Práctica 7: Entrada analógica: LDR

Vamos a ver cómo funciona una LDR.
La LDR (Light-Dependent Resistor) es un componente electrónico que modifica su resistencia dependiendo de la luz que incida sobre ella.

Realiza el siguiente montaje:

NOTA: utiliza una resistencia de 1k

1. Haz un programa que encienda un led cuando el valor de la LDR (0-1023) no supere los 500 y lo apague en caso contrario.

2. Puedes sustituir el led por un piezo y varías la frecuencia según el valor del la LDR. ¡A ver que ocurre...!



Por si no das con los programas:

Proyecto: Theremin controlado por luz. 

Un Theremin es un instrumento que genera sonidos mediante el movimiento de las manos de un músico alrededor de este instrumento. Probablemente habrás oído alguno de ellos en películas de terror. El Theremin detecta dónde se produce el movimiento de la mano del artista en relación a dos antenas al poder leer la variación de la carga capacitiva de estas antenas. Las antenas se conectan a un circuito analógico que crea los sonidos. Una de las antenas controla la frecuencia del sonido y la otra controla el volumen. 

Nosotros no podemos variar el volumen pero sí la frecuencia.

Realiza el siguiente montaje. La resistencia de la LDR es de 10K.

NOTA de AYUDA: La lectura de la LDR la utilizaremos como frecuencia en la función tone del piezo. 

frecuencia=analogRead(A5);

tone(6,frecuencia, 500);

delay(500);

Pero el problema es que tomará valores entre 0 y 1023. Sin embargo la frecuencia en el piezo puede variar entre 50 y 4000 Hz. Existe una función que transforma los valores comprendidos en un rango a valores en otro rango.

frecuencia=map(frecuencia, 0,1023,50,4000);

Práctica 6: Entradas Analógicas. El potenciómetro

Arduino UNO cuenta con 5 entradas puramente analógicas (pines A0…A5). Si necesitamos este tipo de entradas (sensores de luz, movimiento, distancia, temperatura, …) debemos utilizar estos pines.

Añade un potenciómetro al montaje del ejercicio anterior:

1. Ahora la variable brillo almacena el valor leído por el potenciómetro
           brillo = analogRead(A0);

NOTA: el valor de brillo debe estar desde 0 hasta 255. Sin embargo la lectura del potenciómetro está entre 0 y 1023. Así pues habrá que dividirla por cuatro para adaptarla.

2. Conecta un piezo y utiliza ahora la variable brillo como frecuencia para el piezo. ¿Qué ocurre al variar el potenciómetro?


Si no das con el programa:

Práctica 5: Salidas analógicas

Hemos visto  que las placas Arduino tienen pines digitales que pueden actuar como entradas y salidas digitales.
Ahora veremos que algunos de estos pines pueden simular una salida analógica.
No todos los pines admiten este tipo de salida. Sabemos cuales porque al lado de su número aparece el símbolo ~. A estas señales se les llama PWM (pulse width modulation)

Realiza el siguiente montaje:

1. Conecta un LED a un pin analógico y haz un programa en el que El LED va incrementando su brillo y después se va apagando lentamente. Utiliza un bucle for para ir incrementando (de 5 en 5 desde 0 a 255)  y decrementando  (de 5 en 5 desde 255 a 0) el brillo
Utiliza analogWrite(pin, brillo). donde brillo es una variable que se varía con un bucle for.


Si no das con el programa:

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Práctica 4: Hacemos música. Zumbador pasivo

Un zumbador pasivo o piezoeléctrico es un componente electrónico formado a partir de la combinación de dos discos de distintos materiales. Uno de ellos es metálico y el otro, generalmente es de cerámica, y ambos tienen propiedades piezoeléctricas. Cuando se le aplica un voltaje al componente, los materiales se repelen produciendo un "clic" audible (chasquido). Al poner a cero la diferencia de tensión (dejar de aplicar el voltaje), los materiales vuelvan a su posición inicial, produciendo de nuevo un sonido de “clic”. Al aplicar y dejar de aplicar el voltaje en el piezo rápidamente se generan diferentes tonos

Para que funcione debemos alternar activaciones con desactivaciones.
Cuanto mayor sea la velocidad de ese cambio (frecuencia) más agudo será el sonido

void setup() {

  pinMode(8, OUTPUT);

}

void loop() {

  digitalWrite(8, HIGH);   

  delay(1000);              

  digitalWrite(8, LOW);    

  delay(1000);                    

}

Para facilitar la tarea usaremos la orden de Arduino: 

tone(pin,frecuencia,duración);   

Frecuencia en Hz, duración en ms. 

Si no se especifica duración suena indefinidamente hasta que se manda otro sonido o bien se manda la orden de silenciar

 noTone(pin).  

El sonido se ejecuta en background, eso quiere decir que el programa manda la orden de que suene y sigue ejecutando las órdenes siguientes. Si pones varios sonidos seguidos, se solaparán y no sonarán bien. Hay que incluir un delay de la misma duración que la nota para que la siguiente suene en su lugar correcto. 

Ejercicios:

1. Haz un programa que haga sonar varias notas.
2. Juega con la duración de las notas. Haz un programa con la melodía del cumpleaños feliz u otra sencilla.
3. Haz un programa que vaya haciendo sonar frecuencias y mostrándolas en el puerto serie.

Proyecto: Haz un programa que dispare una alarma cuando el potenciómetro sobrepase un valor. Por ejemplo, parpadeo y pitidos.

Ejercicios con Arduino

Lee detenidamente cada diapositiva y ve realizando los siguientes ejercicios.

Elementos en un sistema de control

Vamos a elaborar una presentación en Genial.ly en la que vayamos explicando los distintos elementos en un sistema de control como el del esquema: (Lo podéis ver en el Tema 15 del libro de texto de Everest) Las explicaciones deben quedar claras y adaptadas a nuestros conocimientos. No me vale un "corta, pega"

El Regulador
Se trata del "cerebro" de los sistemas de control.

• ¿Qué es? 
• Función
• Tipos (Proporcional, Integral, Derivativo). Intentad explicar de modo que se pueda entender "fácilmente" qué aporta cada tipo. Para ayudaros podéis ver este vídeo de "El Hormiguero 3.0" de Antena 3

Transductores y captadores
En la presentación debéis explicar:

• ¿Qué son?
• Para qué se utilizan en el sistema de control. ¿Qué función tienen?
• Explicar los que se indican de cada tipo con vídeos, imágenes, ... 

Tipos:

• Transductores de posición, proximidad y desplazamiento.(Explicar dos transductores)
• Transductores resistivos.
• Transductores inductivos.
• Transductores capacitivos.
• Interruptores final de carrera.
• Ultrasonidos y radar.
• Transductores de velocidad. (Explicar un transductor)
• Transductores de temperatura. (Explicar un transductor)
• Transductores de presión. (Explicar un transductor)
• Transductores para la medida de la iluminación (Explicar un transductor)

Comparadores

En la presentación debéis explicar:

• ¿Qué son?
• Para qué se utilizan en el sistema de control. ¿Qué función tienen?
• Explicar con vídeos, imágenes, ... dos comparadores (del tipo que queráis)

Tipos:

• Neumático
• Mecánico
• Eléctrico
• Electrónico

Actuadores

En la presentación debéis explicar:

• ¿Qué son?
• Para qué se utilizan en el sistema de control. ¿Qué función tienen?
• Explicar cada tipo con vídeos, imágenes, ... marcando la diferencia entre los tres tipos de motores.

Tipos:

• Motores CC
• Servomotores
• Motores paso a paso
• Válvulas

Automática y Robótica: Pensamiento Computacional