Arduino y componentes eléctricos

Arduino

Es una plataforma de código abierto basado en hardware software libre

Sirve para programar proyectos

Placas más importantes

ARDUINO MEGA

ARDUINO UNO

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Es fácil de usar y tiene una gran variedad de shields disponibles.

Es la placa Arduino más popular y recomendada para principiantes.

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Es compatible con la mayoría de shields para Arduino Uno.

Ofrece más pines de entrada/salida que la Arduino Uno, lo que la hace ideal para proyectos más complejos.

ARDUINO MICRO

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Tamaño pequeño: Ideal para proyectos donde el espacio es limitado.

Potente microcontrolador: El ATmega32U4 ofrece suficiente potencia para una amplia gama de proyectos.

Conexión USB nativa: Permite programar la placa sin necesidad de un conversor serie-USB.

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ARDUINO LEONARDO

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Esta placa está diseñada para ser utilizada como un dispositivo de entrada/salida humano-computadora.

Puede ser utilizada como teclado, mouse, joystick y otros dispositivos HID.

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ARDUINO NANO

PROYECTOS

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Luces LED interactivas

Sistemas de riego automático

Estaciones meteorológicas

Robots móviles

SENSORES DE DISTANCIA

Un sensor ultrasónico mide la distancia a un objeto utilizando ondas de sonido.

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Emisión de Pulso

Reflexión del Pulso

Recepción del Eco

Cálculo de la Distancia

Otros tipos de sensores

Sensores de Imagen

Sensores de Capacitancia

Sensores LiDAR

Sensores de Microondas

Sensores Basados en Radar

Utilizan ondas sonoras a frecuencias ultrasónicas (por encima del rango audible para los humanos, generalmente alrededor de 40 kHz)

Aplicaciones en Sistemas de Navegación

Drones

Alarmas de Seguridad y Sistemas de Intrusión

Vehículos Autónomos

Monitoreo Industrial

Robótica Autónoma

Sistemas de Aparcamiento Asistido

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ACTUADORES

TIPOS DE ACTUADORES

MOTORES DC

Los motores de corriente directa (DC) convierten la energía eléctrica en movimiento rotatorio mediante la interacción de campos magnéticos

MOTORES PASO A PASO

Los motores paso a paso son dispositivos electromecánicos que convierten pulsos eléctricos en movimientos mecánicos discretos

SERVOMOTORES

Los servomotores son motores DC o AC equipados con un sistema de realimentación (encoder o potenciómetro) que permite controlar la posición, velocidad y torque.

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¿CÓMO SE CONTROLAN?

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Motores DC: Utilizan un driver de motor como L298N o L293D para controlar la dirección y velocidad.

Motores Paso a Paso: Utilizan un driver como A4988 o DRV8825 para controlar la dirección y el número de pasos.

Servomotores: Se controlan fácilmente con la biblioteca Servo.h para ajustar la posición angular.

PROYECTOS

Puerta Automática

Impresora 3D

Brazo Robótico

Carro Autónomo

Tiene un microcontrolador progamable

Estos dispositivos están diseñados para realizar tareas específicas en sistemas embebidos

LEDS

FUNCIONAMIENTO

TIPOS

Es un dispositivo semiconductor que emite luz cuando una corriente eléctrica pasa a través de él

LED Monocromático

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LED RGB

Estos LEDs emiten luz de un solo color

Los LEDs RGB (Rojo, Verde, Azul) pueden emitir cualquier color combinando estos tres colores básicos en diferentes intensidades

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LEDs Direccionables

Estos LEDs, también conocidos como LEDs inteligentes, tienen un microcontrolador integrado en cada LED que permite controlarlos individualmente en cuanto a color y brillo

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LED de Alta Potencia

Estos LEDs están diseñados para emitir una gran cantidad de luz y son capaces de manejar corrientes más altas

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LED UV (Ultravioleta)

Los LEDs UV emiten luz en la región ultravioleta del espectro

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Es compatible con la mayoría de shields para Arduino Uno, pero requiere adaptadores para algunos.

Es una placa pequeña y compacta, ideal para proyectos donde el espacio es limitado.

COMO MEDIR LA CORRIENTE

Uso de Resistencias

Los LEDs son dispositivos que funcionan con corriente constante y tienen una baja resistencia interna

Uso de Controladores

Controladores de Corriente Constante

Los controladores de corriente constante están diseñados para proporcionar una corriente estable al LED

Controladores PWM (Modulación por Ancho de Pulso)

La modulación por ancho de pulso (PWM) es una técnica utilizada para controlar el brillo de los LEDs

Cálculo de la Resistencia

Para determinar el valor de la resistencia necesaria, se utiliza la Ley de Ohm

Limitación de Corriente

Buzzers

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Buzzer Pasivo

Buzzer Activo

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Facilidad de Uso: Son fáciles de usar porque no requieren un circuito externo para generar la señal de audio.

Simple Activación: Para hacer sonar un buzzer activo, solo se necesita aplicar un voltaje constante. El oscilador interno se encargará de generar la frecuencia de sonido.

Integrado Oscilador Interno: Los buzzers activos tienen un oscilador interno que genera una señal de audio.

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Sin Oscilador Interno: Los buzzers pasivos no tienen un oscilador interno. Requieren una señal de entrada para generar sonido.

Control de Frecuencia Externo: La frecuencia del sonido producido por el buzzer pasivo depende de la frecuencia de la señal de entrada. Se necesita un circuito externo, como un microcontrolador o un oscilador, para generar esta señal.

Versatilidad: Pueden producir una gama más amplia de sonidos y frecuencias, ya que la frecuencia de la señal de entrada puede ser ajustada.

CÓMO SE CONTROLA

Buzzer Activo

Buzzer Pasivo

Conecta el buzzer al pin digital y usa tone() para generar señales de frecuencia para producir sonido.

Conecta el buzzer al pin digital y usa digitalWrite() para encenderlo y apagarlo.

sistemas de alarma y señalización auditiva.

Alarmas de Seguridad

Aplicación: Los buzzers se utilizan en sistemas de seguridad para alertar sobre intrusiones, puertas o ventanas abiertas, y movimientos detectados.


Implementación: Integrar el buzzer con sensores de movimiento (PIR), sensores de puerta/ventana (reed switches), o sistemas de alarma antirrobo.

Relojes y Temporizadores

Aplicación: En relojes y temporizadores, los buzzers indican el final de un periodo de tiempo.

Implementación: Programar un Arduino para contar el tiempo y activar el buzzer cuando el tiempo se haya agotado.

Alarmas de Incendio y Detección de Gas

Aplicación: Los buzzers se emplean en detectores de humo y de gas para advertir a las personas sobre la presencia de humo o gases peligrosos.

Implementación: Conectar el buzzer a un detector de humo o gas y hacer que suene cuando se detecta un peligro.

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Pantallas LED :

TIPOS

Matrices de Puntos (Dot Matrix)

Estructura: Consisten en una matriz de LEDs dispuestos en filas y columnas.

Resolución: Las matrices de puntos vienen en varias resoluciones, como 8x8, 16x16, 32x32, etc.

Control: Cada LED en la matriz puede ser controlado individualmente para mostrar caracteres, gráficos simples, y animaciones.

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Pantallas de Segmentos

7-segmentos: Compuestas por 7 segmentos individuales que pueden encenderse o apagarse para formar números y algunas letras.

14-segmentos y 16-segmentos: Tienen más segmentos para permitir la representación de una gama más amplia de caracteres alfanuméricos.

Pantallas OLED

Estructura: Utilizan una capa orgánica que emite luz cuando se aplica corriente eléctrica.

Características: Son autoemisivas, lo que significa que no requieren retroiluminación. Ofrecen alto contraste, colores vibrantes y ángulos de visión amplios.

Resolución: Disponibles en varias resoluciones y tamaños, desde pequeñas pantallas de 0.96 pulgadas hasta pantallas más grandes.

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Cómo se comunican las pantallas LED con Arduino.

Matrices de Puntos

El MAX7219 es un controlador de matrices LED que simplifica mucho la conexión y el control de una matriz de puntos con Arduino

Pantallas de Segmentos

El TM1637 es un controlador común para pantallas de segmentos de 7 dígitos, que facilita la conexión con Arduino.

Pantallas OLED

El SSD1306 es un controlador popular para pantallas OLED, que a menudo se comunica mediante el protocolo I2C.

PROYECTOS

Termómetro Digital con Pantalla de 7 Segmentos

Reloj Digital con Matriz de Puntos

Monitor de Redes Sociales con Pantalla OLED

Panel de Estado del Sistema con Matriz de Puntos

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