Arduino Curso Práctico de formación - …

1 Pr ctico de formaci pr ctico de formaci n scar Torrente catalogr ficosTorrente, scarArduino. Curso pr ctico de formaci nPrimera Edici nAlfaomega Grupo Editor, de , M xicoISBN: 978-607-707-648-3 Formato: 17 x 23 cmP ginas: 588 Arduino . Curso pr ctico de formaci n scar Torrente ArteroISBN: 978-84-940725-0-5 edici n original publicada por RC Libros, Madrid, Espa aDerechos reservados RC LibrosPrimera edici n: Alfaomega Grupo Editor, M xico, febrero 2013 2013 Alfaomega Grupo Editor, de goras 1139, Col. Del Valle, 03100, M xico de la C mara Nacional de la Industria Editorial MexicanaRegistro No. 2317P g. Web: : 978-607-707-648-3 Derechos reservados:Esta obra es propiedad intelectual de su autor y los derechos de publicaci n en lengua espa ola han sido legalmente transferidos al editor.

2 Prohibida su reproducci n parcial o total por cualquier medio sin permiso por escrito del propietario de los derechos del importante:La informaci n contenida en esta obra tiene un fin exclusivamente did ctico y, por lo tanto, no est previsto su aprovechamiento a nivel profesional o industrial. Las indicaciones t cnicas y programas incluidos, han sido elaborados con gran cuidado por el autor y reproducidos bajo estrictas normas de control. ALFAOMEGA GRUPO EDITOR, de no ser jur dicamente responsable por: errores u omisiones; da os y perjuicios que se pudieran atribuir al uso de la informaci n comprendida en este libro, ni por la utilizaci n indebida que pudiera d n autorizada para venta en M xico y todo el continente en M xico.

3 Printed in del grupo:M xico: Alfaomega Grupo Editor, de Pit goras 1139, Col. Del Valle, M xico, : (52-55) 5575-5022 Fax: (52-55) 5575-2420 / 2490. Sin costo: 01-800-020-4396E-mail: Alfaomega Colombiana Carrera 15 No. 64 A 29, Bogot , Colombia,Tel.: (57-1) 2100122 Fax: (57-1) 6068648 E-mail: Alfaomega Grupo Editor, General del Canto 370, Providencia, Santiago, ChileTel.: (56-2) 947-9351 Fax: (56-2) 235-5786 E-mail: Alfaomega Grupo Editor Argentino, Paraguay 1307 Of. 11, 1057, Buenos Aires, Argentina, : (54-11) 4811-0887 y 4811 7183 E-mail: esquemas el ctricos han sido realizados con CircuitLab: gr ficos de circuitos han sido realizados con Fritzing: retoques han sido realizados con Inkscape y Gimp: , im genes han sido obtenidas por medios propios o bien descargadas de la Wikipedia o (con licencia CC-Share-Alike): , A mi madre INTRODUCCI N.

4 XV CAP TULO 1. ELECTR NICA B SICA .. 1 CONCEPTOS TE RICOS SOBRE ELECTRICIDAD .. 1 Qu es la electricidad? .. 1 Qu es el voltaje? .. 2 Qu es la intensidad de corriente? .. 3 Qu es la corriente continua (DC) y la corriente alterna (AC)? .. 4 Qu es la resistencia el ctrica? .. 4 Qu es la Ley de Ohm? .. 5 Qu es la potencia? .. 6 Qu son las se ales digitales y las se ales anal gicas? .. 7 Qu son las se ales peri dicas y las se ales aperi dicas? .. 9 CIRCUITOS EL CTRICOS B SICOS .. 10 Representaci n gr fica de circuitos .. 10 Conexiones en serie y en paralelo .. 12 El divisor de tensi n .. 15 Las resistencias pull-up y pull-down .. 16 FUENTES DE ALIMENTACI N EL CTRICA .. 18 Tipos de pilas/bater as .. 18 Caracter sticas de las pilas/bater as.

5 20 Conexiones de varias pilas/bater as .. 22 Compra de pilas/bater as .. 24 Compra de cargadores .. 25 Caracter sticas de los adaptadores AC/DC .. 26 NDICE Curso PR CTICO DE FORMACI N VIII COMPONENTES EL CTRICOS .. 29 Resistencias .. 29 Potenci metros .. 31 Otras resistencias de valor variable .. 33 Diodos y LEDs .. 34 Condensadores .. 36 Transistores .. 40 Pulsadores .. 42 Reguladores de tensi n .. 44 Placas de prototipado .. 46 USO DE UNA PLACA DE PROTOTIPADO .. 50 USO DE UN MULT METRO DIGITAL .. 57 CAP TULO 2. HARDWARE Arduino .. 61 QU ES UN SISTEMA ELECTR NICO? .. 61 QU ES UN MICROCONTROLADOR? .. 62 QU ES Arduino ? .. 63 CU L ES EL ORIGEN DE Arduino ? .. 66 QU QUIERE DECIR QUE Arduino SEA SOFTWARE LIBRE ? .. 67 QU QUIERE DECIR QUE Arduino SEA HARDWARE LIBRE ?

6 68 POR QU ELEGIR Arduino ? .. 70 CARACTER STICAS DEL MICRO DE LA PLACA Arduino UNO .. 71 El encapsulado del microcontrolador .. 72 El modelo del microcontrolador .. 74 Las memorias del microcontrolador .. 76 Los registros del microcontrolador .. 78 Los protocolos de comunicaci n I2C/TWI y SPI .. 79 El gestor de arranque del microcontrolador .. 83 QU OTRAS CARACTER STICAS TIENE LA PLACA Arduino UNO? .. 85 La alimentaci n .. 85 El chip ATmega16U2 .. 88 Las entradas y salidas digitales .. 89 Las entradas anal gicas .. 90 Las salidas anal gicas (PWM) .. 91 Otros usos de los pines-hembra de la placa .. 93 El conector ICSP .. 96 El reloj .. 98 El bot n de reset .. 100 Obtener el dise o esquem tico y de referencia .. 101 QU OTRAS PLACAS Arduino OFICIALES EXISTEN?

7 102 Alfaomega-RC NDICE IX Arduino Mega 2560 .. 102 Arduino Mega ADK .. 102 Arduino Ethernet .. 104 Los adaptadores USB-Serie .. 105 PoE ( Power Over Ethernet ) .. 106 Arduino Fio .. 109 Arduino Pro .. 110 Arduino Lilypad .. 111 Arduino Nano .. 111 Arduino Mini .. 112 Arduino Pro Mini .. 112 Arduino Leonardo .. 113 El auto-reset de la placa Leonardo .. 114 Arduino Micro .. 114 Arduino Due .. 115 QU SHIELDS Arduino OFICIALES EXISTEN? .. 117 Arduino Ethernet Shield .. 117 Arduino Wireless SD Shield .. 119 Arduino Wireless Proto Shield .. 120 Arduino WiFi Shield .. 120 Arduino Motor Shield .. 122 Tinkerkit (y otros) .. 124 Arduino Proto Shield .. 125 QU SHIELDS NO OFICIALES EXISTEN? .. 127 CAP TULO 3. SOFTWARE Arduino .. 129 QU ES UN IDE?

8 129 INSTALACI N DEL IDE Arduino .. 130 Ubuntu .. 130 Fedora .. 130 Cualquier sistema Linux .. 131 Las dependencias .. 132 Los permisos de usuario .. 134 Sobre el reconocimiento y uso de dispositivos USB-ACM en Linux .. 135 Cualquier sistema Linux (a partir del c digo fuente) .. 136 Windows .. 137 Mac OS X .. 138 PRIMER CONTACTO CON EL IDE .. 139 El Serial Monitor y otros terminales serie .. 145 CONFIGURACI N Y COMPROBACI N DEL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DEL IDE .. 146 Alfaomega-RC Curso PR CTICO DE FORMACI N X M S ALL DEL LENGUAJE Arduino : EL LENGUAJE C/C++ .. 148 IDES ALTERNATIVOS AL OFICIAL .. 149 CAP TULO 4. LENGUAJE Arduino .. 153 MI PRIMER SKETCH Arduino .. 153 ESTRUCTURA GENERAL DE UN SKETCH .. 154 Sobre las may sculas, tabulaciones y puntos y comas.

9 155 COMENTARIOS .. 155 VARIABLES .. 156 Declaraci n e inicializaci n de una variable .. 157 Asignaci n de valores a una variable .. 158 mbito de una variable .. 159 Tipos posibles de una variable .. 160 Cambio de tipo de datos (num ricos) .. 168 CONSTANTES .. 171 PAR METROS DE UNA INSTRUCCI N .. 171 VALOR DE RETORNO DE UNA INSTRUCCI N .. 172 LA COMUNICACI N SERIE CON LA PLACA Arduino .. 173 Instrucciones para enviar datos desde la placa al exterior .. 175 Instrucciones para recibir datos desde el exterior .. 178 Los objetos serie de otras placas Arduino .. 183 INSTRUCCIONES DE GESTI N DEL TIEMPO .. 184 INSTRUCCIONES MATEM TICAS, TRIGONOM TRICAS Y DE PSEUDOALEATORIEDAD .. 186 INSTRUCCIONES DE GESTI N DE 191 CREACI N DE INSTRUCCIONES (FUNCIONES) PROPIAS.

10 197 BLOQUES CONDICIONALES .. 200 Los bloques if y if/else .. 200 El bloque switch .. 206 BLOQUES REPETITIVOS (BUCLES) .. 207 El bloque while .. 207 El bloque do .. 210 El bloque for .. 210 Las instrucciones break y continue .. 214 CAP TULO 5. LIBRER AS Arduino .. 217 LAS LIBRER AS OFICIALES .. 217 Librer a LiquidCrystal .. 217 Librer a EEPROM .. 217 Alfaomega-RC NDICE XI Librer a SD .. 218 Librer a Ethernet .. 218 Librer a Firmata .. 219 Librer a SPI .. 219 Librer a Wire .. 220 Librer a SoftwareSerial .. 220 Librer as Servo y Stepper .. 221 Librer as Keyboard y Mouse (solo para Arduino Leonardo y Due) .. 221 Librer as Audio, Scheduler y USBHost (solo para Arduino Due) .. 221 USO DE PANTALLAS .. 222 Las pantallas de cristal l quido (LCDs).