Archivo de la categoría: Curso Iniciación 2017

Presentación del curso

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Objetivos

El objetivo de este curso es que el alumno obtenga un conocimiento completo de la plataforma Arduino y sea capaz de realizar proyectos de cualquier tipo con cualquiera de las diferentes placas Arduino o compatibles.

En este curso el alumno también aprenderá los conceptos del hardware libre, microcontroladores, el mundo maker y DIY.

Al finalizar el curso el alumno será capaz de:

  • Manejar la plataforma Arduino
  • Conocer el lenguaje de programación
  • Programar y ejecutar programas en la plataforma Arduino y compatibles
  • Usar eficazmente el entorno de programación
  • Conocer el potencial de Arduino para usar en casi cualquier tipo de aplicación
  • Aprender a manejar componentes de hardware para recibir señales externas mediante sensores
  • Controlar elementos que nos rodean para interactuar con el mundo físico mediante los actuadores
  • Conectar a Internet Arduino
  • Y mucho más…

Requisitos

Este curso parte desde cero, por lo que no son necesarios unos conocimientos previos, pero sí son recomendables conocimientos básicos de programación (especialmente C++), electricidad y electrónica.

Es recomendable un conocimiento medio de Inglés puesto que gran parte de la documentación está en Inglés.

Metodología

El curso se compone de una combinación de teoría y práctica que establecen las bases necesarias para entender la plataforma Hardware y Software de Arduino, con una duración de 30 horas. También se realizará un proyecto más complejo al final del curso donde se pondrán en práctica los conocimientos y habilidades adquiridas.

Los recursos utilizados para la realización de este curso son:

Además están disponibles otros recursos para ampliar información:

Para interactuar en el curso se puede hacer mediante:

  • Twitter con el hashtag #aprendiendoarduino
  • En el blog poniendo comentarios en los post con la documentación del curso
  • Correo a aprendiendoarduino@gmail.com
  • Preguntando en clase

Para realizar las prácticas de este curso se incluye un Arduino Starter Kit (https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoStarterKit) que contiene un Arduino Uno, una serie de sensores y actuadores y diversos elementos electrónicos necesarios para realizar las prácticas y proyectos.

Todo el material entregado es en préstamo y debe cuidarse al máximo, a la hora del montaje de las prácticas se seguirán las instrucciones para evitar dañar los componentes.

La documentación está disponible on line con el objetivo de mantenerla actualizada y no como un documento físico que se queda obsoleto al día siguiente. Además la documentación irá creciendo durante el curso y después de finalizar el curso seguirá estando disponible para todos. La documentación principal se encuentra en http://www.aprendiendoarduino.com/.

El repositorio de código del curso y mucho más código está disponible en github en http://github.com/jecrespo y está aumentando continuamente con nuevos ejemplos y prácticas.

Toda la documentación y código es liberado con licencia Creative Commons.

Reconocimiento – NoComercial – CompartirIgual (by-nc-sa): No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original.

Aprendiendo Arduino by Enrique Crespo is licensed under a Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional License.

Organización del curso

Duración total de 30 horas. El curso se realiza del 16 al 27 de octubre de 2017 de Lunes a Viernes en horario de 18.00 a 21.00. Se hará un descanso de 10 minutos aproximadamente a mitad de la sesión antes de empezar con la parte práctica.

Capítulos del curso:

  • Primeros Pasos con Arduino
  • Programación Arduino
  • Arduino Hardware y Software
  • Manejo Arduino
  • Comunicaciones Arduino

Detalle del temario: https://www.aprendiendoarduino.com/cursos/iniciacion-arduino-2017/

Cada día de curso de compone de 3 partes diferenciadas:

  • Saber más: Al principio de la clase se verán durante 10-15 minutos temas relacionados con Arduino propuestos por los alumnos o que hayan surgido anteriormente.
  • Teoría: Contenidos más teóricos
  • Práctica: Ejercicios prácticos

Los contenidos teóricos y prácticos se irán combinando cada día.

Como Empezar con Arduino

Para empezar con Arduino debes preguntarte qué sabes de electrónica y qué sabes de programación. Si no sabes de electrónica, es difícil entender cómo funcionan los elementos con los que va a interactuar la placa Arduino y si no sabes de programación no va a ser posible traducir las órdenes que deseas hacer a la electrónica para que las ejecute Arduino.

La gran ventaja de Arduino es que no es necesario ser un experto en cada una de esas áreas, nos ofrece una capa de programación muy sencilla y el HW es muy sencillo de manejar sin saber mucho de electrónica.

Para empezar con Arduino hay que aprender electrónica y a programar y eso es lo que vamos a aprender en este curso entre otras cosas.

Artículos de como empezar con Arduino:

Un buen tutorial para los que están empezando lo puedes ver en https://openwebinars.net/tutorial-de-arduino/

Aclaraciones sobre el curso

Arduino es una plataforma ampliamente usada por aficionados (makers) y para prototipado y puede verse como un “juguete”, pero en este curso vamos a aprender a programarlo y usarlo para implantarlo en cualquier aplicación que necesitemos tanto para un uso profesional como personal/aficionado. La principal ventaja de usar una plataforma de este tipo es el rápido despliegue de una nueva aplicación y la facilidad de programación.

Arduino se trata principalmente como una herramienta para prototipado y usada en el mundo del hobby, pero aquí vamos a ir más allá y lo trataremos como una herramienta profesional que puede abarcar multitud de sectores.

A lo largo del curso se van a ver muchos conceptos de diferentes tecnologías que a priori no tienen nada que ver entre ellos: electronica digital y analogica, electricidad, programación, microcontroladores, tratamiento de señales, bases de datos, protocolos de comunicación, arquitectura de procesadores, mecánica, motores, diseño de placas electrónicas etc…

En unos casos se profundizará más y en otros menos, pero sin ponerse demasiado académico, de hecho la filosofía con la que nació  arduino es facilitar las cosas, lo que ocurre es que cuando las necesidades crecen, la programación de un microcontrolador se hace más compleja y hay que profundizar en la teoría.

Hay conceptos muy importantes a aprender y avisaré de ello y luego otros conceptos que daré las nociones y las herramientas para que quien lo necesite amplíe su conocimiento.

Este curso es totalmente dinámico y cualquier inquietud o necesidad que se tenga de un aspecto en concreto de Arduino se puede incluir en el curso.

Existe mucha documentación sobre Arduino en Internet, pero eso es un problema y a veces está desordenado o es demasiado básico, así que una parte de mi trabajo es recopilar la información más interesante, ordenarla y estructurarla.

Acerca de Enrique Crespo

El autor del curso es Enrique Crespo. Llevo trabajando con Arduino desde el año 2011 y en el año 2014 empecé mi andadura como profesor de Arduino y otros temas relacionados. Desde entonces he impartido muchos cursos presenciales de Arduino, talleres y conferencias en diversos lugares. También colaboro en el makerspace de la Universidad de la Rioja UR-maker.

Todos los cursos, talleres y conferencias que he impartido puedes verlos en https://www.aprendiendoarduino.com/, donde publico toda la documentación y código.

Twitter @jecrespo: https://twitter.com/jecrespom

Linkedin: https://www.linkedin.com/in/enriquecrespo/

Contacto

Para cualquier consulta durante el curso y en cualquier otro momento mediante email: aprendiendoarduino@gmail.com

Twitter @jecrespo: https://twitter.com/jecrespom

Y más información sobre el curso y el autor: http://www.aprendiendoarduino.com/acerca-de/

Encuesta

Realizar este test para evaluar los conocimientos previos: https://testmoz.com/1353127

Para entrar poner vuestro nombre seguido de # + “número kit”

Por ejemplo Enrique#99

passcode: AprendiendoArduino

Presentaciones

Arduino tiene muchos ámbitos de aplicación, desde el sector agrícola, fabricación, eficiencia energética, robótica, monitorización, automatización, educación, etc… Para que entorno tienes pensado usar Arduino?

  • Como conoces Arduino?
  • Qué sabes de electrónica/electricidad?
  • Qué sabes de programación?
  • Qué te gustaría aprender sobre Arduino en este curso?
  • Qué quieres hacer con Arduino? Proyectos?

Organizarse en parejas según conocimientos de electrónica por una parte y por otra de programación.

Proyecto – Sistema de Alarma

62 respuestas

Enunciado

Sistema de alarma basado en Arduino. Con dos sensores uno de movimiento y otro de luz se detecta la alarma. Después de detectar alarma, se entra en un estado de pre-alarma que si no se introduce la clave correcta en 10 segundos, paso a un estado de alarma.

Para entrar en estado de alarma hay dos condiciones:

  • Detectar un movimiento (activar el sensor tilt)
  • Detectar más de 5 segundos una iluminación superior a 900.

Para salir del estado de pre-alarma se debe introducir la clave correcta por teclado en los 10 segundos siguientes a la detección de alarma.

Para salir del estado de alarma no debe haber ninguna de las dos condiciones de alarma y se debe pulsar el botón.

En estado normal led apagado y zumbador apagado.

En estado de pre-alarma el led parpadea cada segundo y se oye un pitido cada segundo.

En estado alarma el led está en encendido y se oye un pitido continuo. Además se manda un SMS al número de teléfono configurado.

Información Adicional

El valor de resistencia eléctrica de un LDR es bajo cuando hay luz incidiendo en él (puede descender hasta 50 ohms) y muy alto cuando está a oscuras (varios megaohmios).

El LDR actúa como una resistencia variable. Para conocer la cantidad de luz que el sensor capta en cierto ambiente, necesitamos medir la tensión de salida del mismo. Para ello utilizaremos un divisor de tensión, colocando el punto de lectura para Vout entre ambas resistencias. De esta forma:

Dónde Vout es el voltaje leído por el PIN analógico del Arduino y será convertido a un valor digital, Vin es el voltaje de entrada (5v), R2 será el valor de la resistencia fija colocada (10k ohm generalmente) y R1 es el valor resistivo del sensor LDR. A medida que el valor del sensor LDR varía, obtendremos una fracción mayor o menor del voltaje de entrada Vin.

NOTA: ajustar el valor del umbral para que detecte la alarma según iluminación recinto

Lista de Materiales

AmountPart TypeProperties
1Arduino Uno (Rev3)Tipo Arduino UNO (Rev3)
1Piezo Speaker
1Membrane Matrix Keypad
1Red (633nm) LEDColor Red (633nm); leg yes; paquete 5 mm [THT]
110kΩ Resistortolerancia ±5%; bands 4; paquete THT; Resistencia 10kΩ; espacio entre pines 400 mil
1Photocell (LDR)resistance@ luminance 16 kOhms@ 10 lux; resistance@ dark 300 kOhms@ 10 seconds; paquete THT
1220Ω Resistortolerancia ±5%; bands 4; paquete THT; Resistencia 220Ω; espacio entre pines 400 mil
1Tilt Switchtilt mechanism Mechanical Ball; paquete THT
1SWITCH-MOMENTARY-2paquete tactile_switch_tall

Esquema de Conexión

Diagrama de Estados

Diagrama de Flujo

Solución

En el código hay que configurar los parámetros:

  • Últimas cifras de la MAC
  • Umbral_LDR en función de la iluminación donde nos encontremos
  • Teléfono al que manda las alertas por SMS
  • PIN de acceso a la API

Los mensaje enviados a la API pueden verse en http://www.aprendiendoarduino.com/servicios/SMS/index.html

Código: https://github.com/jecrespo/Aprendiendo-Arduino-Proyectos/tree/master/Proyecto_05-Arduino_Alarm_System

Y aquí no acaba el curso…

9 respuestas

Recordad que el curso sigue en: http://www.aprendiendoarduino.com/

Y también en las redes sociales:

Todas las novedades sobre Arduino, futuros eventos, cursos, etc… mediante correo electrónico.

Lista de correo: https://mailchi.mp/8ceac2f9d758/aprendiendoarduino

También cualquier consulta me puedes encontrar en el eMail de contacto: aprendiendoarduino@gmail.com

Arduino Web Server

5 respuestas

Web Server

Crear un servidor web sencillo que saque por el puerto serie y también devuelva al navegador que le ha llamado la petición http recibida.

Luego añadir el valor leído en la entrada analógica A0.

Avanzado: Modificar el ejercicio anterior y leer solo la línea de la petición, esto es útil cuando hay que analizar el http request y que Arduino devuelva una cosa u otra en función de la petición que llegue. Quitar comentarios en el bucle que lee los caracteres recibidos y ver lo que ocurre. Fijarse que el tiempo de bucle en este caso es más rápido y esto tiene ventajas.

Tutorial webserver: http://playground.arduino.cc/Code/WebServerST

Solución: https://github.com/jecrespo/aprendiendoarduino-Curso_Arduino_2017/tree/master/Ejercicio39-EthernetServer_DHCP

Otro ejemplo similar muy bien explicado: https://wngeek.wordpress.com/2013/07/24/185/

Al igual que hemos hecho un web server podríamos implementar un telnet server escuchando por el puerto 23. Ejemplos:

Web Embebida con Arduino. Botón enciende Led.

Crea una web embebida en Arduino con un botón que al pulsarlo desde el navegador encienda un led y al volver a pulsarlo apague un led.

Al recibir un get Arduino muestra una web para encender o apagar el led en función del estado del led.

Cuando pulso el botón de la web, el navegador manda un post con la instrucción de encender o apagar el led, Arduino la ejecuta y devuelve la web actualizada con el estado del Led.

Esquema de conexión:

Solución: https://github.com/jecrespo/aprendiendoarduino-Curso_Arduino_2017/tree/master/Ejercicio40-Boton_Mejorado_DHCP

Código de la web mostrada:

 
<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
  <p>LED APAGADO</p>
  <form action="" method="post">
    <input type="submit" value="Enciende Led" />
  </form>
</body>
</html>

Esta web manda un post request sin parámetros cada vez que pulsas el botón del formulario.

NOTA: Aquí además de programar Arduino, se usan conceptos de HTML

Otro tutorial similar: http://diymakers.es/crear-servidor-web-con-arduino/

Otro ejemplo: http://miarduinounotieneunblog.blogspot.com.es/2016/03/control-de-un-led-desde-un-servidor-web.html

Webserver con Ajax

Crear una web embebida que controle el encendido y apagado de un led tanto manualmente pulsando un botón como automáticamente al sobrepasar un umbral que pasamos a Arduino como parámetro mediante la web con una entrada numérica. Podría asemejarse a un termostato donde la entrada es una sonda de temperatura y su valor lo comparo con la temperatura que le paso como parámetro.

La web mostrará el estado de varias entradas analógicas, un botón para encender manualmente el led y una entrada numérica para enviar el dato del umbral.

NOTA: aquí se usa programación en javascript para ajax.

Ajax es una técnica muy eficaz para estos casos porque para mostrar los datos actualizados dinámicamente no es necesario cargar la web completamente, sino que sólo manda los datos que se actualizan en la web que son unos pocos bytes.

Mediante Ajax podemos actualizar los datos de la web embebida en Arduino sin necesidad de cargar toda la web, sino solo mandando los datos actualizados, economizando los datos mandados a través de la red y ocupando menos tiempo en el loop de arduino.

Ajax:

Esquema de conexión (para el led usamos el builtin led en el pin 13):

Solución: https://github.com/jecrespo/aprendiendoarduino-Curso_Arduino_2017/tree/master/Ejercicio41-Ajax_DHCP

Web que devuelve Arduino: https://github.com/jecrespo/aprendiendoarduino-Curso_Arduino_2017/blob/master/Ejercicio41-Ajax_DHCP/web.html

Web Embebida en Linux

Otra técnica para tener una web embebida en Arduino es usar los Arduino Yun o Tian que tiene un procesador MIPS con un linux embebido y usar un servidor web linux para servir las páginas. Luego mediante las librerías bridge o ciao se puede comunicar el microntrolador de Arduino con el procesador MIPS.

En este caso la web está en un servidor web del sistema operativo openWRT basado en linux y al interactuar con él la librería bridge se encarga de comunicar internamente linux con el microcontrolador del Arduino Yun.

Ejemplo para controlar los leds de un neopixel mediante una web en un Arduino Yun: https://github.com/jecrespo/NeoPixel

Neopixel: https://www.adafruit.com/category/168

Control del coche: https://github.com/jecrespo/Coche_AprendiendoArduino

Arduino Web Client

3 respuestas

IMPORTANTE: Para los ejercicio con conexión Ethernet es imprescindible poner en la MAC del Arduino en los dos últimos dígitos el número del kit. En todos los sketchs hay que sustituir YY por el número de kit.

Para las prácticas la IP de los Arduinos se asignará dinámicamente por DHCP, en este caso ya nos asigna también el servidor DNS y por lo tanto podemos usar nombres de páginas web.

Conexión a una Web con Arduino

Crear un cliente ethernet que se conecte varias webs y escriba por consola los datos recogidos. También guarde los datos recibidos en un string. Probar a conectar a varias páginas web y usa el servicio DNS poniendo la url en lugar de la IP.

Webs:

Tutorial: webclient con ejemplo de métodos get y post: http://playground.arduino.cc/Code/WebClient

Solución: https://github.com/jecrespo/aprendiendoarduino-Curso_Arduino_2017/tree/master/Ejercicio35-EthernetClient_DHCP

API AEMET

AEMET API: http://www.aemet.es/es/datos_abiertos/catalogo (open data)

Tiempo en logroño: http://www.aemet.es/xml/municipios/localidad_26089.xml

Nueva API aemet: https://opendata.aemet.es/centrodedescargas/inicio

Ejemplos para desarrolladores: https://opendata.aemet.es/centrodedescargas/ejemProgramas

Avanzado: Obtener la temperatura en logroño actualizada por el display LCD sin necesidad de un sensor de temperatura.

Open data:

Un poco de información:

Ver https://es.wikipedia.org/wiki/ELIZA

POST vs GET con Arduino

Mandar por método GET y método POST dos valores, el número de Arduino y un mensaje. Estas peticiones se hacen a las funciones PHP GET_Request.php y POST_Request.php, que están en la ruta “www.aprendiendoarduino.com/servicios/aprendiendoarduino/”.

Es servidor responderá con los datos enviados y un “OK” al final que servirá al Arduino para saber que se han recibido correctamente los datos.

Solución GET: https://github.com/jecrespo/aprendiendoarduino-Curso_Arduino_2017/tree/master/Ejercicio36-GET_Request

Código en el servidor:

 
<?php
if(isset($_GET["arduino"]) && isset($_GET["mensaje"])){
	$arduino = $_GET["arduino"];
	$mensaje = $_GET["mensaje"];
}
else {
	die("error en el envio de parametros");
}
 
echo ("<h4>Hola Arduino numero $arduino!!</h4>");
echo ("He recibido el mensaje: \"$mensaje\" mediante GET");
echo ("OK")
?>

Solución: POST: https://github.com/jecrespo/aprendiendoarduino-Curso_Arduino_2017/tree/master/Ejercicio37-POST_Request

Código en el servidor:

 
<?php
if(isset($_POST["arduino"]) && isset($_POST["mensaje"])){
	$arduino = $_POST["arduino"];
	$mensaje = $_POST["mensaje"];
}
else {
	die("error en el envio de parametros");
}
 
echo ("<h4>Hola Arduino numero $arduino!!</h4>");
echo ("He recibido el mensaje: \"$mensaje\" mediante POST");
echo ("OK")
?>

NOTA: podéis usar estos códigos como snippets para otras aplicaciones.

NTP básico

Montar un Arduino para que recoja y mantenga la fecha y hora de un servidor NTP y así teniendo un Arduino conectado a Internet no siendo necesario usar un RTC para mantener la fecha y hora en Arduino.

Network Time Protocol (NTP) es un protocolo de Internet para sincronizar los relojes de los sistemas informáticos a través del enrutamiento de paquetes en redes con latencia variable. NTP utiliza UDP como su capa de transporte, usando el puerto 123. Está diseñado para resistir los efectos de la latencia variable.

Servidores NTP: http://www.pool.ntp.org/es/use.html

Este es un ejemplo de cliente web, pero UDP en lugar de TCP.

Conceptos a manejar:

Solución: https://github.com/jecrespo/aprendiendoarduino-Curso_Arduino_2017/tree/master/Ejercicio38-NTP_DHCP