martes, 10 de marzo de 2020

Arduino + Shield multifunción

Arduino es una pequeña tarjeta programable capaz de hacer unas cosas u otras dependiendo de los programas que nosotros carguemos en su memoria. Se conecta al puerto USB del ordenador y mediante un lenguaje propio se escriben los programas y se suben a la placa. Una vez programada no necesita seguir unida al ordenador, se puede desconectar de él y funcionar de manera autónoma (siempre que la alimentemos con una fuente o batería adecuada).

Arduino cuenta con una serie de pines en los que podemos conectar y controlar elementos externos; luces, motores, sensores, etc:

14 pines digitales (numerados de 0 a 13) que se programan individualmente como entrada o salida y  suministran o leen un voltaje alto (próximo a 5v, HIGH) o bajo (próximo a 0v, LOW). Además, en los pines 3, 5, 6, 9, 10 y 11 se puede obtener una señal analógica (PWM) con una precisión de 8 bit.

6 entradas analógicas (numeradas de 0 a 5) que permiten leer un voltaje comprendido entre 0 y 5v con una resolución de 10 bit (suministran un número entre 0 y 1023). Si se desea, también podemos programarlos como entradas/salidas digitales, en ese caso, se nombran como pines 15,...19.


En lugar de usar una protoboard para cablear y añadir  elementos externos, vamos a utilizar un Shield multifunción (k5864195); se trata de una placa que se pincha directamente sobre Arduino y pone a nuestra disposición cuatro diodos LEDs, tres pulsadores, un potenciómetro, un zumbador y un display de 7 segmentos de cuatro dígitos, además, quedan libres varios pines en los que podemos conectar directamente otros dispositivos, por ejemplo: un sensor de temperatura, micro servos, sensores de ultrasonidos, de infrarrojos (sigue línea) e incluso un circuito bluetooth.


Un aliciente adicional para usarlas es su bajo coste, actualmente, se pueden encontrar por un precio inferior a 10 euros (las dos) en ElectroHobby.

Hemos optado inicialmente por un lenguaje de programación visual, mBlock V5.2.0, se trata del lenguaje Scrach adaptado para trabajar con robots y diversas placas tipo Arduino. En el siguiente enlace encontramos las distintas opciones de descarga y la posibilidad de trabajar sin instalación utilizando la versión web:
 

Si optamos por la programación vía web tenemos que instalar mLink (se encuentra en el mismo enlace anterior un poco más abajo) y ejecutarlo antes de abrir la página web.

Sea cual sea la opción elegida, en la pestaña "Dispositivos" hay que quitar el que sale por defecto y añadir Arduino Uno. Además, hemos creado una extensión específica, denominada "multifuncion", que tenemos que incluir una vez que hayamos añadido el dispositivo Arduino Uno . En la imagen adjunta se marcan estos procesos y se pueden ver parte de los bloques de la extensión, serán los que utilizaremos en nuestros programas junto con algunas instrucciones de control del lenguaje.


A continuación podemos ver un primer programa que hace parpadear el LED 1 a intervalos de un segundo. Conectamos la placa Arduino (con el shield) utilizando el cable USB y pinchamos en conectar; en la ventana que se abre seleccionamos "mostrar todos los dispositivos conectables", normalmente aparecerá un puerto COM que será el de nuestra placa. Si todo es correcto el botón Conectar cambiará por Subir y pinchando en él comenzará la carga del programa en la memoria de Arduino, una vez finalizada el LED 1 debe parpadear.



En las entradas posteriores iremos utilizando los diferentes elementos del shield multifunción y los bloques para programarlos.



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