Robótica y Domótica Básica con Arduino

Argumento de Robótica y Domótica Básica con Arduino

La estructura del libro permite diferenciar tres partes o bloques: el primero dedicado a exponer unos pocos conceptos sobre Arduino y las disciplinas que lo rodean; el segundo dedicado a la explicación del lenguaje de programación de Arduino; y el tercer bloque se dedica al aprendizaje de Arduino a través de una serie de prácticas, donde se expone un componente electrónico o sensor.

Cada práctica posee el código totalmente explicado, comentado y analizado.

Este libro propone una serie de 28 prácticas detalladas y comentadas a docentes que deseen incorporar Arduino en alguna de sus asignaturas, y de guía de referencia y aprendizaje para aquellos lectores que puedan considerarse noveles en Arduino.
Por tanto, el lector va aprendiendo mediante prácticas, aisladas en apariencia, cómo manejar la placa Arduino para después crear sus propios proyectos. 0ÍNDICE

INTRODUCCIÓN.

SOBRE ESTE LIBRO.

A QUIÉN VA DIRIGIDO ESTE LIBRO

CÓMO SE ESTRUCTURA ESTE LIBRO.

CAPÍTULO 1. ROBÓTICA. UNA BREVE INTRODUCCIÓN.
1.1 INTRODUCCIÓN
1.2 ROBÓTICA INDUSTRIAL
1.3 ROBÓTICA DE SERVICIO.
1.4 ROBÓTICA DE OCIO
1.5 ROBÓTICA DE EDUCACIÓN
1.6 ROBÓTICA Y ARDUINO

CAPÍTULO 2. DOMÓTICA. OTRA BREVE INTRODUCCIÓN
2.1 INTRODUCCIÓN
2.2 REDES DOMÓTICAS
2.3 DOMÓTICA Y ARDUINO

CAPÍTULO 3. MICROCONTROLADORES Y MICROPROCESADORES

CAPÍTULO 4. INTRODUCCIÓN A ARDUINO
4.1 ¿QUÉ ES ARDUINO?
4.2 OPEN HARDWAR
4.3 ANÁLISIS DE LA PLACA ARDUINO.
4.4 MICROCONTROLADOR ATMEGA 328P. CARACTERÍSTICAS.
4.5 COMUNICACIÓN ARDUINO-PC.
4.6 INSTALACIÓN DEL MEDIO INTEGRADO DE DESARROLLO DE
ARDUINO (IDE)
4.7 CONEXIÓN PC-ARDUINO Y CONFIGURACIÓN DEL IDE
4.8 ANÁLISIS DEL IDE. FUNCIONES BÁSICAS
4.8.1 Botón verificar.
4.8.2 Botón cargar
4.8.3 Botón nuevo61
4.8.4 Botón abrir.61
4.8.5 Botón guardar61
4.8.6 Botón monitor serie.
4.9 LIBRERÍAS
4.10 ALIMENTAR A ARDUINO.

CAPÍTULO 5. LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN. CONCEPTOS BÁSICOS
DE PROGRAMACIÓN CON ARDUINO.
5.1 INTRODUCCIÓN
5.2 ¿QUÉ ES LA PROGRAMACIÓN?.
5.3 PARTES DE UN PROGRAMA EN ARDUINO
5.4 VARIABLES.
5.5 CONSTANTES.
5.5.1 HIGH.
5.5.2 LOW
5.5.3 INPUT.
5.5.4 OUTPUT.
5.6 ARITMÉTICA Y LÓGICA EN LA PROGRAMACIÓN DE ARDUINO.
5.6.1 Suma
5.6.2 Resta
5.6.3 Multiplicación.
5.6.4 División.
5.6.5 AND
5.6.6 OR
5.6.7 NOT
5.7 INSTRUCCIONES DE CONTROL EN LA PROGRAMACIÓN
DE ARDUINO
5.7.1 IF (SI CONDICIONAL).
5.7.2 ELSE (SI NO.).
5.7.3 FOR.
5.7.4 WHILE (MIENTRAS.)
5.7.5 DO-WHILE (HACER MIENTRAS.)
5.7.6 SWITCH/CASE y BREAK.
5.8 FUNCIONES PREDEFINIDAS EN ARDUINO.
5.9 ASIGNACIÓN DE ENTRADAS Y SALIDAS EN ARDUINO
5.9.1 PINMODE ().
5.9.2 DIGITALWRITE ().
5.9.3 DIGITALREAD ()
5.9.4 ANALOGWRITE ()
5.9.5 ANALOGREAD ().
5.10 GESTIÓN DEL TIEMPO EN ARDUINO.
5.10.1 DELAY ()
5.10.2 MILLIS ()
5.10.3 MICROS ()
5.10.4 DELAYMICROSECONDS ().
5.11 CREAR NUESTRAS PROPIAS FUNCIONES.
5.12 VISUALIZAR VARIABLES POR EL MONITOR SERIE.
5.12.1 Serial.available ()
5.12.2 Serial.read ()
5.13 MÁS PLACAS ARDUINO
5.13.1 ARDUINO UNO.
5.13.2 ARDUINO LEONARDO.
5.13.3 ARDUINO DUE.
5.13.4 ARDUINO MEGA 2560.1
5.13.5 ARDUINO YUN.
5.13.6 ARDUINO MICRO
5.14 MÓDULOS Y SHIELDS PARA ARDUINO
5.15 SOFTWARE PARA ESQUEMAS CON ARDUINO. FRITZING.
PRÁCTICAS CON ARDUINO

CAPÍTULO 6. PRÁCTICA 1. EL LED INTERMITENTE.
6.1 INTRODUCCIÓN
6.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
6.3 EL DIODO LED.
6.4 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
6.5 CÓDIGO DEL PROGRAMA.
6.5.1 Recordando digitalWrite ()
6.6 MATERIAL PARA DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 7. PRÁCTICA 2. INTERMITENCIA DE DOS LEDS.
7.1 INTRODUCCIÓN
7.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
7.3 CABLES DE CONEXIÓN.
7.4 LA PROTOBOARD O PLACA DE PROTOTIPO
7.5 LA RESISTENCIA.
7.6 CÁLCULO DE RESISTENCIAS
7.7 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA .
7.8 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
7.9 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
7.10 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 8. PRACTICA 3. SECUENCIA CON SIETE LEDS
8.1 INTRODUCCIÓN
8.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
8.3 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
8.4 ESQUEMA DE CONEXIÓN
8.5 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
8.6 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 9. PRÁCTICA 4. SEMÁFOROS EN UNA INTERSECCIÓN
9.1 INTRODUCCIÓN
9.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
9.3 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
9.4 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
9.5 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA1
9.6 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 10. PRÁCTICA 5. LUMINOSIDAD VARIABLE DE UN LED
10.1 INTRODUCCIÓN
10.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
10.3 LA SEÑAL PWM.
10.4 RECORDANDO ANALOGWRITE ().
10.5 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
10.6 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
10.7 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
10.8 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 11. PRÁCTICA 6. APLICANDO ALEATORIEDAD A UN LED.
11.1 INTRODUCCIÓN
11.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
11.3 FUNCIÓN RANDOMSEED ()
11.4 FUNCIÓN RANDOM ()
11.5 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
11.6 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
11.7 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
11.8 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 12. PRÁCTICA 7. SONIDOS CON ARDUINO
12.1 INTRODUCCIÓN
12.2 COMPONENTE ELECTRÓNICO
12.3 EL ALTAVOZ.
12.4 FUNCIÓN TONE ()
12.5 FUNCIÓN NOTONE ()
12.6 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
12.7 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
12.8 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
12.9 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 13. PRÁCTICA 8. EL BOTÓN DEL PÁNICO.
13.1 INTRODUCCIÓN
13.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
13.3 EL BOTÓN.
13.3.1 En el caso del botón
13.4 EN EL CASO DEL PULSADOR.
13.5 EN EL CASO DEL INTERRUPTOR.
13.6 FUNCIÓN ANALOREAD () RECORDANDO DIGITALREAD ()
13.7 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
13.8 ESQUEMA DE CONEXIÓN
13.9 CÓDIGO DEL PROGRAMA.
13.10 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 14. PRÁCTICA 9. SENSOR POR CONTACTO O BUMPER
14.1 INTRODUCCIÓN
14.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
14.3 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
14.4 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
14.5 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
14.6 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 15. PRÁCTICA 10. ALARMA MEDIANTE ULTRASONIDOS
CON ARDUINO.
15.1 INTRODUCCIÓN
15.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
15.3 SENSOR DE ULTRASONIDOS
15.4 EL SENSOR HC-SR04.
15.5 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
15.6 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
15.7 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
15.8 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 16. PRÁCTICA 11. ALARMA POR MOVIMIENTO
CON ARDUINO.
16.1 INTRODUCCIÓN
16.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
16.3 SENSOR DE MOVIMIENTO (PIR)
16.4 EL SENSOR HC-SR501.
16.5 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
16.6 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
16.7 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
16.8 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 17. PRÁCTICA 12. ADQUISICIÓN DE DATOS MEDIANTE
RESISTENCIA VARIABLE
17.1 INTRODUCCIÓN
17.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
17.3 EL POTENCIÓMETRO.
17.4 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
17.5 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
17.6 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
17.7 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

CAPÍTULO 18. PRÁCTICA 13. LDR CON ARDUINO.
18.1 INTRODUCCIÓN .
18.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
18.3 LDR O FOTORRESISTENCIA.
18.4 RECORDANDO LA FUNCIÓN ANALOGREAD ()
18.5 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
18.6 ESQUEMA DE CONEXIÓN
18.7 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
18.8 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 19. PRÁCTICA 14. CONTROL DE AFORO A UN LOCAL
19.1 INTRODUCCIÓN .
19.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
19.3 EL LÁSER
19.4 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
19.5 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
19.6 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA .
19.7 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 20. PRÁCTICA 15. SERVOMOTORES CON ARDUINO
20.1 INTRODUCCIÓN .
20.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
20.2.1 El servomotor
20.3 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
20.4 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
20.5 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
20.6 SUGERENCIAS
20.7 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 21. PRÁCTICA 16. BARRIDO DE 180º CON ULTRASONIDOS.
21.1 INTRODUCCIÓN .
21.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
21.3 LIBRERÍA NEWPING ().
21.4 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
21.5 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
21.6 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA2
21.7 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

CAPÍTULO 22. PRÁCTICA 17. CONTROLADOR L298N PARA MOTOR CC
22.1 INTRODUCCIÓN .
22.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
22.2.1 El motor CC
22.2.2 El controlador L298N
22.3 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
22.4 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
22.5 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
22.6 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 23. PRÁCTICA 18. DISPLAY LCD CON ARDUINO.
23.1 INTRODUCCIÓN .
23.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
23.3 CONFIGURACIÓN Y CONEXIÓN
23.4 LIBRERÍA LIQUIDCRYSTAL
23.5 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
23.6 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
23.7 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.
CAPÍTULO 24. PRÁCTICA 19. MEDIDOR DE TEMPERATURA.
24.1 INTRODUCCIÓN
24.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
24.2.1 El sensor de temperatura LM35 .
24.3 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
24.4 ESQUEMA DE CONEXIÓN
24.5 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
24.6 SUGERENCIAS.
24.7 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 25. PRÁCTICA 20. EL SENSOR CNY70
25.1 INTRODUCCIÓN
25.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
25.2.1 El sensor CNY70.
25.3 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
25.4 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
25.5 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
25.5.1 Ampliación
25.6 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 26. PRÁCTICA 21. SISTEMA DE CONTROL DE APARCAMIENTO
26.1 INTRODUCCIÓN
26.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
26.3 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
26.4 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
26.5 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
26.6 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

CAPÍTULO 27. PRÁCTICA 22. TECLADO MATRICIAL CON ARDUINO
27.1 INTRODUCCIÓN
27.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
27.3 TECLADO MATRICIAL.
27.4 CONFIGURACIÓN Y CONEXIÓN
27.5 LA LIBRERÍA KEYPAD.
27.6 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
27.7 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
27.8 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
27.9 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 28. PRÁCTICA 23. MEDIDOR DE VOLUMEN Y LCD
CON ARDUINO
28.1 INTRODUCCIÓN .
28.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
28.3 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
28.4 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
28.5 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
28.6 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.
CAPÍTULO 29. PRÁCTICA 24. CLAVE DE SEGURIDAD Y TECLADO
MATRICIAL CON ARDUINO
29.1 INTRODUCCIÓN
29.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
29.3 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
29.4 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
29.5 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
29.6 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.
CAPÍTULO 30. PRÁCTICA 25. DECODIFICACIÓN DE UN MANDO A
DISTANCIA
30.1 INTRODUCCIÓN .
30.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
30.2.1 Mando a distancia
30.2.2 Configuración y conexión.
30.2.3 Librería IRremote
30.3 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
30.4 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
30.5 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
30.6 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 31. PRÁCTICA 26. PROGRAMANDO UN MANDO A DISTANCIA.
31.1 INTRODUCCIÓN
31.2 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
31.3 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
31.4 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
31.5 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 32. PRÁCTICA 27. CONTROLAR DOS SERVOMOTORES
MEDIANTE MANDO A DISTANCIA.
32.1 INTRODUCCIÓN
32.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
32.3 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
32.4 ESQUEMA DE CONEXIÓN
32.5 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
32.6 MATERIAL PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

CAPÍTULO 33. PRÁCTICA 28. INTERRUPCIONES MEDIANTE UN BOTÓN
33.1 INTRODUCCIÓN
33.2 COMPONENTES ELECTRÓNICOS
33.2.1 La interrupción
33.2.2 La función attachInterrupt
33.3 ENUNCIADO DE LA PRÁCTICA
33.4 ESQUEMA DE CONEXIÓN.
33.5 CÓDIGO DE LA PRÁCTICA
33.5 LISTA DE MATERIAL

CAPÍTULO 34. PROYECTOS SOBRE ROBÓTICA.
34.1 ROBOT R.A.C.-I
34.1.1 Introducción
34.1.2 Aplicación de los robots anticolisión
34.1.3 Diseño del R.A.C.-I.
34.1.4 Componentes electrónicos.
34.1.5 Materiales y ensamblado del R.A.C.-I
34.1.6 Programación del R.A.C.-I
34.1.7 Mejoras para el R.A.C.-II
34.2 ROBOT R.O.B.U.
34.2.1 Introducción .
34.2.2 Diseño del R.O.B.U.
34.2.3 Código para R.O.B.U
34.2.4 Mejoras para el R.O.B.U.
34.3 ROBOT R.O.M.O.C.O.D.I.S
34.3.1 Introducción .
34.3.2 Diseño del robot R.O.M.O.C.O.D.I.S.
34.3.3 Código para el robot R.O.M.O.C.O.D.I.S.
34.3.4 Mejoras para el robot R.O.M.O.C.O.D.I.S
34.4 ROBOT K - 5
34.4.1 Introducción
34.4.2 Funciones del robot y materiales empleados.
34.4.3 Diseño del robot K-5.
34.4.4 Código para el robot robot K-5.
34.4.4 Mejoras para el robot K-5.

CAPÍTULO 35. OTROS PROYECTOS E IDEAS.
35.1 SENSOR APARCAMIENTO CON ULTRASONIDOS (PARA ROBOT
MÓVIL)
35.2 CASA DOMÓTICA
35.3 PARKING DE DOS PLANTAS.
35.4 CAJA FUERTE DE SEGURIDAD
ACERCA DEL AUTOR

ÍNDICE ALFABÉTICO