Lab 06 - Introducción a Arduino

LABORATORIO N° 06

PROGRAMACION DE ARDUINO

Alumno(s):

• Jove Caceres Boris Yeltsein
• Neyra Montes Walter Dalin
• Ventura Cabana Jamil Simeon

I. Historia de Arduino y modelos

1. Historia del Arduino.

Massimo Banzi, el cofundador italiano del proyecto de electrónica que llamó Arduino en honor al lugar. Arduino es un tablero de microcontroladores de bajo costo que le permite incluso a un principiante hacer cosas realmente sorprendentes. Puede conectar un Arduino a todo tipo de sensores, luces, motores y otros dispositivos y usar un software fácil de aprender para programar cómo se comportará su creación. Puede crear una pantalla interactiva o un robot móvil y luego compartir su diseño con el mundo publicándolo en la Red.

Lanzado en 2005 como una herramienta modesta para los estudiantes de Banzi en el Instituto de Diseño de Interacción Ivrea (IDII), Arduino ha generado una revolución internacional de bricolaje en electrónica. Puede comprar una placa Arduino por aproximadamente US $ 30 o construirla desde cero: todos los esquemas de hardware y el código fuente están disponibles de forma gratuita bajo licencias públicas. Como resultado, Arduino se ha convertido en el movimiento de hardware de código abierto más influyente de su tiempo.

El tablero pequeño es ahora el equipo de referencia para artistas, aficionados, estudiantes y cualquier persona con un sueño de artilugios. Se han vendido más de 250 000 tableros Arduino en todo el mundo, y eso no incluye las resmas de clones. "Hizo posible que las personas hicieran cosas que no habrían hecho de otra manera", dice David A. Mellis, quien estudiaba en IDII antes de continuar su trabajo de posgrado en el MIT Media Lab y es el principal desarrollador de software de Arduino.

Enumeraremos algunos acontecimientos importantes de la historia del Arduino:

• Arduino nació como un proyecto educativo allá por el año 2005 sin pensar que algunos años más tarde se convertiría en  lider del mundo DIY (Do It Yourself).
• Su nombre viene del nombre del bar Bar di Re Arduino donde Massimo Banzi pasaba algunas horas, el cual a su vez viene del nombre de un antiguo rey europeo allá por el año 1002.
• Banzi dice que nunca surgió como una idea de negocio, es más nació por una necesidad de subsistir ante el eminente cierre del Instituto de diseño Interactivo IVREA en Italia.  Es decir, al crear un producto open hardware (de uso público) no podría ser embargado.  Es más hoy en día Arduino tiene la difícil tarea de subsistir comercialmente y continuar en continuo crecimiento.
• A la fecha se han vendido más de 250 mil placas en todo el mundo sin contar las versiones clones y compatibles.
• Para su creación participaron alumnos que desarrollaban sus tesis como Hernando Barragan (Colombia) quien desarrollo la plataforma de programación Wiring con la cual se programa el microcontrolador.
• Hoy en día con Arduino se pueden fabricar infinidad de prototipos y cada ves su uso se viene expandiendo más.  Desde cubos de leds, sistemas de automatización en casa (domotica), integración con el Internet, displays Twitter, kit analizadores de ADN.
• Google ha apostado por el proyecto y ha colaborado en el Android ADK (Accesory Development Kit), una placa Arduino capaz de comunicarse directamente con spmartphones Android para obtener las funcionalidades del teléfono (GPS, acelerómetros, GSM, abases de datos) y viceversa para que el teléfono controle luces, motores y sensores conectados de Arduino.
• El primer prototipo fue desarrollado en el instituto IVRAE pero aún no se llamaba Arduino.  Vea la foto del mismo.
• La primera producción fue de 300 unidades y se las dieron a los alumnos del Instituto IVRAE, (las ganacias fueron de sólo 1 dollar por placa), con el fin de que las probaran y empezaran a diseñar sus primeros prototipos.
• Uno de los primeros proyecto fue un reloj alarma, el cual no se apagaría hasta que no te pararas de la cama.
• Hoy por hoy Arduino te permite crear cosas por ti mismo.
• Varias universidades como Standford y Carnegie Mellon y el MIT usan Arduino en sus campus.
• En la feria Maker Fair del 2011 se presentó la primera placa Arduino 32 Bit para trbajar tareas más pesadas.  Entre ellas se presentó la  impresora en 3D de MakerBot capaz de de imprimir en resina cualquier modelo en 3D.

Figura 1: Primer prototipo de Arduino.

2. Modelos y características de los diferentes tipos de Arduinos.

2.1. Arduino UNO Rev3

Figura 2. Arduino UNO Rev3

Características:

Es una tarjeta electronica basada en el microcontrolador Atmega328. Dispone de 14 entradas/salidas digitales, 6 de las cuales se pueden emplear como salidas PWM (modulación de anchura de pulsos). Dispone también de 6 entradas analogicas, un oscilador de 16MHz, una conexión USB, un conector de alimentación, un conector ICSP y un pulsador para el reset. Para empezar a utilizar la placa sólo es necesario conectarla al ordenador a traves de un cable USB (no incluído), o bien alimentarla con un adaptador de corriente AC/DC (no incluído). En esta versión de la tarjeta Arduino UNO, una de las diferencias más importante respecto a sus predecesoras, es que no utiliza el convertidor USB-serie de la empresa FTDI. Por lo contrario, integra un microcontrolador Atmega16U2 (Atmega8U2 version R2) programado como un convertidor USB a serie.

• Revisión 2 de Arduino Uno tiene una resistencia tirando de la línea HWB 8U2 a tierra, haciéndolo más fácil de poner en modo DFU.
• 1.0 pinout: añadido a pines SDA y SCL que se colocan cerca del pin AREF y pasadores nuevos cerca el pin RESET, el IOREF que permiten los escudos para adaptarse a la tensión de la tarjeta. En el futuro, los escudos serán compatibles con ambos, la tarjeta que utiliza el AVR, que opera con 5V y con Arduino Due que opera con 3.3V. El segundo es un pin no conectado, que está reservado para los propósitos futuros. 
• El circuito de RESET más consistente.
• Atmega 16U2 reemplaza el 8U2. Microcontroller: ATmega328
• Operating Voltage: 5V
• Input Voltage (recommended): 7 - 12V 
• Input Voltage (limits): 6 - 20V 
• Digital I/O Pins: 14 (of which 6 provide PWM output) 
• Analog Input Pins: 6 
• DC Current per I/O Pin: 40 mA 
• DC Current for 3.3V Pin: 50 mA 
• Flash Memory: 32 KB (ATmega328) of which 0.5 KB used by bootloader 
• SRAM: 2 KB (ATmega328) 
• EEPROM: 1 KB (ATmega328) 
• Clock Speed: 16 MHZ

2.2. El Arduino Pro Mini 328

Figura 3. Arduino Pro Mini 328

El Arduino Pro Mini 328 es una placa con un pequeño microcontrolador, basado originalmente en el ATMega168 , pero ahora se suministra con el 328, destinado a montarse en placas base y cuando el espacio es primordial. Cuenta con 14 entradas / salidas digitales pines (de los cuales 6 pueden ser utilizados como salidas PWM), 8 entradas analógicas, y una de 16 MHz del oscilador de cristal. Se puede utilizar con USB / Serial converter para la programación y para agregar al puerto USB Advertencia : No encienda el mini Arduino con más de 9 voltios, o el enchufe de alimentación al revés: es probable que se deteriore Chip ATmega328 a 16MHz con cristal de cuarzo externo (toleracia: 0.5%)

2.3. Arduino Mini 05 Light.

El Arduino Mini 05 es una pequeña placa para microcontroladores originalmente basada en el ATmega168, pero que ahora se suministra con la 328. (hoja de datos), destinada al uso en tablas de pruebas y cuando el espacio es escaso. Tiene 14 pines de entrada / salida digital (de los cuales 6 se pueden usar como salidas PWM), 8 entradas analógicas y un oscilador de cristal de 16 MHz. Se puede programar con el adaptador serial USB u otro adaptador serial USB o RS232 a TTL.

El nuevo Mini (revisión 05) tiene un nuevo paquete para el ATmega328P, que permite que todos los componentes estén en la parte superior de la placa. También tiene un botón de reinicio a bordo. La nueva versión tiene la misma configuración de pines que la revisión 04.

II. Video tutorial editado y subtitulado explicando las experiencias hechas en el laboratorio

III. Observaciones y conclusiones. ¿Qué he aprendido de esta experiencia?

En esta experiencia aprendimos sobre los programas que se puede usar para  una programación en arduino ,como también implementar circuitos de lógica combinacional y secuencial, se pudo observar las aplicaciones que tiene la electrónica digital y la programación realizada en arduino uno, esto se dio  por medio de gráfico.

 Se lograron resolver problemas planteados mediante la programación de “juegos blockliy”, una vez concluido esa tarea se hizo uso del programa IDE arduino  ya que es un entorno muy sencillo de usar y en él escribiremos el programa que queramos que el Arduino ejecute, se usó la programación que ya estaba ahí, simplemente cambiamos los tiempos de los LED para su prendido y apagado.

Seguidamente usamos el mBlock donde se observó que es un entorno gráfico de programación por bloque para Arduino, que permite introducir de forma sencilla la programación y robótica.

Finalmente realizamos el proyecto semáforo con los programas que se nos brindó, concluyendo satisfactoriamente con la tarea.

IV. Anexos:

V. Integrantes (incluye foto de todos)