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ÍNDICE

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SECCIÓN 01

ENTRADAS DIGITALES

Arduino incorpora múltiples pines que pueden funcionar como entrada y salida. Vamos a probar a utilizarcomo entrada para leer datos de sensores externos.Las entradas digitales permiten leer un valor ON / OFF según el voltaje que se aplique en el pincorrespondiente.Si se aplica un voltaje menor de 2v se leerá un valor LOW (un “0” lógico) Si se aplica un valor mayor de 3v se leerá un valor HIGH (un “1” lógico)

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SECCIÓN 02

ENTRADAS ANALOGICAS

Arduino incorpora 6 pines que pueden funcionar como entradas analógicas, que permiten leer el voltaje que se le aplica como entrada. Ese voltaje podrá variar entre 0 y 5v. El valor del voltaje leído se convierte a un valor numérico comprendido entre 0 y 1023

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SECCIÓN 03

SALIDAS PWM

Los valores que podemos escribir en el pin mediante PWM son de 0 a 255.

Es la forma en la que Arduino genera una señal pseudo-analógica en sus salidas a partir de pulsos digitales para variar la energía que envía a través del pin correspondiente.

La modulación por ancho de pulsos (también conocida como PWM) de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (cíclica). Con esta técnica podemos controlar la intensidad de leds, la velocidad de motores, etc.

Los valores que podemos escribir en el pin mediante PWM son de 0 a 255

Las señales PWM con Arduino son muy fáciles de utilizar gracias a la función analogWrite() que veremos mas adelante

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SECCIÓN 04

BUILT IN LED

Arduino incorpora un led en la placa conectado al pin 13 a través de una resistencia. De esta forma podemos hacer un primer test del funcionamiento de la placa sin tener que conectar ningún componente adicional a la placa Arduino.

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SECCIÓN 05

LEDS

Los Diodos Leds tienen dos patillas de conexión una larga y otra corta. Para que pase la corriente y emita luz se debe conectar la patilla larga al polo positivo y la corta al negativo. En caso contrario la corriente no pasará y no emitirá luz.

Un diodo Led es un diodo que además de permitir el paso de la corriente solo en un sentido, en el sentido en el que la corriente pasa por el diodo, éste emite luz.Cuando se conecta un diodo en el sentido que permite el paso de la corriente se dice que está polarizado directamente. La definición correcta será: Un diodo Led es un diodo que cuando está polarizado directamente emite luz.

Como vemos, en el momento que superamos la tensión de polarización, y dado que la resistencia del diodo es muy pequeña, se genera una gran corriente que destruirá el diodo. Por ese motivo, necesitamos una resistencia que limite la cantidad de corriente que circula por el diodo.

Regla menométcnica: - La patilla “más” larga es la positiva. - La patilla “menos” larga es la negativa.

calcular

R = (Vfuente – Vled) / I

Calcular el valor de la resistencia es sencillo. La tensión que soporta el LED es la diferencia entre la tensión aplicada y la tensión de polarización directa del LED. Aplicando la ley de Ohm, con el valor de la intensidad nominal del LED

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SECCIÓN 06

LED RGB

La conexión de este tipo de LED se realiza mediante cuatro pines, uno por cada color y otro para GND.

Los led RGB son diodos que tienen 3 semiconductores cada uno con un color diferente. Los colores son los colores primarios el rojo, el verde y el azul. Si controlamos esta mezcla de colores, podemos obtener una gama inmensa de colores en los leds. Para controlar los colores solo hace falta hacer pasar más o menos corriente por uno u otro semiconductor.

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SECCIÓN 07

PULSADOR

Lo primero es distinguir un interruptor pulsador del resto, ya que existen muchos tipos de interruptores. El que vamos a ver aquí es del tipo pulsador lo que indica que necesitamos mantener una presión sobre él para que funcione. Por norma general, los pulsadores tienen un estado inicial donde no permiten pasar la corriente.

Cuando pulsamos el interruptor se cierra el circuito y dejamos pasar la corriente. Esto nos permite, por ejemplo, controlar un LED, un motor o cualquier otro elemento.

El pulsador tiene cuatro patillas que están conectadas a pares como se ve en el siguiente esquema.

Las resistencias de Pull-Down y Pull-Up se conectan entre el PIN digital y una de las tensiones de referencia (0V o 5V) y "fuerzan" (de ahí su nombre) el valor de la tensión a LOW o HIGH, respectivamente.La resistencia de Pull-Up fuerza HIGH cuando el pulsador está abierto. Cuando está cerrado el PIN se pone a LOW, la intensidad que circula se ve limitada por esta resistencia La resistencia de Pull-Down fuerza LOW cuando el pulsador está abierto. Cuando está cerrado el PIN se pone a HIGH, y la intensidad que circula se ve limitada por esta resistencia

Para realizar un correcto montaje necesitaremos la presencia de dos nuevas amigas, las resistencias de Pull Down y Pull Up. Estas dos resistencias son un mecanismo básico, muy habitual dentro del mundo de la electrónica y automatización.

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SECCIÓN 08

POTENCIOMETRO

El potenciómetro nos proporciona una resistencia variable según vayamos modificando su posición. Si está totalmente cerrado obtendremos como salida el máximo voltaje (el de entrada), si lo tenemos totalmente abierto, obtendremos 0 voltios y si lo tenemos en una posición intermedia obtendremos una fracción del voltaje de entrada proporcional a la posición en la que se encuentre. Este comportamiento se llama divisor de tensión.

El potenciómetro de variación lineal nos permite modificar el voltaje de una forma lineal. Encontraremos potenciómetros de diferentes resistencias, la más típica es la de 10 kΩ. Normalmente tienen 3 patillas, según el potenciómetro que utilicemos, deberemos identificar la funcionalidad de cada patilla. Una patilla irá conectada a la fuente de alimentación, otra a tierra o GND y por último la tercera patilla será la salida del potenciómetro.

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SECCIÓN 09

JOYSTICK

Un joystick analógico no es más que una palanca conectada a dos potenciómetros. Los potenciómetros están ubicados de forma tal que uno permite conocer la inclinación de la palanca en el eje x mientras el otro permite conocer la inclinación en el eje y. Adicionalmente, algunos joysticks incluyen un pulsador, usualmente llamado selector.

La mayoría de los módulos que utilizan un joystick con Arduino cuentan con un total de 5 pines:

• VCC o +5V: alimentación del módulo.
• GND: Conexión a tierra.
• VRx o HORZ: permite conocer la posición de la palanca con el eje x (movimiento horizontal).
• VRy o VERT: permite conocer la posición de la palanca con el eje y (movimiento vertical).
• SW o SEL: pulsador

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SECCIÓN 10

SERVOMOTOR

Típicamente los servos disponen de un rango de movimiento de entre 0 a 180º. Es decir, no son capaces de dar la vuelta por completo. Internamente un servo frecuentemente consta de un mecanismo reductor. Por tanto proporcionan un alto par y un alto grado de precisión (incluso décimas de grado). Por contra, las velocidades de giro son pequeñas frente a los motores de corriente continua.

Un servo es un tipo de accionador ampliamente empleado en electrónica. A diferencia de otros tipos de motores en los que controlamos la velocidad de giro, en un servo indicamos directamente el ángulo deseado y el servo se encarga de posicionares en este ángulo

Los servos se admiten una tensión de alimentación entre 4,8V a 7,2V, siendo el valor más adecuado es 6V. Con tensiones inferiores el motor tiene menos fuerza y velocidad. Con tensiones superiores a 6,5V los servos empiezan a oscilar demasiado, lo cual los hace poco útiles.

Conectar un servo a Arduino es sencillo. El servo dispone de tres cables, dos de alimentación (GND y Vcc) y uno de señal (Sig). El color de estos cables suele tener dos combinaciones: - Marrón (GND), Rojo (Vcc) y Naranja (Sig) - Negro (GND), Rojo (Vcc) y Blanco (Sig) Por un lado, alimentamos el servo mediante el terminal GND ( Marrón / Negro) y Vcc (Rojo).

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SECCIÓN 11

RELÉ

Lo más habitual es conectar un módulo relé que simplifica la conexión pues ya tiene todo los elementos necesarios para la conexión del relé directa a Arduino. Sólo debemos conectar 5V (VCC) , GND y la señalde entrada de activación del relé que estará conectada al pin de Arduino correspondiente.

Un relé es un interruptor, más frecuentamente electromagnético, que utiliza una pequeña corriente para accionar un circuito mayor. Básicamente, se aplica una señal en la entrada que enciende otro circuito conectado en la salida, sin necesidad de supervisión humana.

La etapa del relé que funciona como interruptor son dos contactos metálicos que se unen o se separan para dejar pasar o no la corriente. Dependiendo de su estado en reposo es decir, el estado cuando no se aplica ninguna corriente a la bobina, existen dos tipos de relés:

• Normalmente cerrado o NC (del inglés Normally Closed)
• Normalmente abierto o NO (del inglés Normally Open)

Las conexiones entre el módulo de relé y el Arduino son realmente simples:

• GND : va a común o “tierra” (lado negativo de la alimentación)
• IN : controla el relé (se conectará a un pin digital Arduino)
• VCC : va a 5V

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SECCIÓN 12

PANTALLA LCD

La pantalla de cristal líquido (LCD) es un dispositivo empleado para la visualización de contenidos o información de una forma gráfca, mediante caracteres, símbolos o pequeños dibujos dependiendo del modelo. Está gobernado por un microcontrolador interno el cual dirige todo su funcionamiento.La pantalla puede ser de 16x2 (16 caracteres de ancho y 2 líneas) o 20x4 (20 de ancho y 4 líneas)

El pinado del LCD 1602a Arduino con controlador HD44780 se muestra a continuación:

• VSS.- Terminal de tierra.
• VDD.- Terminal de alimentación, típicamente es de 5 V, pero existen versiones de LCD para 3.3 V, siempre revisa cuál tienes.
• Contraste (V0).- Terminal para ajustar el contraste, aquí conectaremos un potenciómetro para indicarle la cantidad de contraste, si no conectas este pin no podrás ver nada en tu LCD.
• RS.- Terminal de control del LCD y sirve para seleccionar entre el modo de datos (HIGH) o instrucción (LOW). Un ejemplo de instrucción es limpiar o borrar la pantalla.
• R/W.- Terminal para seleccionar el modo de lectura (HIGH) o escritura (LOW).

• Enable.- Terminal para habilitar el LCD, y con esta le indicamos al controlador que la pantalla se active.
• D0-D7.- Terminales para el envío de los datos. El LCD funciona con 8 bits de datos; sin embargo, podemos utilizar el LCD en el modo de 4 bits, por lo que solo utilizaremos los últimos cuatro (DB4-DB7).
• BLA.- Terminal de ánodo (+) del LED utilizado como backlight. Se conecta directamente a 5 V para tener siempre encendida la luz de fondo. Recuerda que es un LED por lo tanto tiene que llevar su resistencia de unos 220Ω.
• BLK.- Terminal de cátodo (-) del LED utilizado como backlight. Se conecta a la terminal de 0 V (GND).

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SECCIÓN 13

ZUMBADOR

Los buzzer pueden ser de dos tipos; activos o pasivos

Los zumbadores o buzzer transformar la corriente eléctrica en sonido, funcionan con corriente contínua, y son perfectos para alarmas o timbres, pero no permiten reproducir sonidos complejos (como música)

Los buzzer pasivos disponen de 2 pines o cables:

• Cable rojo: En el que conectaremos un pin digital con PWM
• Cable negro: Se trata de GND.

Un buzzer pasivo o un altavoz son dispositivos que permiten convertir una señal eléctrica en una onda de sonido. Estos dispositivos no disponen de electrónica interna, por lo que tenemos que proporcionar una señal eléctrica para conseguir el sonido deseado. Requieren tanto de la señal de voltaje como de la frecuencia de oscilación para producir el sonido. Entonces tenemos que tener en cuenta que nosotros elegimos la frecuencia de la señal para elegir el sonido que queremos que emita.

Los buzzer activos disponen de 3 pines o cables:

• Vcc: Voltaje necesario para su funcionamiento. En el caso de zumbadores para Arduino será de 5V.
• GND: Se conecta con el GND de Arduino.
• I/O: Se trata de un Enable. A través de un pin digital de Arduino enviamos un HIGH para activar el sonido o un LOW para desactivarlo.

Los activos, ya incluyen un circuito oscilador, que es un circuito que genera la señal a una frecuencia determinada por lo que únicamente tenemos que alimentar el dispositivo para que se produzca el sonido.El buzzer activo es el que tiene la pegatina y al alimentarlo entre 5V y GND suena a una frecuencia fija,

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El sensor de ultrasonido permite detectar si hay objetos u obstáculos cercanos obteniendo la distancia a la que se encuentran. Su funcionamiento se basa en un emisor y receptor de ultrasonidos. El emisor emite una secuencia de impulsos de ultrasonidos y mide el tiempo hasta que el sensor los recibe (porque rebotan contra un objeto). Con el tiempo medido se calcula la distancia a la que se encuentra el objeto (si no hay ningún objeto, no se produce el “eco” y no se detecta nada)

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SECCIÓN 14

SENSOR DE ULTRASONIDOS

El Trigger manda un pulso de ultrasonidos y el Echo se encarga en recibirlo. Por lo tanto tenemos el tiempo que tarda en recibirlo y la velocidad, la del sonido, así de fácil. Como hemos tenido que ir hasta el objeto y volver lo estamos calculando por dos así que hay que dividir por dos. Esta fórmula la tenemos también en la ficha técnica. Distancia = (Tiempo en estado HIGH * Velocidad del sonido) / 2

Es importante fijarse en las patillas que tiene el sensor. Por un lado las típicas GND (tierra) y Vcc (alimentación 5 V) y por otro lado tiene dos patillas que son el Trigger (disparo) y Echo (eco). Estas dos patillas son las importantes. Estas las tenemos que conectar a las entradas/salidas digitales. Por un lado Trigger va a funcionar en modo salida y por otro lado Echo va a funcionar en modo entrada.

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SECCIÓN 15

DHT-11

El DHT11 es un sensor de humedad/temperatura de bajo costo y de media precisión. Proporciona una salida de datos digital. Entre sus ventajas podemos mencionar el bajo coste y el despliegue de datosdigitales. Entre las desventajas el DHT11 solo lee valores enteros, por lo que no podemos leer temperaturas con decimales.Rango de temperatura: de 0 a 50º (resolución 1ºC) Rango de humedad: de 20 a 90% (resolución 1%) El pin GND y el VCC del sensor se conectan en sus correspondientes pines en Arduino (GND y +5V). El pin “data” se conecta a un pin digital para leerlo (si no es un módulo hay que añadir la resistencia de10K)

Se vende en dos encapsulados, uno de tres pines que son GND, Data y Vcc, y otro 4 pines y uno de ellos, sencillamente sobra y no se conecta

Las conexiones son muy simples. Por ejemplo sólo se requiere alimentarlo y mandar la señal al pin 2 del Arduino versión UNO

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SECCIÓN 16

DISPLAY 7 SEGMENTOS

Tiene 5 pines en la parte superior y otros 5 en la inferior.Cada segmento del display es un led que estará identificado por una letra (a,b,c,d,e,f,g) y tendrá un pin asociado.Dependiendo de los segmentos que se iluminen se visualizará un dígito u otro

Un display 7 segmentos es un componente que tiene 7 segementos LEDs, más un LED que hará de punto. Este punto nos indica cómo hay que colocar el display, y siempre irá hacia abajo. Por lo tanto, debemos trabajar como si tuviéramos 7 LEDs conectados a nuestro Arduino.

En el de cátodo común el cátodo es compartido entre todos los segmentos, por lo que cada led tendrá su propio ánodo. Los segmentos se iluminan con valor lógico 1 (V+ en el ánodo) y se apagan con valor lógico 0 (0V)

En el de ánodo común todos los leds (segmentos) comparten el mismo ánodo (V+). En cuanto al cátodo, cada led tendrá el suyo propio. Los segmentos se iluminan con valor lógico 0 (0V en el cátodo) y se apagan con valor lógico 1 (V+).

Podemos distinguir entre dos tipos de displays dependiendo de sus conexiones: de ánodo común y de cátodo común

En el de ánodo común el ánodo común se conecta a 5V y en el de cátodo común el cátodo común se conecta a 5V

En lo que se refiere a las conexiones, tenemos que tener en cuenta cada segmento a qué pin de la protoboard lo vamos a conectar, para poder efectuar una llamada a los pines correcta.

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SECCIÓN 17

RECEPTOR DE IR

Un control remoto infrarrojo, como su nombre lo indica, usa luz para enviar comandos entre el transmisor y el receptor. El transmisor que consiste en un diodo emite rayos infrarrojos que viajan en el aire. Estas señales son luego recibidas por un fotodiodo, que es capaz de transformar la señal de luz que recibe en una señal eléctrica. La comunicación por infrarrojos está limitada en distancia a unos pocos metros y debe ser directa, es decir, ningún objeto debe estar en el camino de la señal luminosa. También puede ser perturbado por las luces de neón o los rayos del sol

La radiación infrarroja o IR es un tipo de radiación electromagnética y térmica, de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menos que la de las microonda. El ojo humano no es capaz de ver esta longitud deonda, por lo que los IR son invisibles para nosotros.

El módulo KY-22 consta de un receptor infrarrojo VS 1838B, una resistencia de 1kΩ y un LED que indica si está activo. Posee 3 pines de conexión, dos para alimentación y uno de señal. Sirve para controles remotos universales y utiliza la codificación NEC. Es ampliamente utilizado en: robótica, TV, videos, aparatos de música, marcos de fotos digitales, juguetes de control remoto, receptores de satélite, aire acondicionado, calefacción, ventilador eléctrico, iluminación y otros aparatos electrodomésticos.

Para leer el sensor, debe recibir la salida de 5 V del Arduino y leer la señal obtenida mediante una entrada digital

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