Introducción a la programación de microcontroladores con Arduino

Seminario: Introducción a la electrónica y programación de microcontroladores con Arduino

12 reuniones, 4 horas cada una = 48 horas - clases
4 reuniones,  4 horas cada uno = 16  horas - evaluaciones
Lista de la materia: @listas.unq.edu.ar

Proyectos finalizados

Estos son los proyectos que se han hecho para concluir y aprobar esta materia.

Dado digital númerico en Arduino

Dado electrónico, al tocar pulsador muestra un número con leds

1. Video
2. Instructivo
3. Código Fuente

Paperduino + Simon Says

Clásico juego "Simon" hecho con Arduino.

1. Video
2. Instructivo + Código Fuente

Mini Editor de Texto

Un teclado y un lcd conectado a Arduino que funciona como editor de texto.

1. Video
2. Instructivo
3. Código Fuente
4. Bibliotecas necesarias

Manipulación de objetos 3d con Arduino

Moviendo cubo físico modifica movimiento de cubo grafico 3d en animación.

1. Video
2. Instructivo
3. Código Fuente

Incrementador digital con Arduino

Dos pulsadores que decrementan e incrementar display de 7 segmentos a distancia.

1. Video

Bibliografía

• Analogias agua/electricidad
• Sitio web oficial Arduino
• Arduino UNO
• Instalación en linux
• Arduino Language Reference
• Shield List
• Experimenter's Guide for Arduino pdf#1 pdf#2 [www.antratek.nl/pdf/ARDX-EG-SPAR-WEB.pdf]
• Tronixstuff tutorials
• Make's Arduino Web Site
• Instrutables
• Freeduino
• Make Proyects
• cheatsheet
• placas similares
• txapuzas proyectos
• Arduino Cookbook, Michael Margolis, O'Reilly
• Getting Started with Arduino, Massimo Banzi, O'reilly Media/Make
• El lenguaje de programación C - Dennis Ritchie y Brian Kernighan
• 30 Arduino Projects for the Evil Genius
• Make: Arduino Bots and Gadgets: SIx Embedded Projects with open source Hardware and software
• Practical Arduino - Cool Projects for open source hardware
• EarthShine Design Arduino Starter kit manual
• Beginning Arduino Programming - Brian Evans - Apress
• Avrfreaks
• OSHWCON
• OPENMARF
• Libro-Programming your home
• Comic Arduino
• Cargar bootloader atmega328

Evaluación

• Proyecto a elección
• Hacer Listado de proyectos

Clases

1. Presentción de la materia
   1. Historia de la materia
   2. ¿Quien soy? ¿Soy experto?
   3. ¿Qué vamos a hacer durante las clases?
   4. ¿Para qué sirve? Salir de la virtualidad, interactuar con el mundo de las cosas
   5. Forma de evaluación
   6. ¿Porque usamos Software Libre?
   7. Bibliografía

1. Formamos grupos para tranajar y para trabajo final
   1. Hay que fracasar mucho para tener algo éxitos
   2. Lo normal es muchas veces lo raro repetido

1. Conocimientos mínimos de electrónica
   1. Ley de Ohm - ( I Corriente (amperes) = V Diferencia de potencia (Volts) / R Resistencias(ohms)
      1. calculos básicos y diagrama básico [1]
      2. Probamos lamparita o led en celular o con pila
      3. Componentes básicos: pag 579 capacitor, diodo, led, octocoplador, photoresistencia, potenciometro, relay, resistencia, motor paso a paso, swithc, transistor
   2. Videos Collin Lab en inglés
      1. Piezo
      2. Breadboard o Protoboard
      3. Switches
      4. Pulse with modulation PWM
      5. multimetro-tester
      6. Resistencias (limitar el valor de la corriente ó para fijar el valor de la tensión.) código de colores [2]

1. Computación Física

1. Microcontroladores
   1. ¿Qué son? Computadoras, Chips, IC, CPU etc
   2. Los más comunes: PIC (Microchip), AVR (Atmel) Pic vs AVR (hay otros picaxe, TI, etc)
   3. ¿Cómo los uso? Me tengo que construir mi circuito específico
   4. Problematicas comunes: software para cada micro, precio

1. Arduino
   1. Ver Documental http://arduinothedocumentary.org/
   2. ¿Qué es? Plataforma para desarrollo de prototipos electrónicos (IDE/LIB/HW)
   3. ¿Por qué? Redudir complejidad, Barreras de entrada
   4. ¿Para quienes? Artistas, diseñadores, investigadores, hobistas, Usuarios que quieren comenzar, y hasta usuarios más avanzados
   5. ¿Aceptación?¿Popular? Mucho código, Muchos diagramas, Es Barato
   6. Funcionamiento mínimo (grabar a la placa programa)

1. Arduino Hardware: Placas
   1. Hardware Libre
   2. Multiples hardware según necesidad Placas Ej: lilypad
   3. Más usado y último modelo: ArduinoUNO
      1. Ver especificaciones y hablar de ellas, además de verlos directamente en la placa [3]
      2. Alimentación
   4. Entradas [4]
   5. Concepto de Shields/Escudos [5]
   6. ¿Dondé lo compro? [SparkFun http://www.sparkfun.com/], Adafruit, Openhacks

1. Arduino Software
   1. Software Libre
   2. IDE (necesita java) Automatiza todo el proceso
   3. Bibliotecas/Librerias
   4. Instalación de IDE Download/Bajar
   5. Concepto de Sketch (fuente en C/C++)
   6. Compilación con gcc-avr usando avr-libc (.hex, .c , .bin)
   7. Upload con avr-dude vía Puerto serial sobre USB
   8. Otras opciones: gnoduino, vim arduino plugin, arscons

1. Otros programas
   1. Fritzing: Documentar prototipos, compartir diagramas, enseñar, crear PCB
      1. Bajar e instalar
   2. simavr, pysimavrgui
   3. DUINOS Sistema operativo
   4. minibloq
   5. ardugate
   6. codebender
   7. S4A
      1. Bajar, instalar y probar

1. Debug
   1. Herramientas Avr-*
      1. ¿Me quede sin memoria? ¿Cual memoria? ¿SRAM, Flash,EEPROM?
   2. Imprimir vía Serial o a LCD

1. Controlando Placa desde computadora en vivo
   1. Vía Comunicación Serial
      1. Series en Gnu/Linux
      2. Baudios
   2. Vía Protocolo FIRMATA
   3. Vía WEB Seriality php-serial makibot
   4. Con Python, OF, Processing circle graph physicalpixel colormixer

1. http://pinguino.cc/

1. Tiempo para comentar o buscar proyectos por internet

1. A probar - Prácticas
   1. Esquematicos, Diagramas
   2. Protoboard, cables, soldaduras
   3. Enchufar y Hacer parpadear un led [6] [7] [8] MORSE
   4. Varios leds, semaforo, persecusión, POV (Persistencia de la visión) 6 leds en fila y mover, hacer aparecer palabra [9] [10]
   5. Serial a paralelo (registro shift) [11]
   6. Usando un elemnto Piezo [12]
   7. Usando Pushbutton [13] (pull-up resistencias)
   8. Usando Potenciometros [14]
   9. Usando fotos resitencias [15]
   10. Sensor de temperatura [16]
   11. Motor [17]
   12. Servos [18]
   13. LEDs RGB [19]
   14. LCDs [20] [21]
   15. Construir un SIMON [22] [23]
   16. Construir un MIDI INTERFAZ CON GUANTE [24]
   17. http://www.instructables.com/id/Turn-your-Arduino-into-a-4-voice-wavetable-synth-w/#step1
   18. http://www.instructables.com/id/Turn-a-pencil-drawing-into-a-capacitive-sensor-for/#step1
   19. http://hackaday.com/2012/08/06/yet-another-arduino-blinkenlight-thing-actually-pretty-cool/
   20. http://www.instructables.com/id/Arduino-Vocal-Effects-Box/?ALLSTEPS
   21. http://www.spikenzielabs.com/Catalog/index.php?main_page=product_info&cPath=17&products_id=281
   22. http://conectarlab.com.ar/ramon-2/
   23. http://www.instructables.com/id/Arduino-Optical-Theremin/
   24. http://www.instructables.com/id/Make-a-giant-LED-sign/
   25. http://www.instructables.com/id/Twitter-Enabled-Text-to-Speech/

1. Otros
   1. http://arduserver.com/
   2. http://atmega32-avr.com/projects/
   3. http://tecnodacta.com.ar/gira/projects/physical-etoys/arduino/
   4. http://emulare.sourceforge.net
   5. http://www.buildinginternetofthings.com/2012/03/25/arduino-simulators/

1. Proyectos
   1. trackuino
   2. Impresoras 3d (makerbot)
   3. Led painting (grafiti research lab)
   4. Reactable TUIO
   5. http://www.zolmeister.com/2012/10/back-light-music-leds.html