Laboratorio de Microcontroladores 4C5: septiembre 2019

lunes, 30 de septiembre de 2019

LABORATORIO NRO. 6

MICROCONTROLADORES

Laboratorio Nº 6

Integración de Rutinas

para Proyecto Pastillero

1. COMPETENCIA DE LA SESIÓN:

Comprender el funcionamiento de cada rutina en la integración del código para el proyecto de pastillero.
Implementar el código integral del proyecto pastillero ya armado en la estructura física.
Realizar modificaciones en el código para poner en práctica las sentencias aprendidas.

2. MARCO TEÓRICO:

2.1. ARDUINO:
Arduino es una plataforma de creación electrónica de código abierto, basada en hardware y software libre, fácil y sencillo de emplear por los creadores y desarrolladores. Ésta plataforma permite crear diferentes tipos de microordenadores de una sola placa a los que la comunidad de creadores puede darle diferentes usos.

2.2. PANTALLA LCD:

También llamada Pantalla de Cristal Líquido, es de características delgada y plana formada por un número de píxeles en color o monocromos colocados delante de una fuente de luz o reflectora. A menudo se utiliza en dispositivos electrónicos que tienen pilas, ya que la cantidad de energía eléctrica que utiliza es muy pequeña.

2.3. Motor DC:

Un motor de corriente continua o también llamado motor DC es una máquina que convierte energía eléctrica a mecánica, de tal manera que genera un movimiento rotatorio. Está compuesta de dos partes principales: El estator que se encarga de dar soporte mecánico al dispositivo y presenta una cavidad en el centro que generalmente es cilíndrico; en este mismo se encuentran los polos que pueden ser imanes permanentes o devanados con hilo de cobre sobre el núcleo. El rotor que también es cilíndrico, presenta un devanado y núcleo al que llega corriente por medio de dos escobillas.

Partes de un motor DC:

En cuanto a su sentido de giro, va a depender del sentido relativo de las corrientes circulantes por los devanados inductor e inducido. Para invertir el sentido de giro del motor de corriente continua se debe realizar la inversión del sentido del campo magnético o de la corriente del inducido.

Si se permuta la polaridad en ambos bobinados, el eje del motor gira en el mismo sentido.Los cambios de polaridad de los bobinados, tanto en el inductor como en el inducido se realizarán en la caja de bornes de la máquina, y además el ciclo combinado producido por el rotor produce la fuerza magneto-motriz.

2.5. Puente H (L293D):

Un Puente en H es un circuito electrónico que generalmente se usa para permitir a un motor eléctrico DC girar en ambos sentidos, avance y retroceso. Son ampliamente usados en robótica y como convertidores de potencia. Un puente H se construye con 4 interruptores (mecánicos o mediante transistores). Cuando los interruptores S1 y S4 (ver primera figura) están cerrados (y S2 y S3 abiertos) se aplica una tensión positiva en el motor, haciéndolo girar en un sentido. Abriendo los interruptores S1 y S4 (y cerrando S2 y S3), el voltaje se invierte, permitiendo el giro en sentido inverso del motor.

Terminales del circuito integrado L293D:

3. EVIDENCIA DE TAREAS EN LABORATORIO:

Link del vídeo: https://youtu.be/VJoNR7f-4bo

4. OBSERVACIONES:

Iniciando con la estructura base del pastillero el percance que se presentó fue que dos piezas no podían ser ensambladas, siendo éstas la tapa con la caja del pastillero por medio de la bisagra que se tenía y también que el extremo que daba para ese lado rozaba con el de la caja, debido a eso se le hizo una reducción para que se pudiera abrir la tapa con normalidad.
En cuanto al montaje de los componentes electrónicos y prueba de la primera rutina, tanto los led's como el buzzer tienen que ser únicamente alimentados con los pines del Arduino, ya que si se conecta directamente a fuente y adicionamos el control de la tarjeta, estos componentes cumplirán de cierto modo la programación mas al estar alimentados, todo el tiempo estarán en estado activo.
Se realizaron las conexiones del motor DC solo en un lado del puente H L293D, debido a que se emplearía y tendrá control de solo un motor.
El carrusel del pastillero no giraba correctamente, siendo que se trababa por ciertos parámetros, es por esto que se cersioró de lo que originaba esto eran restos del pegamento empleado para unir las piezas que hacía como resistencia al movimiento. Luego de ello, se limó de cierto modo la circunferencia interna del carrusel.

5. CONCLUSIONES:

Es importante conocer las funciones realizadas en un código, ya que a partir de ellas uno puede guiarse para realizar ciertas modificaciones y a la vez emplear la lógica para pasar la idea completa en jerarquización e implementación del código.
Se logró comprender cada rutina implementada para el control del pastillero, tanto de la integración como de la modificación propuesta en el laboratorio.
Se implementó la correcta programación modificada en el display LCD 16x2, mostrando tanto el cambio del tiempo en horas, minutos y segundos; como los mensajes que se requerían en tiempos determinados.
La función propia del pulsador es para detener una interrupción o señal de salida (advertencia); ya que gobierna el estado de la función alarma, en este caso los componentes controlados son los Led's y el buzzer. Desactivándose cuando termine su ciclo de repetición.
Las funciones creadas para la modificación del código deben estar propiamente declaradas en la función void loop, de caso contrario no se ejecutará el programa y además te arrojará error, haciéndote saber que debes mencionarla.

6. BIBLIOGRAFÍA:

Arduino - Tutorial 0: Introducción. (s.f.). Recuperado de https://www.instructables.com/id/Arduino-Tutorial-0-Introducci%C3%B3n/
Qué es Arduino, cómo funciona y qué puedes hacer con uno. (2018, 3 agosto). Recuperado de https://www.xataka.com/basics/que-arduino-como-funciona-que-puedes-hacer-uno
Pantalla de cristal líquido. (s.f.). Recuperado de https://es.wikipedia.org/wiki/Pantalla_de_cristal_l%C3%ADquido
Motores de DC. (2015, 22 abril). Recuperado 3 octubre, 2019, de http://www.geekbotelectronics.com/motores-de-dc/
Puente H (electrónica). (s.f.). Recuperado de https://es.wikipedia.org/wiki/Puente_H_(electr%C3%B3nica)

martes, 17 de septiembre de 2019

LABORATORIO NRO. 5

MICROCONTROLADORES

Laboratorio Nº 5

Armado de Proyecto

Pastillero en simulación

1. COMPETENCIA DE LA SESIÓN:

Determinar, conocer e implementar la codificación adecuada para el control del tiempo.
Implementar la codificación para el manejo del LCD, de un motor y un buzzer.
Realizar la simulación en la plataforma que sea más propicia para la prueba.

2. MARCO TEÓRICO:

2.2. PANTALLA LCD:

3. EVIDENCIA DE TAREAS EN LABORATORIO:

Link del vídeo: https://youtu.be/m-0osJjOGq0

4. OBSERVACIONES:

Interpretar el motivo que el pulsador no tenía control sobre los Led's y el buzzer, comprendí que faltaba el arreglo de la programación para lograr tal objetivo deseado.
Conocer y realizar las conexiones según le vídeo en Coursera fue algo confuso, en lo que respecta al puente H con el motor y Arduino, debido a eso opté por guiarme de su datasheet para las terminales.
En la plataforma de Tinkercad al simular la conexión del LCD, no se cumplí un óptimo funcionamiento con la resistencia de 100 ohmios, debido a eso se modificó y empleó una de 220 ohmios.
El conexionado del LCD respecto a sus pines o terminales, el GND reemplaza al Vss del vídeo, se podría decir que en la plataforma de Tinkercad se dan ciertas alteraciones, pero son reconocibles o fáciles de poder dar con ellas.

5. CONCLUSIONES:

En caso de la programación del LCD, en el IDE de Arduino se tiene una biblioteca específica de funciones que se pueden emplear para presentar tanto texto como a la vez grabe cálculos y datos internamente para mostrarlos luego en la pantalla.
Se logró implementar y conocer la sintáxis de los comandos "do" y "while", llevándolo acabo en la programación primeriza del proyecto simulado en Tinkercad.
Se logró entender que es mejor programar por partes para luego implementar y tener conocimiento de que modificar en la programación que abarcará todo, así también se genera un orden.

6. BIBLIOGRAFÍA:

Arduino - Tutorial 0: Introducción. (s.f.). Recuperado de https://www.instructables.com/id/Arduino-Tutorial-0-Introducci%C3%B3n/
Qué es Arduino, cómo funciona y qué puedes hacer con uno. (2018, 3 agosto). Recuperado de https://www.xataka.com/basics/que-arduino-como-funciona-que-puedes-hacer-uno
Pantalla de cristal líquido. (s.f.). Recuperado de https://es.wikipedia.org/wiki/Pantalla_de_cristal_l%C3%ADquido

martes, 10 de septiembre de 2019

LABORATORIO NRO. 4

MICROCONTROLADORES

Laboratorio Nº 4

Armado de Proyecto

Chaleco en PCB

1. COMPETENCIA DE LA SESIÓN:

Desarrollar el proyecto en un medio físico de manera conjunta.
Implementar el proyecto en circuito impreso, enlazado con la tarjeta de Arduino.

2. MARCO TEÓRICO:

2.1. ARDUINO:
Arduino es una plataforma de creación de electrónica de código abierto, la cuál está basada e hardware y software libre, flexible y fácil de usar para los desarrolladores y creadores. Esta plataforma permite crear diferentes tipos de microordenadores de una sola placa a los que la comunidad de creadores pueden darle el uso que deseen.
El hardware libre son los dispositivos cuyas especificaciones y diagramas son de acceso público, siendo así que cualquiera puede replicarlos. Por otro lado, el software libre son los programas informáticos cuyo código es accesible por cualquier persona para que pueda utilizarlo y modificarlo.

Arduino ofrece la plataforma de Arduino IDE (Entorno de Desarrollo Integrado), que es un entorno de programación con el que cualquiera puede crear aplicaciones para placas Arduino, con el fin de darle variado tipo de utilidades.

2.2. HARDWARE DE ARDUINO:

Partes principales de la tarjeta Arduino:

Arduino UNO

2.3 CIRCUITOS IMPRESOS:

Es una superficie constituida por caminos o pistas de material conductor laminadas sobre una base no conductora. Se utiliza para conectar eléctricamente a través de las pistas conductoras, y sostener mecánicamente por medio de la base, un conjunto de componentes electrónicos. Las pistas generalmente son de cobre, en cambio la base se fabrica de resinas de fibra de vidrio reforzada, plástico, teflón, entre otros.

2.4 CIRCUITO IMPRESO PARA EL PROYECTO:

3. EVIDENCIA DE TAREAS EN LABORATORIO:

Link del vídeo: https://youtu.be/h4kJsobKY90

4. OBSERVACIONES:

Realizar el código de integración de las rutinas, fue algo sencillo, gracias a las clases del curso virtual COURSERA, a la vez cabe resaltar que el código proporcionado en el vídeo del curso no estaba del todo correcto; debido a eso nos dio un error, al cual corregí declarando la variable que faltaba.
La intensidad de el led[9] tuvo gran disminución, teniendo dos hipótesis para darle razón, una debido a la pista de cobre o que el componente presentaba un desperfecto.
Hubo cierta dificultad, al poder hacer uso de varios modos de programación para cada una de las modificaciones.

5. CONCLUSIONES:

Resolver un problema o caso mediante la programación, puede ser al principio algo complicado, pero a su vez ventajoso ya que podemos encontrar variedad de soluciones, tal vez no infinitas pero si numerosas y son aplicables utilizando diferentes estructuras.
El diseño del circuito impreso tuvo cierta dificultad, ya que se quería ahorrar tanto espacio como material, pero se logró el objetivo.
Cada estudiante tiene diferente punto de vista entorno a un problema, es así que podemos llegar a conocer diferentes estructuras y programación, se gana conocimiento al compartir ideas.
Llevar la solución a la lógica de la programación va haciéndose más sencillo con la práctica.
Se logró implementar el proyecto propuesto en un circuito impreso, a la vez que se pudo realizar cada modificación. Sin embargo, una de ellas me tomó más tiempo para plasmarla, es por eso que la lleve a una forma más simple, refiriéndome entonces a la primera modificación de rutina ociosa horario-antihorario.

6. BIBLIOGRAFÍA:

Arduino - Tutorial 0: Introducción. (s.f.). Recuperado de https://www.instructables.com/id/Arduino-Tutorial-0-Introducci%C3%B3n/
Qué es Arduino, cómo funciona y qué puedes hacer con uno. (2018, 3 agosto). Recuperado de https://www.xataka.com/basics/que-arduino-como-funciona-que-puedes-hacer-uno
Circuito impreso. (s.f.). Recuperado de https://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_impreso

martes, 3 de septiembre de 2019

LABORATORIO NRO. 3

MICROCONTROLADORES

Laboratorio Nº 3

Armado de Proyecto de

Chaleco en Protoboard

1. COMPETENCIA DE LA SESIÓN:

Desarrollar el proyecto en un medio físico.
Implementar el circuito realizado con la tarjeta de Arduino.

2. MARCO TEÓRICO:

2.2. HARDWARE DE ARDUINO:

Partes principales de la tarjeta Arduino:

Arduino UNO

• Potencia - USB (1) / Conector de Adaptador (2)

Cada placa Arduino necesita estar alimentado eléctricamente, puede ser desde un cable USB que viene de su ordenador o un cable de corriente eléctrica con su respectivo adaptador. La conexión USB es también cómo va a cargar código en su placa Arduino. Es recomendable no usar una fuente de alimentación superior a 20V, ya que puede dañar la placa Arduino. La tensión recomendada para la mayoría de los modelos de Arduino es de entre 6 y 12 voltios.

• Pines (5V, 3.3V, GND, Analog, Digital, PWM, AREF)

Los pines en la placa Arduino es donde se conectan los cables de un circuito. El Arduino tiene varios tipos diferentes de entradas, cada uno de las cuales está marcado en el tablero y utilizan para diferentes funciones:

• GND (3): Hay varios pines GND en el Arduino, cualquiera de los cuales pueden ser utilizados para conectar a tierra el circuito.

• 5V (4) y 3.3V (5): Son los suministros pin 5V 5 voltios de energía, y los suministros de pin 3.3V 3.3 voltios de potencia.

• Analógico (6): El área de pines en el marco del 'analógica' etiqueta (A0 a A5) son analógicas. Estos pines pueden leer la señal de un sensor analógico (como un sensor de temperatura) y convertirlo en un valor digital que podemos leer.

• Digital (7): Son los pines digitales (del 0 al 13). Estos pines se pueden utilizar tanto para la entrada digital (como decir, si se oprime un botón) y salida digital (como encender un LED).

• PWM (8): Usted puede haber notado la tilde (~) al lado de algunos de los pines digitales (3, 5, 6, 9, 10 y 11). Estos pines actúan como pines digitales normales, pero también se pueden usar para algo llamado Modulación por ancho de pulsos (PWM, por sus siglas en Ingles).

• AREF (9): Soportes de referencia analógica. La mayoría de las veces se puede dejar este pin solo. A veces se utiliza para establecer una tensión de referencia externa (entre 0 y 5 voltios) como el límite superior para los pines de entrada analógica.

• Botón de reinicio (10)

Empujando este botón se conectará temporalmente el pin de reset a tierra y reinicie cualquier código que se carga en el Arduino. Esto puede ser muy útil si el código no se repite, pero quiere probarlo varias veces.

• Indicador LED de alimentación (11)

Este LED debe encenderse cada vez que conecte la placa Arduino a una toma eléctrica. Si esta luz no se enciende, hay una buena probabilidad de que algo anda mal.

• LEDs RX TX (12)

TX es la abreviatura de transmisión, RX es la abreviatura de recibir. Estas marcas aparecen un poco en la electrónica para indicar los pasadores responsables de la comunicación en serie. En nuestro caso, hay dos lugares en la Arduino UNO donde aparecen TX y RX - una vez por pines digitales 0 y 1, y por segunda vez junto a los indicadores LED de TX y RX (12). Estos LEDs nos darán algunas buenas indicaciones visuales siempre nuestro Arduino está recibiendo o transmitiendo datos (como cuando nos estamos cargando un nuevo programa en el tablero).

• Microcontrolador (13)

Lo negro con todas las patas de metal es un circuito integrado (IC, por sus siglas en Ingles). Piense en ello como el cerebro de nuestro Arduino. La principal IC en el Arduino es ligeramente diferente del tipo de placa a placa tipo, pero es por lo general de la línea de ATmega de CI de la empresa ATMEL. Esto puede ser importante, ya que puede necesitar para saber el tipo de IC (junto con su tipo de tarjeta) antes de cargar un nuevo programa desde el software de Arduino. Esta información se puede encontrar en la escritura en la parte superior de la IC. Si quieres saber más acerca de la diferencia entre diversos circuitos integrados, la lectura de las hojas de datos suele ser una buena idea.

• Regulador de Voltaje (14)

Esto no es realmente algo que se puede (o debe) interactuar con el Arduino. Pero es potencialmente útil para saber que está ahí y para qué sirve. El regulador de voltaje hace exactamente lo que dice - que controla la cantidad de tensión que se deja en la placa Arduino. Piense en ello como una especie de guardián; se dará la espalda a una tensión adicional que podría dañar el circuito. Por supuesto, tiene sus límites, por lo que no conecta tu Arduino a nada superior a 20 voltios.

3. EVIDENCIA DE TAREAS EN LABORATORIO:

Link del vídeo: https://youtu.be/W2s-OWxM_os

4. OBSERVACIONES:

No se tuvo problema alguno al realizar conexionado de pulsadores de 4 y 2 pines, se usó lógica simple para la correcta instalación.
Para la conexión de los leds puedes guiarte tanto del esquema como también de la designación y arreglo de los leds en la programación.

5. CONCLUSIONES:

Por medio de este laboratorio pude conocer que se puede emplear tanto pulsadores de 4 como de 2 pines, se pensaba que se alteraría o se dañaría, pero el resultado fue todo lo contrario, de esta manera también se podía ahorrar espacio; pero solo hice uso de uno de ellos.
Se logró realizar correctamente las conexiones de todos los componentes requeridos para llevar a cabo exitosamente el proyecto "Chaleco para ciclistas". A la vez, se realizaron todas las rutinas en el medio físico por medio de la programación establecida con el IDE Arduino.

6. BIBLIOGRAFÍA:

Arduino - Tutorial 0: Introducción. (s.f.). Recuperado de https://www.instructables.com/id/Arduino-Tutorial-0-Introducci%C3%B3n/
Qué es Arduino, cómo funciona y qué puedes hacer con uno. (2018, 3 agosto). Recuperado de https://www.xataka.com/basics/que-arduino-como-funciona-que-puedes-hacer-uno