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![14
Circuito:
lcd.print("ASCIItable");
Código:
#include<LiquidCrystal.h>
constintrs=13,en=11,d4=7,d5=6,d6=5,d7=4;
LiquidCrystallcd(rs,en,d4,d5,d6,d7);
voidsetup()
{
lcd.begin(16,2);
}
voidloop()
{
delay(3000);
lcd.print(msg);
}
lcd.setCursor(0,0);
delay(500);
{
sprintf(msg,"Ascii:%iChar:%c",i,i);//printscodeandcharacter
}
lcd.clear();
for(inti=32;i<256;i++)//fromblankspacetoendofasciitable
charmsg[20];
https://www.tinkercad.com/things/icWyROFaZr9](https://image.slidesharecdn.com/exercisesandsolutionsroboticses160720-210826135050/85/Tinkercad-Practicas-y-soluciones-16-320.jpg)
![15
3. Medidadetemperatura
voidsetup()
}
{
charmsg[20];
lcd.setCursor(0,0);
//setuptheLCD'snumberofcolumnsandrows:
LiquidCrystallcd(rs,en,d4,d5,d6,d7);
lcd.print(msg);
{
constintrs=13,en=11,d4=7,d5=6,d6=5,d7=4;
Usando un sensor LM35 se deberá mostrar la temperatura actual en un LCD. Consultar la documentación sobre
elLM35en: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf.Comosepuedecomprobar,elsensordaunatensiónde
10mV/ºC.
Circuito:
Código:
#include<LiquidCrystal.h>
lcd.begin(16,2);
voidloop()
inttemp=analogRead(0)*500/1023;//10mV/ºC->converttoºC
sprintf(msg,"Temp=%d%cC",temp,178);//createthetextstringtosendtotheLCD
}
https://www.tinkercad.com/things/8h3Z9DviRtp](https://image.slidesharecdn.com/exercisesandsolutionsroboticses160720-210826135050/85/Tinkercad-Practicas-y-soluciones-17-320.jpg)
![23
}
for(inti=0;i<NumLeds;i++)
}
Código:
#include"FastLED.h"
{
for(inti=0;i<NumLeds;i++)
voidloop()
delay(100);
voidsetup()
#defineDATA_PIN6
//redincreasinggradient
randomSeed(analogRead(0));
leds[i].red=i;FastLED.show();
#defineNumLeds30
{
FastLED.addLeds<NEOPIXEL,DATA_PIN>(leds,NumLeds);
{
{
leds[i]=CRGB::Black;FastLED.show();delay(30);
CRGBleds[NumLeds];
//whitesweep
leds[i]=CRGB::White;FastLED.show();delay(30);
//clearingred
for(inti=0;i<NumLeds;i++)
//colorgradient
}](https://image.slidesharecdn.com/exercisesandsolutionsroboticses160720-210826135050/85/Tinkercad-Practicas-y-soluciones-25-320.jpg)
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delay(100);
//greeincreasinggradient
{
leds[i].red=0;FastLED.show();
}
for(inti=0;i<NumLeds;i++)
{
leds[i].green=i;FastLED.show();
}
delay(100);
//clearinggree
for(inti=0;i<NumLeds;i++)
{
leds[i].green=0;FastLED.show();
delay(100);
}
delay(100);
for(inti=0;i<NumLeds;i++)
leds[i].blue=i;FastLED.show();
//clearingblue
{
//blueincreasinggradient
for(inti=0;i<NumLeds;i++)
{
delay(100);
}
leds[i].blue=0;FastLED.show();
}](https://image.slidesharecdn.com/exercisesandsolutionsroboticses160720-210826135050/85/Tinkercad-Practicas-y-soluciones-26-320.jpg)
![25
{
green=random(255);
inttime=millis();
leds[led].red=red;
red=random(255);
blue=random(255);
Ÿ El programa leerá los tokens a través del RMD6300, que estará conectado al puerto serie de Arduino,
comprobarásieltokenestáautorizado,yabrirálapuertaencasoafirmativo.
FastLED.show();
}while(millis()<(time+5000)); //during5seconds
leds[led].green=green;
do
}
leds[led].blue=blue;
led=random(NumLeds);
//randomcolorsoneachled
intred,green,blue,led;
Ÿ El Arduino Yun mantendrá un archivo con una lista de los usuarios autorizados y los tokens, y otro archivo
conunlogdelosaccesos.
Documentation:
3.ControldeaccesosconArduinoYun
Ÿ El objetivo de este ejercicio es controlar el acceso a un lugar controlando una cerradura eléctrica mediante
tokensRFIDyunlectorRMD6300utilizandounArduinoYun.
Ÿ RMD6300
Ÿ RFIDtokens](https://image.slidesharecdn.com/exercisesandsolutionsroboticses160720-210826135050/85/Tinkercad-Practicas-y-soluciones-27-320.jpg)
![28
Console.begin();//startcommunicationwithethernetconsole(300bps)
#endif
#ifdefDEBUG
Console.println("Arduinostarting......");
//greenledpin8
#defineBUTTON11
//redledpin10
#defineGREEN8
#defineRED10
RFID.begin(9600);//startserialtoRFIDreader
pinMode(GREEN,OUTPUT);
voidsetup()
pinMode(RED,OUTPUT);
Bridge.begin();//startcommunicationwithlinino
{
while(!Console);//waituntilconsoleisready
/*//initializecomunicationwiththefilesysteminthelininopart
FileSystem.open("users",FILE_READ);
}
chartag[14];
intindex=0;
inti;
FileSystem.begin();
voidloop()
{
*/](https://image.slidesharecdn.com/exercisesandsolutionsroboticses160720-210826135050/85/Tinkercad-Practicas-y-soluciones-30-320.jpg)
![29
UsersFile.close();//finishedreading,fileclosed
FileLogFile=FileSystem.open("/root/accesslog",FILE_APPEND);
FileUsersFile=FileSystem.open("/root/users",FILE_READ);
{
//createobjetsUsersFile,linkedtousersinlinino,openforreading
#endif
i=RFID.read();
tag[index++]=i;
Console.println("");//sendingLFtotheconsole(ifnotitdoesnotshow)
#ifdefDEBUG//printingthecodereadedtotheconsoleterminal
charrfid[10],user[25],userOK[25]="";
do//makingasweepofthe13bytesandputtingalltogetherinastring
}while(i!=3);
{
if(TagCheck(atol(rfid),tag))//convertstringtonumberandcheckagainsttag
{
Console.print("");
OK=1;
strcpy(userOK,user);
Console.print(i);
#ifdefDEBUG
#endif
intOK=0;
while(ReadUser(UsersFile,rfid,user)==0)//wewillsweepallusersfileuntiluserfoundorEOF
}
if(RFID.available()>13)//RFIDtokenis13byteslong,soIcheckifthereisatleast13bytes
{
}
//creatinglog,itwilladdusertotheendofthelogfile](https://image.slidesharecdn.com/exercisesandsolutionsroboticses160720-210826135050/85/Tinkercad-Practicas-y-soluciones-31-320.jpg)
![34
// Checkdecimalnumberprintedontagagainsttagreaded
// byRFIDsensorinHEXformat
// code->decimalcodeprintedontag
//
{
unsignedcharHexData[4];
for (int i = 3, index = 0; i < 11; i = i + 2, index++) HexData[index] = (HexToNum(tag[i]) << 4) + HexToNum(tag[i +
1]);
//
// tag[]->characterarraycontainigtaginHEXformat
intTagCheck(unsignedlongintcode,char*tag)
unsignedlongintCalcCode=HexData[0];
CalcCode=(CalcCode<<8)+HexData[i++];//generatethecodeusinghexdigitsweights
while(i<4)
returncode==CalcCode;
////////////////////////////////////////////////////////
}
//
// ConvertRFIDsensorinHEXformattonumericformat
}
inti=0;
// code->decimalcodeprintedontag
//
checksum=checksum^HexData[i];
// longCalcCode
// asprintedintags
intchecksum=0x0A;
{](https://image.slidesharecdn.com/exercisesandsolutionsroboticses160720-210826135050/85/Tinkercad-Practicas-y-soluciones-36-320.jpg)
![35
{
//
intchecksum=0x0A;
// Returns0ifeverythingwentOKand>0ifthereissomeerror:
unsignedlongintlongCalcCode(char*tag)
for (int i = 3, index = 0; i < 11; i = i + 2, index++) HexData[index] = (HexToNum(tag[i]) << 4) + HexToNum(tag[i +
1]);
unsignedlongintCalcCode=HexData[0];
while(i<4)
unsignedcharHexData[4];
// tag[]->characterarraycontainigtaginHEXformat
inti=0;
}
checksum=checksum^HexData[i];
CalcCode=(CalcCode<<8)+HexData[i++];//generatethecodeusinghexdigitsweights
returnCalcCode;
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// ReadUser
//
}
// Readslininofileforthenexttagid
// ReturnstagIDinstringformatattagandusernamealsoinstringformatatusername
// 1->Errorreadingfile/root/users
// 2->Error:/root/usersmaybeempty?
intReadUser(File&UsersFile,char*tag,char*username)
{
if(UsersFile==0)return1;](https://image.slidesharecdn.com/exercisesandsolutionsroboticses160720-210826135050/85/Tinkercad-Practicas-y-soluciones-37-320.jpg)
![36
if(UsersFile.available()==0)return2;//nodatafound.MaybeEOF?
chardata[25]="xx";
inti=0;
while(UsersFile.available()>0&&data[i]!='n')//readfileuntilEOForLFfound
{
tag[i++]='0';//addstringterminator
{
tag[i]=data[i];
return0;//allwentOK
// Thisfunctionreturnastringwiththetimestamp
intn=0;
{
}
i=0;
}while(data[++i]!='n');
// getTimeStamp()
// Fromhttps://www.arduino.cc/en/Tutorial/YunDatalogger
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
if(data[i]!='n')i++;//nextcharuntilLFfound
//
//
data[i]=UsersFile.read();
do//readusername,untilLFfound
do//readtag,until:found
username[n++]=data[i];
}
//
username[n]='0';//addendofstring
}while(data[++i]!=':');](https://image.slidesharecdn.com/exercisesandsolutionsroboticses160720-210826135050/85/Tinkercad-Practicas-y-soluciones-38-320.jpg)
![presentacion6 [Autoguardado].pptx](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/presentacion6autoguardado-240209211808-b8a01baa-thumbnail.jpg?width=640&height=640&fit=bounds)
Tinkercad. Practicas y soluciones
- 1.
- 2. heise@idd.uni-hannover.de All rights reserved.The content of the publication may be used for educational and other non-commercial purposes on the condition of using the following name as source in every reproduction: „Erasmus+ Project Robot4All“. Leibniz Universität Hannover PROJECTS WEBSITE: PROJECT LEADERSHIP: LAYOUT: Institut für Didaktik der Demokratie PROJECT MANAGEMENT: Richard Heise Mareike Heldt Prof. Dr. Dirk Lange This project has been funded with support from the European Commission. This communication reflects the views only of the author, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the informationcontainedtherein.ProjectNumber:2017-1-DE02-KA202-004274 www.robovet.eu
- 3. 1 Greece LEIBNIZ UNIVERSITÄT HANNOVER GermanyCoordinator ( ) CYPRUS COMPUTER SOCIETY Cyprus CIVIC COMPUTING CDIMM MARAMURES FOUNDATION 2 EK PEIRAIA EMPHASYS CENTRE United Kingdom Romania Cyprus WOMEN IN DIGITAL INITIATIVES LUXEMBOURG ASBL I.E.S. MARÍA MOLINER Spain Luxemburg
- 4. 2 03 03 04 19 38 12 05 Lección5:Arduinobásico........................................................................................................................................ Organización ............................................................................................................................................................. Lección6:Arduinoavanzado................................................................................................................................... Introducción ............................................................................................................................................................. Lección4:IntroducciónaArduinoyRobótica........................................................................................................ Anexo......................................................................................................................................................................... Lista de materiales ................................................................................................................................................... ÍNDICE
- 5. 3 El objetivo deeste curso es crear circuitos robóticos y controlarlos de forma eficiente mediante programación, utilizandolasplataformasArduinoyTinkercad Arduino es una plataforma de electrónica de código abierto basada en un hardware y software fáciles de usar. Arduino nació como una herramienta sencilla de prototipado rápido, pensada para alumnos sin conocimientos de electrónica y programación. Tan pronto como llegó a una comunidad más extensa, la placa de Arduino empezó a cambiar para adaptarse a las nuevas necesidades y retos, diferenciando su oferta, desde simples placas de 8 bits a productosparaaplicacionesIoT,impresión3D,ydiseñosempotrados.El software estambiéndecódigoabiertoyva creciendomediantecontribucionesdeusuariosdetodoelmundo. Las placasdeArduino soncapacesdeleerentradas–luzenunsensor,undedoenunbotón,ounmensajedeTwitter – y convertirlos en una salida – activar un motor, encender un LED, publicar algo online- Puedes ordenar a tu placa qué hacer enviando al microcontrolador de la placa un conjunto de instrucciones. Para ello se utiliza el lenguaje de programciónArduinoyelSoftwareArduino. Hoy en día las habilidades robóticas son esenciales en la mayoría de los procesos industriales y de ingeniería de nuestro modo de vida. Por lo tanto, para ser capaces de crear, controlar y modificar estos prototipos, debemos mejorarelcurrículoderobóticadenuestrosalumnosintroduciéndoles enestecampo. Gruposobjetivo: Ÿ ProfesoresdeF.P.interesadosenrobóticaytecnologíasdelainformación Ÿ AlumnosdeF.P.conmenoresoportunidades. Los ejercicios están pensados para ser montados físicamente utilizando una protoboard y diferentes componentes electrónicos, pero pueden ser simplemente simulados, aunque se pierde la diversión y la práctica delmontajeelectrónico. Los ejercicios están organizados en tres bloques: las lecciones 4, 5 y 6. En cada uno de los tres bloques hay diferentes ejemplos en orden de complejidad creciente, desde los muy básicos hasta los muy avanzados. La mayoría de los ejercicios están enlazados a una solución online en Tinkercad, donde se puede ver el circuito de hardwareasociadoalasolución,asícomoelcódigo,ysepuedesimularelfuncionamientodelcircuito. INTRODUCCIÓN ORGANIZACIÓN
- 6. 4 Los ejercicios estánpensados como una forma de introducir diferentes elementos que se pueden usar en un robot (diodos, sensores, LCDs, etc.) en un entorno de simulación sencillo, y simultáneamente hacer la transición asuusoenhardwarereal.Lametodologíasugeridaparautilizarestosejercicioseslasiguiente: Ÿ BuscarenTinkercadcircuitossimilaresytrabajarsobreellos. Ÿ Trabajarenlosejerciciosdelalección4,primeroatravésdelasimulaciónenTinkercadydespuésmontando loscircuitosyprogramandoelArduinoUNO. Ÿ Trabajar en los ejercicios proporcionados con el Kit Elegoo Robot Car, montar el robot y usar los diferentes sensoresyacturadores. Ÿ BuscarenTinkercadcircuitossimilaresytrabajarsobreellos. Ÿ Trabajarenlosejerciciosdelalección5,primeroatravésdelasimulaciónenTinkercadydespuésmontando loscircuitosyprogramandoelArduinoUNO. Ÿ Trabajarenlosejerciciosdelalección6. Ÿ 3xresistenciasde220ohm. Ÿ ArduinoUNOconATMEGA328P. Ÿ 2xpotenciómetrode10K. Ÿ 3x resistenciasde10K. Ÿ RMD6300 lectordetarjetasRFID. Ÿ MicromotorDC. Ÿ Protoboard,puedeserunapequeñacomo estaomejorunagrandecomoesta. Ÿ TiradeLEDRGB. Ÿ L293 driverdemotores. Ÿ MosfetcanalN. Ÿ 3micropulsadores. Ÿ ArduinoyunoArduinoyunshieldparaArduinouno. Ÿ SensordetemperaturaLM35. Ÿ Parallax ping sensor de distancia de ultrasonidos. Es un sensor caro y se utiliza en estos ejemplos porque estámodelizadoenTinkercad,peropuederemplazarse,conmínimoscambios,porelHC-SR04queesmucho másbarato. Ÿ Leds:rojo,verdeyamarillo. Ÿ RFIDtokens. Ÿ Micro-servo. LISTA DE MATERIALES
- 7. 5 LECCIÓN 4: INTRODUCCIÓN AARDUINO Y ROBÓTICA Ÿ CrearcircuitoselementalesconArduino. Ÿ Familiarizarseconlaprogramaciónutilizandobloques. Ÿ ConstruircircuitosbásicosconTinkercad. 1.Blink(parpadeo) Despuésdecompletarestalecciónlosalumnosdebensercapacesde: Ÿ EscribirprogramasenpequeñosprogramassencillosenC++ utilizandolasestructurasmáselementales. Objetivos: Ÿ Utilizardispositivoselectrónicoscomoresistencias,leds,protoboards,… Ÿ LeeryentenderprogramasbásicosenC++ Ejercicios Ÿ Blink(parpadeo):https://www.tinkercad.com/things/ejt30quxU9d Ÿ Trafficlight(semáforo):https://www.tinkercad.com/things/cdgx8jSsFSo Ÿ Seguirlasecuenciadeinstruccionesdeunprogramabásicoydeducirlosresultadosdesalida. Ÿ Switchon/offalight(encender/apagarunaluz):https://www.tinkercad.com/things/lTBPtStOWzM Ÿ Utilizandobloques(pseudocódigo)escribirunprogramaquehagaqueelledparpadeeunavezporsegundo. Ÿ SimularelcircuitoenTinkercad. Ÿ Usando Tinkercad circuits, crear un circuito con Arduino UNO, una protoboard y un led conectado al pin digital8deArduino. Ÿ Comparar los bloques con el código generado por Tinkercad (seleccionar la opción block+text y Tinkercad generaráelcódigo). Ÿ Montarelcorrespondientecircuitoreal,programarloconArduinoIDEyprobarlo. Ÿ ¿Cuáleselvalordelaresistenciayporqué?
- 8. 6 Circuito: LassalidasdeArduinoson5Vcuandoestánanivelalto.ElledcuandoestáencendidotieneunaVledcercanaa2V,por lo tanto Vr=5V-Vled=3V.Si queremos que el led luzca bien, utilizaremos una corriente de 15mA, por lo tanto R=3V/15mA=200ohm. Bloques: Code: delay(500); //During500milliseconds voidloop() { digitalWrite(8,HIGH); //ON } { digitalWrite(8,LOW); //OFF pinMode(8,OUTPUT); voidsetup() delay(500); //During500milliseconds } Los bloques corresponden al contenido del loop(). Se ejecutará en un bucle infinito.
- 9. 7 Circuito: Ÿ SimularelcircuitoenTinkercad. Ÿ Compararlos bloques con el código generado por Tinkercad (seleccionar la opción block+text y Tinkercad generaráelcódigo). https://www.tinkercad.com/things/ejt30quxU9d 2.TrafficLight(semáforo) Ÿ Usando Tinkercad circuits, crear un circuito con Arduino UNO, una protoboard, y tres leds (rojo, amarillo y verde)conectadosalospines2,3,4. Ÿ Usando bloques escribir un programa que implemente un semáforo: la luz verde estará encendida durante 20s,luegolaluzamarillaparpadeará10vecesyluegolaluzrojaestaráencendidadurante20s. Ÿ Montarelcorrespondientecircuitoreal,programarloconArduinoIDEyprobarlo.
- 10.
- 11. 9 } digitalWrite(4,HIGH); digitalWrite(3,LOW); Circuito: digitalWrite(3,HIGH); //yellowON digitalWrite(3,LOW); //yellowOFF delay(500);//during500milliseconds delay(20000); //during20s Ÿ Usando Tinkercad circuits, crear un circuito con Arduino UNO, una protoboard, un led y un micropulsador paraencender/apagar. Ÿ Montarelcorrespondientecircuitoreal,porogramarloconArduinoIDEyprobarlo. for(intcounter=0;counter<10;++counter) //blink10times digitalWrite(2,LOW); //RED delay(500); //during500milliseconds { } https://www.tinkercad.com/things/cdgx8jSsFSo 3.Switchon/offalight(encender/apagarunaluz) Ÿ Usandobloquesescribirunprogramaqueespereaqueelusuariopulseelpulsadorycambieelestadodelled (encendido/apagado). Ÿ SimularelcircuitoenTinkercad. Ÿ CompararlosbloquesconelcódigogeneradoporTinkercad(seleccionarblocks+textyTinkercadgeneraráel código).
- 12.
- 13.
- 14. 12 LECCIÓN 5: ARDUINO BÁSICO ŸMontarelcorrespondientecircuitorealenprotoboard,programarloconArduinoIDEyprobarlo. Ÿ Usando Tinkercad circuits, crear un circuito con un Arduino UNO, una protoboard y un LCD. Mostrar “Hello world”enelLCD. Ÿ SimularelcircuitoenTinkercad. Ÿ ¿Paráquéeselpotenciómetro? Circuito: 1.LCD Ÿ LCD:https://www.tinkercad.com/things/h6c7oCjkj7L Ÿ Controldeunservo:https://www.tinkercad.com/things/9qYj2rVm0jD Ÿ EscribirprogramasbásicosenArduinoutilizandolibreríasconclasesyobjetosdeC++. Objetivos: Despuésdecompletarestalección,losalumnosdebensercapacesde: Ÿ UsarunLCDenArduinoparamostrarmensajesalusuario. Ÿ DiferenciarentreelusoanalógicoydigitaldelasentradasysalidasenArduino. Ejercicios Ÿ Medidadetemperatura:https://www.tinkercad.com/things/8h3Z9DviRtp Ÿ TablaASCII:https://www.tinkercad.com/things/icWyROFaZr9 Ÿ Usardiferentestiposdesensoresyactuadores(sensoresdetemperatura,sensoresdedistancia,servomotores). Ÿ MedidadedistanciaconelsensorParallaxping:https://www.tinkercad.com/things/kDk54zrw28W
- 15.
- 16.
- 17. 15 3. Medidadetemperatura voidsetup() } { charmsg[20]; lcd.setCursor(0,0); //setuptheLCD'snumberofcolumnsandrows: LiquidCrystallcd(rs,en,d4,d5,d6,d7); lcd.print(msg); { constintrs=13,en=11,d4=7,d5=6,d6=5,d7=4; Usando unsensor LM35 se deberá mostrar la temperatura actual en un LCD. Consultar la documentación sobre elLM35en: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf.Comosepuedecomprobar,elsensordaunatensiónde 10mV/ºC. Circuito: Código: #include<LiquidCrystal.h> lcd.begin(16,2); voidloop() inttemp=analogRead(0)*500/1023;//10mV/ºC->converttoºC sprintf(msg,"Temp=%d%cC",temp,178);//createthetextstringtosendtotheLCD } https://www.tinkercad.com/things/8h3Z9DviRtp
- 18. 16 4. MidiendodistanciasconelsensorParalaxPing Código: } LiquidCrystallcd(rs,en,d4,d5,d6,d7); Circuito: constintrs=13,en=11,d4=7,d5=6,d6=5,d7=4; constintping=2; https://www.parallax.com/product/28015. #include<LiquidCrystal.h> Utilizar elsensor Ping de Paralax para medir distancia y mostrarla en cm el LCD. Se hará en Tinkercad y se simulará. Se montará el circuito real correspondiente y se probará. En caso de no disponer del sensor Ping de Parallax,sepuedehacerlasmodificacionesnecesariasparahacerelcircuitousandoelsensorHC-SR04,peroen estecasoseusaráunpinparatriggeryotroparaecho.Documentacióndelsensor: voidsetup() { lcd.begin(16,2); voidloop() {
- 19. 17 intdistance=duration/58; longduration=pulseIn(ping,HIGH); //Calculatingthedistance lcd.print("Distance:"); lcd.print(distance); Se va acontrolar la posición de un servo de acuerdo con la posición de un potenciómetro. Se conectará el potenciómetro de forma que de un valor entre 0 y 5V en el pin A3. Se conectará el servo al pin D9 y se controlará generandounaseñalPWMenesepinutilizandolaclaseServo. 5. Controldeunservo } lcd.setCursor(0,1); //Triggerpinstartlow pinMode(ping,OUTPUT);// Output digitalWrite(ping,LOW); delayMicroseconds(2); //Generationofa10usHIGHpulseastrigger delayMicroseconds(10); digitalWrite(ping,LOW); digitalWrite(ping,HIGH); //Readingtheechoduration pinMode(ping,INPUT);// settoinputforecho https://www.tinkercad.com/things/kDk54zrw28W
- 20.
- 21. 19 LECCIÓN 6: ARDUINO AVANZADO ŸEntenderyusarestructurascomplejasenC++yclasesyobjetoscomplejos. Ejercicios: Objetivos: Ÿ Montarelcorrespondientecircuitoreal,programarloconArduinoIDEyprobarlo. Ÿ Efectosluminosos. 1.ControlPWM Circuito: Ÿ UsarcombinacionescomplejasdehardwareysoftwareenArduino. Ÿ ComunicarArduinoconotrosplataformasycrearsolucionesmixtasdehardware/software. Ÿ ControlPWM:https://www.tinkercad.com/things/hm05Kl1ERG5 Ÿ ControldeaccesosconArduinoYun:https://github.com/fperal/AccessControl Ÿ CrearlibreríasenC++confunciones,clasesyobjetos. Ÿ Entender los esquemáticos y utilizarlos como una guía para montar circuitos utilizando Arduino y hardware diverso. Ÿ Usando Tinkercad circuits, crear un circuito con Arduino UNO, una protoboard, un LCD, un driver y un motor DC. Deberá tener tres botones: uno fijará la rotación en el sentido de las agujas del reloj, otro fijará la rotación en sentido contrario a las agujas del reloj y el otro parará el motor. Tendrá un potenciómetro que fijará la velocidaddelmotor. Ÿ SimularelcircuitoenTinkercad. Despuésdecompletarestasesión,losalumnosdebensercapacesde:
- 22.
- 23. 21 if(digitalRead(ButtonCW)) { voidloop() { { intspeed=analogRead(A0)/10; lcd.setCursor(0,0); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Dir:CCW "); if(digitalRead(ButtonStop)) SetMotorSpeed(speed); lcd.setCursor(0,0); } lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Dir:stop "); } } SetMotorDirection(stop); SetMotorDirection(counterclockwise); SetMotorDirection(clockwise); lcd.print(speed); { lcd.print("Dir:CW"); if(digitalRead(ButtonCCW)) } lcd.print("Speed:"); lcd.print(" ");
- 24. 22 digitalWrite(MotorPositive,LOW); break; { analogWrite(enable,percent*2.55); voidSetMotorDirection(intdir) { switch(dir) { digitalWrite(MotorPositive,HIGH); digitalWrite(MotorNegative,LOW); caseclockwise: voidSetMotorSpeed(intpercent) } casecounterclockwise: digitalWrite(MotorNegative,HIGH); digitalWrite(MotorPositive,HIGH); casestop: } } break; digitalWrite(MotorNegative,HIGH); 2.Efectosluminosos Documentación: lVamosausarlaclasefastLEDparahacervariosefectosdeluzconunatiradeledsdecolor. break; Ÿ Fastledclass Ÿ RGBledstrip ŸFastledbasicusage https://www.tinkercad.com/things/hm05Kl1ERG5
- 25.
- 26.
- 27. 25 { green=random(255); inttime=millis(); leds[led].red=red; red=random(255); blue=random(255); Ÿ El programaleerá los tokens a través del RMD6300, que estará conectado al puerto serie de Arduino, comprobarásieltokenestáautorizado,yabrirálapuertaencasoafirmativo. FastLED.show(); }while(millis()<(time+5000)); //during5seconds leds[led].green=green; do } leds[led].blue=blue; led=random(NumLeds); //randomcolorsoneachled intred,green,blue,led; Ÿ El Arduino Yun mantendrá un archivo con una lista de los usuarios autorizados y los tokens, y otro archivo conunlogdelosaccesos. Documentation: 3.ControldeaccesosconArduinoYun Ÿ El objetivo de este ejercicio es controlar el acceso a un lugar controlando una cerradura eléctrica mediante tokensRFIDyunlectorRMD6300utilizandounArduinoYun. Ÿ RMD6300 Ÿ RFIDtokens
- 28.
- 29. 27 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // // ArduinoprogramusesRMD6300toreadRFIDtokens // RFIDYun //LininopartstoresRFIDvalidnumbersinafilenamedusers // usersformatissimilarto/etc/passwd:onelineforeachuser // lineformatisRFIDid:username // RFIDidisa7digitnumber #include<FileIO.h> #include<Bridge.h> //DEBUGuses"serial"console.Ifitisnotavailableitfreezesatthebeginningoftheprogram //AltSoftSerialworkbetterthansoftwareserial(betterperformance) unsignedlongintlongCalcCode(char*tag); //SoftwareSerialRFID(2,8);//(RX=2,TX=8) //#defineDEBUG //FILEDEBUGusesaccesslogfiletologbuttonapenaswellasrfidlogin unsignedcharHexToNum(unsignedchardigit); //itusesatimer intTagCheck(unsignedlongintcode,char*tag); StringgetTimeStamp(); #include<AltSoftSerial.h> #defineFILEDEBUG //#include<SoftwareSerial.h> intReadUser(File&,char*tag,char*username); AltSoftSerialRFID;//(RX=13,TX=5) Código:
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- 35. 33 // HexToNum // ConvertaHEXdigitinASCIIformattoanumberwithitsvalue { delay(9000); // Console.println("/Open/"); delay(1000); #ifdefDEBUG digitalWrite(GREEN,LOW); #endif #endif { delay(10000); */ } #ifdefDEBUG } else Console.println("/close/"); digitalWrite(GREEN,HIGH);//itwillblinkopen1severy10s } /////////////////////////////////////////////////////// // unsignedcharHexToNum(unsignedchardigit) if((digit>='0')&&(digit<='9'))returndigit-48; //////////////////////////////////////////////////////// //TagCheck // } if((digit>='A')&&(digit<='F'))returndigit-55; if((digit>='a')&&(digit<='f'))returndigit-87;
- 36. 34 // Checkdecimalnumberprintedontagagainsttagreaded // byRFIDsensorinHEXformat //code->decimalcodeprintedontag // { unsignedcharHexData[4]; for (int i = 3, index = 0; i < 11; i = i + 2, index++) HexData[index] = (HexToNum(tag[i]) << 4) + HexToNum(tag[i + 1]); // // tag[]->characterarraycontainigtaginHEXformat intTagCheck(unsignedlongintcode,char*tag) unsignedlongintCalcCode=HexData[0]; CalcCode=(CalcCode<<8)+HexData[i++];//generatethecodeusinghexdigitsweights while(i<4) returncode==CalcCode; //////////////////////////////////////////////////////// } // // ConvertRFIDsensorinHEXformattonumericformat } inti=0; // code->decimalcodeprintedontag // checksum=checksum^HexData[i]; // longCalcCode // asprintedintags intchecksum=0x0A; {
- 37. 35 { // intchecksum=0x0A; // Returns0ifeverythingwentOKand>0ifthereissomeerror: unsignedlongintlongCalcCode(char*tag) for (inti = 3, index = 0; i < 11; i = i + 2, index++) HexData[index] = (HexToNum(tag[i]) << 4) + HexToNum(tag[i + 1]); unsignedlongintCalcCode=HexData[0]; while(i<4) unsignedcharHexData[4]; // tag[]->characterarraycontainigtaginHEXformat inti=0; } checksum=checksum^HexData[i]; CalcCode=(CalcCode<<8)+HexData[i++];//generatethecodeusinghexdigitsweights returnCalcCode; ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // ReadUser // } // Readslininofileforthenexttagid // ReturnstagIDinstringformatattagandusernamealsoinstringformatatusername // 1->Errorreadingfile/root/users // 2->Error:/root/usersmaybeempty? intReadUser(File&UsersFile,char*tag,char*username) { if(UsersFile==0)return1;
- 38. 36 if(UsersFile.available()==0)return2;//nodatafound.MaybeEOF? chardata[25]="xx"; inti=0; while(UsersFile.available()>0&&data[i]!='n')//readfileuntilEOForLFfound { tag[i++]='0';//addstringterminator { tag[i]=data[i]; return0;//allwentOK // Thisfunctionreturnastringwiththetimestamp intn=0; { } i=0; }while(data[++i]!='n'); // getTimeStamp() //Fromhttps://www.arduino.cc/en/Tutorial/YunDatalogger ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// if(data[i]!='n')i++;//nextcharuntilLFfound // // data[i]=UsersFile.read(); do//readusername,untilLFfound do//readtag,until:found username[n++]=data[i]; } // username[n]='0';//addendofstring }while(data[++i]!=':');
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- 40. 38 PROTOBOARD Una protoboard seusa para montar circuitos de forma rápida sin necesidad de soldar. Los agujeros están interconectadoscomoseveenestaimagen.MásinformaciónenWikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Breadboard LED Uun Diodo Emisor de Luz (Light Emmiting Diode) es un dispositivo optoelectrónico que emite luz coloreada cuando se polariza en directo. Debe usarse junto con una resistencia para limitar la corriente que circula por él. Típicamente, tieneunacaídadetensiónentornoa2V.MásinformaciónenWikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode ANEXO
- 41. 39 POTENCIÓMETRO Es un dispositivocomo cualquier otro interruptor. Cierra un circuito. MICRO PULSADORES RESISTENCIA https://en.wikipedia.org/wiki/Resistor Unaresistencia(oresistor)esundispositivoqueproporcionaresistenciaeléctricaalpasodelacorriente.Hayun códigodecoloresparaidentificarlasresistencias.MásinformaciónenWikipedia: Es un dispositivo con tres terminales que proporciona resistencia variable. Puede utilizarse como una resistenciavariableocomodivisordetensión.MásinformaciónenWikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Potentiometer
- 42. 40 LM35 PARALLAX PING Esunsensordedistanciaporultrasonidos.Emitepulsosdeultrasonidosa40Khzymideeltiempoentreelpulso emitido yel reflejado y genera un pulso de 5V y duración variable proporcional a la distancia medida. Más informaciónenlawebdeParallax::https://www.parallax.com/product/28015. El LM35 es un sensor de temperatura integrado. Tiene tres terminales: alimentaciones y salida: La salida es 10mV/ºC.MásinformaciónenlapáginawebdeTexasInstrument: MICRO-SERVO Un micro-servo es un pequeño servomotor. Un servo es un tipo especial de motor controlado por una placa de control que mantiene el motor en una posición fija. Es posible ajustar la posición con pocos grados de precisión.La posición del servo se controla mediante el ciclo de trabajo de una señal PWM con una frecuencia típicade50Hz(https://en.wikipedia.org/wiki/Servo_control).
- 43. 41 MOSFETACANALN https://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_6.html https://en.wikipedia.org/wiki/DC_motor Es un driverde motor integrado para realizar un puente H. Proporciona control total sobre el motor incluyendo controlbidireccionalyfrenado.Másinformaciónen Wikipedia:https://en.wikipedia.org/wiki/H_bridge Un micromotor es un pequeño motor de corriente continua capaz de mover un pequeño robot. Debe conectarse a través de un driver (como L293 o L298) porque necesita corrientes por encima de 100mA para trabajar. Un micromotorDCnormalmenterotaavariosmilesderpmyporlotanto,parabajarsuvelocidaddegiroyaumentar elparsueleirequipadoconunareductora,comoestedelaimagen.MásinformaciónenWikipedia: L293 MICRO MOTOR DC Un MOSFET es un transistor de potencia controlador por tensión de puerta normalmente usado como interruptorcontroladorportensión.Másinformación:
- 44. 42 TIRADELEDSRGB Es una tirade leds de colores. Cada uno de los leds de la tira se puede controlar de forma individual fijando la intensidaddecada uno delos trescomponentes decolor.La tirausada esuna tiraNeoPixel.Los ledsvan unidos en un registro de desplazamiento y se puede fijar el color de cada uno de los componentes de color (rojo, verde y azul) de cada led con un PWM de 8 bits de precisión (por lo tanto 24 bits/pixel). Más información en Adafruit:: https://www.adafruit.com/product/1376?length=1 LECTOR DE TARJETAS RFID RMD6300 RFID Y TOKENS RFID El mini módulo RDM6300 125KHz está diseñado para leer códigos de tarjetas compatibles a 125Khz. Tokens de sólolecturaotarjetasdelectura/escritura.MásinformaciónenIteadwiki: https://www.itead.cc/wiki/RDM6300
- 45. 43 ARDUINO YUN Arduino Yunes una placa microcontrolada basada en el ATmega32u4 y el Atheros AR9331. El procesador Atheros soporta una distribución Linux basada en OpenWrt llamada Linino OS. La placa lleva soporte Ethernet y Wi-Fi incluido, un puerto USB-A, una ranura micro-SD, 20 pines de entrada/salida digitales (7 de ellos pueden ser usadoscomosalidasPWMy12deelloscomoentradasanalógicas),unosciladoracristalde16Mhz,unconector micro-USB,unconectorICSPytresbotonesdereset. Ÿ https://store.arduino.cc/arduino-yun Ÿ https://en.wikipedia.org/wiki/OpenWrt Másinformación: