Rubén Beiroa Mosquera - Aprender Arduino, prototipado y programación avanzada con 100 ejercicios

1.Conectamos una resistencia de 4,7 kΩ y un condensador de 10 μF(35 V) en serie .

2.Este circuito se conectará a una salida PWM.

3.La señal analógica la obtendremos del polo positivo del condensador, así que lo conectamos a una entrada analógica para comprobar que realmente se genera una salida analógica.

4.Por último, conectamos un potenciómetro, el cual se utilizará como valor de consigna y se comparará si se consigue el mismo nivel de tensión en el filtro que en la salida del potenciómetro.

5.Programamos el Arduino para que genere una salida PWM proporcional al valor del potenciómetro y muestre los valores tanto del potenciómetro como del filtro, para así poder compararlos.

6.Con ayuda de la herramienta Serial Plotter, podemos graficar los valores .

Conclusiones:

•Si analizamos la gráfica, encontramos que la señal analógica (azul) se asemeja a la entrada analógica (roja). Resulta normal que la señal no sea exactamente igual, ya que hay que tener en cuenta que el condensador está continuamente cargándose y descargándose.

•Esta señal que acabamos de graficar tiene factores importantes que definen su comportamiento, el tiempo de respuesta (lo que tarda en alcanzar el valor de consigna) y el rizado (esa oscilación que apreciamos en la gráfica). Estos factores están relacionados ya que, si queremos reducir el rizado, aumentará el tiempo de respuesta y viceversa.

•También es importante el dimensionamiento del filtro, para lo cual podemos buscar calculadoras online que nos permitan afinar el diseño.

•La aplicación que se le puede dar a esta solución no sería efectiva si pretendemos conectar una carga, ya que esto influye en el comportamiento del filtro; para ello, lo adecuado sería utilizar, además del filtro, un amplificador operacional.

Las interrupciones son un tipo de «mecanismo» que interrumpe la ejecución normal de un programa para atender un evento. Los eventos que puede atender un Arduino son:

•Evento por señal (evento externo)

•Tiempo

•Comunicación

Las interrupciones son similares a una función; la diferencia estriba en que las funciones que hemos programado tenían que ser «llamadas» desde una parte del programa. Una interrupción no es más que una función que se ejecutará, no por ser «llamada», sino porque se configura para que, ante un evento se ejecute.

El primer tipo de interrupciones que estudiaremos son las interrupciones ante un evento externo. Estas interrupciones están pensadas para dar una respuesta rápida ante un evento crítico o relevante.

Como se mencionaba al principio, las interrupciones son funciones que se ejecutan por haber sido previamente configuradas; por lo tanto, es por donde tenemos que empezar.

1.Este tipo de interrupciones necesitan configurar tres parámetros:

•El pin en donde se puede producir el evento.

•El nombre de la función que se ha de ejecutar si ocurre el evento.

•El tipo de evento que ha de ocurrir.

2.Por ejemplo, un evento crítico puede ser una parada de emergencia. Para que se ejecute una interrupción por evento externo, tenemos que tener una señal que nos indique que ha ocurrido algo, como es lógico, esa señal se ha de conectar a uno de los pines del Arduino, con lo que tenemos que indicar por programación en qué pin está conectada esa señal.

3.Como lo que, al fin y al cabo, lo que se va a ejecutar es una función, será necesario indicar el nombre de la función que se ha de ejecutar.

4.El último parámetro es el tipo de evento, cuando recibimos una señal tenemos que saber que comportamiento de esta nos indica que hay que atender a un evento: señal a nivel alto, a nivel bajo, flanco de subida…

5.La instrucción <> permite programar interrupciones por evento externo; necesita los tres parámetros que se han mencionado en el primer punto (siguiendo el mismo orden).

Antes de continuar, hay que revisar ciertas peculiaridades de este tipo de interrupciones:

•No se pueden atender eventos en todos los pines: en el caso del Arduino UNO, disponemos de dos pines que pueden atender eventos por interrupción y son los pines 2 y 3 que en el parámetro correspondiente de la función anterior, se configurarán como 0 y 1, respectivamente.

•El nombre de la función que programamos tiene que respetar las mismas reglas que cualquier otra función.

•Tenemos una serie de palabras reservadas para indicar el tipo de interrupción:

•LOW: si configuramos la interrupción con este parámetro, se ejecutará la función cuando el pin reciba una señal a nivel bajo.

•CHANGE: si configuramos la interrupción con este parámetro, se ejecutará la función cuando el pin cambie de estado, tanto si es de 0 a 5 voltios (flanco de subida) como de 5 a 0 voltios (flanco de bajada).

•RISING: si configuramos la interrupción con este parámetro, se ejecutará la función cuando el pin cambie de 0 a 5 voltios (flanco de subida).

•FALLING: si configuramos la interrupción con este parámetro, se ejecutará la función cuando el pin cambie de 5 a 0 voltios (flanco de bajada).

•HIGH: si configuramos la interrupción con este parámetro, se ejecutará la función cuando el pin reciba una señal a nivel alto. No obstante, el Arduino UNO no dispone de este tipo de evento.

La programación de este tipo de interrupciones es fácil de probar: con el siguiente montaje , programaremos el Arduino para que, cada vez que haya una pulsación, se contabilice y se muestre el valor total de pulsaciones por el monitor serie .

Si, como en el caso del capítulo anterior, utilizamos variables que pueden ser modificadas dentro de la interrupción, estas deben tener una declaración especial, que no es más que empezar por la palabra reservada <> y, a continuación, el tipo de variable, el nombre de esta y, si fuese necesario, se le asigna un valor .

En el caso del anterior, también tenemos que tener presente que se pueden dar rebotes en la señal, por lo que tenemos que solucionarlo por hardware o software , tal y como hemos visto en capítulos anteriores.