upc eetac_1

Seminari - taller d'introducció a l'Arduino


Aquest seminari esdevé una versió reduïda del curs complet presentat en aquestes pàgines web.

 Descripció succinta de l'Arduino com a sistema microcomputador

30 min.

A partir de les indicacions i materials presentats en els primers projectes P1 - P3.  

Arduino

Fig.1. Targeta Arduino. 

Quina és l'arquitectura d'un ordinador?. Quin són els components principals? Unitat central de processament d'informació. Unitat aritmètica i lògica. Memòria de programa, memòria de dades, entrada i sortida de senyals digitals.

Com es programa? Llenguatge C per a l'Arduino, extensió de fitxers ino. Entorn integrat de desenvolupament d'aplicacions (IDE). Descarreguem-lo i instal·lem-lo.

Naveguem per la pàgina Arduino.cc amb informació, exemples, manuals, biblioteques de funcions i aplicacions.  Molt semblant a la de la Raspberry Pi.

El típic programa per Arduino: Configiració inicial i llaç infinit. Es pot interrompre el programa principal quan passa alguna situació determinada com quan premem un polsador, amb la finalitat de realitzar alguna tasca específica?

Funcionament de les aplicacions amb Arduino:

1. Disseny de l'esquemàtic amb components electrònics

2. Disseny del programa amb diagrames de flux, instruccions en llenguatge C i biblioteques de funcions

 

Projecte 1: Muntatges bàsics amb circuits electrònics

60 min.

- P4. LED, polsadors, interruptors. Sensors i actuadors digitals: relés i adaptadors de potència.

Directori de treball: /taller/P4/

https://www.studentcompanion.co.za/wp-content/uploads/2015/12/Arduino_Pushbutton-cct.jpg

Fig.2. Els polsadors i interruptors són fàcils de connectar a la protoboard.

- Com és la connexió d'una protoboard? Pla de massa (0V, GND) --> '0'; Vcc, tensió d'alimentació (5 V) --> '1'

- Quines fonts alimentació té l'Arduino? Podem alimentar-lo amb una bateria de 9 V?

- Com es connecta un circuit a 3,3 V ? Serà compatible?

- Quin és el circuit típic d'un LED? Com es calcula la resistència de limitació de corrent?

- Quin és el circuit típic d'un polsador o d'un interruptor per generar entrades digitals d'1' i '0'?

 

Projecte 2: Entrades analògiques

30 min.

- P6. Interfície amb un sensor de temperatura o un potenciòmetre.

Sensor

Fig.3. LM35 connectat a l'Arduino directament a una entrada analògica.

 

Projecte 3: Sortida analògica: Control d'il·luminació d'un LED de potència 

30 min.

- P7. Sortida PWM per a variar la velocitat d'un motor de corrent continu o bé la il·luminació d'un LED de potència.

Fig.3. Amb un potenciòmetre regularem el nivell d'il·luminació d'un LED de potència.

 

 

Projecte 4: El vostre projecte o proposta  

90 min.

- Escolliu alguna aplicació que sigui del vostre interès a partir dels sensors i actuadors disponibles en els kits.

https://digsys.upc.edu/csd/P12/img_Ws.jpg

Fig.4. Exemple d'estació meteorològica basada en un microcontrolador de Microchip.

 


 

Projecte 3: Demostracions i discussió final

30 mim.

- Exemple d'aplicació Rpi/Arduino/sensors de l'ESA: School Lab Air Quality - LPS 19, equip de mesura d'adquisició de dades de la qualitat de l'aire: NO2, CO, CO2, NH3, PM10, PM2.5 matèria particulada entre 2.5 μm i 10 μm), HR, temperatura.

LPS

Fig.5. L'estació LPS (ID-33) a l'EETAC.

Sensors CO, CO2, NH3, NO2, temperatura, humitat relativa, partícules en suspensió sòlides i líquides

 

 Discussió final.

 

 

Altres materials d'interès

- https://arduinotogo.com/

- https://www.studentcompanion.co.za/category/projects/arduino-projects/