Botón Arduino

Botón Arduino

Una pregunta que se hace con frecuencia cuando se conecta un botón a la tablilla arduino, es ¿Que tan lejos puede un botón estar de la tablilla o del microprocesador?

No es una pregunta fácil, pero tampoco es una pregunta difícil de responder, como siempre solo hace falta leer un poco y listo.

Antes que nada necesitamos saber cuándo se considera un cero lógico. Para responder esto nos referimos a la hoja técnica del microcontrolador. La hoja técnica del microcontrolador ATMega328P dice: 0.3*Vcc. Si consideramos que alimentamos el micro con 5 Volts, entonces. 0.3(5v)=1.5v. Esto es que 1.5v o menos van a ser considerados como un cero lógico por el microcontrolador.

Entonces, vamos a suponer que el botón tiene una resistencia de pull up y cuando presionamos el botón enviamos la entrada a cero lógico (figura 1). Por lo tanto cuando el voltaje caiga por debajo de 1.5 volts será considerado un cero.  Debemos también tomar en cuenta que el cable eléctrico tiene una resistencia por metro o por kilómetro según el calibre del cable. Así el circuito equivalente será la figura dos.

Arduino Botón Distancia
Figura uno & figura dos.

Cuando el botón no está presionado el pin recibe los 5 volts completos de la alimentación. Pero qué pasa cuando se presiona el botón tenemos el clásico divisor de tensión. Aquí la pregunta es: ¿De donde salen las dos Rw? Bueno pues muy fácil son las resistencias del cable. Por convención a este tipo de resistencia se le llama Rw (Resistor Wire).

Matemáticas

Ahora si viene la parte matemática del asunto. Debes recordar que la diferencia entre un entusiasta y un profesional es que uno de los dos hace matemáticas y el otro no.

Vamos a repasar la fórmula del divisor de tensión.

Vs = R1/(R1+R2) * Ve

Vs= Voltaje de salida = 1.5v

R1= Resistencia uno = 2Rw

R2= Resistencia dos = 10K ohms

Ve= Voltaje entrada = 5 volts

Ahora sustituimos los valores

1.5 = 2Rw/(2Rw+10k)*5 Despejamos Rw 2Rw=R1(1/((Ve/Vs)-1)) Sustituimos 2Rw=10k(1/((5/1.5)-1)) entonces 2Rw=4286.32 finalmente Rw=2142.8 ohms

Ahora tomamos como ejemplo la resistencia de un cable calibre (AWG) 24 que es muy común en proyectos de electronica. Este cable ofrece una resistencia por kilómetro de 84.19 ohms. Así pues si tenemos un límite de resistencia de 2.1K ohms y cada kilómetro nos da 84.19 ohms. 2142.8/84.19=25.45 kilómetros. Así que podemos poner el botón a 25 kilómetros del Arduino y todavía va a funcionar bien.

Fácil ¿No? Puedes ver una tabla completa de resistencia aquí.

 

Resistencias de Pull Up

La idea

No todo el mundo conoce a fondo la arquitectura de un microprocesador. Esto puede hacer que no siempre saquemos el máximo provecho de nuestro dispositivo. Arduino se basa en los procesadores de la familia ATMEGA de la casa Atmel, estos procesadores son muy versátiles y tienen muchas cosas que deben ser estudiadas a fondo para obtener todo el jugo que tiene nuestro Arduino. En esta ocasión queremos hablar de las resistencias internas de pullup y como estas nos pueden ayudar a bajar el conteo de componentes de nuestro proyecto.

Pull Up Externo

Cuando necesitamos usar un PIN como entrada siempre usamos la instrucción pinMode(2,INPUT) esta instrucción nos asegura que el pin dos será una entrada, y nosotros debemos poner un circuito como el que se muestra a continuación.

Resistencia de Pull Up Arduino Roboshield

Este circuito asegura que el PIN siempre lee un UNO lógico dado que está conectado a VCC con una resistencia. A esta resistencia se le conoce como resistencias de Pull Up. Que es un término que hace referencia que jala el pin hacia arriba ósea hacia VCC de tal forma que siempre lee un UNO lógico. Ahora cuando presionamos el botón, el PIN lee un CERO lógico porque lo jalamos a tierra (GND) la función de la resistencia es que no tengamos un corto circuito cuando presionamos el botón, dado que la resistencia de PullUp limita la corriente entre VCC y Tierra el circuito está protegido.

Pull Up Interno

Ahora, es posible no usar esa resistencia externa de PullUp si usamos la resistencia interna. Hace el mismo trabajo pero está dentro del encapsulado del microcontrolador. Lo único que necesitamos es cambiar la instrucción de configuración de esta pinMode(2,INPUT); a esta pinMode(2, INPUT_PULLUP); y el circuito quedaría de la siguiente forma

Resistencia de Pull Up Arduino Roboshield

Como vez es una forma fácil y segura de reducir el conteo de componentes en nuestros proyectos. En un próximo post hablaremos de cómo usar los pines digitales como analógicos. Incrementando el conteo total de pines digitales de nuestro Arduino.

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Revolución

La revolución es estudió. Es arrastrar el lápiz. Es escribir código. ¿Quieres ser parte de la Revolución? Estudia robótica. Estudia lo que sea. Roboshield es nuestra herramienta para la revolución.

Entornos de programación gráfica para Arduino

Entornos de programación gráfica para Arduino.

Sabemos que Arduino es una herramienta que ha cambiado totalmente la forma es que se aprende, se enseña y se hace electrónica. La contribución del equipo Arduino liderado por Massimo Banzi al mundo es sin duda enorme. Una tarjeta de desarrollo básica pero poderosa, de tecnología abierta y costeable.

Esa es la razón porque que en Sual Labs la elegimos para ser el cerebro de Roboshield. Pero tampoco se trata de olvidarnos de los más pequeños. No todos saben programar con un IDE textual. Esto es con instrucciones escritas, como las que usa Arduino en su entorno de desarrollo original. Los más pequeños, los nativos digitales, esos niños que como decimos comúnmente “Ya nacieron con chip” pueden encontrar desalentador trabajar con texto. Muchas veces para alguien menor de 12 años puede ser muy retador programar con linea de comando, esa es la razón por la que ahora se tiene todo un ecosistemas de programación gráfica.

Estos entornos de desarrollo han venido a cambiar de nuevo las reglas del juego ahora niños menores de 12 años pueden pueden programar cosas básicas pero poderosas, esto sin duda motivara a muchos niños a seguir las carreras de ingeniería y ciencias.

En Sual Labs elegimos el entorno gráfico conocido como Visualino, es un programa fácil de instalar, fácil de configurar, con mantenimiento constante y una impecable traducción al español. Pero tampoco es la única opción, existen muchas mas opciones en todo el rango de calidades, ahora queremos mencionar algunas de ellas para si alguno quiere probar algo diferente a Visualino.

Ardublock

Es un entorno gráfico que se instala encima del IDE original de Arduino (Al igual que Visualino) la interface gráfica no esta tan bien pulida y al momento no tiene traducción al español.

Ejemplo de programacion Ardublock Roboshield Sual Labs

Minibloq

Otro entorno de programación gráfico. Minibloq es un programa aparte que no necesita la instalación del IDE de Arduino para funcionar. Una característica que lo hace muy interesante y que comparte con Arduino es que mientras arrastras bloques de código, puedes ver como se genera el código en la ventana derecha lo que ayuda a dar el salto a la programación textual.

Ejemplo de programacion Minibloq Roboshield Sual Labs

Scratch

Scratch es otra alternativa a la programación visual. Conocida como S4A (Scratch For Arduino) no difiere mucho de las otras dos opciones. Es una variante de Scratch que es un entorno visual desarrollado por el MIT.

Ejemplo de programacion Scratch Roboshield Sual Labs

Visualino

Por ultimo Visualino, la que elegimos en Sual Labs para trabajar con Roboshield. Esta basada en Blockly de Google y Bitbloq de bq, genera código nativo conforme se agregan bloques. Se instala encima del IDE original de Arduino y su traducción al español es muy buena. Una razón más para usarla en nuestro proyecto.

Ejemplo de programacion Visualino Roboshield Sual Labs

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El día de hoy agregamos una nueva práctica a nuestro catálogo, en esta ocasión vamos a aprender cómo se controla Roboshield, usando un sensor ultrasónico común, de hecho este sensor modelo HC-SR04, sin mas acá esta el vídeo.

Roboshield es la mejor y más costeable forma de aprender Róbotica y Programación, comparte el vídeo y suscribete a nuestro canal de Youtube, o mejor aún síguenos en todas nuestras redes sociales.

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May the fourth be with u

A propósito de 4 de Mayo día de Star Wars y de la fuerza.

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Justo cuando un niño está en sus primeros años es cuando es tierra fértil para que crezca en el la semilla que lo lleve por los caminos de las Ciencias, la tecnología, las ingenierías y las matemáticas.

Roboshield es la herramienta ideal para fomentar en tu pequeño la curiosidad que le puede cambiar la vida.