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Simuladores Arduino

Tinkercad

Tinkercad es un software gratuito online creado por la empresa Autodesk, una de las empresas punteras en el software de diseño 3D.

Tinkercad: https://www.tinkercad.com/

Tinkercad ofrece:

  • Aplicación de diseño e impresión 3D
  • Simulador de circuitos, incluido Arduino
  • Diseños 3D interactivos con electrónica:
  • Publicar nuestro proyectos
  • Ver otros proyectos y clonarlos: https://www.tinkercad.com/things/v2#/things

Tinkercad circuitos https://www.tinkercad.com/circuits

Y más…

Fritzing

Fritzing es el programa por excelencia para la realización de esquemas eléctricos en proyectos con Arduino y es open source. Dispone bibliotecas con la mayoría de componentes (http://fritzing.org/parts/), incluido los propios Arduinos, placas de conexiones, led, motores, displays, etc. Además permite hacer esquemas eléctricos, diseñar nuestro PCB final y un sinfín de opciones que convierten a este programa en una herramienta muy útil.

También nos permitirá obtener el esquema eléctrico, listado de componente usados y el diagrama para poder fabricar la PCB. Luego podemos solicitar que nos hagan la pcb con el servicio Fritzing Fab: https://go.aisler.net/fritzing. Nos permitiría diseñar un shield propio y que nos los construyan.

Podemos explorar otros proyectos y usarlos: http://fritzing.org/projects/ 

Para aprender más sobre Fritzing: http://fritzing.org/learning/ 

Librería de partes: http://fritzing.org/parts/ 

Fritzing no es un simulador, pero las nuevas versiones de Fritzing permite guardar el código de un diseño e incluso cargarlo en Arduino.

Enlaces:

Una de las librerías de partes de frizting más completa es la de adafruit https://github.com/adafruit/Fritzing-Library. Para instalarla, seguir el tutorial: https://learn.adafruit.com/using-the-adafruit-library-with-fritzing?view=all 

Tutorial para hacer tus propias “parts” de Fritzing: https://learn.adafruit.com/make-beautiful-fritzing-parts-with-eagle2fritzing-brd2svg?view=all

Tinkercad Circuits

Herramienta online gratuita de Autodesk que permite dibujar esquemas de forma similar a Fritzing. Además permite simulación de circuitos, e incluso podemos realizar la “programación virtual” de las placas Arduino y comprobar el funcionamiento, es un simulador online.

Web: https://www.tinkercad.com/circuits 

Una herramienta muy interesante que ofrece Tinkercad Circuits es el debugger, con ella podemos parar la ejecución de un programa y ver los valores de las variables, algo que con arduino no podemos hacer. Nos permite “parar” el tiempo.

Los ejemplos de #aprendiendoarduino para practicar: https://www.tinkercad.com/users/duMg80HCDio-aprendiendoarduino?category=circuits

Para más información consultar la ayuda: https://support.circuits.io/hc/en-us 

Uso de Tinkercad Circuits

Darse de alta en https://www.tinkercad.com/ y simular el sketch de blink.

Ver los ejemplos del usuario “aprendiendoarduino” https://www.tinkercad.com/users/duMg80HCDio-aprendiendoarduino?category=circuits&sort=likes&view_mode=default, abrir cualquiera de los ejemplos, leer el código y ejecutarlo.

Circuitmaker

CircuitMaker es la mejor herramienta de diseño de circuitos impresos y esquemáticos de libre uso para la comunidad de hardware de código abierto. Pero CircuitMaker es más que una herramienta gratuita de diseño de esquemas y placas de circuito impreso: es una vibrante comunidad de diseñadores, fabricantes, aficionados, estudiantes y profesionales de código abierto que trabajan juntos para crear nuevos y excitantes productos todos los días.

Web: https://circuitmaker.com/

Proyectos: https://circuitmaker.com/Projects

Otros Simuladores y Herramientas

Ardusim:

Existen muchas otras herramientas para diseño de circuitos y pcbs, así como para simular.

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Metodología y Organización Curso Arduino Proyectos

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/ 

Metodología

El curso se divide en tres partes, la primera es una combinación teórica y práctica para aprender a manejar Arduino y es la base necesaria para el resto. En la segunda se tratará como realizar proyectos educativos con Arduino y cómo documentarlos, finalmente en la tercera se realizará un proyecto que será evaluado.

El curso consta de 45 horas repartidas de la siguiente forma:

  • 30 horas lectivas presenciales del 1 al 5 julio de 09:00 a 15:00 en las aulas del Think TIC.
  • 10 horas de trabajo por parte del alumno en el desarrollo y documentación del proyecto final de curso, con apoyo on-line.
  • 5 horas de presentación del proyecto final 15 de julio de 09:00 a 14:00 que podrá realizarse presencialmente en las aulas del Think TIC u on-line.

Los recursos didácticos 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 dispone de un kit de prácticas completo cuya descripción puede verse en https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2019/06/15/kit-de-practicas-4/. Entre otras cosas 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.

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

El curso consta de 45 horas repartidas de la siguiente forma:

  • 30 horas lectivas presenciales del 1 al 5 julio de 09:00 a 15:00 en las aulas del Think TIC.
  • 10 horas de trabajo por parte del alumno en el desarrollo y documentación del proyecto final de curso, con apoyo on-line.
  • 5 horas de presentación del proyecto final 15 de julio de 09:00 a 14:00 que podrá realizarse presencialmente en las aulas del Think TIC u on-line.

Durante las horas lectivas se harán dos descansos a las 11:00 y a las 13:00

Los principales puntos del curso son:

  • Presentación del Curso
  • Arduino en la Educación
  • Hardware Arduino
  • Programación Arduino
  • Manejo de Arduino
  • Proyectos con Arduino
  • Ejecución de Proyectos Arduino

Detalle del temario: https://www.aprendiendoarduino.com/cursos/gestion-de-proyectos-con-arduino-plan-perfeccionamiento-profesorado/ 

Cada día de curso de compone de 3 partes diferenciadas:

Los contenidos teóricos y prácticos se irán combinando cada día.

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.

El objetivo principal de este curso no es aprender la programación de Arduino, sino ver gran parte de lo que es Arduino y lo que se puede hacer para luego poder profundizar cada uno por su cuenta o en otros cursos.

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.

Objetivos y Requisitos Curso Arduino Proyectos

Objetivos

Curso : https://www.larioja.org/thinktic/es/cursos-jornadas/proximos-cursos-jornadas/gestion-proyectos-arduino-plan-perfeccionamiento-profesorad

El objetivo de este curso es el perfeccionamiento técnico para formadores enfocado a “Realización de Proyectos con Arduino “.

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

En este curso se profundizará en el mundo del hardware libre y la plataforma Arduino como herramienta para docentes que deseen usar el aprendizaje por proyectos en asignaturas de la familia profesional de Informática y Comunicaciones en el ámbito educativo, así como docentes del ámbito de empleo. También en este curso se tratará el uso de Arduino en aplicaciones profesionales como herramienta de desarrollo y prototipado.

Al finalizar el curso el alumno será capaz de manejar cualquier placa Arduino o compatible, conocer su potencial, así como planificar e implementar proyectos de nivel medio-alto con Arduino. Aprenderá a usar el entorno de programación utilizado por Arduino, el lenguaje de programación usado, realizar programas y ejecutarlos sobre la plataforma.

Habilidades que adquirirá el alumno:

  • Manejar la plataforma Arduino
  • Saber cuándo Arduino es una buena solución a un proyecto o idea.
  • 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 actuadores
  • Conectar Arduino a Internet
  • Usar Arduino en un entorno de aprendizaje por proyectos
  • Usar Arduino en aplicaciones profesionales
  • Planificar, diseñar e implementar proyectos basados en Arduino.
  • Documentar proyectos basados en Arduino y publicarlos en plataformas públicas.

Requisitos

Son recomendables conocimientos o experiencia previa con Arduino, así como conocimientos básicos de programación, electricidad, electrónica y comunicaciones.

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

Destinatarios

El Plan de Perfeccionamiento Técnico se dirige a los formadores de Formación Profesional para el Empleo, Escuelas Taller, Casas de Oficio, Talleres de Empleo, Centros acreditados e inscritos para impartir Formación profesional para el empleo, Formación Continua, Formación profesional en Centros Integrados y Centros de Formación Profesional.

Este curso está diseñado para alumnos principalmente docentes de la familia profesional de informática y comunicaciones tanto del ámbito educativo como del ámbito de empleo, sin descartar docentes de otras titulaciones relacionadas con la tecnología e informática, como profesores de tecnología. Se priorizará a los docentes en activo.

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: https://www.aprendiendoarduino.com/acerca-de/ 

Presentaciones

Pequeña presentación de cada alumno para conocer y reforzar el curso en las partes necesario y pasar rápido en aquellas que ya se conozcan.

  • ¿En qué ámbito de la docencia trabajas y cómo aplicas Arduino?
  • ¿Qué sabes de electrónica/electricidad?
  • ¿Qué sabes de programación?
  • ¿Tienes experiencia con Arduino?
  • ¿Qué te gustaría aprender sobre Arduino en este curso?
  • ¿Qué quieres hacer con Arduino? ¿Proyectos?

Saber Más Gestión de Proyectos con Arduino

“Presentación del Proyectos Arduino”

Saber más:

Propuestas de Proyecto Final de Curso 2019

Capítulos no Vistos:


Día 1: “Presentación del Curso y Primero Pasos con Arduino”

Saber más:

Capítulos Vistos Día 1:

Día 2: “Hardware Arduino”

Saber más:

Capítulos Vistos Día 2:

Día 3: “Programación Arduino”

Saber más:

Capítulos Vistos Día 3:

Día 4: “Comunicaciones Arduino”

Saber más:

Capítulos Vistos Día 4:

Día 5: “Proyectos Arduino”

Saber más:

Capítulos Vistos Día 5:

Uso de Librerías Arduino

La instalación, actualización y manejo librerías en Arduino es un aspecto importante a la hora de usar Arduino, veamos unos ejemplos. Para aprender a instalar librerías lo mejor es practicar, veamos unos ejemplos de instalación de algunas librerías muy útiles.

Cuando se va a instalar una librería, la primera tarea es leer la documentación y aprender a usarla, ya sea leyendo el código, viendo los ejemplos o revisando la documentación si está disponible.

Pasos para realizar los ejemplos propuestos:

  • Leer la documentación y entender que hace la librería.
  • Buscar e instalar la librería desde el gestor de librerías, si está disponible.
  • Descargar el .zip del repositorio de github si no está en el gestor de librerías. Botón Download zip
  • Abrir alguno de los ejemplo suministrados por las librerías, leer el código, entender que hace y ejecutarlo en Arduino.

Desinstalar librerías: Para desinstalar una librería simplemente borrar el directorio de la librería situado en la ruta configurada en las preferencias de Arduino y reiniciar el IDE.

Librería MsTimer2

MsTimer2 nos ofrece muchas utilidades de temporización muy útiles en el trabajo diario con Arduino.

Instalar la librería MsTimer2 desde el gestor de librerías. Ejecutar el programa de ejemplo incluido en la librería para hacer blink (FlashLed) en el led integrado sin necesidad de usar la instrucción delay().

Esquema de conexiones:

Documentación de la librería: http://playground.arduino.cc/Main/MsTimer2

Nueva versión de la librería: http://www.pjrc.com/teensy/td_libs_MsTimer2.html

Repositorio: https://github.com/PaulStoffregen/MsTimer2 

Librería Timer

La librería Timer es otra de librería de muy interesante de temporización más flexible pero menos exacta de MsTimer2. Esta librería no está disponible en el gestor de librerías.

Documentación de la librería: http://www.doctormonk.com/2012/01/arduino-timer-library.html

Repositorio: https://github.com/JChristensen/Timer 

Instalar la librería timer y ejecutar los ejemplos blink2 y read_A0_flashLED.

Esquema conexión blink2 (prestar atención al código y poner los leds a los pines correctos):

Esquema conexión read_A0_flashLED (prestar atención al código y poner el led al pin correcto o cambiar el código):

Comparación comportamiento librería msTimer2 y Timer: https://github.com/jecrespo/Aprendiendo-Arduino/tree/master/Otros/compara_timers 

Librería Time

La librería Time que añade funcionalidades de mantenimiento de fecha y hora en Arduino sin necesidad de un hardware externo. También permite obtener fecha y hora como segundo, minuto, hora, día, mes y año.

Librería: http://playground.arduino.cc/Code/Time

Documentación: http://www.pjrc.com/teensy/td_libs_Time.html

Repositorio: https://github.com/PaulStoffregen/Time 

Instalar la librería Time desde el gestor de librerías y ejecutar el ejemplo TimeSerial. Para ver la hora que debemos mandar a Arduino en el ejemplo ver https://www.epochconverter.com/ 

Librería para sonda temperatura/humedad DHT.

Librería para manejar un elemento HW como la sonda de temperatura y humedad DHT22.

Señal de comunicación:

Web del sensor: http://www.seeedstudio.com/depot/grove-temperaturehumidity-sensor-pro-p-838.html 

Documentación: http://www.seeedstudio.com/wiki/Grove_-_Temperature_and_Humidity_Sensor_Pro

Datasheet: https://arduino-info.wikispaces.com/file/view/DHT22.pdf/556588503/DHT22.pdf 

Repositorio: https://github.com/Seeed-Studio/Grove_Temperature_And_Humidity_Sensor

En este caso en el gestor de librerías tenemos dos librerías disponibles:

Pero la tienda donde lo compro me recomienda usar la librería https://github.com/Seeed-Studio/Grove_Temperature_And_Humidity_Sensor

Además de estas tres librerías, existen muchas más. Cualquiera de las librerías para la sonda DHT22 vale para usarla, pero cada una de ellas funciona diferente y cada una de ellas tiene sus ventajas e inconvenientes.

Mi recomendación es la librería DHTstable de Rob Tillaart: https://github.com/RobTillaart/Arduino/tree/master/libraries/DHTstable 

Versión modificada de la librería: https://github.com/jecrespo/DHTlib 

Probar varias librerías y comparar su uso.

Librería Pantalla LCD I2C

Ver este ejemplo: https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2018/10/17/pantalla-lcd-i2c-en-arduino/

Instalar la librería LiquidCrystal_I2C del gestor de librerías. Más información https://github.com/marcoschwartz/LiquidCrystal_I2C

En función de la pantalla que compremos TFT, LCD, OLED, etc… hay que buscar que chip disponen y seleccionar la librería adecuada: