Práctica04.Programando Arduino

Sistemas Electrónicos Programables
Facultad de Ingeniería, Universidad de Deusto
Práctica 04: Programando Arduino

Entradas / Salidas Digitales
 Las líneas de ES digitales están numerados desde el 0
hasta n (dependiendo del modelo de Arduino utilizado).
 No pueden ser entrada y salida a la vez, sólo una de las dos
cosas pero pueden alternarse en ejecución.
 Algunas pueden tener multiplexadas funcionalidades
adicionales.
 ‘~’ significa que puede funcionar como salida de PWM.
 ‘TX’ y ‘RX’ son un puerto serie (que se utiliza para la grabación del
microcontrolador)
Las líneas de Entrada / Salida permiten escribir
o leer valores digitales (‘0’ o ‘1’) en los pines del
microcontrolador.

Entradas / Salidas Digitales (continuación…)
 Para indicar si un pin es de entrada o de salida:
 En un pin configurado como salida; para establecer
un estado en una salida:
 En un pin configurado como entrada; para leer el
estado de una entrada:
void pinMode(pin, [INPUT | OUTPUT])
void digitalWrite(pin, [LOW | HIGH])
int digitalRead(pin)

 Ejercicio 1:
 Encender durante un segundo y apagar durante otro segundo un
diodo LED colocado en el pin 6.
#define LED 6
// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {
pinMode(LED, OUTPUT);
}
// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
digitalWrite(LED, HIGH); // turn the LED on
delay(1000); // wait for a second
digitalWrite(LED, LOW); // turn the LED off
delay(1000); // wait for a second
}

 Ejercicio 2:
 Encender un diodo LED colocado en el pin 6 mientras se active un
pulsador colocado en el pin 2.
#define LED 6
#define BUTTON 2
void setup() {
pinMode(LED, OUTPUT);
pinMode(BUTTON, INPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead(BUTTON) == HIGH)
digitalWrite(LED, HIGH); // turn the LED on
else
digitalWrite(LED, LOW); // turn the LED off
}

 En aquellos sensores que necesitan una resistencia
de Pull-Up, con Arduino se puede configurar por
software una resistencia interna que tiene el
microcontrolador.
void pinMode(pin, INPUT_PULLUP)
Si lo que se requiere es una resistencia Pull-Down, ésta deberá ser
externa ya que el microcontrolador sólo proporciona resistencias Pull-Up

Efecto Rebote
 Cuando se trabaja con conmutadores o pulsadores
electromecánicos, es inevitable que se produzca un
pequeño arqueo eléctrico al actuar sobre ellos; lo
que se conoce como rebote.
 El periodo transitorio de un rebote depende de diversos
factores como son las calidad de los componentes y la
rapidez de su accionamiento.
 Por defecto, se toman 20mS como el tiempo máximo de
un rebote.

Efecto Rebote (continuación…)
 ¿Cómo podemos solucionar este problema?
V
t
Se pulsa el botón Se suelta el botón
+5V

Comunicación Serie
 En Arduino la comunicación por defecto es Full-Duplex, 8
bits de datos, sin paridad y 1 bit de stop.
 La velocidad en baudios se selecciona al inicializar el puerto
serie.
 Todos los modelos de Arduino utilizan el primer puerto
serie para la grabación del microcontrolador por medio
del bootloader.
La Comunicación Serie permite a un sistema
embebido comunicarse con otro sistema
embebido, con algunos sensores o actuadores,
módulos de comunicación o con un PC de forma
alámbrica.

Comunicación Serie (continuación…)
 El puerto serie en Arduino es tratado como un objeto
estático llamado Serial.
 Los que tienen más de un puerto se llamarán Serial1,
Serial2…
 Los pines para el puerto serie son fijos y hay que
buscarlos en las especificaciones.
 Suelen estar serigrafiados en las placas como RX y TX.
 Los que tienen más de un puerto serán RX1, TX1; RX2, TX2…
 En la recepción, los datos recibidos se guardan en
un buffer y se leen de uno en uno.
 Una vez leído un dato, este se elimina del buffer.

 Para inicializar un puerto serie:
 Para enviar datos por puerto serie:
 Para recibir datos por puerto serie:
 Consultar el número de datos recibidos y que no
hayan sido leídos aún:
Serial.begin(baudios)
Serial.print(datos)
Serial.println(datos)
Serial.write(valor)
byte Serial.read()
Devuelve ‘0xFF’ si no se
ha recibido nada
int Serial.available()

 Ejercicio 3:
 Enviar por el puerto serie un ‘1’ cuando se active un pulsador
situado en el pin 2.
 Ejercicio 4:
 Encender un diodo LED situado en el pin 8 cuando se reciba por
puerto serie el carácter ‘H’ y apagarlo cuando se reciba ‘L’.

Entradas Analógicas
 Las líneas de entrada analógica están numerados
desde el A0 hasta An (dependiendo del modelo de
Arduino utilizado).
 Todas ellas pueden ser utilizadas como entradas/salidas
digitales.
 Algunas pueden tener multiplexadas funcionalidades
adicionales.
Las líneas de Entrada Analógica permiten leer
tensiones analógicas y convertirlas a un valor
entero interpretable por el programador.

Entradas Analógicas (continuación…)
 Las entradas analógica no requieren ninguna
inicialización ya que siempre van a ser de entrada.
 Para leer la tensión analógica de una entrada
analógica:
int analogRead(pin)
El valor leído se será 0 con 0V en la entrada y 1023 con
5V en la entrada; el resto, valores proporcionales.

Entradas Analógicas (continuación…)
 Ejercicio 5:
 Leer el valor del potenciómetro conectado al pin A1 y enviar por
puerto serie dicho valor en voltios.

Salida PWM
 Arduino trata esta técnica como si se trabajara con
una salida analógica.
 ¿Qué aplicaciones tiene?
La Modulación en Anchura de Pulsos de una
señal es una técnica que modifica el ciclo de
trabajo de una señal periódica; para transmitir
información o para controlar la energía entregada
V
t
V
tSeñal 1 Señal 2

Salida PWM (continuación…)
 En un pin configurado como salida; para general una
señal PWM en la salida:
void analogWrite(pin, value)
La frecuencia de la señal PWM será aproximadamente de
490Hz; y el ciclo de trabajo estará entre 0 (nivel bajo todo el
periodo) y 255 (nivel alto todo el periodo).

Salida PWM (continuación…)
 Ejercicio 6:
 Leer el valor analógico proporcionado por el potenciómetro
conectado en el pin A1 e iluminar el diodo LED conectado en el
pin 6 de forma proporcional.

Por medio de estas Funciones de Tiempo se
pueden realizar esperas bloqueantes o es
posible medir el tiempo en milisegundos o
incluso en microsegundos
Funciones de Tiempo
 Una espera bloqueante significa que durante ese
tiempo no se tiene ningún control sobre los
periféricos.
 ¿Qué problemas tiene esto?

Funciones de Tiempo (continuación…)
 Espera en milisegundos:
 Espera en microsegundos:
 Tiempo transcurrido desde que se ha encendido el
microcontrolador en milisegundos:
 Tiempo transcurrido desde que se ha encendido el
microcontrolador en milisegundos:
unsigned long millis()
unsigned long micros()
void delay(milisegundos)
void delayMicroseconds(microsegundos)

Funciones de Tiempo (continuación…)
 Ejercicio 7:
 Programar un reloj en tiempo real con una precisión de décimas
de segundo. Visualizar en una terminal serie el reloj con el
siguiente formato: 00:00.0 (minutos:segundos.decimas)
[implementarlo de dos formas diferentes: haciendo esperas y
controlando el tiempo transcurrido].

Librería SoftwareSerial
 El Arduino uno soporta 1 puerto serie hardware y el
Mega hasta 4 puertos serie hardware.
 Limitaciones:
 Si se crea mas de un componente SoftwareSerial, sólo
uno de ellos puede estar recibiendo datos.
 Se puede perder información.
El hardware de Arduino soporta una única
comunicación serie; por medio de la librería
SoftwareSerial se podrán implementar nuevos
puertos de comunicación.

Esta presentación está sujeta a la licencia de Reconocimiento
de Creative Commons mediante la cual se permite la copia, la
distribución, la comunicación pública y la generación de obras
derivadas sin ninguna limitación siempre que se cite al autor y
se mantenga el aviso de la licencia.
© 2014, Jonathan Ruiz de Garibay
Algunos derechos reservados

Práctica04.Programando Arduino

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Destacado

Similar a Práctica04.Programando Arduino

Más de Jonathan Ruiz de Garibay

Práctica04.Programando Arduino