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domingo, 7 de agosto de 2022

Arduino 04 Semáforo

3 LEDs externos


22-08-08


     Aquí te presentamos cómo elaborar un simulador de semáforo con Arduino.
     Lo que en realidad hacemos es extender la aplicación Blink a tres canales.
Conexiones al Arduino de los tres LEDs del semáforo.


Aquí te muestro el video de cómo conectar y jugar con los valores de duración de los destellos de cada LED.

     Te mostramos a continuación el programa.

     Inicio del programa. Copia desde aquí a tu sketch del programa Arduino.
/*
  SEMÁFORO SENCILLO por Darío Aguirre 2022

  Este programa enciende el led durante 1 segundo y lo apaga otro tanto de modo repetido.

  Prácticamente todas las tarjetas Arduino tienen un LED integrado que podemos controlar.En el UNO, MEGA y ZERO
  el LED está amarrado al pin 13, en MKR1000 en el pin 6. LED_BUILTIN es la instrucción para activar el LED
  independientemente de qué tarjeta se esté usando.
  Si necesita saber qué pin corresponde al LED en una tarjeta en particular
  verifique los aspectos técnicos de la tarjeta aquí:
  https://www.arduino.cc/en/Main/Products

  modified 8 May 2014
  modified 2 Sep 2016
  modified 8 Sep 2016
  Modificado por Darío Aguirre 4 de julio 2022

  Este ejemplo de código es de dominio público.

  https://www.arduino.cc/en/Tutorial/BuiltInExamples/Blink
*/

// activa las funciones de activación (setup) una vez que presionas el botón de reset
void setup() {
  // inicializa el pin digital LED_BUILTIN como una salida. Equivale al pin 13 de la tarjeta.
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  pinMode(12, OUTPUT);
  pinMode(11, OUTPUT);
  pinMode(10, OUTPUT);
}

// el ciclo de encendido-apagado del LED corre continuamente hasta que se desconecta la tarjeta y vuelve a activarse al encenderla.
void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);   // Enciende el LED (HIGH indica que se activa el voltaje)
  delay(1000);                       // para el primer LED, verde
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);    // apaga el LED haciendo que el voltaje sea bajo (LOW).
  delay(1000);                       //   
                                     // 
  digitalWrite(12, HIGH);   // Enciende segundo LED, amarillo
  delay(1000);              // 
  digitalWrite(12, LOW);    // 
  delay(1000);  

  digitalWrite(11, HIGH);   // Enciende segundo LED, amarillo
  delay(1000);              // 
  digitalWrite(11, LOW);    // 
  delay(1000);                

  digitalWrite(10, HIGH);   // Enciende segundo LED, amarillo
  delay(1000);              // 
  digitalWrite(10, LOW);    // 
  delay(1000); 
}
Fin de programa

     Aquí te dejo un video que hice con el simulador de thinkercad. En esta plataforma se puede programar de diferente manera, pero el resultado es semejante.


Diviértete.

D. R. 2022 Darío Aguirre


Arduino 03 Conectar un LED externo

Conectar un LED externo


Dr. Héctor Darío Aguirre Arvizu
22-07-25


     Conectar la interfaz al mundo externo es lo más importante.
     Habría dos tipos de conexiones externas: entradas para recibir información del mundo por medio de sensores, y salidas, para ejercer control sobre dispositivos como LEDs, motores, actuadores y otros.
Conectar un LED al Arduino es relativamente fácil.
Circuito Electrónico de LED externo.

Es cuestión de elegir una terminal de salida de las 13 disponibles, asignarla como tal en la zona de programación y ejecutar el programa que encendería el LED pero también lo apagaría.
Conectemos un LED externo en una tarjeta de prueba y llevemos sus terminales por medio de cables hacia las terminales 13 y GND (tierra). Asegurémonos de que usamos un resistor de al menos 180 ohmios en serie con el LED, en nuestro caso usaremos 220 ohmios. Se ve en la anterior imagen el circuito.
Aquí hemos utilizado un diagrama pictórico generado en la plataforma Thikercad. Te anexo el video en donde se explica le mejor manera la conexión y funcionamiento.

Para activar el LED estamos usando el programa Blink (destello).
A continuación te doy el programa, que puedes copiar directo de esta publicación y colocarlo en un sketch de Arduino.
Copia desde aquí todo lo que está en letra pequeña.
/* Blink o Destellador Modificado por Darío Aguirre 2022 Este programa enciende el led durante 1 segundo y lo apaga otro tanto de modo repetido. Prácticamente todas las tarjetas Arduino tienen un LED integrado que podemos controlar.En el UNO, MEGA y ZERO el LED está amarrado al pin 13, en MKR1000 en el pin 6. LED_BUILTIN es la instrucción para activar el LED independientemente de qué tarjeta se esté usando. Si necesita saber qué pin corresponde al LED en una tarjeta en particular verifique los aspectos técnicos de la tarjeta aquí: https://www.arduino.cc/en/Main/Products modified 8 May 2014 by Scott Fitzgerald modified 2 Sep 2016 by Arturo Guadalupi modified 8 Sep 2016 by Colby Newman Modificado por Darío Aguirre 4 de julio 2022 Este ejemplo de código es de dominio público. https://www.arduino.cc/en/Tutorial/BuiltInExamples/Blink */ // activa las funciones de activación (setup) una vez que presionas el botón de reset void setup() { // inicializa el pin digital LED_BUILTIN como una salida. Equivale al pin 13 de la tarjeta. pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); } // el ciclo de encendido-apagado del LED corre continuamente hasta que se deconecta la tarjeta y vuelve a activarse al encenderla. void loop() { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // Enciende el LED (HIGH indica que se activa el voltaje) delay(1000); // espera por un segundo: aquí son mil milisegundos. digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // apaga el LED haciendo que el voltaje sea bajo (LOW). delay(1000); // espera por un segundo, y se regrasa a ejecutar el ciclo o // bucle "void (loop)" hasta que quitemos la fuente de voltaje. }
Hasta aquí el programa.

Que te diviertas.
D. R. 2022 Darío Aguirre.

lunes, 23 de marzo de 2020

¿Qué es un robot?

Componentes de un robot



Dr. Héctor Darío Aguirre Arvizu
20-03-23

     La robótica es el estudio y aplicación de la automatización, empleando conocimientos científicos y técnicos, aunando a una programación y, en la actualidad, con inteligencia artificial.

     El robot es una máquina o mecanismo capaz de realizar tareas de forma automática sin la intervención directa del ser humano. Ello le permite tener diversas aplicaciones en las que no puede trabajar el ser humano, por ser peligroso, o que realice actividades que al humano le pueden ser aburridas, las haría más lentas o con baja precisión. Es decir, el robot realiza tareas con precisión y alta velocidad.
     La gran diferencia entre un robot y un autómata es que el primero toma decisiones basado en los resultados de su propio actuar o considerando variables que captará por medio de sus sensores o atrayendo hacia sí información de otros lugares. En cambio el autómata realizará la misma acción siempre hasta que se acabe la energía.


     A continuación indicamos las diez partes básicas con que debe contar un robot para considerarse tal. Si alguna de las partes falta lo más seguro es que no se trata de un robot, sino de un autómata simple.

     
     a) Hardware:

     1) Fuente de alimentación o fuente de energía, que puede ser una pila sencilla o una fuente más compleja que transforma la energía eléctrica de voltaje de 120 o 220 V C. A. en D. C. utilizable. Proporciona la energía adecuada para que el mecanismo se mueva. Si son pilas le darán un cierto grado de dependencia, pero estará la desventaja de que hay que cambiarlas o recargarlas. 
      La fuente de potencia permite entregar grandes cantidades de energía para funciones de largo plazo.
Pilas voltaicas
Fuente de voltaje regulado

     2). Estructura de soporte, que puede ser la base del mecanismo, por ejemplo el soporte de un brazo mecánico, o pueden ser las patas de un robot caminante.

Brazo mecánico, con base para pilas.
Hexápodo, sus patas son el soporte y el actuador.
Robot bípedo, se apoya en sus dos pies.
     3) Motores, que transforman la energía proporcionada en movimiento circular que se puede aprovechar en alguna acción.
Motor sencillo de CC.
Motor con motorreductor.

     4) Estructura mecánica de transmisión de movimiento, que lleva el giro del motor a otros componentes que la puedan utilizar. Puede ser desde una barra, o mecanismo de unión simple, hasta una caja de engranes de transmisión u otro mecanismo complejo.

Caja de engranes y sus partes.
Caja de engranes para dos motores independientes.
     5) Mecanismo actuador que llevará la energía hacia el exterior del robot para ejercer una acción mecánica u operar algún objeto.
Pinza robótica como actuador.
Tractor de oruga para robot.
Carrito donde los actuadores son las ruedas.

     b) Electrónica:

     6) Los robots requieren de recibir información del medio ambiente, como nosotros tenemos para nuestro propio funcionamiento (ojos, oídos, tacto, etc.). 
     Los sensores le indican a robot sobre la condición de algún elemento de la realidad que es importante manejar. Hay sensores de luz, movimiento, posición, tensión, temperatura, presencia de agua, etc.
Sensor de movimiento por ultrasonido.
Diversos tipos de sensores para robots.
     7) Circuitos de potencia (driver) que ayudan a una parte de la electrónica a mover los motores, ya que estos requieren de una relativamente grande cantidad de energía comparada con la que utilizan loso componentes de control, anotados más adelante.
Driver para motores.

     8) Exhibidores o indicadores que dan información al humano sobre los estados o condiciones iniciales o finales del robot, información básica para hacer ajustes a los objetivos que cumplirá el robot.

Display de 4 dígitos.
Display para automóvil.
      9). Circuitos de procesamiento de información, aritmética y control, que realizan todo tipo de operaciones matemáticas para calcular datos necesarios. Son importantes para que el robot pueda tomar decisiones de corrección de movimientos, afinación de los mismos, su evitación o cualquier cambio en el camino de su acción.
Tarjeta Arduino.
Tarjeta Raspberry Pi.
Tarjeta para robot específico, SR1.

     c) Software o programas.

     10) Por una parte hay programas que permiten programar los robots para la realización de diversas acciones, pero al mismo tiempo el propio robot debe llevar un programa fundamental, llamado sistema operativo, que utiliza la información de entrada y de los sensores.
Explorador para Robot SR1.

Interfaz para Arduino.
Interfaz para LEGO.


Dr. 2017-20 Darío Aguirre