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Uso Relé con Arduino

Un relé es un interruptor accionado eléctricamente. Muchos relés utilizan un electroimán para operar mecánicamente un interruptor, pero otros principios de funcionamiento también se utilizan los relés de estado sólido. Los relés se utilizan cuando es necesario para controlar un circuito por una señal de baja potencia (con aislamiento eléctrico completo entre el control y los circuitos controlados), o cuando varios circuitos deben ser controladas por una señal.

Un tipo de relé puede manejar la alta potencia necesaria para controlar directamente un motor eléctrico o de otras cargas se llama un contactor. Relés de estado sólido de control son circuitos de potencia sin partes móviles, mediante la utilización de un dispositivo semiconductor para realizar la conmutación.

Esquema de conexión:

Código: modificar el código de blink https://github.com/jecrespo/aprendiendoarduino-Curso_Arduino_2017/blob/master/Ejercicio01-Blink/Ejercicio01-Blink.ino para que encienda el motor 5 segundos y lo pare 10 segundos usado el pin 2.

Otro ejemplo usando 230 VAC:

Para manejar cargas más grandes usar contactores:

Esquema de uso de un contactor con Arduino:

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Primer Proyecto: “Blink”

En lugar del clásico “hola mundo” que es el primer programa que se hace cuando se aprende un lenguaje de programación, en Arduino el equivalente es el proyecto blink.

El primer programa o sketch será hacer parpadear el led integrado que lleva Arduino u otro led conectado a un pin digital a través de una resistencia.

NOTA: en caso de usar un led, no olvidar poner una resistencia con un valor entre 220 ohms y 1K ohms

Este es el esquema a usar:

Conexiones internas de la protoboard son así:

Cómo usar una protoboard o breadboard:

Pasos a seguir:

  • Abrir la aplicación Arduino
  • Abrir el ejemplo blink

  • Leer el programar y entender lo que está haciendo
  • Seleccionar la placa y el puerto adecuado

  • Cargar el programa pulsando el botón “subir”. El programa se compila y luego se verá parpadeando los leds Tx y Rx de Arduino, indicando que se está cargando el fichero binario (.hex) en la flash del Arduino. Cuando aparezca el mensaje “subido” habremos acabado.
  • Unos segundos después veremos el LED parpadeando.

Cuando cargamos un programa en Arduino, estamos usando el bootloader de Arduino, que es un pequeño programa cargado en el microcontrolador que permite subir el código sin usar hardware adicional. El bootloader está activo unos segundos cuando se resetea la placa, después comienza el programa que tenga cargado el Arduino en su memoria Flash. El led integrado en la placa (pin 13) parpadea cuando el bootloader se ejecuta.

Una explicación completa del proyecto y enlaces a las funciones usadas está en: http://arduino.cc/en/Tutorial/Blink

Práctica: Probar a cambiar el valor de delay para hacer parpadear el led más rápido o más lento.

Solución: Ejercicio01-Blink https://github.com/jecrespo/aprendiendoarduino-Curso_Arduino_2017/tree/master/Ejercicio01-Blink

Mejora blink con impresión por consola

Modificar el programa para que cada vez que encienda y apague imprima por el puerto serie la cadena “encendido”, “apagado” cuando corresponda. Luego guardarlo en nuestro entorno de trabajo.

Será necesario usar la librería Serial: http://arduino.cc/en/Reference/Serial

NOTA: Cuando programamos en cualquier lenguaje sobre un ordenador, para interaccionar con el programa usamos el standard input que generalmente es el teclado y el programa muestra los resultados por el standard output que en general es la pantalla. En Arduino esto no es así, sino que para interaccionar con el programa creado se hace a través de la comunicación del puerto serie entre arduino y el ordenador mediante el cable USB que hemos conectado. En este caso la salida del programa manda una cadena de texto por el puerto serie que podemos leer gracias al monitor serie.

Solución:  Ejercicio02-Blink_Mejorado https://github.com/jecrespo/aprendiendoarduino-Curso_Arduino_2017/tree/master/Ejercicio02-Blink_Mejorado

Serial plotter imprime 500 puntos en la pantalla, por lo tanto cuanto más lento mandemos los datos más lento se imprime. Si queremos sacar por el serial plotter el blink tenemos estas dos opciones:

Arduino Serial Plotter

Desde la versión 1.6.6 del IDE de Arduino disponemos de la herramienta Arduino Serial Plotter que hace la gráfica de los datos mandados por puerto serie.

Hacer la gráfica con Arduino Serial Plotter de la función y=x*x y otra con la función y=5*x+1 y ver la gráfica en el Serial Plotter. Siendo los valores de x entre -20 y 20.

Sacar También por pantalla con el serial plotter el valor que me devuelve un potenciómetro, girando para ver cómo cambia el valor.

Montaje:

Solución:  Ejercicio03-Serial_Plotter https://github.com/jecrespo/aprendiendoarduino-Curso_Arduino_2017/tree/master/Ejercicio03-Serial_Plotter

Más prácticas

El IDE de Arduino trae muchos ejemplos que podemos ver y probar: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/BuiltInExamples

Las 10 primeras cosas que debes hacer con tu arduino: http://antipastohw.blogspot.com.es/2009/12/first-10-things-everyone-does-with.html

Monitor Serie

El monitor serial es el ‘cable’ entre el ordenador y el Arduino UNO. Permite enviar y recibir mensajes de texto, útiles para la depuración y también control de Arduino. Por ejemplo, es posible enviar comandos desde el ordenador para encender LEDs.

Después de que han subido el sketch sobre el Arduino UNO, haga clic en el botón derecho en la barra de herramientas en el IDE de Arduino.

El monitor de puerto serie es una pequeña utilidad integrada dentro de IDE Standard que nos permite enviar y recibir fácilmente información a través del puerto serie. Su uso es muy sencillo, y dispone de dos zonas, una que muestra los datos recibidos, y otra para enviarlos. Estas zonas se muestran en la siguiente imagen.

Más información: https://www.luisllamas.es/arduino-puerto-serie/

Recibir Información de Arduino

Recibir el valor de un contador enviado desde la placa Arduino. Este valor se incrementa cada segundo. Podemos observar como se reciben los valores desde del monitor serial.

 
int cont=0;

void setup(){
  //iniciamos el puerto serie
  Serial.begin(9600);
}

void loop(){
  //Imprimimos el valor del contador
  Serial.print("Contador: ");
  Serial.println(cont);
  
  //incrementamos el contador y esperamos un segundo
  cont++;
  delay(1000);
}

Enviar Información a Arduino

Encender o apagar el LED integrado en la placa Arduino. Para ello enviamos un carácter a la placa Arduino, empleando el monitor serial. En caso de enviar ‘a’ la placa Arduino apaga el LED, y en caso de enviar ‘b’ lo enciende.

 
int option;
int led = 13;

void setup(){
  Serial.begin(9600);
  pinMode(led, OUTPUT); 
}

void loop(){
  //si existe datos disponibles los leemos
  if (Serial.available()>0){
    //leemos la opcion enviada
    option=Serial.read();
    if(option=='a') {
      digitalWrite(led, LOW);
      Serial.println("OFF");
    }
    if(option=='b') {
      digitalWrite(led, HIGH);
      Serial.println("ON");
    }
  }
}

Enviar Valores Numéricos

Enviar un número entre 1 y 9 a través del monitor serial, y la placa Arduino hace parpadear el LED integrado el número de veces indicado. Los datos enviados son caracteres ASCII, debemos restar el valor ‘0’ al dato recibido para recuperar el valor numérico enviado.

 
int option;
int led = 13;
 
void setup(){
  Serial.begin(9600);
  pinMode(led, OUTPUT);
}
 
void loop(){
  //si existe información pendiente
  if (Serial.available()>0){
    //leeemos la opcion
    char option = Serial.read();
    //si la opcion esta entre '1' y '9'
    if (option >= '1' && option <= '9')
    {
      //restamos el valor '0' para obtener el numeroenviado
      option -= '0';
      for(int i=0;i<option;i++){
     	digitalWrite(led, HIGH);
     	delay(100);
     	digitalWrite(led, LOW);
     	delay(200);
      }
    }
  }
}

Kit de Prácticas UR-Maker

Cualquiera puede adquirir por unos 20€ – 25€ un kit de Arduino con muchos elementos para manejar, como un lector de tarjetas, leds, motor paso a paso, servo, mando infrarrojos, etc… pero una vez te llega a casa es difícil empezar a manejar por separado cada elemento del kit, por ese motivo veamos cómo manejar los elementos de un kit Arduino chino como este: https://es.aliexpress.com/item/UNO-KIT-Upgraded-version-of-the-For-Starter-Kit-the-RFID-learn-Suite-Stepper-Motor-ULN2003/1207142899.html

Este artículo es una guía de uso de un kit de Arduino chino como los que se pueden comprar en tiendas como Aliexpress, Gearbest o Elegoo.

Una vez conocido como manejar por separado cada elemento es más sencillo unir todo para hacer un proyecto completo donde usemos varios elementos para hacer una alarma o automatizar elementos de casa

Repositorio prácticas: https://github.com/jecrespo/Arduino-Kit-China-Guide

Tutoriales de prácticas para ampliar conocimiento:

Para realizar el curso nos basamos en un kit de prácticas típico similar a este: https://es.aliexpress.com/item/UNO-KIT-Upgraded-version-of-the-For-Starter-Kit-the-RFID-learn-Suite-Stepper-Motor-ULN2003/1207142899.html pero valdría cualquier otro que tenga un Arduino UNO y unos componentes similares.

Driver Arduino UNO de este kit:

Descripción:

  • 1 X Arduino UNO
  • 1 X Cable USB
  • 1 X Jump Cable
  • 1 X Breadboard
  • 5 X luz LED
  • 1 Pack resistencia
  • 1 X hembra a macho línea dupond
  • 1 X potenciómetro
  • 1 X Buzzer
  • 1X 74HC595 (Shift Register)
  • 1 X receptor de infrarrojos
  • 1 X ds18b20
  • 1 X Sensor de llama
  • 1 X interruptor de bola
  • 1 X fotoresistor
  • 1 X botón clave
  • 1 X control Remoto
  • 1 X tubo de pantalla de 4 dígitos
  • 1 X 8*8 Módulo de matriz de puntos
  • 1 X 1-Tubo de visualización de dígitos
  • 1 X convertidor de motor paso a paso
  • 1 X motor paso a paso
  • 1 X 9g Servo
  • 1 X IIC 1602 LCD
  • 1 X Módulo de joystick XY
  • 1 X Módulo de temperatura
  • 1 X Módulo de prueba de agua
  • 1 X módulo RFID
  • 1 X llavero RFID
  • 1 X Tarjeta blanca RFID
  • 1 X Módulo de sonido
  • 1 X módulo de relé
  • 1 X Módulo de reloj
  • 1 X 4*4 tablero clave
  • 1 X Módulo de color RGB 3
  • 1 X 9 V batería Snap

Presentación Taller Arduino Ingenia’19

Taller de iniciación para aprender a programar y manejar Arduino dentro de las “XIII Jornadas de Ingeniería Industrial Aplicada, ingenia’19” de la Universidad de la Rioja y de la mano del Área UR-Maker.

Taller de 9 horas divididos en 3 días: 28 de febrero, 07 y 14 de marzo.

Tríptico Ingenia’19: https://www.unirioja.es/facultades_escuelas/etsii/Ingenia/medioTriptico_ingenia19.pdf

Curso Práctico de Arduino” curso diseñado 100% práctico donde aprender a manejar Arduino usando un kit de Arduino básico como los que se pueden comprar por unos 20-25€. Usaremos cada elemento del kit y servirá de guía para aprender los conceptos de manejo de un microcontrolador.

Contacto: aprendiendoarduino@gmail.com

INGENIA’19 – XIV Jornadas de Ingeniería Industrial Aplicada

La Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial (ETSII) de la Universidad de La Rioja, con la colaboración de los Departamentos de Ingeniería Eléctrica e Ingeniería Mecánica, organiza las décimoterceras Jornadas de Ingeniería Industrial Aplicada, ingenia’19. Estas Jornadas pretenden fomentar la relación entre el entorno tecnológico e industrial y todos los que formamos parte de la ETSII.

ingenia’19 comprende una serie de actividades, organizadas por docentes de la ETSII y coordinadas por la Dirección de la misma. Estas actividades incluyen ciclos de conferencias, mesas redondas y un conjunto de visitas a empresas e instalaciones industriales representativas de los campos de aplicación de la ingeniería industrial en La Rioja y su entorno.

Las actividades programadas en ingenia’19 se desarrollarán entre el 28 de febrero y el 15 de noviembre de 2019, coincidiendo con el segundo semestre de las titulaciones impartidas en la ETSII de este curso y el primer semestre del siguiente.

Tríptico Ingenia’19: https://www.unirioja.es/facultades_escuelas/etsii/Ingenia/medioTriptico_ingenia19.pdf   

Seminario: Curso práctico de Arduino

Fecha: 28 de febrero, 07 y 14 de marzo, de 17:00 a 20:00 horas.

Lugar: Área URMaker (L005) y laboratorio L205 del Edificio Ampliación Politécnico

Ponente: José Enrique Crespo Moreno, profesional experto en Arduino, microcontroladores, automatización y gestión energética. http://www.aprendiendoarduino.com/acerca-de/

El objetivo que tiene este seminario de tres días de duración (9 h) es conocer las bases de la programación de Arduino, el uso de librerías, los conceptos de entradas y salidas digitales y analógicas y aprender a manejar sensores y actuadores de diversos tipos. Todo ellos mediante casos prácticos usando los kits de Arduino disponibles.

Inscripciones: https://www.unirioja.es/facultades_escuelas/etsii/ingenia.shtml

El taller de Arduino está abierto a cualquiera y no solo a alumnos de la Universidad de la Rioja. Es posible inscribirse en https://www.unirioja.es/facultades_escuelas/etsii/ingenia.shtml  pero tienen preferencia los alumnos de la UR para asistir al taller.

Objetivos

El objetivo de este taller es iniciar al alumno en la programación y uso de la placa de hardware libre Arduino.

El alumno conocerá las bases de la programación de Arduino, uso de librerías, los conceptos de entradas y salidas digitales y analógicas y aprenderá a manejar sensores y actuadores de diversos tipos. Todo ellos mediante casos prácticos usando los kits de Arduino.

Al finalizar el taller el alumno será capaz de usar el entorno de programación de Arduino, ejecutar programas, manejar la plataforma Arduino, conocer su potencial y realizar sus propios proyectos con Arduino.

Requisitos

Este taller parte desde cero, por lo que no son necesarios unos conocimientos previos, pero sí son recomendables conocimientos básicos de programación, electricidad y electrónica.

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

Metodología

En este caso he diseñado un curso 100% práctico donde aprenderemos a manejar Arduino usando un kit de Arduino básico como los que se pueden comprar por unos 20-25€. Usaremos cada elemento del kit y nos servirá de guía para aprender los conceptos de manejo de un microcontrolador.

El taller consiste en aprender a manejar Arduino usando el típico kit de Arduino que puede comprarse desde 20€ como guía para aprender conceptos de programación, electrónica y microcontroladores. De esta forma se establecen las bases necesarias para entender la plataforma Hardware y Software de Arduino, con una duración de 9 horas.

Una vez acabado el taller el alumno podrá realizar un proyecto más complejo combinando todo lo aprendido donde podrá ver la potencia de esta tecnología.

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:

Para realizar las prácticas de este curso se incluye un Kit Arduino https://es.aliexpress.com/item/UNO-KIT-Upgraded-version-of-the-For-Starter-Kit-the-RFID-learn-Suite-Stepper-Motor-ULN2003/1207142899.html 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.

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 Taller

Duración total de 9 horas. El taller se realiza los días 28 de febrero, 07 y 14 de marzo, en horario de 17.00 a 20.00. Se hará un descanso de 10 minutos aproximadamente a mitad de la sesión.

Detalle del temario: https://www.aprendiendoarduino.com/talleres-arduino/arduino-ur-maker-2019/

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/

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/