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• Luis Jorge Ayala Ramirez

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INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

MODULO SISTEMAS DIGITALES I

PRACTICAS HECHAS Practicas 1 / 26 (26 Adicional 1/2/3).

Índice General Prácticas de Arduino.

Intermitente Sin Resistencia............................................................................................................................... 3 Intermitente Con Resistencia. ............................................................................................................................ 4 Alarma - 1. ............................................................................................................................................................. 5 Secuencia Básica de 3 Leds. ............................................................................................................................. 6 Lectura de un pulsador. ...................................................................................................................................... 7 Lectura de un Sensor de inclinación. ................................................................................................................ 8 Potenciómetro: Lectura de Señal Analógica. .................................................................................................. 9 Coche Fantástico (1 de 3). ............................................................................................................................... 10 Coche Fantástico (2 de 3). ............................................................................................................................... 12 Coche Fantástico (3 de 3). ............................................................................................................................... 13 Estrella Fugaz. .................................................................................................................................................... 14 Contador (1 de 3). .............................................................................................................................................. 15 Contador (2 de 3). .............................................................................................................................................. 16 Contador de 0 @ 10 (3 de 3). .......................................................................................................................... 17 Entrada Analógica. ............................................................................................................................................. 18 Simulación de la Luz de una Vela. ................................................................................................................. 19 Construcción de un indicador de Nivel ........................................................................................................... 20 (Vúmetro con Diodos Led). ............................................................................................................................... 20 Encendido y Apagado de una Luz de manera Analógica. .......................................................................... 21 Control de la Iluminación de una Lámpara. ................................................................................................... 22 Sensor de Luz ò LDR (Light Dependent Resistor). .......................................................................................... 23 Sensor de Temperatura o NTC........................................................................................................................ 24 Sensor de Fuerza. .............................................................................................................................................. 25 Generador de Notas Musicales. ...................................................................................................................... 26 Toca Tonos desde el Puerto Serial. ................................................................................................................ 27 Timbre de llamada. ............................................................................................................................................ 28 Control de un Motor de C.C. con un Transistor. ........................................................................................... 30 Variante del Montaje: Control de la Velocidad .............................................................................................. 31 Mediante un potenciómetro. ............................................................................................................................. 31 Control de un Motor de C.C. con el driver L293D ......................................................................................... 32

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PRACTICA No. 1 Intermitente Sin Resistencia. OBJETIVO:

Se trata de realizar un ejercicio básico que consiste en encender y apagar un Led que conectamos en el PIN 13 de Arduino que lo configuramos como salida. El tiempo de encendido y apagado es de 1 segundo. MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:    

Programador Arduino UNO ò Mega 256 Led. Compilador Arduino Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones Una práctica en primer plano donde se va entendiendo y aplicando la relación que existe entre un software (Programa) y el Hardware. Demostrando al encender un Led.

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PRACTICA No. 1.1 Intermitente Con Resistencia. OBJETIVO:

Se trata de realizar un ejercicio básico que consiste en encender y apagar un Led que conectamos en el PIN 13 de Arduino que lo configuramos como salida. El tiempo de encendido y apagado es de 1 segundo. MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:    

Programador Arduino UNO ò Mega 256 1 Led / 1 Resistencia de 220 ohm. Compilador Arduino Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del

circuito.

3. Conclusiones Una práctica en primer plano donde se va entendiendo y aplicando la relación que existe entre un software (Programa) y el Hardware. Demostrando al encender un Led usando una resistencia de 220ohm.

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PRACTICA No. 2 Alarma - 1. OBJETIVO: Cuando se pulsa el pulsador (entrada5 a “0”) se enciende y se apaga de forma intermitente la salida 13. MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:    

Programador Arduino UNO ò Mega 256 1 Led / 1 Resistencia de 10 K. / 1 Pulsador (Botón). / Cables para conexiones. Compilador Arduino Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado

del circuito.

3. Conclusiones En esta Práctica veremos como encender un Led con un botón y utilizando una resistencia de 10k de manera intermitente y como establecer un parámetro para que este cambie su encendido y apagado paulatinamente

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PRACTICA No. 3 Secuencia Básica de 3 Leds. OBJETIVO: Se trata de encender y apagar 3 Leds colocados en las salidas 6, 7 y 8 (PIN6, PIN7 y PIN8) con una cadencia de 200 ms. Las variables asignadas a cada Led son ledPin1, ledPin2 y ledPin3. MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:    

Programador Arduino UNO ò Mega 256 3 Leds / 3 Resistencia de 220 ohm. / Cables para conexiones. Compilador Arduino Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones En esta Práctica estamos observando el funcionamiento de 3 Leds, necesitando cada uno una resistencia para poder trabajar de manera específica y con relación al Arduino

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PRACTICA No. 4 Lectura de un pulsador. OBJETIVO: El pulsador es un componente que conecta dos puntos de un circuito cuando es presionado. Para generar una señal de tensión con el pulsador, se necesita un divisor de tensión. MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:    

Programador Arduino UNO ò Mega 256 1 Leds / 1 Resistencia de 10 k. / Cables para conexiones. Compilador Arduino Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones En esta Práctica estamos observando el funcionamiento de 1 Led y un Botón para generar una tensión, demostrando el encendido y apagado del mismo.

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PRACTICA No. 5 Lectura de un Sensor de inclinación. OBJETIVO:

El sensor de inclinación es un componente que puede detectar la inclinación de un objeto. Sin embargo, no deja de ser un pulsador activado por un mecanismo físico diferente. Este tipo de sensor es la versión ecológica de un interruptor de mercurio. Contiene una bola metálica en su interior que conmuta los dos pines del dispositivo de encendido a apagado, y viceversa, si el sensor llega a un cierto ángulo. MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:  Programador Arduino UNO ò Mega 256  1 Leds / 1 Sensor Vibración Inclinación (Sw520d). / Resistencia de 10 k /Cables para conexiones.  Compilador Arduino  Computadora DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones En esta Práctica se puede observar que a la más mínima vibración o movimiento oscilatorio este tiene la función de encender un Led, similar a efectuar una alarma sensible al movimiento oscilatorio.

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PRACTICA No. 6 Potenciómetro: Lectura de Señal Analógica. OBJETIVO:

El potenciómetro es un dispositivo electromecánico que consta de una resistencia de valor fijo sobre la que se desplaza un contacto deslizante, el cursor, que la divide eléctricamente. Este cambio de resistencia puede utilizarse para medir desplazamientos lineales o angulares de una pieza acoplada al cursor. Se conectan en paralelo al circuito y se comporta como un divisor de tensión. MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:  Programador Arduino UNO ò Mega 256  1 Leds / 1 Potenciómetro de 10k / Cables para conexiones.  Compilador Arduino  Computadora DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones Con el potenciómetro giraremos hacia la derecha y después a la izquierda para controlar la intensidad de la luz Led.

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PRACTICA No. 7 Coche Fantástico (1 de 3). OBJETIVO:

Hemos denominado este ejemplo como "El coche fantástico" en memoria de la serie de TV de los años 80 en la que el famoso David Hasselhoff tenía una máquina de IA conduciendo su Pontiac. El coche estaba equipado con gran cantidad de LED-s de todos los tamaños posibles que realizaban efectos parpadeantes. MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:    

Programador Arduino UNO ò Mega 256 6 Leds / 6 Resistencias de 220 Ohms / Cables para conexiones. Compilador Arduino Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

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2. Armado del circuito.

3. Conclusiones En este ejercicio se aprecia el efecto que se tiene al encender las luces Led de manera consecutiva de un lado hacia el otro en un ir y venir del encendido y haciendo este efecto maravilloso con el cual crecimos muchos de nosotros al ver la serie del coche fantástico en nuestra infancia. Wooow Excelente.

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PRACTICA No. 7.1 Coche Fantástico (2 de 3). OBJETIVO:

Hemos denominado este ejemplo como "El coche fantástico" en memoria de la serie de TV de los años 80 en la que el famoso David Hasselhoff tenía una máquina de IA conduciendo su Pontiac. El coche estaba equipado con gran cantidad de LED-s de todos los tamaños posibles que realizaban efectos parpadeantes. MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:    

Programador Arduino UNO ò Mega 256 6 Leds / 6 Resistencias de 220 Ohms / Cables para conexiones. Compilador Arduino Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones Continuamos con el Auto Fantástico en una Segunda versión del Anterior ejercicio, solo que aquí hay una variante en cuanto a la ejecución de las luces en el ir y venir de las mismas. 12 / 39

PRACTICA No. 7.2 Coche Fantástico (3 de 3). OBJETIVO:

Hemos denominado este ejemplo como "El coche fantástico" en memoria de la serie de TV de los años 80 en la que el famoso David Hasselhoff tenía una máquina de IA conduciendo su Pontiac. El coche estaba equipado con gran cantidad de LED-s de todos los tamaños posibles que realizaban efectos parpadeantes. MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:    

Programador Arduino UNO ò Mega 256 6 Leds / 6 Resistencias de 220 Ohms / Cables para conexiones. Compilador Arduino Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones Continuamos con el Auto Fantástico en una Segunda versión del Anterior ejercicio, solo que aquí hay una variante en cuanto a la ejecución de las luces en el ir y venir de las mismas con la intensidad que debe ser para ver la emulación del coche que tanto gusto en la infancia. 13 / 39

PRACTICA No. 8 Estrella Fugaz. OBJETIVO:

Este ejercicio muestra cómo realizar un rayo de luz, o más poéticamente, una estrella fugaz, moviéndose a través de una línea de LED-s. Podremos configurar tanto la velocidad de la estrella, así como la longitud de la cola. No es muy elegante porque la cola brilla con la misma intensidad que la estrella, y al final, parecerá como si un rayo sólido cruzase la línea de LED-s. MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:   

Programador Arduino UNO ò Mega 256 11 Leds / 11 Resistencias de 220 Ohms / Cables para conexiones. Compilador Arduino / Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones Aquí observamos un encendido de luces y apagado a manera que avanza en su trayecto de izquierda a derecha para dar dicho efecto.

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PRACTICA No. 9 Contador (1 de 3). OBJETIVO:

Se trata de contar las veces que se pulsa un botón conectado en la entrada 7 de Arduino a la vez que cada vez que contamos encendemos el Led conectado en la salida 13. El valor de la variable que almacena el número de impulsos generados se envía al PC para que se visualice en la pantalla. MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:   

Programador Arduino UNO ò Mega 256 1 Led / 1 Resistencias de 10 k / Botón Pulsador. / Cables para conexiones. Compilador Arduino / Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones Al presionar un botón podemos observar cómo se interrumpe la luz del Led y esto nos ayuda a hacer un contador visualizado en pantalla.

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PRACTICA No. 9.1 Contador (2 de 3). OBJETIVO:

El programa en este caso sería muy parecido al anterior. Obsérvese que ahora al pulsar el botón introducimos un “=” en el PIN7 por lo tanto si quiero que se encienda la salida PIN13 debo escribir en ella el valor leído del pulsador negado es decir “!valor” MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:   

Programador Arduino UNO ò Mega 256 1 Led / Botón Pulsador. /Cables para conexiones. Compilador Arduino / Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones Al presionar un botón podemos observar cómo se interrumpe la luz del Led y esto nos ayuda a hacer un contador visualizado en pantalla.

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PRACTICA No. 9.3 Contador de 0 @ 10 (3 de 3). OBJETIVO:

Se trata de realizar una variación sobre el ejemplo anterior de tal manera que cuando el valor del contador llegue a 10 se ponga a cero y comience de nuevo. MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:   

Programador Arduino UNO ò Mega 256 1 Led / 1 Resistencia de 10k / Botón Pulsador. /Cables para conexiones. Compilador Arduino / Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones Al presionar un botón podemos observar cómo se interrumpe la luz del Led y esto nos ayuda a hacer un contador visualizado en pantalla.

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PRACTICA No. 10 Entrada Analógica. OBJETIVO:

Se trata de configurar un canal de entrad analógico pin 5 y enviar el valor leído al PC para visualizarlo MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:   

Programador Arduino UNO ò Mega 256 1 Led / 1 Potenciómetro de 10k / Botón Pulsador. /Cables para conexiones. Compilador Arduino / Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones Es enviar valores a pantalla una vez que se gira el potenciómetro.

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PRACTICA No. 11 Simulación de la Luz de una Vela. OBJETIVO:

De trata de simular el movimiento de la llama de una vela. Hacemos uso de la instrucción para generar un numero aleatorio que lo asignamos a una salida analógica PWM y otro número que lo asociamos a la variable de temporización (tiempo que esperamos para cambiar el valor de la salida). MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:   

Programador Arduino UNO ò Mega 256 1 Led / 1 Resistencia de 220 Ohm. /Cables para conexiones. Compilador Arduino / Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones Es crear el efecto mediante la programación de una vela.

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PRACTICA No. 12 Construcción de un indicador de Nivel (Vúmetro con Diodos Led). OBJETIVO:

Se trata de construir u indicador de nivel que sea capaz de medir el valor de una señal de entrada generada por un potenciómetro desde una entrada analógica. Se establecerán 3 diodos Led conectados a las salidas PIN6, PIN7 y PIN8. La entrada la conectaremos en la entrada analógica PIN 1 (Análoga IN1) MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:   

Programador Arduino UNO ò Mega 256 3 Led / 3 Resistencia de 220 Ohm. / 1 Potenciómetro de 10k / Cables para conexiones. Compilador Arduino / Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones Es crear un efecto de encendido en forma progresiva mientras movemos la perilla del Potenciómetro de un lado hacia el otro.

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PRACTICA No. 13 Encendido y Apagado de una Luz de manera Analógica. OBJETIVO:

Se trata de que enviemos hacia la salida 9 un valor analógico ascendente y descendente cíclicamente comprendido entre 0 y 255 en incrementos de 5. Para la realización de este ejercicio se debe empleará una estructura de programación tipo for que realice el incremento o decremento de una variable entre 0-255 y 255-0 con un valor te retardo entre cambio de valor de 30 milisegundos. MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:   

Programador Arduino UNO ò Mega 256 1 Led / 1 Resistencia de 220 Ohm. / Cables para conexiones. Compilador Arduino / Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones Es mediante la programación ver como enciende un Led mediante una Analogía en su programación

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PRACTICA No. 14 Control de la Iluminación de una Lámpara. OBJETIVO:

Con esta aplicación se pretende controlar el grado de iluminación de una lámpara (simulada con un LED) mediante un pulsador. Funcionamiento: Si no pulsamos el pulsador (entrada 0) la lámpara incrementar y decremento su brillo o nivel de iluminación. Si pulsamos (entrada 1) la lámpara se encenderá y apagará con una cadencia de 50 milisegundos. MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:   

Programador Arduino UNO ò Mega 256 1 Led / 1 Resistencia de 10 k. / 1 Botón Pulsador. / Cables para conexiones. Compilador Arduino / Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones Controlar mediante una pulsación en el botón que hemos conectado para que podamos ver este efecto de incremento y decremento de luz.

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PRACTICA No. 15 Sensor de Luz ò LDR (Light Dependent Resistor). OBJETIVO:

Un LDR es una resistencia variable, que varía su valor dependiendo de la cantidad de luz que incide sobre su superficie. Cuanta más intensidad de luz incide en la superficie de la LDR menor será su resistencia y cuanta menos luz incide mayor será la resistencia. Suelen ser utilizados como sensores de luz ambiental o como una fotocélula que activa un determinado proceso en ausencia o presencia de luz. Un sensor de luz se compone de una LDR como parte de un divisor de tensión resistivo. MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:   

Programador Arduino UNO ò Mega 256 1 Led / 1 Resistencia de 5 k. / Cables para conexiones. Compilador Arduino / Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones Aquí vemos como recortando algo de luz al LDR veremos que la luz que emite la luz del Led ira estableciendo un patrón de continuidad menor a la que si tuviera Luz completa.

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PRACTICA No. 16 Sensor de Temperatura o NTC. OBJETIVO:

En este ejemplo se trata de medir la temperatura desde el PIN3 de entrada analógica y ver si este valor supera un valor dado de 500 (medida absoluta) si supera este valor activará la salida digital PIN13 y si no la apagara. Además queremos que se muestre en el monitor de salida del IDE Arduino el valor leído. D sensor utilizaremos un sensor del tipo NTC. Un NTC o termistor NTC es una resistencia variable, que varía su valor dependiendo de la temperatura ambiente. Cuanta más temperatura menor será su resistencia y cuanta menos temperatura mayor será la resistencia. Suelen ser utilizados en alarmas. MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:   

Programador Arduino UNO ò Mega 256 1 Led / 1 Sensor de Temperatura o NTC. / Cables para conexiones. Compilador Arduino / Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones Los valores enviados a la Pantalla pueden Variar dependiendo del medio ambiente.

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PRACTICA No. 17 Sensor de Fuerza. OBJETIVO:

Se trata de convertir un zumbador piezoeléctrico en un sensor de presión o fuerza utilizando este como sensor de entrada en uno de los pines de entrada analógica de Arduino (PIN 2). MATERIAL Y EQUIPO A EMPLEAR:   

Programador Arduino UNO ò Mega 256 1 Led / 1 Zumbador ò Piezoeléctrico. / Cables para conexiones. Compilador Arduino / Computadora

DESARROLLO: 1. Programación de la práctica usando el compilador.

2. Armado del circuito.

3. Conclusiones Mediante vibraciones o pequeños toque en el Zumbador ò Piezoeléctrico este emite señala a la pantalla el cual hace que encienda y apague el Led.

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PRACTICA No. 18 Generador de Notas Musicales. OBJETIVO:

Se trata de generar hasta 8 notas musicales por una de las salidas analógicas de Arduino –PIN10Se debe crear un array (vector) de datos compuesto por los valores correspondientes a las 8 notas que se pretende sacar: int notas [ ] = {1915, 1700, 1519, 1432, 1275, 1136, 1014, 956}; Se deben definir también el tiempo de pausa entre nota y nota y el tiempo de pausa de fin de secuencia de notas: int tnota=100; int pausa=100; Las iteraciones para el recorrido de las 8 notas se realizan con una instrucción de tipo for: for(n=0;n