Colegio Sagrado Corazón de Jesús Tecnología 3º ESO

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TEMA 06. PRÁCTICAS DE ARDUINO CON VISUALINO

Antes de empezar a programar vamos a crear una carpeta donde guardaremos todos los

proyectos que vamos a realizar usando Visualino. Para ello primero creamos una carpeta

en el escritorio que llamaremos “Mis programas visualino”. Para guardar un programa,

abrimos Visualino y vamos al menú Archivo/guardar como, exploramos y seleccionamos

la carpeta que hemos creado anteriormente, le damos nombre al programa y pulsamos

sobre “Guardar”.

Importante, recordar que en la parte inferior derecha de la pantalla de Visualino, hay que

seleccionar correctamente la placa con la que estamos trabajando (Arduino 1) y el puerto

USB al que está conectada (COM_) para que haya comunicación entre el ordenador y

Arduino.

Prácticas 01 y 02: “Pin13”

(Material: 1 led rojo, placa Arduino, conector USB)

En esta primera práctica vamos a escribir nosotros un programa mediante el cual

haremos parpadear a un led de color rojo que colocaremos en el pin 13 (digital).

Recordad que los leds tienen polaridad y que si no se colocan de la manera correcta no

funcionan (+ patilla larga / y neutro patilla corta).

El esquema de conexión es el siguiente (recuerda que siempre que usemos un led con

Arduino hay que colocar una resistencia en serie para evitar que se queme, excepto en el

pin 13 que ya viene incorporada):

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El programa que hay que escribir es el siguiente:

Una vez escrito el programa lo guardamos como “Pin13” en nuestra carpeta de

proyectos, lo verificamos (compilamos) para detectar los posibles errores y lo cargamos

en la placa conectada.

¿Qué habría que cambiar del programa para que la intermitencia sea más lenta? Haz la

prueba y guarda el nuevo programa con el nombre “Pin13_02”).

Prácticas 03 y 04: “Pin9”

(Material: 1 led verde, protoboard, 1 resistencia de 220 Ω, 1 cable conector macho-

macho de color rojo y 1 negro, placa Arduino, conector USB)

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En la tercera práctica vamos a conectar un led verde a uno de los pines digitales que no

tienen incorporada una resistencia. Para evitar que se queme el led tenemos que colocar

una resistencia en serie con dicho led.

El esquema de conexión es el siguiente (enseñádmelo antes de conectar la placa al

ordenador):

Y el programa es el siguiente:

Una vez escrito el programa lo guardamos como “Pin9” en nuestra carpeta de proyectos,

lo verificamos (compilamos) para detectar los posibles errores y lo cargamos en la placa

conectada.

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¿Qué habría que cambiar del programa y en las conexiones para usar el pin digital 7?

Haz una prueba y guarda el programa con el nombre “Pin9_a_Pin7”).

Prácticas 05, 06 y 07: “Semáforo sencillo”

(Material: 1 led verde, 1 amarillo, 1 rojo y uno azul, protoboard, 4 resistencias de

220 Ω, 4 cables conectores macho-macho de color rojo y 5 negros, placa Arduino,

conector USB)

En la quinta práctica vamos a aprender a programar un semáforo sencillo. Comienza por

estar encendida la luz verde durante 7 segundos, luego pasa a la amarilla durante 2

segundos y por último la roja durante 7 segundos, reiniciándose el ciclo al terminar.

El esquema de conexión es el siguiente (enseñádmelo antes de conectar la placa al

ordenador):

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Una vez escrito el programa lo guardamos como “Semaforo_sencillo” en nuestra carpeta

de proyectos, lo verificamos (compilamos) para detectar los posibles errores y lo

cargamos en la placa conectada.

El programa que hay que escribir es el siguiente:

¿Qué habría que cambiar del programa para que el ciclo de colores sea a la inversa, es

decir que comience por el rojo, pase al amarillo y termine en el verde? Hacer las pruebas

necesarias y una vez conseguido guardar el programa con el nombre

“Semaforo_inverso”).

¿Y si quisiéramos añadir un cuarto led de color azul después del rojo, en el pin número 7

y con una duración de 3 segundos (tomando como base el primer programa)? Hacer las

pruebas necesarias y una vez conseguido guardar el programa con el nombre

“Semaforo_con_azul”).

Prácticas 08 y 09: “Semáforo con intermitencia”

(Material: 1 led verde, 1 amarillo y 1 rojo, protoboard, 3 resistencias de 220 Ω, 3

cables conectores macho-macho de color rojo y 4 negros, placa Arduino, conector

USB)

En la octava práctica vamos a aprender a añadir un bucle de repetición al semáforo

sencillo creado en la práctica anterior. El modo de funcionamiento es el siguiente:

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primero, el circuito comienza con el LED verde encendido, tras 7 segundos este se apaga

y se enciende el LED amarillo, con una intermitencia que dura 0,3 segundos y que se

repite 5 veces, dando paso al encendido del LED rojo que durará 7 segundos antes de

apagarse y volver a repetir la secuencia.

El esquema de conexión es el siguiente (enseñádmelo antes de conectar la placa al

ordenador):

Una vez escrito el programa lo guardamos como “Semaforo_intermitente” en nuestra

carpeta de proyectos, lo verificamos (compilamos) para detectar los posibles errores y lo

cargamos en la placa conectada.

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El programa que hay que escribir es el siguiente:

Modifica el programa para que sea intermitente también el rojo, durante 3 veces y con

una duración de 0,2 segundos. Hacer las pruebas necesarias y una vez conseguido

guardar el programa con el nombre “Semaforo_intermitente_doble”).

Prácticas 10 y 11: “Control de un LED con un Potenciómetro”

(Material: 1 led azul, protoboard, 1 resistencia de 220 Ω, 3 cables conectores

macho-macho de color negro, 2 rojo y 1 azul, 1 potenciómetro de 10 K, placa

Arduino, conector USB)

Un potenciómetro es una resistencia variable mecánica, según se gire hacia un lado o

hacia el otro el eje, aumenta o disminuye la resistencia, lo que nos permite realizar un

control de la tensión del circuito.

En esta práctica vamos a controlar la intensidad del brillo de un LED de color azul, que

está conectado a una salida digital, mediante un potenciómetro, que está conectado a

una salida analógica.

El esquema de conexión es el siguiente (enseñádmelo antes de conectar la placa al

ordenador):

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Y el programa es el siguiente:

Una vez escrito el programa lo guardamos como “Potenciometro” en nuestra carpeta de

proyectos, lo verificamos (compilamos) para detectar los posibles errores y lo cargamos

en la placa conectada.

¿Qué habría que cambiar del programa para usar el pin analógico 2 y el pin digital 9?

Hacer la prueba y guarda el nuevo programa con el nombre “Potenciometro_02”).

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Prácticas 12 y 13: “Control de un LED con una LDR”

(Material: 1 led verde, protoboard, 1 resistencia de 220 Ω, 1 resistencia de 5 kΩ, 3

cables conectores macho-macho de color negro y 3 rojos, 1 LDR (sensor de luz),

placa Arduino, conector USB)

Una LDR (Light-dependent resistor) es una resistencia variable, que varía su valor

dependiendo de la cantidad de luz que incide sobre su superficie. Cuanta más intensidad

de luz recibe la LDR, menor será su resistencia, y cuanta menos luz, mayor será la

resistencia. Suelen ser utilizados como sensores de luz ambiental o como una fotocélula

que activa un determinado proceso en ausencia o presencia de luz.

En esta práctica vamos a controlar el encendido y apagado de un LED en función de la

intensidad de luz ambiental. Si la intensidad es alta, el LED permanecerá apagado, si la

intensidad disminuye hasta un determinado valor, el LED se enciende. Con un circuito

semejante se podría, por ejemplo, controlar la iluminación de una calle, un parque o un

jardín por la noche.

El esquema de conexión es el siguiente (enseñádmelo antes de conectar la placa al

ordenador):

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Y el programa es el siguiente:

Una vez escrito el programa lo guardamos como “LDR_01” en nuestra carpeta de

proyectos, lo verificamos (compilamos) para detectar los posibles errores y lo cargamos

en la placa conectada.

¿Qué habría que modificar en el programa para variar la sensibilidad del sensor de luz y

que haga falta menor intensidad de luz (mayor oscuridad) para que se encienda el LED?

Hacer la prueba y guarda el nuevo programa con el nombre “LDR_02”).

Prácticas 14 y 15: “Sensor de aparcamiento con alarma sonora y luminosa”

(Material: 1 led verde y 1 led rojo, protoboard, 1 resistencia de 220 Ω, 1 sensor de

ultrasonidos HC-SR04, 1 zumbador pasivo, 4 cables conectores macho-macho de

color negro, 2 rojos y 1 verde, 1 cable conector macho-hembra de color rojo, 1

naranja, 1 azul y 1 negro, placa Arduino, conector USB)

Un sensor de ultra sonidos HC-SR04 es un dispositivo para medir distancias por

ultrasonidos capaz de detectar objetos y calcular la distancia a la que se encuentra en un

rango de 2 a 450 cm.

Su funcionamiento se base en el envío de un pulso de alta frecuencia, no audible por el

ser humano. Este pulso rebota en los objetos cercanos y es reflejado hacia el sensor, que

dispone de un micrófono adecuado para esa frecuencia. Midiendo el tiempo entre pulsos

y conociendo la velocidad del sonido, podemos estimar la distancia del objeto contra cuya

superficie impacto el impulso de ultrasonidos

En esta práctica vamos a simular un sensor de aparcamiento de un coche utilizando este

sensor de ultrasonidos. Si la distancia a un obstáculo es menor de 30 cm se encenderá

un LED de color rojo y el zumbador emitirá una señal sonora intermitente, cuya duración

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se irá acortando según nos vayamos acercando al obstáculo. Si la distancia es mayor de

30 cm cesará el sonido y se apagará el LED.

El esquema de conexión es el siguiente (enseñádmelo antes de conectar la placa al

ordenador):

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Y el programa es el siguiente:

Una vez escrito el programa lo guardamos como “Sensor_aparcamiento” en nuestra

carpeta de proyectos, lo verificamos (compilamos) para detectar los posibles errores y lo

cargamos en la placa conectada.

¿Qué habría que modificar y añadir al montaje y programa anterior, para que en caso de

estar a una distancia mayor de 30 cm del obstáculo, estuviera encendido un LED de color

verde, el cual se apagaría al ser esa distancia menor? Hacer la prueba y guarda el nuevo

programa con el nombre “Sensor_aparcamiento_02”).

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Prácticas 16 y 17: “Display LCD”

(Material: 1 pantalla LCD, protoboard, 1 resistencia de 220 Ω, 1 potenciómetro de 10

K, 6 cables conectores macho-macho de color amarillo, 5 negros, 4 rojos y 1 azul,

placa Arduino, conector USB)

(Comprobar que la librería LCD está cargada en el IDE de Arduino)

El display LCD (Liquid Crystal Dysplay) o pantalla de cristal líquido es un dispositivo

empleado para la visualización de contenidos o información de una forma gráfica,

mediante caracteres, símbolos o pequeños dibujos dependiendo del modelo. Está

gobernado por un microcontrolador el cual dirige todo su funcionamiento.

Para esta práctica vamos a usar como dispositivo de salida una pantalla LCD de 16x2

(esto quiere decir que podemos imprimir caracteres en 2 filas, en cada una de las cuales

caben 16), cuyo brillo estará regulado mediante un potenciómetro y en la que

realizaremos un conteo de segundos.

El esquema de conexión es el siguiente (enseñádmelo antes de conectar la placa al

ordenador):

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Y el programa es el siguiente:

Una vez escrito el programa lo guardamos como “Cuenta_segundos” en nuestra carpeta

de proyectos, lo verificamos (compilamos) para detectar los posibles errores y lo

cargamos en la placa conectada.

¿Qué habría que cambiar del programa para realizar una cuenta atrás comenzando

desde 10.000? Hacer la prueba y guarda el nuevo programa con el nombre

“Cuenta_atras”).

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Prácticas 18 y 19: “Sistema de alarma de presencia”

(Material: 1 led verde y 1 led rojo, protoboard, 1 resistencia de 220 Ω, 1 sensor PIR

HC-SR501, 1 zumbador pasivo, 4 cables conectores macho-macho de color negro,

4 rojos, 1 cable conector macho-hembra de color rojo, 1 azul y 1 negro, placa

Arduino, conector USB)

Los sensores infrarrojos pasivos (PIR) son dispositivos para la detección de movimiento,

que se basan en la medición de la radiación infrarroja. Todos los cuerpos (vivos o no)

emiten una cierta cantidad de energía infrarroja, mayor cuanto mayor es su temperatura.

Los dispositivos PIR disponen de un sensor piezoeléctrico capaz de captar esta radiación

en un rango máximo ajustable de entre 3 y 7 metros y convertirla en una señal eléctrica

de 3.3 V.

En esta práctica vamos a simular un sistema de alarma basado en la activación de este

sensor. Si detecta movimiento se encenderá un LED de color rojo y el zumbador emitirá

una señal de alarma que continuará sonando en tanto en cuanto siga detectando

movimiento. Una vez que deje de detectar movimiento, se detendrá la alarma y se

apagará el LED.

El esquema de conexión es el siguiente (enseñádmelo antes de conectar la placa al

ordenador):

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Y el programa es el siguiente:

Una vez escrito el programa lo guardamos como “Alarma_presencia” en nuestra carpeta

de proyectos, lo verificamos (compilamos) para detectar los posibles errores y lo

cargamos en la placa conectada.

¿Qué habría que modificar y añadir al montaje y programa anterior, para que en caso de

no detectar presencia alguna, estuviera encendido un LED de color verde (en el pin digital

9), el cual se apagaría al activarse la alarma? Hacer la prueba y guarda el nuevo

programa con el nombre “Alarma_presencia_completa”).