Proyecto Arduino

Arduino Trabajo final

Universidad Mariano Galvez

Ingenieria Industrial Programación para la ciencia e ingeniería 1

Alex Lemus Nestor Jolon Stephanie Donis Darlyn Velasquez

introducción

Arduino es uno de los sistemas que se pueden ejecutar de mejor maner es de suma importancia saber su origen y sus múltiples funcionamientos , para que al conocerlos podamos aplicarlos en nuestra vida diaria y acercarnos más a las nuevas tecnologías que poco a poco irán renovando nuestro estilo de vida , esto nos facilitará nuestro dia a dia y quiza hasta nuestra sobrevivencia dentro del planeta tierra , este trabajo se realizó con ciertas investigaciones y documentos que se podran observar durante el desarrollo del mismo.

¿Qué es arduino?

Una plataforma de creación de electrónica de código abierto, la cual está basada en hardware y software libre, flexible y fácil de utilizar para los creadores y desarrolladores. Esta plataforma permite crear diferentes tipos de microordenadores de una sola placa a los que la comunidad de creadores puede darles diferentes tipos de uso

El origen

Arduino Nació en el año 2005 en el Instituto de Diseño Interactivo de Ivrea (Italia). Arduino apareció por la necesidad de contar con un dispositivo para utilizar en aulas que fuera de bajo coste. La idea original fue fabricar una placa para uso interno de la escuela. Los principales responsables de la idea y diseño de Arduino fueron Massimo Banzi, David Cuartielles, David Mellis, Tom Igoe y Gianluca Martino.

El proyecto nació en 2003, cuando varios estudiantes del Instituto de Diseño Interactivo de Ivrea, Italia, con el fin de facilitar el acceso y uso de la electrónica y programación. Lo hicieron para que los estudiantes de electrónica tuviesen una alternativa más económica a las populares Basic stamp, unas placas que por aquel entonces valían más de cien dólares, y que no todos se podían permitir. El resultado fue Arduino, una placa con todos los elementos necesarios para conectar periféricos a las entradas y salidas de un microcontrolador, y que puede ser programada tanto en Windows como macOS y GNU/Linux. Un proyecto que promueve la filosofía 'learning by doing'

El arduino

El Arduino es una placa basada en un microcontrolador ATMEL. Los microcontroladores son circuitos integrados en los que se pueden grabar instrucciones, las cuales las escribes con el lenguaje de programación que puedes utilizar en el entorno Arduino IDE. Estas instrucciones permiten crear programas que interactúan con los circuitos de la placa

Arduino es un proyecto y no un modelo concreto de placa, lo que quiere decir que compartiendo su diseño básico te puedes encontrar con diferentes tipos de placas

Como funciona arduino

La placa Arduino se conecta a un ordenador a través de un USB, donde se conecta con el entorno de desarrollo Arduino (IDE). El usuario escribe el código de Arduino en el IDE, y luego lo sube al microcontrolador que ejecuta el código

TIPOS DE ARDUINOS

Arduino DUE Arduino Uno

Cuenta con 14 pines de entrada y de salida digitales, 6 de ellos pueden ser usados como PWM, este contiene un módulo UART

Arduino Leonardo

Tiene pines dedicados a interrupciones, comunicación TWI, SPI y 2 módulos UART, tiene un puerto micro USB

Cuenta con 54 entradas y salidas digitales, funciona con 3.3v, contiene 2 puertos USB y 4 módulos UART

Arduino MEGA

Tiene 54 salidas y entradas digitales, 16 pueden ser usadas como PWM, tiene acceso a 4 UARTS y es compatible con cualquier shield de arduino

TIPOS DE ARDUINOS

Arduino Micro

Arduino NANO

Es similar al Leonardo solo que sus dimensiones son menores

Arduino YUN

Tiene la misma versatilidad que el arduino UNO y además incorpora un slot SD y puerto WIFI

Es similar al UNO, solo que sus dimensiones son menores, este ya cuenta con puerto mini USB

Arduino FIO

Se puede instalar un módulo de comunicaciones xBee, su función es emitir una frecuencia y el arduino al ser programado sin

¿Para qué sirve un arduino?

Para todo, desde robots y una manta eléctrica para calentar tu espalda dolorida hasta máquinas recreativas, e incluso un cubilete para lanzar dados en el popular Parchis, la placa de Arduino puede ser usada como controlador de casi todo proyecto electrónico que te propongas llevar a cabo

Sus posibilidades infinitas te proporcionan controlar variables físicas como velocidad, aceleración, temperatura, fuerza, presión entre otras. Estas se convierten en electricidad para ser medidas y utilizadas en todo tipo de diseños

Entorno de desarrollo

El entorno de desarrollo Arduino (IDE, Integrated development environment) está constituido por un editor de texto para escribir el código, un área de mensajes, una consola de texto, una barra de herramientas con botones para las funciones comunes, y una serie de menús. Permite la conexión, por USB, con el hardware de Arduino para cargar los programas y comunicarse con ellos.

¿Que es IDE?

Es un entorno de programación que ha sido empaquetado como un programa de aplicación, es decir, que consiste en un editor de código, un compilador, un depurador y un constructor de interfaz gráfica (GUI). Además en el caso de Arduino incorpora las herramientas para cargar el programa ya compilado en la memoria flash del hardware a través del puerto serie.

Arduino utiliza para escribir el código fuente o programa de aplicación lo que denomina "sketch" (programa). Estos programas son escritos en el editor de texto. Existe la posibilidad de cortar/pegar y buscar/remplazar texto. En el área de mensajes se muestra información mientras se cargan los programas y también muestra errores. La consola muestra el texto de salida para el entorno de Arduino incluyendo los mensajes de error completos y otras informaciones. La barra de herramientas permite verificar el proceso de carga, creación, apertura y guardado de programas, y la monitorización serie:

Por que usar arduino?

● Arduino socializa la tecnología, supongamos que desde hace un tiempo tenemos una buena idea que no se puede llevar a cabo porque necesita un conocimiento de electrónica en mayor o menor medida, pero que actualmente no tenemos. Esa idea, habrá pasado de proyecto a obstáculo.

● Arduino ayuda a poder hacer el proyecto gracias al open source puesto que tenemos mucha información publicada por la comunidad que se ocupa de recopilar y actualizar de forma gratuita y continua en la red

● También gracias a la comunidad disponemos de mucho código y sobretodo de librerías que nos facilitan la programación abstrayendonos de los aspectos más complejos de bajo nivel y pudiendonos centrar en nuestra idea

Ventajas de usar arduino

Hay muchos otros microcontroladores y plataformas de desarrollo, pero Arduino, además de simplificar el trabajo de programación, ofrece:

● Software Multiplataforma: Puede trabajar en todas las plataformas (Mac, Windows, Linux).

● Asequible: Puedes encontrar placas por menos de 15 euros.

● Entorno de programación simple y directo.

● Sencillez: Es muy fácil duplicar y modificar las placas y además es legal, al ser open – source hardware, bajo licencia Creative Commons puedes reunir los componentes y crearte tu propia placa, no pudiendo en este caso llamarla Arduino, nombre registrado para las originales producidas en Italia.

● Flexible: Añadirle shields (módulos) en función del uso que se le vaya a requerir (conexión a Internet, control de motores, etc.) es muy fácil, y dispones de una gran cantidad de ellos para su compra online.

● Software ampliable y de código abierto, bajo licencia Creative Commons

donde se puede utilizar?

● Su aplicación, aunque pudiera parecer limitada a áreas de la ciencia muy especializadas, es en realidad común, al encontrarla en un cajero automático, un calentador de agua, la pluma de un estacionamiento o las puertas de una plaza o supermercado, y es que este tipo de herramientas, que facilitan nuestra vida diaria, están basadas en un pequeño microcontrolador, cuya tarea está dictada por un programa.

¿En

Partes de Arduino

Potencia USB

Parte que procesa toda la información, es donde se graba el código, en el software de Arduino se conoce como “Sketch”.

A través de estos se pueden alimentar componentes que requieran poca alimentación

A través de estos se pueden alimentar componentes que requieran poca alimentación

GND

Abreviatura de "tierra" (en Ingles). Hay varios pines GND en el Arduino, cualquiera de los cuales pueden ser utilizados para conectar a tierra el circuito.

5V y 3.3V

Son los suministros pin 5V 5 voltios de energía, y los suministros de pin 3.3V 3.3 voltios

Analógico

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

Pines Digitales

Estos detectan si hay un Cero lógico. Se utilizan para pulsaciones de botones o dispositivos que mandan o reciben información digital.Los Pines que contiene una línea ondulada soportan PWM (Power o Pulse-Width Modulation – Modulación por ancho de Pulso)

PWM

Actúan como pines digitales normales, pero también se pueden usar para algo llamado Modulación por ancho de pulsos

AREF

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.

Puerto o conector USB

Nos permite conectar nuestra Arduino a la PC, cargar nuestro código y alimentar la tarjeta.

Control de USB

Este circuito integrado es el moderador entre el Microcontrolador y el software o C, es decir, se encarga de convertir la información del Microcontrolador hacia la información que va a la computadora.

Regulador de Voltaje

Permite una salida estable de Cinco voltios independientemente del voltaje de entrada.

Cristal

Da el Ciclo reloj, le marca el pulso o tiempo de trabajo al Microcontrolador para que este trabaje perfectamente.

LED

Está conectado directamente al Pin 13 y contiene su respectiva resistencia, cada.vez que el Pin 13 recibe un Uno (1) lógico ese LED se enciende

LEDs RX TX

Dos pines que emplea el dispositivo para realizar la comunicación por medio del protocolo serial. Los datos, por lo tanto son transmitido en la linea o pin TX y son recibidos por la linea o pin RX

¿Qué se puede realizar en arduino ?

Como antes se mencionó arduino tiene una enorme capacidad ya que es de de carácter libre y abierto en estos proyectos se pueden realizar desde encender una led hasta hacer un dispensador o incluso proyectos mas complejos , una de las ventajas de arduino es sincronizar de manera automática nuestro calendario de Google o el correo de Gmail para que, en base a nuestros eventos, el sistema configure una serie de alarmas, tambien podemos realizar nuestro propio sistema de acceso a casa por medio de huella dactilar, con esto podemos darnos cuenta que arduino puede estar imerso en cualquier ambito de nuestra vida cotidiana lo cual lo hace factible a las necesidades de los usuarios

EJEMPLOS DE PROYECTOS HECHOS CON ARDUINO

EJEMPLOS DE PROYECTOS HECHOS CON ARDUINO

DISPENSADOR GEL ANTIBACTERIAL

Dispensador automatico de Gel

En estos tiempos de pandemias y virus nuevos de los cuales más vale prevenir que lamentar, la higiene es un factor importante que debe ser visto con más relevancia por ende, nos propusimos en realizar un dispensador automático de gel con la herramienta Arduino.

Los dispensadores de gel son la mejor opción en estos tiempos por su fácil uso y su efectividad eliminando el 99.9% de las bacterias comunes.

Dispensador de Gel

Para la realización de este proyecto haremos uso de una placa Arduino Nano ya que por su diminuto tamaño es más práctica su aplicación en una protoboard. También haremos uso de un relay, una mini bomba de agua y un sensor ultrasónica.

Razones del Dispensador

La razón del porqué contar con un dispensador es por su gran utilidad en diferentes sectores de trabajo y por su efectividad en nuestra salud, higiene y bienestar.

MATERIALES UTILIZADOS

Bomba sumergible

Protoboard

Sensor ultrasonico

Relé

1 manguera

Jumpers Hembra-macho

Bateria 9 voltios

Código

int uls = 6; int echo =5; int inter=13; int time; int distancia; //uls es el trig void setup() { pinMode(uls, OUTPUT) ; pinMode(echo, INPUT); pinMode(inter, OUTPUT); }

void loop() { digitalWrite(uls, HIGH); delay(1); digitalWrite(uls, LOW); time = pulseIn(echo, HIGH); distancia = time/ 58.22; if(distancia < 4) { digitalWrite(inter, HIGH); } else{ digitalWrite(inter, LOW); } }

PROCESOS

PROCESOS

PROCESOS

PROCESOS

Video de presentación

CONCLUSIONES

● El uso del dispensador de gel fomenta una mayor frecuencia en la higiene de las manos ya que es más conveniente y accesible.

● El usar arduino incrementa nuestras capacidades creativas y cognitivas.

● El haber hecho este tipo de proyecto da un beneficio al crecimiento personal del tipo de cosas que podemos llegar hacer con nuestro intelecto.

● Este proyecto refleja el avance que tienen las tecnologías hoy en día, al mismo tiempo demostrar que estas se pueden aplicar a cualquier campo y llegar a poder realizar procesos de una mejor manera y más efectiva.

RECOMENDACIONES

● Se recomienda revisar los diagramas de alimentación de los componentes y así evitar daños en los mismos.

● Es indispensable el uso de herramientas adecuadas al realizar proyectos ya que de esta manera su resultados están garantizados.

● Es recomendable tener bien organizada la programación del proyecto ya que es la parte más fundamental para que todo funcione correctamente y que no existan dificultades en el transcurso.

● Se recomienda Tener un lugar de trabajo limpio, evita tener vasos o bebidas cerca que se puedan derramar, si no puedes evitarlo, asegúrate de que estén tapados o alejados.

e-grafias

● Fundación Aquae. (2020, 30 octubre). ¿Sabes qué es un Arduino y para qué sirve?Fundación Aquae. FundaciÃ3n Aquae.

https://www.fundacionaquae.org/wiki/sabes-arduino-sirve/

● ¿Por Qué Usar Arduino? (2019, 15 junio). Aprendiendo Arduino.

https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2019/06/15/por-que-usar-arduino/

● ¿Por Qué Usar Arduino? (2019, 15 junio). Aprendiendo Arduino.

https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2019/06/15/por-que-usar-arduino/

● Muñoz, J. J. L. L. (s. f.). Entorno de programación | Practicas con Arduino.

http://practicasconarduino.com/manualrapido/entorno_de_programacin.html