Sensores, espacialidad y entretenimiento 2017 – 01
Luisa Fernanda Lopera Giraldo
23/01/2017
Clase #1 • kickstarter.com Kickstarter es una plataforma de financiamiento para proyectos creativos de todo tipo: desde películas, juegos y música hasta arte, diseño y tecnología. Kickstarter está lleno de proyectos ambiciosos, innovadores e imaginativos que se hacen realidad gracias al apoyo directo de otras personas.
• instructables.com Instructables es un sitio web especializado en el concepto DIY (hágalo usted mismo)
25/01/2017
Clase #2 Algoritmo: Planteamiento de un problema de forma matemática. Serie ordenada de instrucciones, pasos o procesos que llevan a la solución de un determinado problema.
Preparar una torta 0
No hay dinero 0
No hay ingredientes 0
No se hacerla 0
Trabajar 1
Comprarlos 1
Preguntar 1
No tengo
Ir a la tienda 1
tiempo 0
Pedir domicilio 1
Prestado
Pedirlos 1
0
Internet 1
El vecino no tiene 0 0 010001 01111 011
Mis papás
1
Código binario: El código binario es el sistema numérico usado para la representación de textos, o procesadores de instrucciones de computadora, utilizando el sistema binario (sistema numérico de dos dígitos, o bit: el "0" /cerrado/ y el "1" /abierto/).
Hominización: Evolución, además de biológica, cultural
Tecnología: La tecnología es el conjunto de conocimientos técnicos, científicamente ordenados, que permiten diseñar y crear bienes, servicios que facilitan la adaptación al medio ambiente y la satisfacción de las necesidades esenciales y los deseos de la humanidad. Tecnología Arte Diseñadores Artistas Arquitectos
Técnica Ingenieros
Social Antropólogos Sociólogos Filósofos
30/01/2017
Clase #3 Voltaje:
Arduino:
es una fuerza electromotriz o una fuerza por la cual se mueven los electrones. Se usa para indicar presión eléctrica. La tensión o voltaje se mide en voltios (V).Es la fuerza de repulsión o presión entre los electrones y entre mayor sea esta presión mas electrones fluyen.
Es una plataforma de prototipos electrónicos de código abierto (open-source) basada en hardware y software flexibles y fáciles de usar.
Amperaje: Se define como la cantidad de corriente o flujo de electrones que fluyen por un conductor. Su unidad de medida son los amperios (A)El amperaje o corriente eléctrica es directamente proporcional al voltaje. Significa que mientras esta crece o decrece la corriente lo hace en igual magnitud.
Está pensado para artistas, diseñadores, como hobby y para cualquier interesado en crear objetos o entornos interactivos. Arduino puede sentir el entorno mediante la recepción de entradas desde una variedad de sensores y puede afectar a su alrededor mediante el control de luces, motores y otros artefactos. www.arduino.cc
Pines digitales (output)
Datos (imput)
Microcontrolador Fuente de alimentación externa Pines análogos (output)
Didácticas electrónicas I+D empresa dedicada al diseño, importación y distribución de tecnología orientada a la educación y desarrollo de prototipos rápidos. Sede principal: Calle 48D N°65A-35 PBX: 57(4) + 322 50 71
1/02/2017
Clase #4
Arduino Historia
• Nació en 2005 como un proyecto educativo
• El nombre viene del nombre del bar Bar di Re Arduino donde Massimo Banzi pasaba algunas horas • Para su creación participaron alumnos que desarrollaban sus tesis como Hernando Barragan y David Mellis quien desarrollo la plataforma de programación Wiring con la cual se programa el microcontrolador
Transmedia: De un medio a otro PWM: Modulación por ancho de pulsos. controla la energía de inercia. Esta acción tiene en cuenta la modificación del proceso de trabajo de una señal de tipo periódico. Puede tener varios objetivos, como tener el control de la energía que se proporciona a una carga o llevar a cabo la transmisión de datos.
Tipos de Arduino • Arduino Uno: El arduino uno, es la versión mas cómoda y sencilla de usar, por lo que también es el mas vendido de toda la familia de arduinos además de ser el primero que salió al mercado
Arduino / Genuino Uno es una placa electrónica basada en el ATmega328P ( ficha técnica ). Cuenta con 14 pines digitales de entrada / salida (de los cuales 6 se podrán utilizar como salidas PWM), 6 entradas analógicas, un cristal de cuarzo de 16 MHz, una conexión USB, un conector de alimentación, una cabecera ICSP y un botón de reinicio. Contiene todo lo necesario para apoyar el microcontrolador; basta con conectarlo a un ordenador con un cable USB o la corriente con un adaptador de CA a CC o una batería para empezar
• Arduino Leonardo Es una placa con un microcontrolador ATmega32U4 con un un diseño mucho más sencillo y económico.
Dispone de puerto USB nativo por lo que podemos comunicar nuestro ordenador a Arduino al mismo tiempo que establecemos comunicación con otro dispositivo. También permite a la placa ser utilizada y programada como un dispositivo de entrada para emular un teclado, ratón, joystick, etc.
Mayor número de entradas analógicas, Arduino Leonardo dispone de 12 en lugar de las 6 disponibles en modelos anteriores.
Especificaciones
20 pines de Entrada/Salida, todas ellas configurables como digitales. 7 de ellas con capacidad PWM. 12 pueden ser utilizadas como entradas analógicas con una resolución de 10 bits.
• Arduino Mega El Arduino Mega es una placa electronica basada en el ATmega1280 ( ficha técnica ). Cuenta con 54 pines digitales de entrada / salida (de los cuales 14 se pueden utilizar como salidas PWM), 16 entradas analógicas, 4 UARTs (puertos serie de hardware), un 16 MHz oscilador de cristal, una conexión USB, un conector de alimentación, una cabecera ICSP, y un botón de reinicio. Contiene todo lo necesario para apoyar el microcontrolador; basta con conectarlo a un ordenador con un cable USB o la corriente con un adaptador de CA a CC o una batería para empezar. La Mega es compatible con la mayoría de los shield para el Arduino Duemilanove o Diecimila.
Características: •
Microcontrolador
ATmega1280
•
Tensión de funcionamiento
•
Voltaje de entrada (recomendado)
•
Voltaje de entrada (límites)
6-20V
•
E / S digitales prendedores
54 (de los cuales 15 proporcionan salida PWM)
•
Pines de entrada analógica
dieciséis
•
Corriente continua para Pin I / O 40 mA
•
Corriente CC para Pin 3.3V
•
Memoria flash
•
SRAM
•
EEPROM 4 KB
•
Velocidad de reloj
5V 7-12V
50 mA
128 KB de los cuales 4 KB utilizado por el gestor de arranque
8 KB 16 MHz
• Arduino Lilypad El Arduino LilyPad es una placa diseñada para llevar en la ropa y textiles electrónicos. Puede ser cosida a la tela y, de manera similar, montarse con baterías, sensores y dispositivos de interacción con hilo conductor.
Consistente en un ATmega 328 con el gestor de arranque Arduino y un mínimo número de componentes externos para mantenerlo lo más pequeño y simple posible. La tarjeta funciona desde 2 a 5V.
• Arduino Nano Es mucho más pequeño que el Arduino Mega. Está basado en el micro controlador ATmega328 y tiene una entrada mini-USB a través de la cual se puede subir el código fuente para la ejecución de los comandos. Viene con 14 puertos digitales de entrada/salida, 8 puertos analógicos, una memoria de 16 KB, 1 KB de SRAM y 512 bytes de EPROM. Su ClockSpeed es 16 MHz Funciona con un voltaje que puede estar en el rango de 7 a 12 voltios. Entrega una corriente de 40 mA
• Arduino Mini
• Es una tarjeta adecuada para ser montada y usada en prototipos pequeños.
• Se puede considerar una versión miniatura de la tarjeta Arduino UNO. • Esta es la tarjeta mas barata en su grupo.
• Maneja un voltaje de operación de 5 V, se alimenta con un voltaje de 7 a 9 V. Cuenta con 8 entradas análogas, y 14 entradas y salidas digitales. • Tiene unas dimensiones de 3 x 18 cm.
• Arduino Micro Es la evolución del arduino Leonardo ya que utiliza el mismo chip ATmega32u4 pero en formato mucho más pequeño de tan solo 48x18mm. Una de las mayores ventajas de este chip es que dispone de un puerto USB nativo que permite entre otras cosas evitar tener un conversor serie/USB y además poder programar la placa como un teclado o un ratón.
• Arduino Esplora • ¿Qué es? : La Arduino Esplora es una placa microntroladora derivada de la Arduino Leonardo. La Esplora difiere de todas las placas Arduino predecesoras en que lleva incorporados un número de dispositivos sensores listos para usar. Está diseñada para gente que quiere entrar en el mundo de Arduino sin tener que aprender antes electrónica. • Al igual que el arduino Leonardo, la Esplora utiliza un microcontrolador AVR y conexión micro USB capaz de actuar como un dispositivo USB cliente, como un ratón o un teclado. • Se encuentra principalmente como placa madre para controles de robot de todo tipo según el nivel del programador, sean robots caseros simples, hasta drones, sin embargo, su conexión USB permite otras posibilidades de usos. • Al ser un dispositivo programable a gusto para ser empleado como USB cliente, lo que facilita la conexión del dispositivo como si fuera un mouse, teclado externo.
• Arduino Pro Esta diseñado para su instalación semipermanente en objetos o exposiciones. Tiene un microcontrolador atmega328 El tablero viene sin los cabezales pre-montados, permitiendo el uso de varios tipos de conectadores o soldadura directa de alambres. Las versiones de 3.3V del Pro se pueden alimentar con una batería.
Partes • 14 pines de entrada y salida • 6 pines analógicos • 6 salidas pwm • Conector de batería • Botón Encendido
• Botón Reinicio • Agujeros para montar un Jack de alimentación • Cabezal icsp • Cabezales de pin
• Arduino Ethernet Permite la monitorización de señales en modo remoto haciendo uso de la comunicación de protocolo TCP/IP características de una red ethernet es una placa basada en el microcontrolador ATmega328 al igual que el modelo Arduino UNO. Dispone de 14 pines I/O, 6 entradas analógicas, un cristal de 16MHz, un conector de red RJ45, conector de alimentación, un zócalo ICSP y un pulsador de RESET. Es la combinación en una sola placa de un Arduino UNO y una Ethernet Shield para los proyectos que necesiten de menor espacio físico.
El módulo Arduino Shield Ethernet tiene una conexión RJ-45 estándar, con un transformador de línea integrado. Tiene una ranura para tarjetas micro-SD, que se puede utilizar para almacenar archivos para servir a través de la red. Es compatible con las placas Arduino/Genuino Uno y Mega (utilizando la Biblioteca Ethernet). El lector de tarjetas microSD es accesible a través de la Biblioteca SD.
• Arduino Mega ADK El Arduino Mega ADK tiene como referencia el Arduino Mega 2560 estándar con la diferencia de que añade un puerto USB, para poder aguantar el firmware de Android Open Accessory Development Kit (ADK), permitiendo de esta manera programar y controlar prototipos, robots o proyectos de domótica desde sistemas Android.
Microprocesador ATmega2560. Controlador USB host compatible con Google Android. Microprocesador Atmega8U2 programado como convertidor USB-serial. Tensión operativa: 5 V. Tensión de alimentación (recomendado): 7-12 V. Tensión de alimentación (límites): 6-20 V. 54 entradas/salidas digitales (14 de estas se pueden utilizar para salidas PWM para control de la velocidad de un motor CC por modulación de pulsos). 16 entradas analógicas para sensores de robots. Corriente continua máxima para las entradas/salidas: 40 mA. Corriente continua máxima para los pins de 3,3V: 50 mA. Flash memory 256 KB (el bootloader usa 8 KB). SRAM 8 KB; EEPROM 4 KB. Velocidad del reloj: 16 MHz.
5/02/2017
Clase #5 Primera experiencia con Arduino UNO Instrucciones NO Desconectar cuando el LED titíla ni conectado al programa, Tocar micro procesador
Mojar SI Guardar en la caja o en bolsa electroestática (Recomendación: Comprar caja para guardar todo) Puertos USB Azul --------- 3.0 (El más rápido) Plata -------- 2.0 Negro ------- 1.0 Un puerto para mouse (No usar)
1. Conectar el cable al Arduino 2. Conectar el cable al computador 3. Instalar 4. Abrir programa Arduino (Tools --- Port --- Com3)
Help ------- Ayuda Abrir programa: File ---- Example ---- Basic ---- Blink
Qué representa cada color para programar el arduino
Gris: Comentarios // Azul: Orden- Verbo - Acción Rojo: Qué? de esa acción – sustantivo siguiente al verbo
Amarillo: Complemento Negro: Cantidad Void: Contenedor vacío Setup: Configurar – Preparar
{ } -------- Punto – Decir frases // ---------- Comillas , ------------ Coma – Amarrar – Conectar ; ------------- Punto seguido
Loop ------ Repetitivo ----- Cíclico Todo output es un pin digital
High -------- Prendido --- 1 Low --------- Apagado --- 0
Delay ------------ Retrasar – Demorar (1000) --- 1 segundo Programamos la duración de encendido y de apadado de un led, usamos el programa fritzing para verlo de forma gráfica
www.fritzing.org (Tutor dinámico)
Espacios: ร ltimo color que se pierde: Rojo es la onda que mรกs estรก, la que mรกs gasta, ilumina menos, mรกs se capta
LED
-
+
GND: Tierra (Negativo) Pines digitales: 13
Fotocelda
Power: 5v Pines anรกlogos: A2
File ---- Example ----- Analog ------ Imput
8/02/2017
Clase #6 Presentación de proyectos - Prototipo 1 --- Filtros ------ Prototipados Pros – Contras
- Prototipo 2 ---- Dibujos --- Partes ---
----- $
- Prototipo 3 ----- Primer maqueta – 80% No funciona 20% Funciona (Solo a veces o se puede mejorar)
- Prototipo 4 ---- Feedback – Opiniones subjetivas La mayor retroalimentación posible Filtros Pruebas de esfuerzo
Proyecto: Láser que escribe Contras • Conocimiento en programación • Sobrecalentamiento • Tiempo de funcionamiento • Sincronización de lásers
• Cantidad de lásers a usar • Motor lo suficientemente veloz • Tiempo de espera entre frase y frase
• Ubicación del proyector • Costos • Voltaje necesario para poder verse y suficiente para no quemar
13/02/2017
Clase #7 Primer circuito complejo Servo Cables 1. Negro o café: Polo a tierra 2. Rojo: Polo energía 3. Amarillo o naranja: Datos (No rotar la cabeza del servo, este a diferencia del stepper u otro motor de paso, tiene ángulos limitados)
Potenciómetro Controla la corriente. Se usa en las perillas de las Fender. Sus grados de inclinación coinciden con los grados del servo.
Material resistivo
Terminal
Flecha o cursor
Terminal variable
Terminal
Protoboard Canales – Vías - Ground - Tierra + Energía
Instrucciones 1.
Tomar tres jumpers macho macho
2.
Conectar los jumpers al servo con sus respectivos colores
3.
Marcar la protoboard con positivo (+) y negativo (-)
4.
Conectar el jumper rojo (energía) en positivo y el café (tierra) en negativo dejando el primer espacio libre
5.
Conectar el potenciometro de forma horizontal (Los canales perpendiculares son canales abiertos, ya se le pueden pasar datos)
6.
Tomar dos jumpers nuevos, conectarlos en las terminales externas del potenciometro
7.
Llevar jumpers uno a positivo y otro a negativo
8.
Conectar un nuevo jumper en el canal de la terminal variable del potenciometro en la protoboard
9.
Llevar el jumper al pin análogo A2 en el arduino
10. Tomar el jumper amarillo (de datos) del servo y conectarlo en el arduino en el pin digital9 11. Conectar el arduino al computador 12. Ponerle la élice al servo
13. Tomar dos jumpers nuevos 14. Conectar uno en positivo y otro en negativo, en el primer espacio 15. Llevarlos al arduino, positivo en el poder (5v) y negativo a tierra (GND)
1
2
3
4
5
6
7
8
10
11
9
12
15
13
14
Circuito para mover el servomotor con el potenciometro
16. Abrir programa arduino File ---- Example ---- Servo ---- Knob
(Sweep – Se mueve solo)
Reemplazar por “2” //potpin = Potenciometro
//Void = Vacío para llenar setup = Configuración //attach = agrupar un hilo
//loop = repetitivo - cíclico
15/02/2017
Clase #8 Circuito Complejo 1. Arduino
Cerebro
2. Fotocelda
Ojos (input)
File ----- Examples ------ Basic ------- AnalogReadSerial
Copiar y pegar en “Knob”
3. Servo
Brazos (output)
Click
Para medir la luz en el ambiente
Si se superan los 400 lĂşmenes, el espacio es agresivo
Resistencias
2%
www.wevolver.com Plataforma mรกs convencional de proyectos
20/02/2017
Clase #9 Sensores Sensor de temperatura y humedad DTH11 El DHT11 es un sensor que proporciona una salida de datos digital. Lee la temperatura y humedad que existe en el ambiente, posee unos filamentos que censan los datos y arrojan valores. Este sensor tiene un puerto de energĂa, uno de datos (out) y un polo a tierra, deben conectarse de la forma correcta para no provocar un corto. Posee un jumper encordado, que es mĂĄs seguro para que no se desconecte. Para poder leer datos desde este sensor es necesario descargar una librerĂa, y usar una resistencia.
Arduino sensor de temperatura DHT11 Librería (Generalmente en un ZIP) 1. Crear carpeta en el escritorio 2. Meter el ZIP 3. Descomprimir 4. Abrir carpeta DHT 5. Copiar 6. Abrir disco local C – Program(x86) – Arduino – libraries Pegar 7. Abrir Arduino File – Examples – DHT sensor library 8. Abrir nuevo, borrar y pegar el nuevo código 9. Checkear Siempre hay posibles errores.
22/02/2017
Clase #10 Sensor de movimiento Domo blanco, que se puede tocar, mini fotocelda que no se debe tocar porque se daĂąa el sensor. EnergĂa en 5v, datos en pines digitales y tierra en GND. Detecta la diferencia infrarroja. Es sencillo y no requiere ninguna librerĂa ni resistencia.
Sensor de humedad directa Es de los mås complejos que existe porque es muy exacto. Su forma le permite enterrarse en el suelo, cuenta con dos lados, cada uno recoge un valor diferente y luego se comparan. Contiene un controlador (intermediario – negociante) que regula la información del sensor, la procesa y la lleva al arduino. 5V
-
Tierra
GND
-
Tierra
x
No se conecta
Analog
-
Datos
Sensor de presión atmosférica Mide la presión existente en el aire (PSI). PSI: Libra por pulgada cuadrada, cuantas libras de peso me ejerce la presión
Entre más altura menos presión.
Sensor de presión directa (Vásculas, celulares, superficies táctiles)
Temperatura: El ser humano puede aguantar hasta 40 grados centígrados. El cuerpo cuerpo normalmente está en 37 grados, si se baja de esta temperatura el ser humano se marea porque el cuerpo trata de equilibrar el termostato corporal. Cuando se sube la temperatura, el cuerpo se expande, suda, se deshidrata. En la ciudad, el poblado, envigado y sabaneta son los lugares con más contaminación por la dirección del viento.
Sensor de bluetooth (Libre, open source, gratis) Permite la conctividad, realizar comunicaciones inalambricas con otros dispositivos máximo a 10mts de distancia, no funciona con IOS. Cuenta con dos bandas, RXD (output) que recibe y TXD (input) que transmite, envía.
Como es una señal pueden haber interferencias. A diferencia del infrarrojo, el bluetooth transpasa. Por otro lado, el radio es una frecuencia lenta pero extensa.
Micrófono Es de los sensores más delicados, no se debe golpear el micrófono para que las microfibras no se dañen. Calidad del sonido: Mp3 Se pierde sonido, corta bajos y altos WAV Buen sonido (SoundCloud, LP, Blu Ray)
+ (5V) - (GND)
Datos (análogos)
RFID Lee el microchip interior de las tarjetas, y el id de cada chip, transfiere, copia y muestra la informaciรณn. Requiere un MOSI (El que revisa) y un MISO (Usuario, crea multiples identidades).
SDA SCD
Protocolos: Manual de seguridad, normas, deberes
27/02/2017
Clase #11 Presentaciones de los proyectos - Mesa CNC - Pecetron 3000 (Automatizador de alimentos para peces) - Casco del Caballero de Arkham - Mutant doll (carro controlado por conexión Bluetooth) - HelmetOP (Intercomunicador de casco) - Lindura (Dispensador de dulces) - HexaBot - Sonidos a partir de diferentes elementos - Silla
Mesa CNC
El controlador de las máquinas CNC recibe instrucciones de la computadora (en forma de códigos G y códigos M) y mediante su propio software convierte esas instrucciones en señales eléctricas destinadas a activar los motores que, a su vez, pondrán en marcha el sistema de accionamiento.
1/03/2017
Clase #12
Primera visita al laboratorio
Mesa CNC – Valoración de la idea Dead Lines 8 de marzo: Descargar programas, aprender a usarlos y saber como funcionan, convertir una imagen a vector y de vectores a código g. 15 de marzo: Vincular cámara con el programa 22 de marzo: Hacer planos de la estructura de la mesa y tener los materiales para construirla 29 de marzo: Tener lista la estructura de la mesa Materiales y precios: $76.000 Motor Pasos Bipolar Nema17 $8.000 Acoples Flexibles 8mm - 5mm $5.500 Tornillos D8mm- L30cm/ 8mm*giro + Tuerca+Camisa+M3 $12.000 12 Rodamiento lineal de bolas 8mm $7.800 5 Eje acerado 8mm 40cm $8.000 2 Soporte Eje 8mm $14.000 1 Shield CNC + (3) A4988$84.000 1 Fuente 12V 2A4 Sujetador Cama Fresado $35.000 1 Arduino UNO R3 $12.000 3 Rodamiento 8mm 15 Cables Jumper Hembra-Macho 20 Tornillo madera 40mm 24 Tornillos M4 x 25mm 12 Tornillos M3 x 30mm $180.570 1 Dremmel 3000 Mototool6 Tabla MDF 30cm x 7 cm / 18mm 1 Tabla MDF 20cm x 20cm / 18mm1 Tabla MDF 20cm x 4 Bitácora. Sensores y espacialidad| Valentina Chaverra 10cm / 15mm 1 Tabla MDF 10cm x 5,5cm / 18mm1 Tabla MDF 13cm x 10cm / 15mm 1 Tabla MDF 10cm x 7 cm / 18mm Presupuesto $500.000 - $550.000
6/03/2017
Clase #13 Presentación final del desarrollo del proyecto CNC Cam Objetivo: Diseñar una máquina capaz de identificar lo que se observa por medio de una cámara para luego convertirlo a vectores y retratarlo o cortarlo y que además se le puedan enviar otras imágenes para que cumpla con las mismas funciones. Dead Lines 5 de abril Realizar la parte estética de la cámara. 12 de abril Terminar la apariencia de la máquina. Prototipos y ejemplos