Arduino en español
Circuitos con Arduino - Juan Antonio Villalpando

-- Tutorial de iniciación a Arduino --

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2.- Protoboard.

Para sacarle partida al Arduino es conveniente tener una tarjeta para hacer prototipos, se llaman Protoboard.

Fíjate que las cinco conexiones verticales están unidas. La zona de conexiones de arriba y las de abajo no están unidas entre sí.

Cuidado al poner un componente en horizontal o vertical, si ponemos la resistencia o el LED en vertical estamos cortocircuitando sus terminales ya que las conexiones verticales están unidas.

Si tuviéramos que poner un circuito integrado lo insertaríamos de esta manera.

Hay otras protoboard donde varias líneas horizontales de terminales están unidas, en el dibujo de abajo todos los terminales marcados de rojo en la parte superior están unidos entre ellos y los marcados de azul lo están entre ellos.
Lo mismo con las líneas indicadas de rojo y azul en la parte de abajo.

De esta forma es más fácil tener una conexiones para la alimentación. Ponemos en la línea roja un cable que viene de 5 V y en la azul un cable que venga de GND y ya tenemos alimentación en esa línea horizontal de terminales.

Cuando vayas a trabajar con Protoboard, respeta siempre el color de los cables, rojo para el positivo y negro para el negativo.

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2.- Parpadeo de dos LED

Realizamos esta conexión utilizando dos LED y dos resistencias de 220 ohm.

Recuerda que las filas verticales están unidas:

Modificamos el programa (sketch) blink de esta manera...

/*
  Juan A. Villalpando
  kio4.com
  
  Comentario con varias líneas
 */

// Comentario con una línea.

// Podemos ponerle nombre a los terminales. Aunque no es necesario.

#define terminal12 12 // Al terminal 12 lo llamamos terminal12
#define terminal13 13 // Al terminal 13 lo llamamos terminal13

// En el setup establecemos los parámetros iniciales.
void setup() {
  // Los terminales pueden ser de entrada INPUT o de salidas OUTPUT
  // En este caso serán de salidas.
  // Fíjate que las líneas terminan en punto y coma;
  pinMode(terminal12, OUTPUT);
  pinMode(terminal13, OUTPUT);
  Serial.begin(9600); // Para ver información en el Seria Monitor.
}

// Esto es un loop, un lazo o bucle.
// Lo que hay dentro de loop ser repite continuamente, es decir hace las líneas de su interior y
// luego vuelve a realizarlas.
void loop() {
  digitalWrite(terminal12, HIGH);   // El terminal12 en ALTO, es decir a 5 V
  digitalWrite(terminal13, LOW);    // El terminal13 en BAJO, es decir a 0 V
  Serial.println("Parpadeo");
  delay(1000);              // Retardo
  digitalWrite(terminal12, LOW);    // El terminal12 en BAJO, es decir a 0 V
  digitalWrite(terminal13, HIGH);   // El terminal13 en ALTO, es decir a 5 V
  Serial.println("Intermitente");
  delay(1000);              // Retardo
}

Los LED parpadearán.

Además si vamos a Herramientas / Monitor Serial. (Lo debemos poner a 9660, abajo derecha), veremos la información enviada por las líneas Serial.println

- Debemos poner la velocidad de transmisión del Serial Monitor a 9660 baud.

- Este Arduino admite hasta 32.256 bytes, nuestro programa (Sketch) ocupa 2.688 bytes.

- Si ponemos los diodos sin resistencia limitadora circulará por ellos una intensidad demasiado alta que puede averiar al cabo del tiempo tanto al Arduino como al LED.

- Estos terminales, del 2 al 13, pueden dar en su salida 0 Voltios o 5 Voltios. Solo trabajan en forma digital.

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3.- Monitor Serial.

- Como hemos visto, el Monitor Serial se utiliza muchas veces para consultar el funcionamiento del programa.

- Tenemos en cuenta varios detalles:

void setup() {
pinMode(terminal12, OUTPUT);
pinMode(terminal13, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}

- En Serial.begin(9600); establecemos la velocidad en baudios a la que se transmitirá la información.

- Cuando abramos el Monitor Serial, debe estar configurado para esa velocidad:

- A veces tenemos un programa está configurado con una velocidad Serial.begin(115200); y el Serial Monitor con otro y no vemos la información.

Serial.print("Velocidad: "); Serial.print(vel);
Serial.println("cambia de línea.");

- Para escribir varios elementos con el mismo print, los concatenamos con +

- Serial.println( "Velocidad = " + vel);

- Probar poner todo en el mismo Serial y en distintos:

Ejemplo:

Serial.print("Entrada: "); Serial.print(entrada); Serial.print(" Duty Cycle: "); Serial.print(DutyCycle); Serial.println();
// Línea repetida, mejor así... Probar esta forma:
Serial.println("Entrada: " + entrada + " Duty Cycle: " + DutyCycle);

- NOTA IMPORTANTE:

- El Serial Monitor se suele utilizar mientras se está elaborando el programa para ver los resultados obtenidos y correguir los errores, una vez que el programa esté terminado, funcione correctamente y no necesitemos consultar el Serial Monitor, podemos borrar todas las líneas refererentes a él.
Ya que el Serial Monitor utiliza recursos del microcontrolador y lo hace más lento, además utiliza las conexión RX.

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Enviando datos desde el Serial Monitor.

- Copiamos el siguiente código.

- Vamos al Serial Monitor. Escribimos en el casillero de arriba el 0 o el 1. Pulsamos el botón "Enviar".

- Según escribamos 0 o 1, se apagará o encenderá el LED13.

// Juan Antonio Villalpando
// juana1991@yahoo.com

char val;
int ledPin13 = 13;

void setup() { 
Serial.begin(9600); // Aqui establecemos la velocidad
pinMode(ledPin13, OUTPUT); 
}

void loop() { 
if( Serial.available() )
val = Serial.read();

if( val == '0' )
{ 
digitalWrite(ledPin13, LOW);
} 

if( val == '1' )
{ 
digitalWrite(ledPin13, HIGH);
} 
 
}

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- Conceptos.

- Los diodos LED (Diodo Emisor de Luz) tienen aproximadamente 2 V en sus terminales cuando iluminan.
- Los terminales del Arduino tiene aproximadamente 5V cuando están en estado ALTO.
- Si conectamos un LED directamente a la entrada en ALTO del Arduino, puede dañar tanto al microcontrolador como al LED ya que circulará mucha intensidad del microcontrolador.

- Para evitarlo ponemos una resistencia limitadora en serie con el LED.

- Los valores de tensión de un LED varía con el tamaño, color, método de fabricación... podemos encontrar valores entre 1V y 4V.

- Para realizar los cálculos hacemos la suposición de que el LED tendrá en sus extremos 2V y que consumirá 10 mA, son valores aproximados y típicos para el cálculo.

- La resistencia limitadora tendrá un valor de:

R = (5 - 2) / 10 mA = 300 ohmios.

Siendo:
5 los voltios del terminal en ALTO del Arduino

2 los voltios típicos que tiene un LED en sus extremos cuando está encendido.

10 mA una intensidad típica para que el LED ilumine eficientemente.

El valor de R = 300 ohmios no es crítico, es decir si ponemos una resistencia cuyo valor esté comprendido entre los 150 y los 400 ohmios el circuito funcionará correctamente.

Un valor típico para esta resistencia limitadora es de 220 ohmios.

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4.- Protoboard con fuente de alimentación.

A veces añadimos a nuestro Arduino un módulo, una extensión que necesita más potencia que la suministrada por el Arduino, un ejemplo que veremos más adelante es el mini módulo Wifi.

En estos casos es necesario una fuente de alimentación que dé más potencia que el Arduino.

Una fuente de alimentación básica es esta...

Podemos alimentarla mediante una pila de 9V o mediante un cable USB.

Obtenemos dos tandas de alimentación como se ve en la figura. Podemos configurar mediante los puentes indicados, si las salidas serán de 3,3V o 5V.

Ademas hay otros pines de donde pondremos obtener 3,3V y 5 V, están indicados en el rectángulo verde.

En el dibujo superior, está conectado el puente de la izquierda a 5V y el de la derecha a 3,3 V

Esta fuente se suele utilizar "pinchada" en una protoboard de este tipo...

- De tal manera que podemos tener en la protoboard una tira alimentada con 5V y otra tira alimentada con 3,3V.

- Esta fuente de alimentación puede suministrar hasta 700 mA.

- En vez de alimentar a este módulo con una pila de 9V, la podríamos haber alimentado con una fuente de alimentación de 5V...12V.

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