACIÓN. Comparación entre microprocesadores ATEL y AVR y sus tarjetas de desarrollo Ing. Rafael Durán Campoamor Página 1
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    Universidad del Vallede México Campus Cuernavaca SENSORES E INTERFASES TARJETA ARDUINO Es un proyecto opensource desarrollado en el MIT para hacer frente a los altos costos de las tarjetas de adquisición de datos y emulación de empresas como Microchip y National Instruments, sirve como tarjeta de adquisición de datos y sistema emulador y control. Existen diferentes tipos de tarjetas y estas se relacionan con las diferentes aplicaciones surgidas dadas las necesidades de los usuarios, van desde el conocimiento básico de programación hasta sistemas complejos de comunicación utilizando tecnología .NET. Se pueden utilizar con aplicaciones comerciales de Microsoft , National Instruments, Mathworks, etc. Y por supuesto de aplicaciones con su predecesor Processing, también desarrollado en el MIT para el procesamiento digital de señales. Es una aplicación portable basada en Java y su lenguaje de programación obedece a un lenguaje C modificado en funciones para configurar y comunicarse con las tarjetas vía USB, que dada su estructura Hardware, el sistema lo puede ver como un puerto com para la entr4ada y salida de datos. Este sistema IDE viene con un monitor del puerto serie para envío y recepción de datos y de esta manera poder visualizar en tiempo real la información manipulada por el microcontrolador y así conocer su comportamiento. También cuenta con una serie de ejemplos de dominio público que sirven de guía al alumno a poder utilizar esta herramienta en beneficio de sus conocimientos y dar solución a sus problemas. Ing. Rafael Durán Campoamor Página 2
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    Universidad del Vallede México Campus Cuernavaca SENSORES E INTERFASES Ambiente de desarrollo Ing. Rafael Durán Campoamor Página 3
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    Universidad del Vallede México Campus Cuernavaca SENSORES E INTERFASES Forma de programar, compilar y cargar un programa en arduino Captura de programa utilizando una estructura fácil de aplicar en la que se declaran variables, se configuran y se desarrolla el cuerpo del programa Una vez escrito el programa se compila y se espera resultados del procedimiento para detectar errores de programación. Realizada la compilación y no habiendo errores, se recomienda presionar el botón de reset de la tarjeta para limpiar el buffer. Aceptada la compilación se envía el programa a la tarjeta y esta indicará que el programa fue cargado. Ing. Rafael Durán Campoamor Página 4
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    Universidad del Vallede México Campus Cuernavaca SENSORES E INTERFASES Ejemplo de programación: El “Hola Mundo” de los microcontroladores es el Blink Led, y procederemos a programar la arduino para realizar tal acción. Se desea que el led se mantenga encendido por 1 segundo y se apague durante el mismo periodo de tiempo. Programa Diagrama y conexión en tarjeta: La tarjeta arduino tiene conectado un LED con una resistencia en el pin 13, por lo que puede ser necesario no conectar resistencia ni LED para este pin, en caso de que Ud. desee conectar un LED basta con que lo conecte como se aprecia en la figura. Ing. Rafael Durán Campoamor Página 5
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    Universidad del Vallede México Campus Cuernavaca SENSORES E INTERFASES Ejercicio #1 Timer de 1 minuto activando una carga de corriente alterna. Material Tarjeta arduino Protoboard Transistor BC548B Relevador de 5 Vcd con contactos de potencia de 10ª 1 diodo rectifcador 1N400X o de switcheo 1N4148 Alambre calibre 22 de varios colores y pinzas de corte y de punta. Armar el circuito de la figura: Carga de CA a activar, puede ser un foco Ing. Rafael Durán Campoamor Página 6
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    Universidad del Vallede México Campus Cuernavaca SENSORES E INTERFASES Programa: Ing. Rafael Durán Campoamor Página 7
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    Universidad del Vallede México Campus Cuernavaca SENSORES E INTERFASES Ejercicio #2 Diseño de un sistema de control de temperatura utilizando el LM35 Ejercicio #3 Uso de arduino para uso de teclado y LCD en lectura de varios sensores Ejercicio #4 Diseño de un sistema de control de velocidad de un motor de cd utilizando sensores de efecto hall Ejercicio #5 Diseño de un sistema de control de adquisición, comunicación y almacenamiento de información mediante I2C Ejercicio #6 Diseño de un sistema de control maestro-esclavo utilizando interfase RS-232 a RS-485 Ing. Rafael Durán Campoamor Página 8