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[Proteus versión 8.1]

En la primera lección de este curso vimos como activar una salida digital con nuestro equipo Arduino. Como es lógico, en la primera lección sacrificamos algunas cosas importantes para no confundir demasiado al lector en su primer acercamiento a la programación en Arduino. Es evidente que utilizar un microprocesador para mantener un led encendido todo el tiempo no es una acción de la que podamos sentirnos muy orgullosos. Pero Roma no se hizo en un día y aprender de forma paulatina es muy importante para no agobiarnos demasiado.

Vamos a continuar con nuestro curso modificando el estado de nuestra salida al tiempo que conocemos nuevas funciones disponibles en Arduino y progresamos en el aprendizaje del uso de Proteus. En este caso vamos a empezar utilizando únicamente el módulo principal de nuestro equipo Arduino. Nuestro esquema sería el siguiente:

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Observemos  que en la zona inferior existe un led conectado, en serie con una resistencia, al conector rotulado IO13. Este conector está también conectado al pin 19 (PB6) de nuestro microprocesador. Como vimos en la primera lección para encender dicho led, tendríamos que escribir el siguiente programa, donde inicializamos el pin 13 y lo activamos.

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Si ejecutamos la simulación tendríamos como resultado el led encendido.

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Hagamos ahora que nuestro led parpadee con una frecuencia de un encendido y apagado cada segundo. Para hacerlo tendremos que utilizar una función nueva llamada delay() que detiene la ejecución del funcionamiento del microprocesador durante un determinado tiempo. Su formato es el siguiente:

delay( <numero de milisegundos>)

Donde el numero de milisegundos indica el tiempo que estará detenido el microprocesador esperando.

Modifiquemos nuestro programa utilizando esta función para activar y desactivar la salida donde se conecta el led de forma cíclica.

Lec02 004

En la línea 15 indicamos que la salida se active. En la línea 16 detenemos la ejecución del programa durante un segundo. En la línea 17 desactivamos la salida. Y en la línea 18 volvemos a detener el programa durante otro segundo. Como la función loop() se ejecuta de forma cíclica, volveremos a ejecutar de nuevo las cuatro sentencias produciéndose el parpadeo deseado. Si ejecutamos la simulación, podremos compobar que todo funciona como deseamos.

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Observe además una característica importante que nos ofrece Proteus para ayudarnos en la simulación. al lado de los componentes aparecen unos cuadros rojos y azules. Con ellos, Proteus nos indica el esado actual del circuito en ese punto. Si está rojo indica que hay tensión en ese punto y si está azúl indica que está al nivel del potencial de tierra. Por eso el cuadro situado a la izquierda del led siempre está azúl (ese punto está conectado a masa) y en cambio los cuadros situados a ambos lados de la resistencia y a la derecha de led adquieren el color en función de su estado en ese momento. Esta ayuda que nos brinda Proteus puede ser muy útil.

Modifiquemos ahora nuestro esquema para colocar cinco nuevos leds en los pines IO0 a IO4. Lo primero que tenemos que hacer es colocar un conector con el nombre IO0. Para ello utilizaremos en la barra de herramientas lateral, el botón 'Modo terminales'.

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En la ventana de terminales, seleccionaremos uno del tipo default y lo situaremos debajo de nuestra placa.

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Situaremos el cursor sobre él y pulsaremos el botón derecho del ratón para que aparezca el menú contextual, donde seleccionaremos la opción "editar las propiedades".

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En la ventana de diálogo que aparece, asignamos como nombre del terminal el valor IO0

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De esta forma tan sencilla ya tenemos un terminal enlazado eléctricamente con el pin PD0 (pin físico 2) del microprocesador.

Lec02 011

Ahora conectaremos a él un led y una resistencia en serie.Siempre conviene conectar los leds a nuestro microprocesador en serie con una resistencia. De esta forma nos aseguramos que la intensidad de la corriente que pasa a través del led no supera nunca el máximo que puede soportar y nos aseguramos que no se estropeará. Cuanto mayor sea el valor de la resistencia, menor será la intensidad de corriente y, por lo tanto, el led lucirá con menos intensidad. Puesto que, normalmente, un led funciona en el rango aproximado de 5 a 25mA de corriente y la tensión de salida en los pines de nuestro microprocesador son 5V, podemos utilizar una resistencia desde 200Ω a 1kΩ dependiendo de la intensidad con la que deseemos que luzca y el consumo que queremos.

Para colocar la resistencia seleccionaremos el botón "modo componente" de la barra de herramientas de la izquierda.

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Puesto que ya existe una resistencia en nuestro circuito, en la ventana "DEVICES" ya podemos seleccionar el dispositivo RES (resistencia). Pero de todas formas, vamos a seleccionar una resistencia de 220Ω para aprender como se seleccionar dispositivos. Pulsaremos sobre la letra "P" situada en la zona superior de la ventana "DEVICES" y se abrirá la ventana de diálogo para selecionar componentes. En el cuadro de diálogo "Categoría" seleccionaremos la opción "resistors". En el cuadro "Sub-Categoría" seleccionaremos "0.6W Metal Film". Y en el cuadro de resultados seleccionaremos "MINRES220" que se corresponde con una resistencia de 220Ω y 0,6Watios.

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Pulsamos sobre el botón "Aceptar" y ya encontramos nuestro componente en la ventana "DEVICES". Como acabamos de comprobar, "comprar" componentes en Proteus para utilizarlos en nuestros prototipos es muy sencillo y barato. A continuación, seleccionamos nuestro componente desde la ventana "DEVICES" y colocamos el ratón donde queremos posicionar nuestra resistencia.

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Cuando nos guste el emplazamiento, volvemos a pulsar el botón izquierdo del ratón y la resistencia quedará colocada en ese lugar.

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Para tender un cable entre el terminal y la resistencia seguiremos el siguiente proceso. Colocaremos el cursor del ratón sobre el extremo del terminal, pulsaremos el botón izquierdo, desplazaremos el cursor hasta el extermo de la resistencia y pulsaremos de nuevo el botón izquierdo del ratón.

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Ahora podemos conectar nuestro led en el otro extermo de la resistencia. Ya existe en la ventana "DEVICES" un dispositivo llamado "LED-YELLOW" porque ya está utilizado en nuestra placa del microprocesador. Pero para practicar le invitamos a que seleccione un led del tipo LED-GREEN, LED-RED o LED-BLUE siguiendo los mismos pasos que hicimos para seleccionar nuestra resistencia.

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Seleccionemos el dispositivo desde la ventana "DEVICES" y coloquemos el cursor donde queremos situarlo. Observe que esta vez el led por defecto se ha puesto en posición vertical y nosotros lo queremos horizontal. Utilizando las teclas "+" y "-" del teclado numérico podemos girarlo antes de colocarlo en su emplazamiento definitivo pulsando con el botón izquierdo del ratón.

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Debemos conectar el led y la resistencia de la misma forma que antes conectamos el terminal con la resistencia.

A continuación tenemos que poner el terminal libre del led a tierra para cerrar el circuito. Para hacerlo, tenemos que seleccionar la herramienta "modo terminal" de la barra lateral, elegir un terminal de tipo "GROUND" en la ventana "TERMINALS", colocar el cursor del ratón donde deseamos colocarlos y pulsar el botón derecho para emplazarlo definitivamente. Además tenemos que conectar el extermo libre del led con el nuevo terminal de tierra que acabamos de poner.

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Podemos repetir el proceso y colocar los otro cuatro leds.

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A partir de este momento, en el resto de lecciones, daremos por sentado que el lector es capaz de colocar y conectar los componentes que utilicemos. Si tiene dudas de como utilizar Proteus para hacerlo puede consultar el tutorial "esquema electrónico" que se encuentra en la sección "Primeros pasos" de la pestaña "inicio" de proteus.

Modificaremos el programa para activar las nuevas salidas conectadas a los leds que acabamos de colocar.

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Y ejecutaremos la simulacion para comprobar que todos los leds parpadean correctamente.

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Para terminar la clase, podemos probar el siguiente programa que provoca el encendido de todos los leds en secuencia tipo árbol de navidad. Ahora ya empieza a tener sentido utilizar un microprocesador en nuestros diseños, sobre todo si utilizamos una herramienta económica como Arduino. Le invitamos a probar variaciones del programa para que practique con los conocimientos adquiridos.

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2014.

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