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Guía SIKTu guía al “Sparkfun Inventor’s Kit” para Educadores

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ARDUINO LANGUAGE DEVELOPMENT PLATFORM

Versión 3.0

La Guía de Inventores de SparkFun es tu mapa para navegar en las aguas de la electrónica embebida para principiantes. Este folleto contiene toda la información que necesitarás para explorar los 15 circuitos del “SparkFun Inventor’s Kit” para Educadores. Este manual se enfoca principalmente en una �losofía - que cualquiera puede (y debería) jugar con la electrónica. Cuando hayas acabado con esta guía, tendrás el conocimiento para poder empezar con tus propios proyectos y experimentos. Pero basta de hablar - ¡es hora de inventar!

Traducción al Español gracias a CRCibernetica.com y Alejandro Morales en Costa Rica

www.sparkfun.com

Bienvenido a la Guía de Inventores de SparkFun

Tabla de contenidos

¿Qué es la plataforma RedBoard? 1

Descarga el Software de Arduino (IDE) 3

Instala controladores 4

Identifica tu Hardware 7

Descarga el “Código Guía del SIK” 8

El Mundo Funciona con Circuitos 9

Inventario de Partes 11

13

15

17

24

28

32

36

40

44

48

52

Sección 2: Iniciando con Circuitos

Sección 1: Iniciando

RedBoard

Protoboard

Circuito #1 - Tu Primer Circuito: LED Parpadeante

Circuito #3 - LED RGB

Circuito #4 - Múltiples LEDs

Circuito #5 - Botones presionables

Circuito #6 - Fotorresistencia

Circuito #7 - Sensor de Temperatura

Circuito #8 - Solo un Servo

Circuito #9 - Sensor Flexible

56Circuito #10 - Potenciómetro Suave

60Circuito #11 - Bocina

64Circuito #12 - Rotando un Motor

68Circuito #13 - Relé

72Circuito #14 - Registro de Desplazamiento

76Circuito #15 - LCD

Circuito #2 - Potenciómetro

Vivimos en un tiempo único, en el que tenemos acceso a recursos que nos permiten crear nuestras propias soluciones e inventos. La revolución Hazlo tú Mismo está compuesta por inventores, “carpinteros electrónicos” y personas comunes que pre�eren manufacturar sus propios proyectos antes que dejar que alguien lo haga por ellos.

www.sparkfun.com

La Revolución Hazlo Tú Mismo (Do It Yourself)

¿Qué es la plataforma RedBoard?

FPOFPO

La RedBoard que tienes en tus manos (o en el escritorio) es tu plataforma de desarrollo. Por sí misma, la RedBoard es en esencia una pequeña computadora portátil. Es capáz de tomar entradas (tales como la señal de un botón al ser presionado o una lectura de un sensor de luz) e interpretarla esta información para controlar varias salidas (como el parpadeo de una luz LED o un motor eléctrico).

Aquí es donde nace el término “Computadora Física” - esta tarjeta es capaz de tomar el mundo de la electrónica y relacionarlo con el mundo físico en una forma real y tangible. Confía en nosotros - muy pronto esto tendrá más sentido.

Una Computadora para el Mundo Físico

RedBoard

// SparkFun RedBoard

La RedBoard de Sparkfun es una dentro entre multitudes de tarjetas que se desarrollan basadas en el ATmega328. Posee 14 pines de entrada/salida digital (de los cuales 6 pueden ser salidas PWM), 6 entradas analógicas, un oscilador de cristal de 16MHz, conexión USB, un Conector de alimentación, una entrada ISP, y un botón de reinicio. No te preocupes, aprenderás acerca de todos ellos más adelante.

IOREF

RESET

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7-15V

SCLSDA

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Zapatillas Power-Lacing

Notificador de correo para Juguetes Viejos

Contador para Lámpara Mata Insectos

Semáforo Reprogramable

Regador de plantas Automático

Operador de tiempo de espera para Cámaras

Quad-cóptero

Coffee Maker Automático

RedBoard

Para poder poner a funcionar tu RedBoard, es necesario que descargues primero la versión más actualizada del software de Arduino desde www.arduino.cc (¡es gratis!). Este software, conocido como Arduino IDE, te permitirá programar la tarjeta para que haga exactamente lo que tú quieres. Es similar a un procesador de palabras pero para escribir programas. Con una computadora con acceso a internet, abre tu navegador favorito y escribe el siguiente enlace en la barra de direcciones:

Accede a internet

Descarga el Arduino IDE (Ambiente de Desarrollo Integrado, por sus siglas en inglés)

user

•••••••••

Windows

Mac OS X

Linux: 32 bit, 64 bit

N

W

S

E

NW

SW

SE

NE

arduino.cc/en/main/software

Elige el paquete de instalación apropiado para el Sistema Operativo de tu computadora.

Descargar Clic en tu sistema operativo apropiado, junto al signo de “+”

Windows

Mac OS X

Fuente

Linux: 32 bit, 64 bit

1

// Conecta tu RedBoard a tu Computadora

Utiliza el cable USB incluido en el kit SIK para conectar la RedBoard a uno de los puertos USB de tu computadora.

// Instala los drivers de ArduinoDependiendo del sistema operativo de tu computadora, necesitarás seguir algunas instrucciones especí�cas. Por favor ingresa a https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-install-ftdi-drivers para obtener instrucciones especí�cas acerca de cómo instalar los drivers FTDI en tu RedBoard.

23

IOREFRESET

RESET

7-15V


7~6~54~3

21

0

TX RX 13

3.3V5VGNDGNDVIN

A0A1

A2A3

A4A5

POWER

ANALOG IN

DIGITAL (PWM~)ON

ISP

TXRX

1 2 3 5 6

7

8

9

4

Abre el software del IDE de Arduino en tu computadora. Toca un poco la interfaz para que la vayas conociendo. No vamos a codi�car nada en este momento, esto es solo una introducción. Debes realizar estos pasos para que ti IDE identi�que tu RedBoard.

// Abre el IDE de Arduino:

// Los tres comandos más importantes para esta guía se muestran a continuación:

GUI (Interfaz Gráfica de Usuario)Verificar: Compila y aprueba tu código. Encuentra errores de sintaxis (tales como paréntesis o signos de punto y coma faltantes). // Ver el siguiente diagrama1

Cargar: Envía tu código a la RedBoard. Cuando le das clic, debes ser capaz de ver las luces en tu tarjeta parpadear rápidamente. // Ver el siguiente diagrama 2

Nuevo: Estos botones abren otra nueva pestaña de código.3

Abrir: Este botón permite abrir un diseño existente. // Ver el siguiente diagrama4

Guardar: Guarda el diseño actual.5

Monitor Serial: Esto abre una ventana que muestra cualquier información serial que tu RedBoard esté transmitiendo. Es muy usado para tareas de depuración.

6

Área de Código: Esta es el área en donde escribes el código para tu diseño.8

Área de Mensajes: Aquí es donde el IDE te dice si hay algún error en tu código.9

Nombre del diseño: Muestra el nombre del diseño en el que estás trabajando actualmente.7

Verificar

Cargar

Abrir

Archivo Editar Sketch Herramientas Ayuda

Formato AutomáticoArchivar el SketchReparar Codi�cación y RecargarMonitor Serial

Arduino UnoArduino Duemilanove w/ ATmega328]Arduino Diecimila or Duemilanove w/ ATmega168Arduino Nano w/ ATmega328Arduino Nano w/ ATmega168Arduino Mega 2560 or Mega ADKArduino Mega (ATmega1280)Arduino Mini Arduino Mini w/ATmega168Arduino EthernetArduino FioArduino BT w/ ATmega328Arduino BT w/ATmega168LilyPad Arduino w/ ATmega328LilyPad Arduino w/ ATmega168Arduino Pro or Pro Mini (5V, 16 MHz) w/ATmega328Arduino Pro or Pro Mini (5V, 16 MHz) w/ATmega168Arduino Pro or Pro Mini (3.3V, 8 MHz) w/ATmega328Arduino Pro or Pro Mini (3.3V, 8 MHz) w/ATmega168Arduino NG or older w/ ATmega168Arduino NG or older w/ ATmega8

ProgramadorGrabar Secuencia de Inicio

TarjetaPuerto Serial

// Elige tu tarjeta: Arduino Uno

Selecciona el dispositivo serial de la RedBoard desde el menú de Herramientas | Puerto Serie. Probablemente sea com3 o mayor (COM1 y COM2 generalmente se reservan para puertos seriales de hardware). Para averiguarlo, puedes desconectar tu RedBoard y abrir de nuevo el menú; la entrada que desaparezca debe ser la del RedBoard. Vuelve a conectar la tarjeta y elige ese puerto serie.

Selecciona el dispositivo serie del RedBoard desde el menú de Herramientas > Puerto Serial. En una Mac, esto debería ser algo que contenga /dev/tty.usbmodem o /dev/tty.usbserial.

http://www.arduino.cc/playground/Learning/Linux

Herramientas AyudaFormato AutomáticoArchivar el SketchReparar Codi�cación y RecargarMonitor Serial

com 1com 12



Herramientas AyudaFormato AutomáticoArchivar el SketchReparar Codi�cación y RecargarMonitor Serial

/dev/tty.usbmodem262471 /dev/cu.usbmodem262471 /dev/tty.Bluetooth-Modem /dev/cu.Bluetooth-Modem /dev/tty.FireFly-7256-SPP /dev/cu.FireFly-7256-SPP /dev/tty.tiPhone-WirelessiAP-1 /dev/cu.tiPhone-WirelessiAP-1 /dev/tty.Bluetooth-PDA-Sync /dev/cu.Bluetooth-PDA-Sync



// S

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posi

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4

Nota:Tu RedBoard de SparkFun y el Arduino

UNO son intercambiables pero no podrás

encontrar la RedBoard listada dentro del

Software de Arduino. En vez de esta

selecciona “Arduino UNO”.

Ingresa al siguiente enlace para descargar el código:

Descarga código de Arduino (Utilizable con los circuitos de esta guía)

sparkfun.com/sikcode

5

Descomprime el archivo “SIK Guide Code”. Debería estar localizado en la carpeta de “Descargas” de tu navegador. Da clic derecho a la carpeta comprimida y elige la opción de “extraer”.

Copia la carpeta “SIK Guide Code” en la carpeta de Arduino llamada “Ejemplos”.

Copia la carpeta “SIK Guide Code” en la carpeta de Arduino llamada “Ejemplos”.

¿QUÉ ES LO QUE SIGUE? Continúa leyendo para aprender más acerca de empezar a usar circuitos. ¡Luego puedes iniciar con tu primer circuito en la página 17!

Descomprime el archivo “SIK Guide Code”. Debería estar localizado en la carpeta de “Descargas” de tu navegador. Da clic derecho a la carpeta comprimida y elige la opción de “extraer”.

Busca “Arduino” en la carpeta de aplicaciones. Clic derecho (ctrl + clic) en “Arduino”. Selecciona “Mostrar Contenidos del Paquete”.

http://www.arduino.cc/playground/Learning/Linux

// C

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ProgramasInicio Arduino Ejemplos

Contenidos

Recursos

Java

EjemplosArduino

Mover a la papelera

Abrir

Mostrar contenidos del paquete

Donde sea que mires encontrarás circuitos. El teléfono celular que se encuentra en tu bolsillo, la computadora que controla el sistema de emisiones de tu automóvil, tu consola de videojuegos – todas estas cosas están completamente llenas de circuitos. En esta guía experimentarás con algunos circuitos y podrás aprender acerca de la esencia del mundo de la electrónica embebida.

El Mundo Funciona con Circuitos:

Iniciando con Circuitos

Un circuito es básicamente un ciclo eléctrico con un punto de inicio y un punto �nal – con cualquier número de componentes entre dichos puntos. Los circuitos pueden incluir resistencias, diodos, inductores, sensores de todas formas y tamaños, motores, y cualquier otro tipo entre cientos de miles de componentes.

Los circuitos se dividen generalmente en tres categorías – circuitos analógicos, circuitos digitales o circuitos de señales mixtas. En esta guía explorarás los tres tipos de circuitos mencionados anteriormente.

¿Qué es un circuito eléctrico?

// Circuitos simples y complejos

En esta guía explorarás inicialmente circuitos simples - ¡pero eso no quiere decir que no puedas hacer cosas asombrosas con herramientas sencillas! Cuando hayas terminado con el SIK, tu conocimiento de circuitos te permitirá explorar proyectos asombrosos y desatar el potencial de tu imaginación.

a b c d e f g h i123456789101112131415161718192021222324252627282930

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Inventario de Partes

* TAMAÑO REAL

(1N4148)Diodo

x2

x1

Elemento Piezoeléctrico (Bocina)

Varios ColoresCable para puentes

x30

Botón presionable

x2x1

Motor DC

x1

x1

Potenciómetro

(Diodo Emisor de Luz)

x10 x10 x1

LED (5mm) +-

x25 * TAMAÑO REAL

Resistencia de 330Ω

x25 * TAMAÑO REAL

Resistencia de 10KΩ

(TMP36)

x1

FRENTE

ATRÁS

Sensor de temperatura(P2N2222AG)

x2

Transistor

P2N2

222A

A18

FRENTE

ATRÁS

x1

Fotorresistencia

Protoboard

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Estándar sin soldadura (El color puede variar)

a b c d e f g h i123456789101112131415161718192021222324252627282930

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123456789101112131415161718192021222324252627282930

SparkFun RedBoardSensor Flex

x1

Potenciómetro Suave

x1

Servo

x1

Relé

x1

x1

x1

LCD

x1

(CI)Circuito Integrado

x1

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RESET

RESET

7-15V

SCLSDA

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GND

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~11~10

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TX RX13

3.3V

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TX

RX

12

8

6

9

7

4 3 5

10

// Diagrama de Pines

SparkFun RedBoard

RFU - Este pin está reservado para un uso futuro.11

Alimentación (Conector “Barrel Jack”) - puede ser usado tanto con un adaptador de 9V o 12V conectado a un enchufe como con una batería.1

Alimentación (Puerto USB) - Provee alimentación y comunica tu tarjeta con tu computadora al conectarla por vía USB.2

LED (RX: Recibiendo) - Muestra cuando el chip FTDI está recibiendo bits de información desde el microcontrolador. Esto sucede cuando el microcontrolador está enviando bits de información de vuelta a la computadora.3

LED (TX: Transmitiendo) - Muestra cuando el chip FTDI está transmitiendo bits de información hacia el microcontrolador. Esto sucede cuando el microcontrolador está recibiendo esta información desde a la computadora.4

LED (Pin 13: Indicador de problemas) - Este LED es incorporado a tu diseño para mostrar si tu programa está funcionando correctamente.5

Pines (ARef, Ground (GND), Digital, Rx, Tx) - Estos pines pueden ser utilizados como entradas, salidas, alimentación y tierra. // Ver el siguiente diagrama 6

LED (Indica si la RedBoard está encendida) - Un simple LED indicador de encendido/apagado.7

Botón de Reinicio (Reset) - Esta es una forma de reiniciar manualmente tu RedBoard, lo que hace que tu código vuelva a empezar desde cero.

8

Pines (Analog In, Power In, Ground, Power Out, Reset) - Estos pines pueden ser utilizados como entradas, salidas, alimentación y tierra. // Ver el siguiente diagrama

10

Pines ICSP (Cargando código sin un cargador de inicio) - Se usa para “Programación Serial dentro del Circuito” ("In-Circuit Serial Programming"), requerida si quieres evitar el cargador de inicio o Bootloader.

9

Salida de alimentación

Reinicio

IOREF

Salida de alimentación

Tierra

Tierra

Entrada de alimentación

Analógico

Analógico

Analógico

Analógico

Analógico

Analógico

Tierra

ARef

SDA

SCL

Digital

Digital

Digital

Digital

Digital

Digital

Digital

Digital

Digital

Digital

Digital

Digital

TX - Out

RX - In

10

11

6

= Salida PWM/Analógica (i.e. )

Los conectores de pines constituyen una de las partes más importantes a la hora de armar nuestros circuitos de ejemplo. Toma un momento para localizar los puertos de entrada/salida de tu RedBoard.

RFU

POWER

(ALIMENTACIÓN)

ANALOG IN (ENTRADA ANALÓGICA)

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Esta línea divide la tarjeta por la mitad, restringiendo el flujo eléctrico hacia una de las dos mitades.

1

2

Alimentación:Cada signo de + indica que hay alimentación en cualquier lugar de la columna vertical.

Tierra:

Cada signo de – indica que hay tierra en cualquier lugar de la columna vertical.

Filas Horizontales:

Cada una de estas filas, numeradas del 1 al 30, tiene cinco perforaciones que se conectan entre sí de forma horizontal. Los componentes que se encuentren posicionados en la misma fila estarán conectados en un circuito cuando la alimentación esté activa.

Conexión vertical ((+ Alimentación y - Tierra) - Buses de Alimentación // er el diagrama abajo

1

Conexión Horizontal (a-e & f-j) // Ver el diagrama abajo2

¿Cómo está conectado todo?

Vista desde adentro

f g h ia b c d e123456789101112131415161718192021222324252627282930

a b c d e f g h i

123456789101112131415161718192021222324252627282930

Protoboard

Arriba de la protoboard

¡CONECTADO!

LED

Haciendo una conexión:

Dentro de la protoboard

Cómo funciona:

ENSAMBLA ESCRIBE CARGA

Retira la protección del pegamento en la parte posterior de la protoboard y pégala en su lugar.

Asegúrate de que el texto tanto en la RedBoard como en la protoboard esté mirando hacia arriba para que puedas leerlo fácilmente.

a b c d e f g h i123456789101112131415161718192021222324252627282930

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123456789101112131415161718192021222324252627282930

Atornilla la RedBoard en su lugar.

IOREFRESET

RESET

7-15V


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21

0

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POWER

ANALOG IN

DIGITAL (PWM~)ON

ISP

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Conectando el cable USB.IOREF

RESET

RESET

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3.3V

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GND

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RX

CIRCUITO #1 - Tu primer Circuito

Tu RedBoard trabaja con 5V. Esta es la alimentación que será suministrada por tu computadora vía USB y será la fuente de poder de todos los componentes que uses en tus circuitos. ¡Al conectar tu RedBoard a tu computadora, le estás suministrando el voltaje justo que necesita para funcionar! 5V no pueden hacerte daño, así que no tengas miedo de tocar cualquier cosa en tu circuito. Además puedes alimentar la RedBoard con el adaptador de barril. El regulador de voltaje incluido en la tarjeta puede manejar cualquier voltaje desde 7 a 15V en corriente directa.

IOREF

RESET

RESET

7-15V

SCLSDA

AREFGND

1312

~11~10

~98

7~6~5

4~3

210

TX RX13

3.3V

5V

GND

GND

VIN

A0

A1

A2

A3

A4

A5

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ALOG IN

DIGITAL (PW

M~

)

ON

ISP

TX

RX

IOREFRESET

RESET

7-15V


7~6~54~3

21

0

TX RX 13

3.3V5VGNDGNDVIN

A0A1

A2A3

A4A5

POWER

ANALOG IN

DIGITAL (PWM~)ON

ISP

TXRX

PART

ES: LED

1X

Cable

3X

Resistencia de330Ω

1X Esta sección enlista las partes que vas a necesitar para completar el circuito.

Circuit 2

Los LEDs (Diodos Emisores de Luz) son luces pequeñas y poderosas que son utilizadas en muchas aplicaciones diferentes. Para empezar con el SIK, vamos a trabajar en hacer parpadear un LED. Correcto - es tan simple como encender y apagar una luz. Puede que no se vea como una gran cosa, pero estableciendo esta importante base tendrás fundamentos sólidos mientras trabajamos en ruta a experimentos más complejos.

LED Parpadeante 1

Cada circuito empieza con una breve descripción de lo que estás a punto de armar y el resultado esperado.

Este es un esquemático de tu circuito.

Esta es una ilustración de la forma en que el circuito complete se debe ver. No es necesario usar la base negra para la RedBoard y la protoboard, pero es recomendado para inventores principiantes.

Componentes como resistencias deben tener sus patillas dobladas en un ángulo de 90° para que puedan entrar correctamente en los agujeros de la protoboard. También puedes cortar las patillas para que sea más fácil trabajar con ellas en la protoboard.

LED(Diodo Emisor de Luz)

Resistencia (330 ohm)(Naranja-Naranja-Café)

RedBoard

GND(Tierra)

PIN 13

IOR

EF

RES

ET

RESET

7-15

V

SC

LS

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3.3V

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D

GN

D

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LED:

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Abre el software Abre el software de Arduino IDE en tu computadora. Codi�car en el lenguaje de programación de Arduino permitirá controlar tu circuito. Abre el código para el Circuito 1 accediendo al “Código Guía de SIK” que descargaste y colocaste en tu carpeta de “Ejemplos” previamente.

Abre Tu Primer Diseño:

Archivo Editar Diseño Herramientas Ayuda

1.Basics2.Digital3.Analog4.Communication5.Control6.Sensors7.Displays8.StringsArduinoISPSIK Guide Code

EEPROMEthernetFirmataLiquid CrystalSDServoSoftwareSerialSPIStepperWiFiWire

Con�guración de PáginaPrint

NuevoAbrir…Libro de DiseñosEjemplosCerrarGuardarGuardar Como…CargarCargar Usando un Programador

Circuit #1Circuit #2Circuit #3Circuit #4Circuit #5Circuit #6Circuit #7Circuit #8Circuit #9Circuit #10Circuit #11Circuit #12Circuit #13Circuit #14Circuit #15

Circuit #1

/* Blink

Turns on an LED on for one second, then o� for one second, repeatedly. This example code is in the public domain.

*/

void setup() { // initialize the digital pin as an output. // Pin 13 has an LED connected on most Arduino boards: pinMode(13, OUTPUT); }

void loop() { digitalWrite(13, HIGH); // set the LED on delay(1000); // wait for a second digitalWrite(13, LOW); // set the LED o� delay(1000); // wait for a second}

// Circuito #1

Verificar

Cargar

// El resultado de un circuito completo con un código correcto luego de ser verificado y cargado.

Esto compila tu código. El IDE convierte el texto a instrucciones que la computadora pueda entender.

Esto envía las instrucciones mediante el cable USB al chip computadora en la RedBoard. A continuación, la RedBoard empezará a correr tu código automáticamente.

IOREFRESET

RESET

7-15V


7~6~54~3

21

0

TX RX 13

3.3V5VGNDGNDVIN

A0A1

A2A3

A4A5

POWER

ANALOG IN

DIGITAL (PWM~)ON

ISP

TXRX

Circuit 2 Arduino Code:1

Problemas Comunes:

¿El LED no enciende?Los LEDs trabajan en una sola dirección. Prueba quitarlo y rotarlo 180 grados (no hay de qué preocuparse, instalarlo al revés no provoca ningún daño permanente).

El programa no se Carga en la tarjeta Algunas veces esto sucede, la causa más común se debe a una confusión con el puerto serial, puedes cambiar esto en Herramientas>Puerto Serial>

¿Aún no funciona?Un circuito roto no es divertido, envíanos un correo electrónico y te responderemos tan pronto como sea posible: [email protected]

Deberías ver tu LED parpadear entre encendido y apagado. Si esto no funciona, asegúrate de que hayas ensamblado el circuito correctamente, veri�cado y cargado el código a tu tarjeta o puedes ver la sección de problemas comunes que se muestra abajo.

Antes de que puedas usar alguno de los pines de la RedBoard, necesitas decirle a la RedBoard si es una ENTRADA o una SALIDA. Utilizamos una “función” propia del sistema llamada pinMode() para hacer esto.

Cuando estás usando un pin como SALIDA, puedes ordenarle que esté en posición de ALTO voltaje (salida de 5 voltios), o en BAJO (salida de 0 voltios).

digitalWrite(13, HIGH);

pinMode(13, OUTPUT);

Notas de Código:

Aplicación en la vida real:

Casi todos los televisores modernos de pantalla plana y los monitores tienen luces LED indicadoras para mostrar si están encendidos o apagados.

Open Arduino IDE // Archivo > Ejemplos > SIK Guide > Circuit # 1

Lo que deberías ver:

Aquí es donde encontrará el código de Arduino para cada circuito.

Recuerda Verificar y Cargar tu código.

Revisa si tu circuito está completo y funcionando en esta sección.

Empieza entendiendo cómo funciona el código de Arduino. Ver abajo.

IOREFRESET

RESET

7-15V


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TX RX 13

3.3V5VGNDGNDVIN

A0A1

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POWER

ANALOG IN

DIGITAL (PWM~)ON

ISP

TXRX

Esta es una sección dedicada a los problemas más comunes que se pueden dar mientras se ensambla el circuito.

Aquí encontrarás ejemplos en la vida real del circuito que acabas de completar. ¡Muchas de las teorías en las que se basan estos circuitos son utilizadas en cosas que usas todos los días!

Circuit 2PA

RTS: Wire

19X

CIRCUIT #5

IC

1X

330ΩResistor

8X

LED

8X

Circuit 2

En este circuito trabajarás con un potenciómetro. Un potenciómetro es también conocido como una resistencia variable. Cuando está conectado con 5 voltios a través de sus dos pines exteriores, el pon del medio libera un voltaje entre 0 y 5V, dependiendo de la posición de la perilla en el potenciómetro. Un potenciómetro es una demostración perfecta de un circuito divisor de tensión con un voltaje variable. El voltaje está dividido proporcionalmente a la resistencia entre el pin del medio y el pin de tierra. En este circuito aprenderás cómo usar un potenciómetro para controlar la luminosidad de un LED.

Potenciómetro

PART

ES: Cable

6X

CIRCUITO #2 2

LED

1X

Resistencia de330Ω

1X

Potenciómetro

1X

p.10p.24

IOREFRESET

RESET

7-15V


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TX RX 13

3.3V5VGNDGNDVIN

A0A1

A2A3

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POWER

ANALOG IN

DIGITAL (PWM~)ON

ISP

TXRX



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RedBoard

Potenciómetro

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IOREFRESET

RESET

7-15V


7~6~54~3

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TX RX 13

3.3V5VGNDGNDVIN

A0A1

A2A3

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POWER

ANALOG IN

DIGITAL (PWM~)ON

ISP

TXRX

La mayoría de las perillas de volumen tradicionales emplean un potenciómetro.

Circuit 2 Código de Arduino:2

Problemas comunes:

Funciona Esporádicamente Es probable que esto se deba a una conexión inestable de los pines del potenciómetro. Esto puede ser solucionado presionando el potenciómetro hacia abajo.

No FuncionaAsegúrate de haber conectado la patilla controladora del potenciómetro al pin 0 digital en vez de al pin 0 analógico. (la �la de pines debajo de los pines de alimentación).

¿El LED no enciende?Los LEDs trabajan en una sola dirección. Prueba quitarlo y rotarlo 180 grados (no hay de qué preocuparse, instalarlo al revés no provoca ningún daño permanente).

Deberías ver el LED parpadear más rápido o más lento de acuerdo con tu potenciómetro. Si esto no funciona, asegúrate de que hayas ensamblado el circuito correcta-mente, veri�cado y cargado el código a tu tarjeta o puedes ver la sección de problemas comunes que se muestra abajo.

Una “variable” es un valor guardado al que tú le has dado un nombre. Debes introducir, o “declarar” variables antes de usarlas; aquí estamos declarando una variable llamada sensorValue, de tipo “int” (integer o entero). ¡No olvides que los nombres de las variables son sensibles a las mayúsculas!

int sensorValue;

Notas de Código:




El Arduino es muy muy rápido, es capaz de correr miles de líneas de código cada segundo. Para hacerlo más lento, con el �n de que podemos ver lo que estamos haciendo, debemos insertar retardos dentro del código. La función delay() cuanta en milisegundos; hay 1000ms en un segundo.

delay(sensorValue);

Utilizamos la función analogRead() para leer el valor en un pin analógico. analogRead() toma un parámetro, el pin analógico que quieres leer (“sensorPin”), y retorna un número (“sensorValue”) entre 0 (0 voltios) y 1023 (5 voltios).

sensorValue = analogRead(sensorPin);

Circuit 2PA

RTS:

p.10

IC

1X

330ΩResistor

8X

LED

8X

¿Sabes qué es aún más divertido que un LED parpadeante? Cambiar colores con un solo LED. Los LEDs RGB, o rojo-verde-azul por sus siglas en inglés, tienen tres diodos emisores de color que pueden ser combinados para crear todas clases de colores. En este circuito aprenderás a usar un LED RGB para crear combinaciones de colores únicas. ¡Dependiendo de qué tanto brilla cada diodo, casi cualquier color es posible!

LED RGB

PART

ES:

CIRCUITO #3 3

p.28

Potentiometer

1X

TransistorP2N2222AG

1X

Cable

6X

Resistencia de330Ω

3X

LED

1X

IOREFRESET

RESET

7-15V


7~6~54~3

21

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TX RX 13

3.3V5VGNDGNDVIN

A0A1

A2A3

A4A5

POWER

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DIGITAL (PWM~)ON

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TXRX13

3.3V

5V GN

D

GN

D

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Muchos artículos electrónicos, como consolas de videojuegos, utilizan LEDs RGB para tener la versatilidad de mostrar diferentes colores en la misma área. Muchas veces los colores diferentes representan diferentes estados o condiciones de trabajo.


Problemas comunes:

El LED se Mantiene Oscuro o Muestra un Color IncorrectoCon los cuatro pines del LED posicionados tan cerca unos de otros, a veces es fácil posicionar uno de manera incorrecta. Revisa que cada pon esté colocado donde debe ser.

Se ve todo RojoEl diodo rojo del LED RGB puede ser un poco más brillante que los otros dos. Para hacer tus colores más balanceados, usa una resistencia con más Ohmios. O ajústalo en el código.

analogWrite(RED_PIN, redIntensity); to

analogWrite(RED_PIN, redIntensity/3);

Deberías ver tu LED encenderse, ¡pero esta vez con nuevos colores locos! Si no lo hace, asegúrate de que hayas ensamblado el circuito correctamente, veri�cado y cargado el código a tu tarjeta o puedes ver la sección de problemas comunesque se muestra abajo.

Notas de Código:




Un ciclo for() es usado para ir aumentando un número dentro de un rango y repetidamente correr el código que se encuentra dentro de las llaves {}. En este caso la variable “x” inicia en 0, termina en 767 e incrementa su valor en uno por cada iteración (“x++”).

for (x = 0; x < 768; x++){}

El procesamiento de la RedBoard es muy muy rápido, es capaz de correr miles de líneas de código cada segundo. Para hacerlo más lento, con el �n de que podemos ver lo que estamos haciendo, debemos insertar retardos dentro del código. La función delay() cuanta en milisegundos; hay 1000ms en un segundo.

delay(sensorValue);

Las declaraciones “if / else” son utilizadas para tomar decisiones en tus programas. La condición dentro de los paréntesis () es evaluada; si es verdadera, se corre el código dentro de las primeras llaves {}. Si no es verdadera, se corre el código dentro de las segundas llaves {}.

if (x

Así que ya hiciste que un LED parpadeara entre encendido y apagado – ¡fantástico! Es hora de levantar la barra un poco – conectando OCHO LEDS AL MISMO TIEMPO. Adicionalmente le haremos una pequeña prueba a nuestra RedBoard al crear varias secuencias de luces. Este circuito es un gran paso para empezar a escribir tus propios programas y para que vayas entendiendo la forma en que la RedBoard trabaja.Además de controlar los LEDs, aprenderás un par de trucos de programación para mantener tu código nítido y ordenado:

for() loops - usados cuando quieres correr una porción de código varias veces.

arrays[ ] - utilizados para volver el manejo de variables una operación más fácil, al agruparlas todas juntas.

LEDs Múltiples

p.32

PART

ES: LED

8X

Cable

10X

Resistencia de330Ω

8X

CIRCUITO #4 4

IOREFRESET

RESET

7-15V


7~6~54~3

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TX RX 13

3.3V5VGNDGNDVIN

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POWER

ANALOG IN

DIGITAL (PWM~)ON

ISP

TXRX

Resistencias (330 ohm)(Naranja-Naranja-Café)

LEDs(Diodos Emisores de Luz)

RedBoard

PIN 2

PIN 3

PIN 4

PIN 5

GND (Tierra)


LEDs(Diodos Emisores de Luz)

RedBoard

PIN 6

PIN 7

PIN 8

PIN 9

GND (Tierra)

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7-15

V

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LS

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TXRX13

3.3V

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GN

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30Ω

Resi

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30Ω

Cabl

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or

Cabl

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Cabl

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Cabl

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LED

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LED

(5m

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LED

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(5m

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Pin

3

5V

e5

GN

D

Pin

4e8

Pin

5e1

1

Pin

6e14

Pin

7e17

Pin

8e2

0

Pin

9e2

3 +


Problemas comunes:

Algunos LEDs fallan al EncenderEs muy común poner un LED al revés. Revisa que los LEDs que no están funcionando estén conectados del lado correcto.

Operando fuera de secuenciaCuando se tienen ocho cables es muy fácil que algunos se crucen entre ellos. Revisa que el primer LED esté conectado al pin 2 y cada uno de los pines que le siguen.

Empezar desde ceroEs muy fácil colocar un cable sin darse cuenta. Quitar todo y empezar desde cero a colocar los cables suele ser más fácil que rastrear el problema a través del circuito.

Este es un circuito similar al número uno, pero en vez de un LED, debes ver todos los LEDs parpadear. Si no lo hacen asegúrate de que hayas ensamblado el circuito correcta-mente, veri�cado y cargado el código a tu tarjeta o puedes ver la sección de problemas comunes que se muestra abajo.

Notas de Código:


Los letreros de �guras cambiantes son utilizados generalmente para mostrar segmentos cortos de información importante. Estos son construidos a partir de muchos LEDs.



IOREFRESET

RESET

7-15V


7~6~54~3

21

0

TX RX 13

3.3V5VGNDGNDVIN

A0A1

A2A3

A4A5

POWER

ANALOG IN

DIGITAL (PWM~)ON

ISP

TXRX

Cuanto tienes que manejar muchas variables, un arreglo es una forma útil para agruparlos en un solo lugar. Aquí estamos creando un arreglo de enteros, llamado ledPins, con ocho elementos.

int ledPins[] = {2,3,4,5,6,7,8,9};

Las computadoras les gusta hacer lo mismo cada vez que se ejecutan. Pero algunas veces tú quieres hacer algunas cosas de manera aleatoria, como simular el resultado de un dado al lanzarlo. La función random() es una gran forma de hacer esto.Visita http://arduino.cc/en/reference/random para más información

index = random(8);

Para obtener los elementos de un arreglo deber referirte a ellos por su posición. El primer elemento está en la posición 0, el segundo en la posición 1 y así sucesivamente. Para llamar a un elemento debes usar “ledPins[x]”, donde x es la posición. Aquí estamos dando al pin digital 2 un valor de ALTO o HIGH, ya que el elemento en la posición 0 del arreglo es “2”.

digitalWrite(ledPins[0], HIGH);

Circuit 2PA

RTS: Wire

19X

IC

1X

330ΩResistor

8X

LED

8X

Circuit 2

Hasta este momento solo nos hemos enfocado en salidas. Ahora vamos a ir al otro extremo del espectro y vamos a jugar con algunas entradas. En este circuito veremos una de las más comunes y simples de las entradas – un botón presionable. La forma en que un botón funciona con la RedBoard es la siguiente: cuando el botón es presionado, el voltaje marca un BAJO. La RedBoard lee esto y reacciona a partir de ello. En este circuito también usarás una resistencia “pull-up”, la cual mantiene el voltaje en ALTO cuando no estás presionando el botón.

Botones Presionables

PART

ES: Cable

7X

CIRCUITO #5 5

Botón Presionable

2X

LED

1X

Resistencia de330Ω

1X

Resistencia de10KΩ

2X

IOREFRESET

RESET

7-15V


7~6~54~3

21

0

TX RX 13

3.3V5VGNDGNDVIN

A0A1

A2A3

A4A5

POWER

ANALOG IN

DIGITAL (PWM~)ON

ISP

TXRX

p.10p.36


GND(Tierra)

Resistencias (10K ohm)(Café-Negro-Naranja)


RedBoard

Botones

PIN 13

PIN 2PIN 3

5 voltios

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EF

RES

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TXRX13

3.3V

5V GN

D

GN

D

VIN

A0

A1

A2

A3

A4

A5

POWER ANALOG IN

DIGITAL (PWM~)

ON

ISP

TX RX

Circ

uito

5: B

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ab

cd

ef

gh

i

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Com

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Imag

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(5m

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+-

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Botó

n Pr

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Cabl

e Co

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Cabl

e Co

nect

orPi

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Cabl

e Co

nect

orPi

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Cone

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Cone

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sten

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0KΩ

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Resi

sten

cia

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0KΩ

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Resi

sten

cia

de 3

30Ω

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ERO.

Cabl

e Co

nect

orG

ND

Cabl

e Co

nect

or5V

+

Los botones que usamos aquí son similares a los botones vistos en la mayoría de los controles de videojuegos.


Problemas comunes:

La Luz no se enciende El botón es cuadrado, y es por esto que es fácil ponerlo de manera incorrecta. Dale un giro de 90 grados y revisa si empieza a funcionar.

No estás satisfechoNo te preocupes, estos circuitos están hechos para crear una forma fácil de jugar con los componentes, pero una vez que lo unes todo, el cielo es el límite.

Debes ver el LED encenderse si presionas algún botón, y apagarse si presionas ambos botones. (¡Mira el código para averiguar por qué!) Si esto no funciona asegúrate de que hayas ensamblado el circuito correctamente, veri�cado y cargado el código a tu tarjeta, o puedes ver la sección de problemas comunes que se muestra abajo.

Notas de Código:




Los pines digitales pueden ser usados tanto como entradas que como salidas. Entes de que uses alguno, necesitas decirle a la RedBoard en cuál dirección lo vas a utilizar.

pinMode(button2Pin, INPUT);

Ya que has conectado el botón e tierra (GND), este llevará a un estado de bajo (LOW) cuando sea presionado. Aquí estamos utilizando el operador de “equivalencia” (“==”) para ver si el botón está siendo presionado.

if (button1State == LOW)

Para leer una entrada digital, debes usar la función digitalRead(). Esta retornará HIGH si hay 5V presentes en el pin, o LOW si hay 0V presentes en el pin.

button1State = digitalRead(button1Pin);

IOREFRESET

RESET

7-15V


7~6~54~3

21

0

TX RX 13

3.3V5VGNDGNDVIN

A0A1

A2A3

A4A5

POWER

ANALOG IN

DIGITAL (PWM~)ON

ISP

TXRX

Circuit 2

Así que ya has jugado con un potenciómetro, cuya resistencia varía según el movimiento de una perilla. En este circuito estarás usando una fotorresistencia, la cual cambia su resistencia basada en la cantidad de luz que recibe el sensor. Ya que la RedBoard no puede interpretar directamente la resistividad (en vez de esto, lee el voltaje), utilizamos un divisor de voltaje para usar nuestra fotorresistencia. Este divisor de voltaje dará como salida un alto voltaje cuando esté percibiendo mucha luz y un bajo voltaje cuando no lo haga.

Fotorresistencia

PART

ES: Cable

6X

CIRCUITO #6 6

LED

1X

Resistencia de330Ω

1X

Fotorresistencia

1X

Resistencia de10KΩ

1X

IOREFRESET

RESET

7-15V


7~6~54~3

21

0

TX RX 13

3.3V5VGNDGNDVIN

A0A1

A2A3

A4A5

POWER

ANALOG IN

DIGITAL (PWM~)ON

ISP

TXRX

p.40

PIN 9

PIN A0


GND (Tierra)

Resistencia (10K ohm)(Café-Negro-Naranja)

LED(Diodo Emisor De Luz)

Fotorresistencia(Resistencia Sensible a la Luz)

RedBoard

5 voltios

IOR

EF

RES

ET

RESET

7-15

V

SC

LS

DA

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EFG

ND 13 12

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9 8 7~

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TXRX13

3.3V

5V GN

D

GN

D

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A0

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POWER ANALOG IN

DIGITAL (PWM~)

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ISP

TX RX

Circ

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sten

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Com

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Imag

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Cabl

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:

Una lámpara colocada en un camino usa un pequeño sensor para detectar cuando encender las luces en la noche.


Problemas comunes:

El LED Permanece OscuroEste es un error que seguimos cometiendo una y otra vez, si tan solo pudieran fabricar un LED que funcione de ambas formas. Sácalo y dale un giro.

No está Respondiendo a los Cambios de LuzDado que el espaciado de los cables en el Fotorresistor no es estándar, es fácil colocarlo erróneamente. Revisa que esté colocado en el lugar correcto.

Aún no funciona del todoEs probable que estés en un cuarto muy claro o muy oscuro. Prueba encendiendo o apagando la luces para ver si esto ayuda. O si tienes una linterna cerca de ti inténtalo con eso.

Deberías ver el LED brillar más o menos de acuerdo a la cantidad de luz que el Fotorresistor está leyendo. Si esto no funciona asegúrate de que hayas ensamblado el circuito correctamente, veri�cado y cargado el código a tu tarjeta, o puedes ver la sección de problemas comunes que se muestra abajo.

Notas de Código:




Cuando leemos una señal analógica usando analogRead(), esta lectura será un número de 0 a 1023. Pero cuando queremos manejar un pin PWM usando analogWrite(), este requiere un número de 0 a 255. Podemos “encoger” el mayor rango dentro del menor usando la función map().

lightLevel = map(lightLevel, 0, 1023, 0, 255);

Ya que la función map() aún puede retornar números fuera del rango objetivo, utilizamos también una función llamada constrain() la cual “restringirá” los números dentro de un rango. Si el número está fuera del rango se convertirá en el mayor o menor número. Si está dentro del rango se quedará igual.Visita http://arduino.cc/en/reference/constrain para más información.

lightLevel = constrain(lightLevel, 0, 255);

IOREFRESET

RESET

7-15V


7~6~54~3

21

0

TX RX 13

3.3V5VGNDGNDVIN

A0A1

A2A3

A4A5

POWER

ANALOG IN

DIGITAL (PWM~)ON

ISP

TXRX

Visita http://arduino.cc/en/reference/map para más información.

Parámetrosmap(value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh)

Parámetrosconstrain(x, a, b) x: el número a restringir, todo tipo de datoa: : el límite inferior del rango, todo tipo de datob: el límite superior del rango, todo tipo de dato

value: el número a mapearfromLow: el límite inferior del rango actual del valorfromHigh: el límite superior del rango actual del valor toLow: el límite inferior del rango objetivo del valortoHigh: el límite superior del rango objetivo del valor

Circuit 2

Un sensor de temperatura es exactamente lo que suena – un sensor usado para medir la temperatura del ambiente. Este particular sensor tiene tres pines – un positivo, una tierra y una señal. Este es un sensor de temperatura lineal. Un cambio en la temperatura de un grado centígrado es igual a un cambio de 10 milivoltios en la salida del sensor. El sensor TMP36 tiene un valor de 750mV a 25°C (temperatura ambiente). En este circuito, aprenderás como integrar el sensor de temperatura con tu RedBoard y usar el monitor serial del Arduino IDE para mostrar la temperatura.

Sensor de Temperatura

CIRCUITO #7 7

p.44

GND(Tierra)

RedBoard

TMP36(Sensor de Temperatura de Presición)

5 voltios

GND3

VCC1

VOUT 2 PIN A0

PART

ES: Cable

5X

Sensor de Temperatura

1X

IOREFRESET

RESET

7-15V


7~6~54~3

21

0

TX RX 13

3.3V5VGNDGNDVIN

A0A1

A2A3

A4A5

POWER

ANALOG IN

DIGITAL (PWM~)ON

ISP

TXRX

Cuando estés construyendo el circuito ten cuidado de no confundir el sensor de temperatura con el transistor, son casi idénticos. Busca la etiqueta “TMP” en el cuerpo del sensor de temperatura.

IOR

EF

RES

ET

RESET

7-15

V

SC

LS

DA

AR

EFG

ND 13 12

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~10 ~

9 8 7~

6~

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TXRX13

3.3V

5V GN

D

GN

D

VIN

A0

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A2

A3

A4

A5

POWER ANALOG IN

DIGITAL (PWM~)

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Sens

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Edi�cios con sistemas de control de clima usan sensores de temperatura para monitorear y mantener sus con�guraciones.


Problemas comunes:

Nada Parece estar OcurriendoEste programa no tiene ningún indicador externo que diga que está funcionando. Para ver resultados debes abrir el monitor serial del IDE de Arduino (instrucciones en páginas anteriores).

Se Muestran Caracteres sin SentidoEsto sucede porque el monitor serial está recibiendo datos a una velocidad diferente de la esperada. Para solucionar esto haz clic en la caja que dice “*** baud” y cámbiala a “9600 baud”.

El Valor de Temperatura no está CambiandoTrata prensando el sensor con tus dedos para calentarlo o presionando una bolsa de hielo en él para enfriarlo.

Debes ser capaz de leer en el monitor serial del Arduino IDE la temperatura que tu sensor de temperatura está detectando. Si esto no funciona asegúrate de que hayas ensamblado el circuito correctamente, veri�cado y cargado el código a tu tarjeta, o puedes ver la sección de problemas comunes que se muestra abajo.

Notas de Código:

Aplicación en la Vida Real:


Lo que Deberías ver:

Antes de usar el monitor serial debes llamar la función Serial.begin() para inicializarlo. 9600 es el “baud rate”, o la velocidad de comunica-ciones. Cuando dos dispositivos se comunican entre ellos, ambos deben tener la misma velocidad.

Serial.begin(9600);

Serial.print() imprimirá todo en la misma línea. Serial.println() moverá el cursor a la línea siguiente. Utilizando estos comandos juntos puedes crear impresiones de texto y datos fáciles de leer.

Serial.println(degreesF);

El comando Serial.print() es muy inteligente. Puede imprimir casi cualquier cosa que le puedas tirar, incluyendo variables de todo tipo, texto entre comillas (conocido como “strings”), etc.Visita http://arduino.cc/en/serial/print para más información.

Serial.print(degreesC);

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Circuit 2

Los servos son ideales para aplicaciones electrónicas pues pueden hacer muy bien algo que los motores no – pueden moverse a una posición determinada de forma precisa. Variando el ancho de pulso del voltaje de salida hacia un servo puedes moverlo a una posición especí�ca. Por ejemplo, un pulso de 1.5 milisegundos moverá el servo 90 grados. Es este circuito aprenderás cómo usar PWM (modulación de ancho de pulso) para controlar y rotar un servo.

Solo un Servo

PART

ES: Cable

8X

CIRCUITO #8 8

p.48

Servo

1X

RedBoard

Si no hay punto de unión significa que no hay conexión

GND

SEÑAL

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Problemas comunes:

El Servo no Gira Aún con cables de colores es sorprendentemente fácil conectar un servo al revés. Este podría ser el problema.

Aún no funcionaUn error que hicimos una o dos veces fue simplemente olvidar conectar la alimentación (los cables rojo y café) a +5 voltios y tierra.

Conecta y EmpiezaSi el servo se comienza a mover, l

guía sik - meteorito extras/guia...primer circuito en la página 17! descomprime el archivo “sik...

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