Páginas:
376
Edición:
1
Fecha de publicación:
11/04/2014
ISBN:
9788426721501
Formato:
17x24 cms
Colección

Taller de Arduino: Un enfoque práctico para principiantes

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El libro que tienes en tus manos pretende ser una guía de autoaprendizaje que te permita conocer lo que es Arduino realizando muchas prácticas ordenadas por dificultad. Aprenderás a manejar dispositivos de todo tipo como sensores de temperatura, luz, presencia, LCD, motores de continua, servos, motores paso a paso (tan utilizados hoy en día en las impresoras 3D). Casi todos los proyectos están simulados con el potente programa de CAD electrónico denominado PROTEUS, para que los pruebes antes de decidirte a montarlos físicamente.

Además, nos adentraremos en el novedoso mundo de Internet de las cosas (IOT) comunicando nuestro Arduino con la red.

Espero que esta aventura que estás punto de comenzar, te ilusione lo mismo que me sucedió a mí cuando descubrí lo que está pequeña plaquita electrónica podía llegar a hacer.

Prólogo …………………………………………………………………………………………… xiii

Convenciones utilizadas en este libro ……………………………………………………. xv

Agradecimientos ……………………………………………………………………………… xvii

Marcas registradas ……………………………………………………………………………xviii

Capítulo 1. INICIO CON ARDUINO DESDE CERO …………………………………………. 1

1.1 ¿Qué es Arduino y para qué sirve? ……………………………………………………… 1

1.2 Configuración e instalación ………………………………………………………………… 5

1.2.1 Instalación del entorno de desarrollo (IDE) ……………………………………. 5

1.2.2 Instalación de los drivers de nuestro Arduino ………………………………… 7

1.2.3 Instalación de los drivers bajo entorno

Windows (XP, Vista, Windows 7 y 8) …………………………………………….. 8

1.3 Una primera práctica: parpadeo de un LED ………………………………………… 10

1.4 ¿Qué tipo de Arduino escoger? ………………………………………………………… 19

1.5 Herramientas útiles para desarrollar tus proyectos …………………………….. 31

1.5.1 Herramientas hardware ……………………………………………………………. 31

1.5.2 Herramientas software …………………………………………………………….. 34

Capítulo 2. EL LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN DE ARDUINO ……………………… 37

2.1 Introducción al concepto de programación ………………………………………… 37

2.2 Cuerpo de un programa en Arduino ………………………………………………….. 41

2.2.1 Estructuras ……………………………………………………………………………… 41

2.2.2 Variables ………………………………………………………………………………… 42

2.2.3 Operadores matemáticos, lógicos y booleanos ……………………………. 44

2.2.4 Estructuras de control: condicionales y ciclos ………………………………. 45

2.2.5 Funciones ……………………………………………………………………………….. 50
Capítulo 3. TRASMISIÓN SERIE EN ARDUINO ………………………………………….. 51

Capítulo 4. LAS ENTRADAS Y SALIDAS DIGITALES …………………………………….. 55

4.1 Funcionamiento de los interruptores, pulsadores y poténciometros …….. 56

4.2 Práctica 1: encendiendo y apagando varios leds …………………………………. 61

4.3 Práctica 2: controlando el encendido de un LED

mediante un interruptor ………………………………………………………………….. 67

4.4 Práctica 3: control de dos semáforos. Un proyecto

completo con LED y pulsadores ………………………………………………………… 71

4.5 Práctica 4: contador de pulsaciones ………………………………………………….. 82

4.6 ¿Qué es eso del PWM? ……………………………………………………………………. 85

4.6.1 Práctica 5: variando la luminosidad de un LED …………………………….. 86

4.6.2 Funcionamiento de un pequeño altavoz ……………………………………… 88

4.6.3 Práctica 6 y práctica 7: haciendo sonar un altavoz ………………………. 89

4.7 Introducción a las interrupciones en Arduino …………………………………….. 93

4.7.1 Práctica 8: control de un LED mediante un pulsador

sin interrupciones …………………………………………………………………….. 95

4.7.2 Práctica 9: control de un LED mediante un pulsador

con interrupciones ……………………………………………………………………. 96

Capítulo 5. LAS ENTRADAS ANALÓGICAS ……………………………………………… 101

5.1 Un poco de teoría analógica. El potenciómetro ………………………………… 103

5.1.1 Práctica 10: el potenciómetro y Arduino …………………………………… 103

5.2 Funcionamiento de un transductor piezoeléctrico …………………………….. 107

5.2.1 Práctica 11: monotorizando un transductor piezoeléctrico ………….. 108

5.2.2 Práctica 12: tocando música con el zumbador …………………………… 110

Capítulo 6. SENSORES BÁSICOS DE LUZ, TEMPERATURA,

DISTANCIA Y PRESENCIA ……………………………………………………. 113

6.1 Práctica 13: funcionamiento de la LDR …………………………………………….. 113

6.2 Práctica 14: funcionamiento del sensor de temperatura ……………………. 116
6.3 Práctica 15: funcionamiento del sensor de distancia por ultrasonidos …. 122

6.4 Práctica 16: funcionamiento de un sensor de movimiento …………………. 126

Capítulo 7. EXTENDIENDO ARDUINO CON LIBRERÍAS ……………………………… 131

7.1 Librerías core ………………………………………………………………………………… 132

7.2 Librerías estándar ………………………………………………………………………….. 133

7.3 Librerías contributivas……………………………………………………………………. 146

7.4 Extendiendo el Arduino con shields …………………………………………………. 147

Capítulo 8. VISUALIZANDO DATOS CON EL LCD……………………………………… 153

8.1 Funcionamiento del LCD paralelo. El HD44780 de Hitachi ………………….. 158

8.1.1 Práctica 17: el HD44780 de Hitachi ………………………………………….. 160

8.1.2 Práctica 18: diseñando caracteres a medida ……………………………… 163

8.2 Funcionamiento del LCD serie ………………………………………………………… 164

8.2.1 Práctica 19: mostrando texto con el LCD serie …………………………… 167

8.3 Funcionamiento del LCD gráfico. El KS0108………………………………………. 168

8.3.1 Práctica 20: utilizando un GLCD ……………………………………………….. 171

8.3.2 Práctica 21: mostrando texto en un GLCD …………………………………. 172

8.3.3 Práctica 22: visualizando nuestras propias imágenes …………………. 176

Capítulo 9. CONTROL DE MOTORES CON ARDUINO ……………………………….. 179

9.1 Funcionamiento de un motor de continua (DC) ………………………………… 179

9.2 Práctica 23: haciendo girar un motor DC ………………………………………….. 182

9.3 ¡Más madera! El puente H y el integrado L293D ……………………………….. 184

9.3.1 Práctica 24: control del giro de un motor DC utilizando el L293D …. 187

9.3.2 Práctica 25: control total de un motor DC utilizando el L293D ……… 190

9.4 Funcionamiento de un motor paso a paso (PAP) ………………………………. 193

9.4.1 Práctica 26: giro de un motor PAP unipolar

utilizando el ULN2003A …………………………………………………………… 197

9.4.2 Librería “Steeper.h”: simplificando las cosas ……………………………… 199
9.4.3 Práctica 27: control básico de un motor PAP bipolar

utilizando el L293D …………………………………………………………………. 201

9.4.4 Práctica 28: utilizando la librería “Stepper.h” en un PAP unipolar … 203

9.5 Funcionamiento de un servomotor (SERVO) …………………………………….. 205

9.5.1 Librería “Servo.h”: simplificando las cosas ………………………………… 205

9.5.2 Práctica 29: control básico de un SERVO …………………………………… 207

9.6 ¡Más caña con el motor brushless! ………………………………………………….. 209

9.6.1 Práctica 30: control básico de un motor brushless ……………………… 212

9.7 Haciéndolo todo más fácil con las shields …………………………………………. 213

9.7.1 Práctica 31: utilizando la Arduino Motor Shield …………………………. 215

Capítulo 10. BUSES DE DATOS ……………………………………………………………. 217

10.1 EL BUS I2C ………………………………………………………………………………….. 217

10.1.1 Práctica 32: utilización de la memoria I2C 24LC512 ………………….. 219

10.1.2 Práctica 33: expandiendo los puertos con el I2C MCP23017 ………. 225

10.1.3 Práctica 34: midiendo el tiempo con el I2C DS1307 …………………… 228

10.2 El bus SPI ……………………………………………………………………………………. 232

10.2.1 Práctica 35: utilizando el potenciómetro digital SPI AD5206 ……… 234

Capítulo 11. COMUNICACIONES INALÁMBRICAS …………………………………… 239

11.1 Comunicaciones inalámbricas XBee ……………………………………………….. 239

11.1.1 Configuración de los módulos XBee ………………………………………… 242

11.1.2 Práctica 36: aviso sonoro inalámbrico …………………………………….. 245

11.1.3 Práctica 37: visualización remota de temperaturas ………………….. 250

11.2 Comunicaciones inalámbricas bluetooth ………………………………………… 253

11.2.1 Configuración de los módulos bluetooth Bee …………………………… 256

Capítulo 12. ARDUINO Y EL INTERNET DE LAS COSAS ……………………………… 261

12.1 Características de la Arduino Ethernet shield ………………………………….. 263

12.1.1 La librería Ethernet ………………………………………………………………. 266
12.1.2 Práctica 38: implementando un Arduino web Server ………………… 269

12.1.3 Práctica 39: comunicándose con Twitter …………………………………. 277

12.2 Características de la Arduino wifi shield …………………………………………. 282

12.2.1 La librería wifi ……………………………………………………………………… 283

12.2.2 Práctica 40: escaneando tu red inalámbrica WiFi …………………….. 285

12.3 El servidor de datos Xively ……………………………………………………………. 290

12.3.1 Práctica 41: monotorizando temperaturas

con el servidor Xively …………………………………………………………….. 294

12.4 El servidor de datos Plotly…………………………………………………………….. 299

12.4.1 Práctica 42: adquisición y visualización de datos en Plotly ………… 301

12.4.1.1 El sensor de temperatura/humedad DHT22 ………………………… 301

12.5 Arduino Yun………………………………………………………………………………… 306

12.5.1 Arduino Yun y el servidor Temboo ………………………………………….. 313

12.5.2 Práctica 43: envío de correos electrónicos con Temboo …………….. 313

12.5.3 Práctica 44: utilizando el sensor DHT22

y una hoja de cálculo con Temboo ………………………………………….. 319

12.5.4 Práctica 45: utilizando el YUN para controlar un LED ………………… 322

12.5.5 Utilizando el YUN y Temboo con el generador

mágico de código …………………………………………………………………. 328

Capítulo 13. ENTORNOS GRÁFICOS DE PROGRAMACIÓN ……………………….. 331

13.1 Entorno gráfico de programación S4A ……………………………………………. 331

13.1.1 Práctica 46: intermitencia de un LED ………………………………………. 334

13.1.2 Práctica 47: variación de la intermitencia de un LED …………………. 336

13.1.3 Práctica 48: control de un LED con un interruptor …………………….. 337

13.1.4 Práctica 49: gobierno de un LED mediante un pulsador virtual …… 338

13.1.5 Práctica 50: control de un semáforo ……………………………………….. 341

13.1.6 Práctica 51: control de un motor Servo …………………………………… 343

13.1.7 Práctica 52: LM35 como termostato ………………………………………. 344
13.2 Entorno gráfico de programación LabVIEW …………………………………….. 346

13.2.1 Práctica 53: control simple de un LED ……………………………………… 352

13.2.2 Práctica 54: lectura y escritura de valores en Arduino ………………. 358

13.2.3 Práctica 55: intermitencia de un LED ………………………………………. 360

13.2.4 Práctica 56: control de una salida analógica PWM …………………… 362

13.2.5 Práctica 57: control de la velocidad y sentido de un Motor DC …… 363

13.2.6 Práctica 58: medida de temperatura con un LM35 …………………… 366

13.2.7 Práctica 59: control de un motor paso a paso (PAP) …………………. 367

13.2.8 Práctica 60: control de un LCD ……………………………………………….. 368

Apéndice I. PROTEUS Y ARDUINO ……………………………………………………….. 373

A color
Páginas:
376
Edición:
1
Año Publicación:
11/04/2014
ISBN:
9788426721501
Formato:
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