LABORATORIO NRO.15

PROYECTOS DE ARDUINO 

FASE 3:CONVERTIDOR ANALOGICO/DIGITAL CON ARDUINO

I.CAPACIDAD TERMINAL:

• Identificar las aplicaciones de la Electrónica Digital.
• Describir el funcionamiento de las unidades y dispositivos de almacenamiento de información.
• Implementar circuitos de lógica combinacional y secuencial.

II.COMPETENCIA ESPECIFICA DE LA SESION:

• Programación del Convertidor A/D con Arduino
• Estructuras de control en programación
• Escritura de datos por puerto serial

III.FUNDAMENTO TEÓRICO:

La conversión analógica - digital consiste en la transcripción de señales analógicas en señal digital,con el propósito de facilitar su procesamiento (codificación, comprensión, etc.) y hacer la señal resultante (digital) más inmune al ruido y otras interferencias a las que son más sensibles las señales analógicas.

-El ADC puede  trabajar en dos modos: single conversión mode y free running mode. En modo single conversión el ADC hace una sola conversión , pero en modo free running el ADC esta continuamente convirtiendo, es decir, hace una conversión y luego comienza con la siguiente.

-El ADC en microcontroladores AVR utiliza una técnica conocida como aproximación sucesiva mediante la comparación de la tensión de entrada con la mitad dela tensión de referencia generada internamente.La comparación continua dividiendo de nuevo la tensión y actualizando cada bit del registro ADC a 1 si el voltaje es HIGH en la comparación o 0 en el otro caso. Este proceso se realiza 10 veces (por cada cada bit de resolución del ADC) y genera como resultado la salida binaria. 

IV.MATERIALES:

Programa Arduino:
Este programa nos ayudará para hacer la programación.

Fuente de Poder:
Esta fuente de poder nos va a proporcionar el voltaje que necesitamos para nuestro circuito.

Entrenador de circuitos:
Este dispositivo nos ayudará principalmente para realizar las conexiones para nuestro circuito.

Arduino:

Resistencia:

Cables o conectores:

Potenciómetro:

Led:

V.TAREAS GUIADAS DENTRO DEL LABORATORIO:

1.Lectura Serial de una entrada:

1.1 Programación del problema propuesto:

1.1.1.Demostración con el programa TINKERCAD con dicha programación hecha mencionada anteriormente (1.3):

1.2 Ahora haremos una programación para que se asemeje a un multímetro, es decir que nos de valores de 0 a 5 volts:

1.2.1 Demostración con el programa TINKERCAD con dicha programación hecha mencionada anteriormente (1.2):

1.3 Ahora haremos la misma programación que la anterior (1.2) solo que ahora en el monitor serial vamos imprimir la palabras "Voltaje" y "Volts", la programación es la siguiente:

1.3.1.Demostración con el programa TINKERCAD con dicha programación hecha mencionada anteriormente (1.3):

1.4.Sabiendo que al probar el potenciometro con arduino , nos damos cuenta que en el monitor serial nos damos cuenta de que cada vez que giramos el potenciómetro nos da valores de o a 1023 como en el (1.1) ahora queremos que nos de 0 a 255 con decimales, en la siguiente programación se demostrara como hacerlo:

1.4.1.Demostración con el programa TINKERCAD con dicha programación hecha mencionada anteriormente (1.4):

- Demostración del circuito a escala del primer ejercicio, cabe resaltar que este circuito aplica para las programaciones hechas anteriormente:

2.Encender un LED por PWM:

2.1.Haremos una programación en la que el LED va estará apagandose y encendiendose solo, la programación es la siguiente:

-Implementación del circuito:

2.2.Ahora haremos una programación casi parecida a la anterior solo que esta incluiremos u led más osea en total 2 leds, pero su funcionamiento sera que uno empiece apagado y otro encendido, esta seria la programación:

-Implementación del circuito:

2.Ejercicio aplicativo:

3.1.En este ejercicio enves de usar un led usaremos 2 leds , y uno empezara apagado y otro encendido, y lo regulamos con el potenciómetro, la programación sería esta:

-Implementación del circuito:

VI.VIDEO DEMOSTRATIVO:

VII.OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:
Observaciones:

• Se observó, que al usar el potenciómetro se puede realizar una variación en la intensidad del brillo de un LED debido a que al valor máximo que este potenciómetro posee el cual es 1023 lo podemos reducir la mitad o en cuartas partes según nuestra programación a realizar.
• Se observó, que para realizar la segunda tarea de este laboratorio había que establecer una secuencia de valores  que se debía cumplir para controlar la intensidad de brillo automáticamente. 

Conclusiones:

• Se concluye, que se identificó las aplicaciones de la Electrónica Digital.
• Se logró describir el funcionamiento de las unidades y dispositivos de almacenamiento de información.
• Se logró la implementación de circuitos de lógica combinacional y secuencial.

VIII.BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA:

• Floyd, Thomas (2006) Fundamentos de sistemas digitales.  Madrid.: Pearson Educación (621.381/F59/2006) Disponible Base de Datos Pearson
• Mandado, Enrique (1996) Sistemas electrónicos digitales.  México D.F.: Alfa omega. (621.381D/M22/1996)
• Morris Mano, M. (1986) Lógica digital y diseño de computadoras.  México D.F.: Prentice Hall (621.381D/M86L)

IX.EQUIPO DE TRABAJO:

-Gonzalo William Pereyra Barreto

-Daniel Agustin Condori Ortiz

LABORATORIO NRO.14

PROYECTOS CON ARDUINO

FASE 2: Matriz de LEDS con Arduino

I.CAPACIDAD TERMINAL:

• Identificar las aplicaciones de la Electrónica Digital.
• Describir el funcionamiento de las unidades y dispositivos de almacenamiento de información.
• Implementar circuitos de lógica combinacional y secuencial.

II.COMPETENCIA ESPECÍFICA DE LA SESIÓN:

• Programación de registros con Arduino
• Estructuras de control en programación
• Escritura de datos por puerto serial

III.FUNDAMENTO TEÓRICO:

Registro de desplazamiento:

Grupo de celdas de almacenamiento binario adecuadas para mantener información binaria. Un grupo de flip-flop constituye un registro, ya que cada flip-flop es una celda binaria capaz de almacenar un bit de información.Un registro de n-bit tiene un grupo de "n" flip-flop y es capaz de almacenar cualquier información binaria que contengan bits.Ademas de los flip-flop, un registro puede tener compuertas lógicas combinacionales que realicen ciertas tareas de procesamiento de datos.En su definición mas amplia, un registro consta de un grupo de flip-flop y compuertas que efectúan una transición.Los flip-flop mantienen la información binaria y las compuertas controlan cuando y como se transfiere información nueva al registro.

Forma de introducir la información:

-SERIE:Los bits se transfieren uno a continuación del otro por una misma linea .

-PARALELO:Se intercambian todos los bits al mismo tiempo, utilizando un numero de lineas de transferencia igual al número de bits.

Tipos de registros:

-Registro Serie-Paralelo:

Es aquel que convierte un string d datos binarios en formato serie  a un formato paralelo donde dichos datos se encuentran sincronizados con una señal de reloj externa. Un uso popular es dentro de la parte de recepción de un MÓDEM de comunicaciones donde la señal recibida es un tren de bits los cuales deben ser pasados a un formato paralelo a fin de poder ser procesados convenientemente por un microprocesador, el cual solo trabaja con señales binarias en dicho formato paralelo.Esta basado en una cadena de Flip-Flops tipo "D", el string de bits se hace entrar por el primero FF y luego de "N" ciclos de reloj se tiene en las "N" salidas de los FFs el dato ya convertido a paralelo.

-Registro Paralelo-Serie:

Es aquel que convierte un dato en formato paralelo en un string de datos binarios en formato serie, donde dichos datos se encuentran sincronizados con una señal de reloj externa.Un uso popular es dentro de la parte de transmisión de un módem de comunicaciones donde la señal recibida proviene de un microprocesador, el cual solo trabaja con señales binarias en formato paralelo.Dicha información es convertida por el RD en un tren de bits.Un RD de "N" bits esta basado generalmente en una cadena de "N" Flip-Flops tipo "D" para la conversión de datos y un latch de "N" bits para la carga del dato binario al comienzo de cada sesión de transmisión.Respecto a la carga de datos en paralelo, el RD puede ser del tipo "carga asincrónica"o "carga sincrónica".

IV.MATERIALES:

Programa Arduino:
Este programa nos ayudará para hacer la programación.

Fuente de Poder:
Esta fuente de poder nos va a proporcionar el voltaje que necesitamos para nuestro circuito.

Entrenador de circuitos:
Este dispositivo nos ayudará principalmente para realizar las conexiones para nuestro circuito.

Arduino:

Resistencia:

Cables o Conectores:

Matriz 8x8:

V. TAREAS GUIADAS DENTRO DEL LABORATORIO:

1.BARRIDO DE MATRIZ DE LED 8X8:

PARA MATRIZ 8X8 CÁTODO COMÚN:

-Pines de la columna conectado a pines del arduino:

-Pines de la fila conectado a pines del arduino:

-Programación en arduino:

-Implementación del circuito con la programación:

2.IMPLEMENTACIÓN DE UN MENSAJE EN UN DISPLAY LED 8X8:

-Programación con arduino:

-Implementación del circuito con la programación:

3.IMPLEMENTACIÓN DE LA PALABRA "TECSUP" EN LA MATRIZ LED 8X8:

-Programación con arduino:

-Implementación del circuito con la programación:

VI.VIDEO DEMOSTRATIVO DEL TRABAJO:

VII.OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:

OBSERVACIONES:

• Se observó, que al momento de iniciar con la primera tarea se tuvo algunos problemas con la evaluación de la matriz led 8x8.
• Se observó, que en una primera instancia no resultó la primera tarea debido a que no se conectó correctamente la parte de los cátodos de la matriz led.
• Al momento de realizar la segunda tarea se logró realizar el reto propuesto de lograr que la palabra "TECSUP" nos saliera mediante la programación y mostrarse en la matriz.  

CONCLUSIONES:

• Se concluye, que gracias al uso de un matriz led 8x8 se pudo adecuar correctamente la programación adecuada en cada tarea designada.
• Se concluye, que al momento de obtener la frase PROMETEC se observó la aplicación de clases pasadas en lo que respecta al tema de programación con Arduino.
• Se concluye, que un registro de desplazamiento es adecuado para mantener información binaria.
• Se concluye, que se logró realizar las estructuras de control en programación.
• También concluimos que se realizó en esta sesión  la introducción de la escritura de datos por puerto serial.

VIII.BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA:

• Floyd, Thomas (2006) Fundamentos de sistemas digitales.  Madrid.: Pearson Educación (621.381/F59/2006) Disponible Base de Datos Pearson
• Mandado, Enrique (1996) Sistemas electrónicos digitales.  México D.F.: Alfa omega. (621.381D/M22/1996)
• Morris Mano, M. (1986) Lógica digital y diseño de computadoras.  México D.F.: Prentice Hall (621.381D/M86L)

IX.EQUIPO DE TRABAJO:

-Gonzalo Pereyra Barreto

-Daniel Condori Ortiz