Erik Schernich - Arduino para principiantes

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¿Quieres adentrarte en el mundo de Arduino?
Tanto si tienes 12 años como si eres adulto, con este libro adquirirás todos los conocimientos necesarios.
En esta nueva edición ampliada aprenderás, paso a paso, cómo programar mediante bloques o código multitud de proyectos que te ayudarán a aprender, de forma divertida, cómo el hardware se puede poner a trabajar por sí mismo:
o Realizar juegos de luces y código morse
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o Mover el Arduino con motores y servos (construir un ventilador)
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o Trabajar con teclados y pantallas LCD
o Conectar Arduino online
o Trabajar con multímetros y leer código fuente (bloques y texto)
Además, el libro está repleto de recomendaciones para prevenir y detectar errores, así como consejos que te darán la seguridad necesaria para desarrollar tus propias ideas. También incluye preguntas y tareas al final de cada capítulo para revisar tus conocimientos y contenidos adicionales a descargar mediante el código de la primera página del libro en www.marcombo.info.
¡No dejes escapar la oportunidad de iniciarte en Arduino y realizar tus proyectos!

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¿Cómo se programa?

Lamentablemente, programar es algo que no se puede hacer hablando, sino solo a través de textos en el ordenador. Esos textos, además, no están en nuestra lengua sino que, las pocas palabras que aparecen, pertenecen al inglés. ¡Pero eso no debería suponer ningún obstáculo para que aprendas a programar! Vas a prender a programar en el lenguaje de programación C++, un lenguaje muy cercano al sistema, muy ordenado, y a la vez suficientemente complejo. Para no hacerlo demasiado difícil al principio, los creadores de Arduino han desarrollado un dialecto (una variante) de este lenguaje de programación. C++ se basa en pocas palabras y, por el contrario, muchos caracteres, algunos de ellos bastante crípticos en apariencia. Entre paréntesis aparece cómo “pronunciaríamos” esos caracteres, por ejemplo: ++ (incremento), % (módulo división).

Una vez que conozcas el significado de los diferentes símbolos (o caracteres), ya los podrás utilizar libremente. En el siguiente código fuente te muestro lo que se puede hacer con C++. Este código fuente lo he desarrollado yo mismo en un ordenador de un terrario que, por desgracia, todavía está en fase inicial:

#include "dimmen.h"

#include "kern_temperatur.h"

#include "terra_temperatur_class.h"

#include "class_cool.h"

void setup() {

pinMode(13, OUTPUT); pinMode(12,OUTPUT);

Serial.begin(9600); ADMUX = 0xC8; delay(10);

}

void loop() {

Cooler cooler(13); delay(100); bool hot = kern_temp(17);

if (hot) cooler.start();

else{

cooler.stop();

}

delay(500); }

Para programar necesitarás un programa para el PC que encontrarás en arduino.cc, en Internet. Para la instalación detallada consulta en el Apéndice o espera al siguiente capítulo.

Ahora, debes aprender algo sobre el aparato que necesitarás para este libro: Arduino. El Arduino que seguramente ya tienes ante ti es Arduino Uno. Ahora deberías conectarlo al PC a través del USB. Todavía no puedes programarlo, pero sí puedes utilizarlo como fuente de corriente para las próximas conexiones.

Materiales

Para continuar con la introducción necesitas algunos materiales. Entre ellos, un LED (un diodo emisor de luz), un cable negro y otro gris (los usuarios de Arduino utilizan frecuentemente cables en la combinación de colores rojo y negro; nosotros en el libro utilizamos la combinación negro-gris que resalta mejor sobre los planos de los circuitos en blanco y negro del libro), Arduino y una placa de pruebas ( breadboard en inglés).

Arduino para principiantes - изображение 21

En el apéndice C, al final del libro, encontrarás la lista de todos los materiales necesarios.

Los primeros pasos

Ahora queremos hacer ya algo con Arduino. Yo propongo que empecemos simplemente por encender un LED. Lo podemos hacer de dos maneras: utilizando Arduino como fuente de alimentación, o utilizando una batería (una pila). Para familiarizarte antes que nada con Arduino, construye el circuito que te proponemos en la primera ilustración del libro. Al hacerlo, deberás tener en cuenta lo siguiente: el cable rojo va al pin de Arduino con las letras VCC, el negro al cable con GND, es decir, a los cables positivo y negativo. Y, por último: el cable rojo (el polo positivo) se conecta a la parte más larga del LED, el extremo más corto se conecta al cable negro (polo negativo).

Arduino para principiantes - изображение 22

Utiliza en este ejemplo solo el LED rojo, para los otros LED necesitarías una resistencia (ver más adelante).

Arduino para principiantes - изображение 23

Todos los planos de los circuitos los puedes descargar en www.mitp.de/580. Allí los cables son de colores, a diferencia de los planos del libro.

Ahora ya conoces cuatro de los componentes más importantes de un circuito, y que aparecerán constantemente en el libro. Tres de ellos incluso se utilizan en todos los circuitos: Arduino, la placa de pruebas, el LED y, por último, el cable.

A pesar de que el último componente es el más sencillo, sin él no podrás construir prácticamente ninguno de los circuitos que proponemos en el libro. Únicamente soldando no necesitaremos cables, pero incluso soldando hay excepciones en las que también se necesitan cables.

Resistencias

Lamentablemente, el ejemplo anterior solo funciona con LED rojos. Los demás se fundirían debido a la intensidad de la corriente. Para resolverlo, necesitamos un segundo componente: la resistencia.

Arduino para principiantes - изображение 24

Una resistencia es un componente que sirve para reducir la corriente y evitar así que otros componentes más sensibles se dañen. La resistencia se puede conectar casi en cualquier posición. A simple vista es como un pequeño tubo con varias franjas de color.

Las resistencias son relativamente baratas (1 céntimo por pieza, aprox.), de manera que con 1 euro puedes comprar unas 100.

Cuando construyas ahora el siguiente circuito, verás que el LED con resistencia da una luz más débil, precisamente porque hemos reducido /debilitado la corriente.

Arduino para principiantes - изображение 25

Un consejo importante: siempre debes consultar en el libro qué resistencia has de conectar, pues las ilustraciones del libro solo permiten mostrar una resistencia genérica.

En el ejemplo siguiente se necesita una resistencia de 1130 ohmios.

En este ejemplo el LED izquierdo ilumina más que el derecho Por lo demás no - фото 26

En este ejemplo, el LED izquierdo ilumina más que el derecho. Por lo demás, no importa de qué lado se conecte la resistencia. Pero vayamos a la pregunta decisiva: ¿cómo determinar el valor de la resistencia, pues las hay de distintas intensidades?

Si miras con atención, verás que cada resistencia tiene un código de colores, esto es, varias franjas, o anillos, de diferentes colores. Cada color indica una propiedad distinta. Por cierto, la unidad en que se mide la fuerza de una resistencia es el ohmio. Con ayuda de la tabla siguiente puedes determinar el valor de una resistencia.

Arduino para principiantes - изображение 27

Un consejo: el anillo dorado o plateado siempre se encuentra a la derecha si sostienes la resistencia correctamente.

En esta tabla puedes consultar los valores de las resistencias Siempre que - фото 28

En esta tabla puedes consultar los valores de las resistencias. Siempre que pone “K” debes añadir tres ceros, ya que K significa kilo, es decir, mil (1 K corresponde a 1000, 10 K a 10 000). M(ega) y G(iga) significan respectivamente 1 000 000 y 1 000 000 000.

La tolerancia indica el margen de variación del valor. Suele venir indicada en el anillo dorado.

Cálculo de ejemplo:

Si necesitamos una resistencia de 130 ohmios, tendrá los siguientes colores: (primer anillo = marrón, segundo = naranja, y tercero = marrón), ya que 13 (primer y segundo anillos) + 10 (multiplicador) son (=) 130 (ohmios).

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