Introducción

En este módulo vamos a introducirnos en todo lo referente a Arduino, esta placa multipropósito nos ofrece un gran abanico de posibilidades, primeramente necesitamos saber qué tipos de placas hay, y como lo podemos enlazar con nuestra vida real para manejar magnitudes (temperatura, humedad..etc) como poder actuar con los elementos.

Unidad 1. Encendiendo un diodo LED con Arduino

Esta actividad es la primera que se realiza en el curso, en realidad, es el *"Hola Mundo" en Arduino. Te aconsejo que la realices por tí mismo usando Tinkercad o si dispones de una placa física.

* Hola Mundo. En programación se dice que la primera actividad que se realiza se le llama así, esto es una forma de decir, he sido capaz de comunicarme con este lenguaje nuevo. Con Arduino, podríamos decir que encender un diodo LED es la primera actividad que podremos usar con esta placa.

Unidad 2. Encendiendo una lámpara o sistema a 220v con Arduino

Aquí lo que se pretende es que tengas en cuenta que aunque estamos trabajando con sistemas de baja tensión (como si fueran las pilas del mando a distancia); podemos interactuar con elementos de más potencia.

Para ello nos vamos ayudar de unos relés, para Arduino existen Relay directamente para usar a un precio bajo, tenlo en cuenta cuando quieras activar/desactivar elementos de más potencia.

¿Qué elementos podré encender con este sistema? Pues podremos encender lámparas, radiadores, motores pequeños y usando justo después un contactor* podremos activar motores de mucha potencia, tal cual lo haría un autómata programable o PLC**

* Contactor: Elemento o dispositivo de control de potencia con el que podemos interaccionar con ellos. Existen de dos polos (monofásidos) y tres polos (trifásicos). Estos últimos se usan en la industria, lo importante es que no pienses que la placa de Arduino es solo para encender diodos y poco más, usándolo de la forma correcta, es un elemento de gran potencia.

** PLC: También llamado autómata programable de sus palabras en inglés Programmable Logic Controller. Estos dispositivos son usando normalmente en las industrias para controlar los elementos. Imagina una cinta transportadora, con un horno, con sensores de temperatura...etc. Estos dispositivos al ser tan específicos suelen ser caros. Cada día más, me encuentro con alumnos que trabajan en industrias y para determinados procesos les interesa mejor usar un Arduino o Raspberry.

Unidad 3. Sensor de iluminación en Arduino

En esta unidad vamos a trabajar con magnitudes físicas, es decir, vamos a dotar a nuestro Arduino de un sensor de iluminación.

Lo importante de esta actividad es que vamos a usar en este caso entradas analógicas, vamos a tener diferentes rangos y dependiendo del valor encenderemos una, dos o más lámparas. Si pensamos un poco seguro que se nos ocurre más de un ejemplo con este tipo de tecnologías.

Unidad 4. Sensor de temperatura

Bien, si en el módulo anterior dotamos a nuestro Arduino de un sensor de iluminación, ahora vamos a usar uno de temperatura. ¿Qué debes aprender aquí? Lo primero que nuestro Arduino es muy versátil y podemos ponerle muchos sensores para controlar los elementos. Posteriormente debemos entender que existen varios tipos de sensores y dependiendo de cada sensor se tendrá que hacer las cosas de una u otra forma.

Éste último punto es el que no debes dejar pasar por alto, con esto te quiero decir que cuando vayas a usar un sensor, necesitarás buscar su "datasheet" u hoja de especificaciones. Uno de los errores más comunes al trabajar con Arduino es que pensamos que todos los sensores son iguales y no es así, hay que tener en cuenta como poco los siguientes puntos:

  • ¿Es analógico o me da unos valores digitales? Muchos sensores trabajan con valores analógicos internamente pero en vez de darnos el valor analógico directo, estos valores "nos los dan" en valores digitales a través de una patilla. Es decir, algunos sensores tienen internamente un sensor Analógico/Digital y nos dan esa conversión directamente. Normalmente en estos casos tiene alimentación tres pines (positivos +), (negativo -) y otro donde están los datos (data). ¿Es siempre así? No, por eso debes leer siempre su datasheet.
  • ¿Cómo se alimenta el sensor?. Tenemos que ver cómo se va alimentar y estar en el rango que nos diga las especificaciones o datasheet.
  • ¿Qué precisión y rango tiene el sensor? Este punto es uno de los más complejos a la hora de usar sensores. Es decir, tendremos que ver qué valores usa y lo más importante, ¿qué variación voy a tener yo como mínimo en mi dispositivos?. Ahora bien, dependiendo del número de bits que use para conversión será más o menos preciso. Fijate que Arduino Uno tiene una resolución de 10 bits, es decir, unos valores entre 0 y 1023. Arduino Due tiene una resolución de 12 bits, es decir, unos valores entre 0 y 4095. ¿Cuál creés que es más preciso? Pues eso, al tener más muestras de la misma magnitud, con 12 bits tendríamos mejor resolución. Pero ojo, no te obsesiones, dependiendo de la urgencia o criticidad del sistema, con Arduino UNO tendrás más que de sobra para casi todos los proyectos.
  • ¿Puedo tipificar o relacionar los valores que me da el sensor con unos más usuales, para usar algo entre el 0-100 para representar el 0% o 100%? Si, para eso existe una función en Arduino que se llama map. En verdad tampoco es necesario ahora que estamos aprendiendo, ya que lo que hace básicamente es una regla de tres, pero es bueno que sepas que existe.

Unidad 5. Control de la iluminación

En esta actividad volvemos a usar el control de la iluminación, pero en este caso un supuesto práctico. Imagina que tenemos una habitación con varias lámparas, un sensor de iluminación y queremos que conforme vaya anocheciendo se vayan enciendo más lámparas.

Realmente esta actividad es muy parecida a una que hicimos anteriormente, pero ¿Qué es lo que le hemos agregado? eso es, el control de potencia. Es decir, ahora no encendemos LED, sino que aprendemos a encender lámparas reales que podemos tener en nuestra vivienda. Para ello nos ayudamos de una placa de relés de 4 circuitos, con el que puedo controlar su encendido y apagado según el programa que ponga en Arduino.

Unidad 6. Productos Arduino

Como no, en esta unidad hacemos el repaso de todos los productos que hay de Arduino, saber las características y lo más importante en este apartado es, ¿qué proyecto voy hacer? ¿cuántas entradas/salidas voy a necesitar? ¿cuántas son analógicas y cuántas digitales? ¿cuántas interrupciones necesito para mi proyecto?.

Aquí debes entender que no todos los proyectos son iguales, ni requieren los mismos recursos y ojo, ni los mismos tamaños. ¿Sabías que hay un proyecto de un Arduino que tiene el tamaño de una uña con las mismas entradas y salidas que un Arduino UNO? Pues sí, esto es lo que debes saber, que hay un catálogo muy importante, y también existen versiones y proyectos nuevos basados en ellos que nos viene muy bien para el IoT(Internet of Things o internet de las cosas).

Unidad 7. Implantación de proyectos tecnológicos y control de potencia para Arduino y Raspberry

Esta unidad es una de las más difíciles del curso, no por la complejidad de programación, sino porque tenemos que pensar las posibilidades de realizar un proyecto tecnológico y cómo abordarlo. El mayor problema para resolver o implantar proyectos es no tener un planing, unas pautas e ir "a locas".

Aquí vamos a ver algunos consejos que te vendrán muy bien. Intenta tomártela en serio y piensa cuando vayas a realizar la actividad ¿cómo harías tu proyecto posible?. Queremos que medites muy bien la solución y al menos des unos días de margen para pensar mejoras sobre el mismo, como siempre, creemos que dedicar más tiempo a una cosa puede ser peor y que estamos perdiendo el tiempo. Cuando la verdad es que si realizamos varias realimentaciones, encontramos una solución mejor. Verdad que en algún proyecto o cosa que querías hacer te ha pasado que has dicho, ¡anda! ¿cómo no he caído en hacerlo de esta forma u de otra? si lo hubiera pensado un poco más...

Unidad 8. Control domótico por internet usando Arduino

En esta unidad vamos a usar el shield de Ethernet para controlar nuestra casa desde Internet. Es decir, en los módulos anteriores hemos aprendido a encender, apagar "cosas". Luego hemos visto que podemos controlar las magnitudes de una vivienda (temperatura, iluminación, presencia...etc). Ahora, que pasaría si además de todo eso en el sitio, soy capaz de controlarla desde Internet.

Si lo que piensas es que vas a coger desde tu móvil, te vas a conectar a tu casa y vas a encender las luces, radiador, riego o cualquier otra cosa, estas totalmente en lo cierto. Esto es lo que vas aprender en esta actividad

Has seguido los pasos del curso y no hay forma de lograrlo.

Es verdad que existen algunos router que bloquean las IP´s, ¿qué soluciones hay?, usa un router o switch más bien antiguo o de algún amigo o familiar para descartar que sea eso. Cuando te pasa esto, la forma de detectarlo es que cuando conectas tu Arduino, no puedes acceder a él. Te dice que no existe la página cuando accedes a la IP. Por supuesto asegúrate de tener el puerto abierto en el router, sino no sabrá donde está tu arduino.

Ayuda para las actividades del curso: módulo 1

Aquí tendrás la primera toma de contacto con Arduino, por lo que te recomiendo encarecidamente que intentes repetir por ti mismo/a los ejercicios de ejemplos del curso. Además revisa y reproduce los siguientes vídeos:

Empecemos por crearnos una cuenta de google:

Luego nos identificamos en la plataforma Tinkercad:

Parpadeo de un diodo LED con Arduino usando la plataforma Tinkercad:

Como leer una entrada digital con Arduino usando la plataforma Tinkercad:

En esta actividad deberás usar parte de los conocimientos de la actividad anterior más los ejemplos del curso. Te recomiendo que realices esta actividad por partes, es decir, ¿cómo puedo activar un diodo led con un sensor de temperatura?.

Cuando tengas esa parte, realiza otro proyecto donde pruebes con unos interruptores, como accionar unas bombillas con unos relés. El fallo más usual en esta actividad es que intentamos poner el relé encima de una placa protoboard y claro, al estar cortocircuitadas las conexiones como se ve en el manual, no funciona. Para no tener problemas, deja los relés fuera de la placa o ponlos paralelos a la línea central para que no se unan las patillas de cada lado.

También fijate que hay varias posiciones en los relés y no se ve bien las patillas, pero si pasas el ratón por encima te aparece el número y posición. Revisa las especificaciones de la actividad donde se explica para qué es cada terminal o patilla del relé.

En esta actividad debes meditar sobre la implantación de proyectos tecnológicos. No es necesario que implementes nada de código, pero si realizar un esbozo o planing de cómo crees que abordarías la situación. Aquí se pide que se tarden al menos 3 días en realizarla, ya que hay que dejar que la idea vaya madurando y seguro que se ocurren mejoras u optimizaciones sobre la misma.

¿Tengo que realizar todos los planos, código y demás especificaciones?.

Deberás realizar un planteamiento del proyecto, investigues en las soluciones existentes y medites cual sería la que se adapta más en cada situación. Pero no es necesario que implementes nada de código.

¿Existe un mínimo o máximo número de hojas?.

No, no existe mínimo ni máximo mientras que quede bien especificada.

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