Hardware Libre Software Libre Datos Bifurcaciones Ciclos Funciones

1. By Jhon Farinango - 2019
Arduino
Fundamentos de
programación robótica.
Placa Arduino modelo uno

2. Robótica
Es una técnica integradora de
ingeniería (mecánica, electricidad,
electrónica, programación…) que
permite automatizar operaciones
mecánicas, repetitivas o que requieren
de un gran esfuerzo.
aulavir.com

3. IA
Es una máquina
inteligente que puede
sentir, pensar y actuar
para lograr un objetivo
específico.

4. Robótica vs
IA
¿Cuál es la diferencia?
¿Es necesario hablar de ética en
la IA?

5. Fundamentos de electrónica básica
Nombre Gráfico Símbolo
Protoboard
Resistencias
!
!
!
!

6. Nombre Gráfico Símbolo
Multímetro
Led
!
!
!
!

7. Nombre Gráfico Símbolo
Tarjeta Arduino
Pulsadores
!
!
!
!

8. Nombre Gráfico Símbolo
Potenciómetros o
Reostatos
Batería y Porta Batería
!
!
!
!

9. Nombre Gráfico Símbolo
Cable para protoboard
Motor reductor +
llantas
Servo motor
!
!
!
!

10. Nombre Gráfico Símbolo
Capacitor o
condensador
Transformador
Transistores
!
!
!
!
!!

11. Nombre Gráfico Símbolo
Bobina
Circuito Integrado
Switch
!
!
!
!
!
!

12. Nombre Gráfico Símbolo
Procesadores
Microprocesadores
Rele
!!
!
!
!
!

13. Nombre Gráfico Símbolo
Diodo
Fusible
Pila
!!
!!
!!

14. Nombre Gráfico Símbolo
Tierra o masa
Sensores
Parlantes o Buzzer
!!
!
!
!
!

15. Simuladores para electrónica y robótica
Actualmente existen
muchos simuladores para
p r o b a r n u e s t r o s
prototipos de robótica y
luego armarlos de forma
física, los que recomiendo
son:
1) Tinkercad que trabaja
de forma online pero es
limitado. 2) Proteus y 3)
LabView son aplicativos
de escritorio pero tienen
un costo de licencia.

16. Practica No. 1: Circuito básico en TinkerCad
Indicaciones:
1) Realice el siguiente circuito utilizando
el programa TinkerCad online.
2) Busque un Multímetro en el simulador,
modifique las mediciones según los
siguientes casos: 2.1) Mida la cantidad
de corriente que llega al Led. 2.2) Mida
la cantidad de voltaje que llega al led.
3) Calcule el valor de la resistencia.
4) Descargue el archivo .png y suba a su
carpeta de Drive.

17. Practica No. 2: Circuito básico en Proteus
Indicaciones:
1) Realice el siguiente circuito utilizando el
programa Proteus.
2) Para reconocer cada una de las piezas no se
olvide de revisar las diapositivas anteriores.
3) Utilice un Amperímetro y mida la cantidad de
corriente que llega al Led.
4) Utilice un Voltímetro y mida la cantidad de
voltaje que llega al led.
5) Calcule el valor de la resistencia.
6) Exporte el circuito en archivo .png y guarde el
proyecto, luego suba los dos archivos a su carpeta
de Drive.

18. Evaluación No. 1: Robot seguidor de linea
https://youtu.be/nC0VJ3SwaOU
Indicaciones:
1) Realice el siguiente robot utilizando el programa Proteus.
2) Se puede realizarlo con la ayuda de sus compañeros pero la
entrega es personal.
3) Subir el archivo gráfico y el proyecto a su carpeta Drive.
Puntaje Extra:
Hacer el robot carro en físico

19. Es una plataforma de código
abierto para crear prototipos de
electrónica utilizando hardware
y software libre; puede sentir el entorno mediante sensores y
afecta sus alrededores mediante el control de luces, motores, etc.
Definición
Arduino
Logo de Arduino

20. Instalación de Arduino
1)Descargar desde la página oficial:
https://www.arduino.cc/en/Main/
Software
2) Se ejecuta el instalador, se siguen
las instrucciones y listo
3)También puedes utilizar el modo
online de Arduino.

21. Tipos de placas Arduino

22. Nombre Gráfico
Teclados
Display
Bluetooth y Wifi
!
!
!
!
!!
Módulos principales para Arduino

23. Nombre Gráfico
Lector de memoria SD
o MicroSD
Joystick
GSM (Llamar o enviar
SMS al celular) y GPS
(Ubicación)
!
!
!!
!
!
Módulos principales para Arduino

24. Módulos de sensores para Arduino

25. Nombre Gráfico
Temperatura y
humedad
Sonido
Contacto
Proximidad
Ultrasonido
!
!
!
!
Sensores principales para Arduino

26. Nombre Gráfico
Óptico o de Luz
Posición o
desplazamiento
Velocidad o
Aceleración
Fuerza
Ultravioleta UVA UVB
!
!
!
!
Sensores principales para Arduino

27. Nombre Gráfico
Viento
Detector de gas
Pulso cardiaco
Movimientos sísmicos
o inclinación
Fuego
!
!
!
! !
!
Sensores principales para Arduino

28. Pasos para programar en la placa Arduino
1) Conectar los elementos electrónicos a la
placa Arduino.
2) Abrir el programa Arduino, programar las
instrucciones deseadas y compilar.
3) Conectar el cable USB o alimentarlo con
una batería de 9v y proceder a cargar el
programa en la placa Arduino.
Programando el encendido y apagado de un Led

29. Partes de la Tarjeta Arduino

30. Partes de un programa en Arduino

31. Fundamentos de
programación
Bases
Datos y
operadores
Bifurcaciones
Ciclos de
repetición
Funciones

32. Variables y
constantes
Datos y operadores
Tipos de Variables
void boolean
char int
float byte
string [ ], etc.
Conversiones de variables
char() word()
long() int(), etc.
Invocar librerías y definir
constantes
#include #include <SoftwareSerial.h>
#define #define PinLed 3

33. Operadores
Aritméticos
= (asignación) +
- *
/ %
De comparación
== (igual a) !=
<, > <=, >=
Booleanos
&& ||
! etc.
Comentarios
// una línea /* múltiples líneas

34. Funciones
especiales
Entrada/Salida digital
pinMode() digitalWrite()
digitalRead()
Entrada/Salida analógica
analogReference() analogWrite()
analogRead() PWM
Tiempos
millis() micros()
delay() delayMicroseconds()
Matemáticas
min(), max(),
abs(), etc.
Trigonométricas:
sin(), cos(), tan()

35. Salida digital
Practica 3: Encender y apagar un led
1) Monte el siguiente circuito en Tinkercad.
2) Programa el apagado y encendido de un led.
3) Inicie la simulación y corrija algún error en el caso de
que no funcione.
4) Calcule el valor de una resistencia R1 y coloque en el
circuito para evitar que se queme. (Utilice un multímetro)

36. Entrada digital
Practica 4: Encender y apagar un led con un
pulsador
1) Arme y programe el siguiente circuito en Tinkercad.
2) Inicie la simulación y corrija algún error en el caso
de que no funcione.
3) Calcule el valor de una resistencia R2 y coloque en el
circuito para evitar que se queme el led azul.
4) Suba los archivos de las practicas (.png y .ino) a
Drive de la practica 3 y 4.

37. Bifurcaciones
Decisiones y condiciones
if (condición) {
//Si se cumple
}
else {
//Si no se cumple
}
!

38. Bucles:
Ciclos de repetición
for (inicio, fin, incrementar) {
//Repeticiones si se cumple
}
while (condición){
//Si se cumple
}
!
!

39. Piano en Arduino:
Practica No. 5: Piano con memoria
1) Arme el siguiente esquema sea en físico o utilizando el simulador de
Tinkercad. (R1=100 Ω y R2 a R8=150 Ω)

40. 2) Copie el siguiente código en Arduino o en Tinkercad del siguiente link de
GitHub:
https://github.com/jhonfarinango/pianoarduino/blob/master/piano.ino
3) Compilar el código, cargar a la tarjeta Arduino si lo armó en físico y
disfrute.

41. void nombre (parámetros) {
instrucciones;
}
Funciones en Arduino:
Practica No. 6: Encender y apagar un led con funciones
1) Arme y programe el siguiente esquema sea en físico o utilizando el
simulador de Tinkercad. (R1=250 Ω)

42. Librerías en Arduino

43. Practica 7: Mover un servomotor
Indicaciones:
1) Arme el siguiente esquema sea en físico o utilizando el simulador de Tinkercad.
2) No se olvide de subir los archivos .png y .ino a su carpeta de Drive.

44. Recuperación y/o mejora:
1) Realice un cuadro comparativo de los fundamentos de programación entre
Scratch, Python y Arduino; indique las diferencias entre cada lenguaje de
programación, envíe al email de su profesor con el Asunto Recuperación 1.
(10/10 pts.)
2) En parejas realice las prácticas 5 y 7 practicas de este documento, utilizando
dos tarjetas de Arduino uno reales, exponga ante sus compañeros y/o profesor.
(10/10 pts.)
Nota: Revise las fechas de entrega en el cronograma de aulavir.com

45. Referencias
Andrés Vázquez, Ramos de la Flor, F., Fernández, R., Alberto Olivares, &
Arteaga, F. (2016). Robótica educativa (primera).
Andrés Vázquez, Ramos de la Flor, F., Fernández, R., Alberto Olivares, &
Arteaga, F. (2017). Robótica educativa Practicas y actividades (primera).
Inteligencia artificial. (2019). En Wikipedia, la enciclopedia libre. Recuperado de
h t t p s : / / e s . w i k i p e d i a . o r g / w / i n d e x . p h p ?
title=Inteligencia_artificial&oldid=113909750
¿Qué es Arduino? (s/f). Recuperado el 23 de febrero de 2019, de https://
arduino.cl/que-es-arduino/