Sistemas Embebidos - Arduino - Conceptos Básicos Electrónica

 Clase 1 Intoducción a Sistemas Embebidos S1 RDCE

https://www.youscribe.com/BookReader/Index/3483407/?documentId=5165483

Los Sistemas Numéricos: Un computador es una máquina que procesa información. La ejecución de un programa implica la realización de unos tratamientos, según especifica un conjunto ordenado de instrucciones (es decir, un programa) sobre unos datos. Para que el computador ejecute un programa es necesario darle información de dos tipos:

  • Instrucciones que forman el programa
  • Los datos con los que debe operar ese programa



Uno de los aspectos más importantes relacionado con la información, es cómo representarla. Normalmente se le da al computador en la forma usual escrita que utilizan los humanos, es decir, con ayuda de un alfabeto o conjunto de símbolos, los caracteres.





Taller Conversiones entre Sistemas Numéricos




Taller 2 Desarrolla este Juego Interactivo para que aprendas las compuertas lógicas, tablas de verdad y sus diferentes representaciones, anímate demuestra tus capacidades y conocimientos o hace clic al siguiente enlace https://es.educaplay.com/es/recursoseducativos/933073/compuertas_logicas.htm%C2%A0y%C2%A0Desarrollar 

Clase 2 Sensores – Actuadores – Análisis Funcional y Estructural – Diagramas de Flujo Sistemas Embebidos

https://www.youscribe.com/BookReader/Index/3483408/?documentId=5165485 

Pautas para diseño de PCB (Tarjetas de Circuito Impreso)

http://edublogcircuitosac.blogspot.com/2014/12/pautas-para-el-diseno-de-circuitos.html


A continuación presento enlaces donde puede encontrar algoritmos resueltos en DFD
Hacer Clic en cada enlace relacionado

Algoritmos en DFD Resueltos aquí encuentra el programa en DFD y el Análisis
Miscelanea de Ejercicios DFD  Ejercicios resueltos para clarificar su elaboración
Ciclos  en DFD ejercicios Se presentan los ciclos Mientras que , y Para y su pseudocódigo
Solución de Algoritmos mediante Diagramas de Flujo
Libro Algoritmos resueltos con Diagramas de Flujo

O si quiere aprender a programar con pseudocódigo comparto estos tutoriales de PseInt https://www.youtube.com/watch?v=FvibfpSVFBw

Este es el Manual de Instrucciones DFD https://informaticaic3.webs.com/MANUAL%20DFD%202.pdf

Manual de LPP https://rincondigitalmfb.files.wordpress.com/2010/05/manual-lpp.pdf
Paralelo entre DFD y LPP https://dfdlpp.wordpress.com/paralelo/

Clase 3 IDE -Arduino -Programación Sistemas Embebidos S3 RDCE

https://www.youscribe.com/BookReader/Index/3483409/?documentId=5165486

Documental Historia Arduino

Placas Arduino - versiones

Tipos de placa Arduino


IDE - Entorno de Desarrollo Integrado

https://www.arduino.cc/en/main/software



Ejemplo Blink

Conceptos básicos Arduino

Tutorial Tinkercad  Conceptos básicos Arduino y su simulación (edublogmicros.blogspot.com)

Ingresar a Tinkercad (https://www.tinkercad.com/)

  1. Ingresar a Tinkercad (https://www.tinkercad.com/).
  2. Crear un nuevo circuito.
  3. Arrastrar un Arduino Uno desde la sección de "Componentes" en el menú de la derecha hacia el área de trabajo.
  4. Agregar un Breadboard y ubicarlo cerca del Arduino.
  5. Desde la sección de "Componentes", agregar….
  6. Conectar…
  7. Desde la sección de "Código", agregar el código que generaste para Arduino Uno.
  8. Presionar el botón "Simular" en la esquina superior derecha de la pantalla para comenzar la simulación.

Una vez que hayas realizado estos pasos, podrás ver el circuito en funcionamiento y verificar que el programa funciona correctamente. ¡Espero que esta simulación te sea de ayuda!

 

Instalar  Arduino - Home

Software | Arduino




Video Tutoriales Tinkercad



1.      Arduino con Tinkercad - Desde cero [Capitulo 1] [Salida Digital]

https://www.youtube.com/watch?v=DDPnvmlLNq4

2.      Curso de Arduino desde cero en Español - Capítulo 2 | instalación y prueba

https://www.youtube.com/watch?v=eDD_lqotbFw

3.      Curso de Arduino desde cero en Español - Capítulo 3 | (uso de for)

https://www.youtube.com/watch?v=S_XkSpuqirg

4.      Curso de Arduino desde cero en Español - Capítulo 4 | (manejo de funciones)

https://www.youtube.com/watch?v=wRLpiDKcYrI

5.      Curso de Arduino desde cero en Español - Capítulo 5 |(manejo de arreglos,comunicacion serie, pwm)

https://www.youtube.com/watch?v=EPKJSlyuMkY

6.      Curso de Arduino desde cero en Español - Capítulo 6 | (manejo de IF , lectura de pulsadores)

https://www.youtube.com/watch?v=qzvWiDsJutA

7.      Curso de Arduino desde cero en Español - Capítulo 7 | (SIMULACIÓN EN PROTEUS)

https://www.youtube.com/watch?v=hZpBdwkuGho

8.      Curso de Arduino desde cero en Español - Capítulo 8 | (SOLUCIÓN A ESTE ERROR)

Curso de Arduino desde cero en Español - Capítulo 8 | (SOLUCIÓN A ESTE ERROR) - YouTube

9.      Curso de Arduino desde cero en Español - Capítulo 9 | manejo de LCD

(864) Curso de Arduino desde cero en Español - Capítulo 9 | manejo de LCD - YouTube

10.   Curso de Arduino desde cero en Español - Capítulo 10| lectura y escritura de SD Card,2da parte (864) Curso de Arduino desde cero en Español - Capítulo 10| lectura y escritura de SD Card,2da parte - YouTube

11.   Curso de Arduino desde cero en Español - Capítulo 11 | reprogramar bootloader de arduino(SOLUCION) https://www.youtube.com/watch?v=0wusYv3GLe0

12.   Curso de Arduino desde cero en Español - Capítulo 12 | pines analógicos como digitales https://www.youtube.com/watch?v=ESoZxL9RTUA

13.   Curso de Arduino desde cero en Español - Capítulo 14 | mitos y recomendaciones https://www.youtube.com/watch?v=ulmKPLxLR7Y

Cómo COMPARTIR un PROYECTO en TINKERCAD (circuitos, diseños 3D...) | Actualizado 2021 https://www.youtube.com/watch?v=484jikuhTeA

 

Aplicaciones Arduino con APP inventor (864) APLICACIONES ARDUINO 📱💻👨‍🎓 con APP INVENTOR para MOVIL o CELULAR. Muy fácil de programar!!!! Parte 1 - YouTube

 

Video 1: ARDUINO CON BLUETOOTH, HC-05 con botón, Configuración comandos AT:     • ARDUINO CON BLUET...   

Video 2: ARDUINO BLUETOOTH, HC-05, activar LED con CELULAR:     • ARDUINO BLUETOOTH...   

Video 3: APLICACIONES ARDUINO con APP INVENTOR para CELULAR. Parte 1 :     • APLICACIONES ARDU...   

Video 4: APLICACIONES ARDUINO con APP INVENTOR para CELULAR. Parte 2:     • APLICACIONES ARDU...   

Video 5: APLICACIONES ARDUINO con APP INVENTOR para CELULAR. Parte 3:     • APLICACIONES ARDU...   

Video 6: APLICACIONES ARDUINO con APP INVENTOR para CELULAR. Parte 4:     • APLICACIONES ARDU...   

Video 7: APLICACIONES ARDUINO con APP INVENTOR para CELULAR. Parte 5: Todavía por hacer Vamos a usar la web del MIT, de APP INVENTOR. Os tendréis que registrar para poder hacer las aplicaciones que luego cargaréis al móvil y que comunicarán con Arduino a través del BLUETOOTH.

Los enlaces son los siguientes: https://appinventor.mit.edu/http://ai... dejo las aplicaciones en: https://create.arduino.cc/projecthub/...

Invisibilidad Basura Electrónica y su Impacto con el Medio Ambiente

Clase 4 Conceptos básicos de Electrónica para Sistemas Embebidos S4 RDCE

Observar el siguiente video Conceptos Básicos de Circuitos Eléctricos (https://youtu.be/blGBmuBglPo) y realizar un Mapa Conceptual o Mental 



https://www.youscribe.com/BookReader/Index/3483410/?documentId=5165487

Simbología Electricidad y Electrónica Básica

Conversor de Unidades http://www.convertworld.com/es/




Prácticas de Programación Arduino Uno con Thinkercad





Introducción

Un sistema de control es un conjunto de elementos tangibles o intangibles, que intreactúan entre sí, de manera lógica, ordenada y que contribuyen a un objetivo en particular. Un sistema puede puede ser de lazo abierto o de lazo cerrado. Algunos de esos elementos pueden ser sensores, actuadores, microcontroladores e incluso fórmulas matemáticas o algoritmos.

Un sistema de control es un conjunto de elementos tangibles o intangibles, que intreactúan entre sí, de manera lógica, ordenada y que contribuyen a un objetivo en particular. Un sistema puede puede ser de lazo abierto o de lazo cerrado. Algunos de esos elementos pueden ser sensores, actuadores, microcontroladores e incluso fórmulas matemáticas o algoritmos informáticos.

Tomado de las notas de clase.



El proceso es el fenómeno que ocurre al interior del sistema, ocurre de manera física entre los elementos, es decir que existe un intercambio de masa y energía.

Las entradas de un sistema de control pueden modificar el comportamiento del proceso, a sú vez se le conoce como variable de controlo ó acción de control y es un valor arbitrario que no necesariamente debe ser medible. En contraparte, las salidas son variables que representan el objetivo del proceso, indican si se cumple con lo deseado, deben ser medibles y sus valores dependen del proceso.

El lazo de control abierto puede ser de tipo manual, en el cual es un operario (persona) quien ejecuta alguń tipo de acción sobre el proceso, y también el lazo de control abierto puede ser de tipo automático. En el lazo de control abierto no es necesario usar la información de la salida y la acción de control es prefijada.

El lazo de control cerrado también puede ser de tipo manual y/ó automático; en este caso la acción de control se obtiene con la información de la salida, este tipo de lazo es sensible a las perturbaciones externar del sistema (como por ejempelo una sobre carga eléctrica del sistema dibido a un rayo).

Los diagramas de bloques, presentan una ayuda visual que describe y contiene los elementos que hacen parte de un sistema. A través de ellos es posible representar una planta o sistema completo señalando tanto las entradas como las salidas del mismo, y la interacción de los elementos.

Ejemplos de diagrama de bloques de un sistema de lazo abierto y cerrado:

Lazo Abierto

Lazo Cerrado

TinkerCAD es una herramienta en línea proporcionada por Autodesk. Es de uso gratuito y solo requiere crear una cuenta de usuario con un correo electrónico. Entre sus usos, el más conocido es probablemente el diseño de piezas en 3D. Su interfaz gráfica le permite al usuario arrastrar y posicionar los elementos (sensores, actuadores, motor, etc) que desee para la construcción del circuito. Despúes de crear el código, basta con dar en el botón de Iniciar simulación

Se presenta a continuación una captura de pantalla del simulador de circuitos de TinkerCAD.

Desde un entorno virtual como TinkerCAD es posible simular circuitos que pueden ser testeados, antes de llevarse a cabo en el mundo real; el editor de código integrado a la interfaz del usuario de TinkerCAD, facilita la programación del microcontrolador Arduino y permite ejecutar experimentos sencillos y visualizar el comportamiento de los componentes que conforman un circuito ya sea de lazo abierto o cerrado. En el presente trabajo se desarrollan algunas actividades simuladas, para aplicar los conocimientos vistos durante las clases y recrear procesos de automatización con algunos sensores y actuadores que ofrece el simulador.

Arduino diseña y fabrica placas electrónicas que cuenta con todos los elementos necesarios para conectar dispositivos (sensores, actuadores, etc.) a las entradas y salidas de las mismas. Es decir, es una placa impresa con componentes necesarios para el funcionamiento del microcontrolador, además, facilita su comunicación con una computadora personal a través del puerto serial. Arduino también permite la programación del microcontrolador a través de su IDE, y así contar con un software que facilita la codificación; al ser un software de libre acceso, Arduino cuenta con una comunidad mundial que comparte sus ideas, códigos , diseños y experiencias en la crearción procesos de automatización, domótica, IoT (Internet de las cosas), electrónica, donde siempre hay personas abiertas a respoder preguntas sobre problemas que surgen cuando se está diseñando un circuito.


La imagen es una captura de la IDE de Arduino que permite escribir el ćodigo que llevará en la memoria el Arduino, es decir las instrucciones del funcionamiento del sistema.


Metodología

Se propone realizar simulaciones sistemas de control aplicados a la domótica, a través de la plataforma virtual TinkerCAD que posee entre sus múltiples herramientas el microcontrolador Arduino. Este dispositivo tendrá la tarea de interactuar con las entradas (sensores) y con las salidas (actuadores) para cumplir con los objetivos de control en un sistema de domótica.

La programación por medio de bloques (método gráfico) no está permitida, es necesario presentar las líneas de código propuestas para el funcionamiento del sistema.

Las simulaciones que se deben realizar son las siguientes:

  • Alarma de incendios
  • Detección de intrusos mediante movimiento.
  • Encendido de luces de forma automática.
  • Encendido de luces de forma inalámbrica.
  • Visualizar el nivel de un tanque de agua.

Los requerimientos de entrada deben incluir los siguientes elementos:

  • Teclado 4 x 4
  • Fotoresistencias.
  • Sensor de distancia.
  • Sensor PIR.
  • Sensor de gas.
  • Sensor de temperatura.
  • Sensor de fuerza.

Los requerimientos de salida deben incluir los siguientes elementos:

  • Motor CC.
  • Bombilla.
  • Display de 7 segmentos.
  • Iluminación led.
  • Piezo.

El microcontrolador usado será el Arduino UNO.

Descripción de los elementos

Piezo (Buzzer): es un dispositivo que genera vibraciones de difrentes frecuencias cuando se le suministra una corriente.

Sensor de gas: detecta las partículas de humo en el aire, a través de un resistor en su interior; cuando este elemento entra en contacto con el humo su resistencia cambia y por ende, la corriente que fluye por el circuito.

Sensor de temperatura: Es un componente electrónico que convierten los cambios de temperatura en corriente eléctrica (mv) que son luego acondicionados por equipos eléctricos o electrónicos. Existen muchos de tipos de sensores, pero los más conocidos son los termistores NTC y PTC, termopar y los RTD..

Sensor PIR (Pasive Infrared): Este dispositivo detecta la variación de la radiación infrarroja emitidia por los cuerpos calientes de animales o personas.

Led: Diodo emisor de luz, que permite el paso de la corriente en un sólo sentido, es decir que este “bombillo” ilumina cuando se conecta de manera adecuada el ánodo y el cátodo.

Fotoresistor: Un elemento que cuando entra en contacto con la lúz ambiente, aumenta la resistencia al paso de la corriente; cuando la luz ambiente es nula o llega a un umbral bajo, la fotoresistencia permite el paso de corriente, cerrando el circuito.

Sensor (receptor) infrarrojo: Percibe las señales infrarrojas emitidas por una fuente de luz infrarroja (por ejemplo control remoto).

Control remoto: Emisor de señales infrarrojas.

Sensor de ultrasonido: Este dispositivo envía ondas mecánicas a través de su emisor, y son recibidas por el receptor del dispositivo. El tiempo que tarde en viajar la onda desde el emisor, hasta un objeto y volver hasta el receptor, permite calcular la distancia a la que se encuentra un objeto que se encuentre dentro del perímetro de acción del sensor.

Arduino: es una placa embebida que para este caso en particular, será el controlador de los sistemas simulados. En este dispositivo están cargadas las instrucciones (Código Arduino) de la interacción de los actuadores, sensores y demás elementos, con el microcontrolador y el entorno.


Referencias

1 comentario:

  1. En el siguiente enlace encontrará otros Proyectos con Arduino https://rogerbit.com/wprb/2023/08/luz-automatica-am312/

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Componentes PC - Hardware y aspectos clave para el proceso de ensamble y desensamble

Video Explicativo de Clase lo encontrarán en este enlace  https://drive.google.com/file/d/1_Sneg4c-lilE6zlXnfEpQzn_YSGvTzgo/view?usp=drive_l...