Ejemplos Con Arduino
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Ejemplos con Arduino Resumen — El presente informe detalla las experiencias realizadas en el tercer laboratorio para el curso de Programación de Microcontroladores, el cual consistió, a través de la plataforma Arduino, de la lectura de un sensor de temperatura y la visualización en una pantalla LCD de variada información. I. INTRODUCCIÓN La versatilidad que nos ofrece la plataforma Arduino para el desarrollo de diferentes proyectos, ha sido ratificada a lo largo del curso, siendo una de sus ventajas la facilidad para lograr lecturas de diferentes señales, ya sean analógicas o digitales, sin la necesidad de una programación compleja o engorrosa. Este fue el caso para el presente laboratorio, donde se desarrollo mediciones de temperatura ambiente a través de un sensor de temperatura integrado , visualizando los datos obtenidos en una pantalla de cristal líquido o LCD, manteniendo una actualización permanente y precisa de las cifras entregadas al microcontrolador. Para la realización de las experiencias, los componentes más relevantes a utilizar fueron: LM35: sensor de temperatura con una precisión calibrada de 1ºC. Su rango de medición abarca desde -55°C hasta 150°C. La salida es lineal y cada grado centígrado equivale a 10m (V). TIP122: transistor tipo Darlington, donde su elevada ganancia permite conectar la base del microcontrolador y el colector a circuitos de elevada potencia, sin ninguna etapa previa. LCD VT202D: pantalla de cristal líquido, con un sistema de transmisión de 20 carácteres * 2 líneas modulo. Microcontrolador Arduino UNO Motor DC de 12 (V) Potenciómetro 10k (Ω) La interacción entre las experiencias es completa, al agregar cada uno de los componentes mientras se avanza en el desarrollo del laboratorio, manteniendo la simplicidad característica en la programación de la plataforma Arduino. Se considero como principal dificultad, la compleja conexión entre la pantalla y el microcontrolador, la cual no soporto movimientos bruscos en su interfaz, debiéndose ser tratada con especial cuidado. II. EJERCICIO N°1 MEDICIÓN DE TEMPERATURA Con el sensor LM35 de temperatura debemos medir la temperatura ambiente del laboratorio de electrónica, conectando el sensor al Arduino en un pin de entrada análoga.
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Ejemplos con ArduinoResumen — El presente informe detalla las experiencias realizadas en el tercer laboratorio para el curso de Programación de Microcontroladores, el cual consistió, a través de la plataforma Arduino, de la lectura de un sensor de temperatura y la visualización en una pantalla LCD de variada información.
I. INTRODUCCIÓN
La versatilidad que nos ofrece la plataforma Arduino para el desarrollo de diferentes proyectos, ha sido ratificada a lo largo del curso, siendo una de sus ventajas la facilidad para lograr lecturas de diferentes señales, ya sean analógicas o digitales, sin la necesidad de una programación compleja o engorrosa. Este fue el caso para el presente laboratorio, donde se desarrollo mediciones de temperatura ambiente a través de un sensor de temperatura integrado, visualizando los datos obtenidos en una pantalla de cristal líquido o LCD, manteniendo una actualización permanente y precisa de las cifras entregadas al microcontrolador.
Para la realización de las experiencias, los componentes más relevantes a utilizar fueron:
LM35: sensor de temperatura con una precisión calibrada de 1ºC. Su rango de medición abarca desde -55°C hasta 150°C. La salida es lineal y cada grado centígrado equivale a 10m (V).
TIP122: transistor tipo Darlington, donde su elevada ganancia permite conectar la base del microcontrolador y el colector a circuitos de elevada potencia, sin ninguna etapa previa.
LCD VT202D: pantalla de cristal líquido, con un sistema de transmisión de 20 carácteres * 2 líneas modulo. Microcontrolador Arduino UNO Motor DC de 12 (V) Potenciómetro 10k (Ω)
La interacción entre las experiencias es completa, al agregar cada uno de los componentes mientras se avanza en el desarrollo del laboratorio, manteniendo la simplicidad característica en la programación de la plataforma Arduino. Se considero como principal dificultad, la compleja conexión entre la pantalla y el microcontrolador, la cual no soporto movimientos bruscos en su interfaz, debiéndose ser tratada con especial cuidado.
II. EJERCICIO N°1 MEDICIÓN DE TEMPERATURA
Con el sensor LM35 de temperatura debemos medir la temperatura ambiente del laboratorio de electrónica, conectando el sensor al Arduino en un pin de entrada análoga.
Fig. 1 Conexión entre Arduino y sensor LM35.Para convertir la señal de temperatura que nos entrega el sensor LM35 en temperatura en escala Celsius, se realiza un
cálculo matemático, el cual es presentado a continuación:
Temperatura (°Celsius )=5 ∙ analogRead ( pinTemperatura ) ∙10001024
El diagrama de flujos y los códigos de programación diseñados para esta experiencia son presentados a continuación:
Fig. 2 Diagrama de flujo ejercicio N°1.
Fig. 3 Código ejercicio N°1.
III. EJERCICIO N°2 CONEXIÓN PANTALLA LCD
Para visualizar la variación de temperatura que nos entrega el sensor LM35, debemos primero conectar una pantalla LCD al microcontrolador, debiéndose llamar una librería especial para realizar la comunicación entre ellos, llamada LiquidCristal, esta la encontramos en el menú de Arduino, así sabremos que nuestra plataforma podrá reconocer la pantalla y podrá enviar datos desde sus salidas.Debemos considerar un potenciómetro de 10k (Ω) para ajustar el brillo de la pantalla, además de tener siempre en cuenta el datasheet de todos los componentes.
Fig. 4 Diagrama de conexión entre Arduino y LCD.
El diagrama de flujos y los códigos de programación diseñados para esta experiencia son presentados a continuación:
Fig. 5 Diagrama de flujo ejercicio N°2.
Fig. 6 Código ejercicio N°2.
IV. EJERCICIO N°3 LECTURA DE TEMPERATURA CON PANTALLA LCD
Una vez conectada la pantalla y ajustado el brillo de esta, realizamos un programa el cual debe escribir en la pantalla la palabra “temperatura” y además de escribir la temperatura que se está midiendo con el LM35 en Celsius. En esta parte debemos utilizar la ecuación anteriormente mencionada.
Fig. 7 Conexión circuito eléctrico ejercicio N°3.
Fig. 8 Diagrama de flujo ejercicio N°3.
Fig. 9 Código ejercicio N°3.
V. EJERCICIO N°4 LECTURA CONTROL DE TEMPERATURA Y MOTOR
Calculada la temperatura en Celsius y mostrada por pantalla, podemos manejar los datos y utilizarlos en otras aplicaciones, por ejemplo, si deseamos bajar la temperatura de algún artefacto podríamos aplicarle aire frio, para así descender su temperatura y mantener una temperatura máxima. En este ejercicio se utilizo una condición para cuando la temperatura pase el umbral de los 25 grados Celsius se active un motor que perfectamente podría tener un aspa y aplicarle aire al artefacto que lo necesite.
Para activar el motor debemos conectarlo por medio de un transistor TIP 122, de esta forma con una señal del Arduino activar el motor DC, como se muestra a continuación:
Fig. 10 Conexión del motor DC.
Fig. 11 Conexión circuito eléctrico ejercicio N°4.
El diagrama de flujos y los códigos de programación diseñados para esta experiencia son presentados a continuación:
Fig. 12 Diagrama de flujo ejercicio N°4.
Fig. 13 Código ejercicio N°4.
VI. CONCLUSIONES
Si deseamos medir temperatura debemos considerar en los márgenes que trabaja nuestro sensor, ya que por lo general no nos estregara directamente la temperatura en grados Celsius o Fahrenheit, sino que debemos realizar una conversión matemática para tener la medición del sensor en el sistema que deseamos manejar.
Tomando como referencia lo realizado en el laboratorio N°3 podemos mencionar una gama de aplicaciones posibles, una de ellas seria controlar la temperatura de algún artefacto electrónico ya que ellos muchas veces se calientan por el flujo de electrones, es por tanto que necesitan ser refrigerados de alguna forma, si medimos su temperatura y llegado cierto punto activamos una turbina, podríamos perfectamente mantener una temperatura optima.
Es posible mantener una interfaz más amigable entre el microcontrolador Arduino y su programador, al poder visualizar a través de la pantalla LCD los datos obtenidos o procesador, manteniendo así un control óptimo de las condiciones del circuito o del ambiente donde se desea trabajar.
IV. REFERENCIAS
[1] R. Henríquez, Guía de Usuario de Arduino, 1ra ed. Universidad de Córdoba. Argentina, 2009[2] Arduino – HomePage, www.arduino.cc, Open-source electronic prototyping platform allowing to create interactive electronic object, 2013[3] I. Burgillo, Teoría Arduino, Departamento de Tecnología ESO, Costa Rica, 2012[4] A. Alejandre, Electrónica, Seguidores de Clase, Universidad Pontificia de Salamanca, Madrid, 2010[5] M. Margolis, Arduino Cookbook, O’Reilly Media Inc, Estados Unidos, 2011
