Arduino y sensores

 Arduino y sensores

1. Cuales son las partes del arduino UNO y el NANO

ARDUINO UNO: 

Potencia - USB (1) / Conector de Adaptador (2)

Cada placa Arduino necesita una forma de estar alimentado electricamente. Esta puede ser alimentado desde un cable USB que viene de su ordenador o un cable de corriente eléctrica con su respectivo adaptador. La conexión USB es también cómo va a cargar código en su placa Arduino.

NO utilice una fuente de alimentación superior a 20 voltios, ya que se puede dañar la placa Arduino. La tensión recomendada para la mayoría de los modelos de Arduino es de entre 6 y 12 voltios.

Pines (5V, 3.3V, GND, Analog, Digital, PWM, AREF)

Los pines en la placa Arduino es donde se conectan los cables de un circuito. El Arduino tiene varios tipos diferentes de entradas, cada uno de las cuales está marcado en el tablero y utilizan para diferentes funciones:

• GND (3): Abreviatura de "tierra" (en Ingles). Hay varios pines GND en el Arduino, cualquiera de los cuales pueden ser utilizados para conectar a tierra el circuito.

• 5V (4) y 3.3V (5): Son los suministros pin 5V 5 voltios de energía, y los suministros de pin 3.3V 3.3 voltios de potencia.

• Analógico (6): El área de pines en el marco del 'analógica' etiqueta (A0 a A5) son analógicas. Estos pines pueden leer la señal de un sensor analógico (como un sensor de temperatura) y convertirlo en un valor digital que podemos leer.

• Digital (7): Son los pines digitales (del 0 al 13). Estos pines se pueden utilizar tanto para la entrada digital (como decir, si se oprime un botón) y salida digital (como encender un LED).

• PWM (8): Usted puede haber notado la tilde (~) al lado de algunos de los pines digitales (3, 5, 6, 9, 10 y 11). Estos pines actúan como pines digitales normales, pero también se pueden usar para algo llamado Modulación por ancho de pulsos (PWM, por sus siglas en Ingles).

• AREF (9): Soportes de referencia analógica. La mayoría de las veces se puede dejar este pin solo. A veces se utiliza para establecer una tensión de referencia externa (entre 0 y 5 voltios) como el límite superior para los pines de entrada analógica.

Botón de reinicio (10)

Empujando este botón se conectará temporalmente el pin de reset a tierra y reinicie cualquier código que se carga en el Arduino. Esto puede ser muy útil si el código no se repite, pero quiere probarlo varias veces.

Indicador LED de alimentación (11)

Este LED debe encenderse cada vez que conecte la placa Arduino a una toma eléctrica. Si esta luz no se enciende, hay una buena probabilidad de que algo anda mal.

LEDs RX TX (12)

TX es la abreviatura de transmisión, RX es la abreviatura de recibir. Estas marcas aparecen un poco en la electrónica para indicar los pasadores responsables de la comunicación en serie. En nuestro caso, hay dos lugares en la Arduino UNO donde aparecen TX y RX - una vez por pines digitales 0 y 1, y por segunda vez junto a los indicadores LED de TX y RX (12). Estos LEDs nos darán algunas buenas indicaciones visuales siempre nuestro Arduino está recibiendo o transmitiendo datos (como cuando nos estamos cargando un nuevo programa en el tablero).

Microcontrolador (13)

Lo negro con todas las patas de metal es un circuito integrado (IC, por sus siglas en Ingles). Piense en ello como el cerebro de nuestro Arduino. La principal IC en el Arduino es ligeramente diferente del tipo de placa a placa tipo, pero es por lo general de la línea de ATmega de CI de la empresa ATMEL. Esto puede ser importante, ya que puede necesitar para saber el tipo de IC (junto con su tipo de tarjeta) antes de cargar un nuevo programa desde el software de Arduino. Esta información se puede encontrar en la escritura en la parte superior de la IC. Si quieres saber más acerca de la diferencia entre diversos circuitos integrados, la lectura de las hojas de datos suele ser una buena idea.

Regulador de Voltaje (14)

Esto no es realmente algo que se puede (o debe) interactuar con el Arduino. Pero es potencialmente útil para saber que está ahí y para qué sirve. El regulador de voltaje hace exactamente lo que dice - que controla la cantidad de tensión que se deja en la placa Arduino. Piense en ello como una especie de guardián; se dará la espalda a una tensión adicional que podría dañar el circuito. Por supuesto, tiene sus límites, por lo que no conecta tu Arduino a nada superior a 20 voltios.

ARDUINO NANO:

La placa Arduino Nano tiene unas características técnicas que deberías conocer antes de comenzar con ella, además de para evaluar si es lo que necesitas para tu proyecto o no cumple con tus expectativas.

Esas características técnicas son:

• Es una placa microcontroladora pequeña, flexible y de fácil uso.
• Está basada en el microcontrolador o MCU Atmel ATmega328p en versiones 3.x y en ATmega168 en otras anteriores.  En cualquier caso trabaja a una frecuencia de 16 Mhz.
• La memoria se compone de 16 KB o 32 KB flash según versión (2KB usados para el cargador de arranque), con 1 o 2 KB de memoria SRAM y una EEPROM de 512 bytes o 1 KB según el MCU.
• Tiene una tensión de alimentación de 5v, pero la tensión de entrada puede variar de 7 a 12v.
• Posee 14 pines digitales, 8 analógicos, 2 pines de reinicio y 6 pines de potencia (Vcc y GND). De los pines analógicos y digitales, tienen asignadas varias funciones extra como pinMode() y digitalWrite() y analogRead() para los analógicos. En el caso de los analógicos, permiten una resolución de 10 bits desde 0 a 5v. En los digitales, 22 se pueden usar como salidas PMW.
• No incluye toma de corriente continua.
• Usa un miniUSB estándar para su conexión con el computador para programarla o alimentarla.
• Su consumo de energía es de 19mA.
• El tamaño de la PCB es de 18x45mm con un peso de solo 7 gramos.

Arduino es ya todo un clásico dentro del mundo del hardware libre y del mundo maker. Con sus playas de desarrollo y software se pueden crear multitud de proyectos donde el límite es tu imaginación y bueno… algunas limitaciones técnicas por supuesto. Pero permiten aprender electrónica, programación y también crear auténticas maravillas.

Incluso proyectos profesionales están basados en estas placas de desarrollo. En el caso de Arduino Nano, es una versión reducida de Arduino UNO. Eso minimiza la demanda de energía que consume y también hace que no se necesite tanto espacio para alojar la paca, por lo que es ideal para proyectos donde el tamaño sea importante.

No se trata de una placa Arduino UNO miniaturizada exactamente, como verás existen algunas diferencias técnicas importantes. Tampoco es una alternativa a LilyPad. Pero comparte otras características y la esencia que está presente en todos los proyectos de Arduino. Por supuesto, se puede programar con el mismo Arduino IDE como el resto.

Distribución de pines Arduino Nano (pineado)

El Arduino Nano rompe con la clásica distribución de pines utilizada por la mayoría de las placas Arduino. La razón es que al reducir el tamaño de la placa era imposible mantener la posición estándar de los pines.

Sin embargo, la nueva disposición ofrece una ventaja que no posee el Arduino UNO y sus semejantes: su facilidad de uso en placas de prototipo. 

2. Hacer un cuadro comparativo entre los dos arduinos anteriores.

• A. Que es
• B. Cuales son sus partes
• C. Cual es su función

SENSORES: 

1. sensor ultrasonido Hc-sr04
2. Sensor Tactil Mini Touch Ttp223 Capacitivo Azul para Arduino3. Sensor De Movimiento Infrarrojo Pir Hc-sr501 para Arduino
4. Higrometro Sensor De Humedad Del Suelo Arduino Modulo Hl -69
5. Sensor Detector De Lluvia Agua Fc -37 Arduino
6. Display 7 Segmentos 4 Digitos I2c Para Arduino

1. sensor ultrasonido Hc-sr04

que es?

El sensor HC-SR04 es un sensor de distancia de bajo costo, su uso es muy frecuente en la robótica, utiliza transductores de ultrasonido para detectar objetos.El sensor de distancia ultrasónico HC-SR04 utiliza los ultrasonidos para determinar la distancia a un objeto. Ofrece una excelente precisión y lecturas estables en un paquete fácil de usar. La operación no se ve afectada por la luz solar o el material negro como los sensores de infrarojos, aunque los materiales blandos como las telas pueden ser difíciles de detectar. Está compuesto por un emisor de ultrasonidos y un módulo receptor.

Partes: 

• VCC: + 5V DC.
• Trig: Receptor (INPUT)
• Echo: Emisor (SALIDA)
• GND: GND.

Función: 

• Solo se necesita un impulso de alto nivel (HIGH) en el emisor (Trigger) de al menos  10us para comenzar.
• Entonces el módulo comienza a emitir 8 ciclos de ultrasonidos a 40 kHz y recibe su eco.
• El eco es el tiempo que tarda en ir y volver la señal.
• Se puede calcular la distancia sabiendo el tiempo que tarda en ir y volver la señal a la velocidad del sonido.

En este proyecto el sensor ultrasónico calculará y escribirá la distancia en el monitor de serie de su ordenador. Es muy simple.

2. Sensor Táctil Mini Touch Ttp223 Capacitivo Azul para Arduino

¿Que es? /  Y su función: 

El módulo se basa en un módulo de interruptor táctil capacitivo IC sensible al tacto (TTP223B). En el estado normal, el módulo produce un bajo consumo de energía; Cuando un dedo toca la posición correspondiente, la salida del módulo es alta, si no se toca durante 12 segundos, cambia al modo de baja potencia.
Tipo Jog: el estado inicial es bajo, alto toque, no tocar es bajo (toque similar de una función de botón)
El módulo se puede instalar en plástico de superficie, vidrio de materiales no metálicos
Además del papel fino (no metálico) que cubre la superficie del módulo, siempre y cuando la ubicación correcta del toque, puede ocultar las paredes, los escritorios y otras partes de los botones.

Partes: 

Tamaño 24x24x7.2 mm

-interfase de control: un total de tres pines (GND, VCC, SIG), GND a tierra, VCC es la fuente de alimentación, pin de salida de señal digital SIG;

-Indicador de energía: LED verde, encendido a la derecha que es brillante;

- Área táctil: similar a un icono de huella digital dentro del área, puede tocar el dedo del gatillo.

-Posiciones de orificios: 4 tornillos M2 de diámetro de orificio de posicionamiento es de 2,2 mm, la colocación del módulo es fácil de instalar, para lograr la combinación entre módulos

Características:
Bajo consumo de energía
Fuente de alimentación para 2 ~ 5.5V DC
Puede reemplazar el toque tradicional de un botón
Cuatro tornillos M2 que posicionan los agujeros para una fácil instalación

3. Sensor De Movimiento Infrarrojo Pir Hc-sr501 para Arduino

Que es? / y funcion: 

El módulo PIR modelo HC-SR501 es de bajo costo, pequeño, e incorpora la tecnología más reciente en sensores de movimiento. El sensor utiliza 2 potenciómetros y un jumper que permiten modificar sus parámetros y adaptarlo a las necesidades de la aplicación: sensitividad de detección, tiempo de activación, y respuesta ante detecciones repetitivas.

partes: 

El módulo HC-SR501 tiene 3 pines de conexión +5v, OUT (3,3v) y GND, y dos resistencias variables de calibración (Ch1 y RL2).

Ch1: Con esta resistencia podemos establecer el tiempo que se va a mantener activa la salida del sensor. Una de las principales limitaciones de este módulo es que el tiempo mínimo que se puede establecer es de más o menos 3s. Si cambiamos la resistencia por otra de 100K, podemos bajar el tiempo mínimo a más o menos 0,5 s.
RL2: Esta resistencia variable nos permite establecer la distancia de detección que puede variar entre 3-7m.
La posibilidad de mantener activa la salida del módulo durante un tiempo determinado nos permite poder usarlo directamente para prácticamente cualquier aplicación sin necesidad de usar un microcontrolador.

Características:

Sensor piroeléctrico (Pasivo) infrarrojo (También llamado PIR)
El módulo incluye el sensor, lente, controlador PIR BISS0001, regulador y todos los componentes de apoyo para una fácil utilización
Rango de detección: 3 m a 7 m, ajustable mediante trimmer (Sx)
Lente fresnel de 19 zonas, ángulo < 100º
Salida activa alta a 3.3 V
Tiempo en estado activo de la salida configurable mediante trimmer (Tx)
Redisparo configurable mediante jumper de soldadura
Consumo de corriente en reposo: < 50 µA
Voltaje de alimentación: 4.5 VDC a 20 VDC

4. Higrómetro Sensor De Humedad Del Suelo Arduino Modulo Hl -69

Qué es?:

 

Este sensor está pensado para el control de humedad del suelo o tierra de plantas y es el sensor perfecto para plantas conectadas! El sensor es muy sencillo de utilizar ya que devuelve una tensión proporcional al nivel de humedad medido.

Partes: 

Función : 

Por tanto, aumentando la humedad actual. El monitoreo de la humedad del suelo es esencial para que los agricultores optimicen la producción, ahorren agua, reduzcan el impacto ambiental y ahorren dinero. 

 

 El monitoreo de la humedad del suelo ayuda a tomar mejores decisiones sobre los programas de riego y los métodos de toma de decisiones.

5. Sensor Detector De Lluvia Agua Fc -37 Arduino

¿Que es?

Los ​sensores de lluvia son sensores diseñados para detectar agua y pueden usarse amplia mente para detectar lluvia, niveles de agua e incluso fugas de líquido

Se puede utilizar en acuapónicos, hidropónicos o sistemas automáticos de cuidado de plantas en exterior, pero generalmente se utiliza para detectar si está lloviendo. También puede usarse para controlar la cantidad de agua que tenemos en un depósito.

partes y Función: 

Uso como detector de lluvia: 

Para detectar si esta lloviendo con este sensor tendremos que posicionarlo horizontalmente de manera que lluvia caiga sobre el sensor, a medida que las gotas de lluvia caigan sobre el sensor se formará una película de agua sobre la superficie aumentando el valor del pin S, de esta forma podemos deducir si está lloviendo.

uso como nivel en un deposito: Para usarlo como detector de nivel en un deposito tendremos que instalar el sensor en el interior de dicho deposito a la altura en la que queramos controlar el nivel de agua. El sensor se tiene que posicionar de manera que las líneas paralelas del sensor estén perpendiculares al nivel de agua del deposito. El pin S nos dará un valor mayor a medida que el sensor se sumerge.

6. Display 7 Segmentos 4 Digitos I2c Para Arduino

que es? 

Se trata un display de cátodo común, en el que se puede ver que los pines de cada segmento están compartidos para los 4 dígitos. Por lo que para poder mostrar un número de 4 dígitos es necesario multiplexar la señal, es decir, iluminar secuencial mente cada uno de los dígitos en una sucesión muy rápida, creando la ilusión de que todos los dígitos están encendidos a la vez.

Los pines digitales D1, D2, D3 Y D4 se conectan a las resistencias, ya que son los terminales de los dígitos.

partes: 

Tubo digital: ánodo habitual de 4 dígitos con un tubo digital de 0,9 cm con un punto de puntuación, resaltado en rojo.

Agujero de posición: 4 agujeros de posicionamiento de tornillo M2, el diámetro del agujero es de 2,2 mm, lo que hace que el módulo sea fácil de instalar y posicionar, y realiza la combinación de módulos.

Tamaño: 42 x 24 x 12 mm.

El grado de interfaz de control puede ser de 5 V o 3,3 V.

Introducción:

El módulo es un módulo de pantalla de 12 pines con un tubo digital común de 4 puntos (0,9 cm) con un punto de reloj. El chip controlador es TM1637. Solo necesita 2 líneas de señalización para permitir que el MCU controle el tubo digital de 4 bits y 8 segmentos.

Características:

Tubo digital: ánodo mutuo de 4 dígitos con un tubo digital de 0,9 cm con un punto de puntuación, resaltado en rojo.

Agujero de posicionamiento: 4 agujeros de colocación de tornillos M2, el diámetro del agujero es de 2,2 mm, lo que hace que el módulo sea fácil de instalar y posicionar, y realiza la combinación de módulos.

Tubo digital de 8 niveles con escala de grises ajustable.

El grado de interfaz de control puede ser de 5 V o 3,3 V.

Tamaño: 42 x 24 x 12 mm.

Peso: 8 g.

características: 

Monitor

Tamaño del Digito: 0.56 "

Material: GaAlAs / GaAs

Color emitido: Rojo

Longitud de onda dominante: 660 nm

ÍNDICES ABSOLUTOS MÁXIMOS

Tensión inversa (Vr): 5 V

Corriente de fuga inversa (Ir): 50 mu

Corriente directa (Si): 30mA

Corriente delantera máxima (IFP): 150 mA

Disipación de potencia (P): 80 mW por Segmento

Temperatura de funcionamiento (Topr): -40 ° C a + 80 ° C

Temperatura de almacenamiento (Ttsg): -40 ° C a + 85 ° C

El plomo de la temperatura de soldadura: 260 ° C

Datos Electro-óptico (@ 20mA)

Voltaje - Típico: 2.2V

Voltaje - Máximo: 2.5V

Intensidad luminosa - mínimo por segmento: 56 mcd

88 mcd