5.1 Objetivo General:
Leer una señal analógica a través de un potenciómetro. Además, mostrar el valor de la tensión medida por el puerto serie (monitor).
MAS sobre medir señales analógicas, Si quieres hacer más prácticas sobre entrada analógica de arduino, te sugerimos las Práctica 4 y Práctica 6.
5.2 Materiales y Métodos:
- Una tarjeta Arduino Uno-R3 o Arduino Mega 2560.
- Un cable USB impresora.
- Un computador.
- Cables para el montaje del circuito.
- Tarjeta Protoboard.
- Un Potenciómetro rotatorio.
Un potenciómetro es un resistor con resistencia variable. El potenciómetro permite controlar la intensidad de corriente fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie. Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reóstatos, que pueden disipar más potencia.
Figura 1. Potenciómetro Rotatorio (Imagen de www. wikipedia.org)
5.3 Montaje de la práctica:
Con el fin de comprender el funcionamiento del circuito, así como verificar todas las conexiones existentes, se realiza en primer lugar el montaje del circuito en el portal TinkerCad.
El Potenciómetro como ya sabemos es una resistencia variable, donde pasa una señal la cual va estar leyéndose dependiendo de qué posición se encuentre la resistencia. Si el potenciómetro se encuentra en su mínima posición leerá un voltaje, pero si se encuentra en su máxima posición leerá otro voltaje. En Arduino esa lectura de voltajes es un número entero que varía entre cero (0) y 1023.
Figura 2. Montaje del circuito para leer una señal analógica a través de un potenciómetro en el programa TinkerCad.
Para la práctica se utiliza un potenciómetro con 3 terminales (patas), donde una de ellas es el positivo que será conectado por el cable azul en el pin de 5V, otra es el negativo que será conectado por el cable rojo a tierra (ground) y por último el pin del medio va conectado por el cable verde, la cual es la señal que va a leer la resistencia, una señal analógica que a su vez va conectada al pin A5.
Figura 3. Potenciómetro que se utilizó en el laboratorio para la realización de la práctica.
Luego que se tiene conectado el circuito en el programa TinkerCad, se desarrolla del programa en el IDE de Arduino.
5.4 Código IDE de Arduino:
– Primero, se selecciona en la IDE de Arduino el tipo de tarjeta Arduino Uno-R3 o Arduino Mega 2560.
– Seguidamente, se selecciona el Puerto Serial, es decir el puerto USB se va a conectar la tarjeta Arduino con el computador.
– Luego, se realiza el código, para ello, se colocar el título del programa mediante //, el cual también se puede utilizar como comentarios dentro del programa.
5.4.1 Procedimiento de cómo llevar a cabo el codificado del programa:
- Se deben declarar las variable constante de tipo entero llamada PotPin y se le asigna el pin A5. Seguidamente, se declara otra variable de tipo entero PotVal que varía entre 0 y 1023. Por último, se declara una variable angle de tipo entero, cuyo valor viene dada entre 0 a 180 grados.
- Seguidamente, se configuranlas variables o la inicialización de la comunicación serie dentro de los corchetes que delimitan el bloque de programa void setup ().
- Así, para abrir el puerto serie, se utiliza el comando Serial.begin(9600); entre paréntesis se indica la velocidad de comunicación con el computador (baud rate bit por segundos).
- Luego, se procede con el bloque de programación que se encuentra ubicado en el interior de los corchetes del comando void loop() . En las primeras instrucciones se quiere leer la señal enviada por el Potenciómetro al pin A5 y mostrar a través del monitor la señal captada.
- Primero, se lee la señal enviada por el potenciómetro al pin A4, esta será llamada PotVal y se lee mediante analogRead(PotPin).
- Posteriormente, se emplea la función Serial.print(); para enseñar el valor medido a través del monitor. Si se quieren escribir palabras o frases estas deben ir delimitadas mediante los comillas, es decir Serial.print(“Pot Val: ”), y luego se muestra el valor mediante Serial.print(PotVal).
- La señal del potenciómetro va desde cero (0) a 1023, y en la practica queremos relacionar dicho valor con un ángulo de cero (0) hasta 179. Para ello se utiliza el comando angle=map(PotVal,0,1023,0,179) permite hacer el mapeo.
- Se utiliza nuevamente el comando Serial.print(“angle: ”), y Serial.print(angle) para mostrar el valor en el puerto serial.
- Por ultimo, se da un delay con un valor de 200 milisegundos, ya que si no se realiza este último paso, el valor de señal y del ángulo del potenciómetro no podrán ser visualizados.
5.4.2 Algoritmo de la práctica 4
El siguiente algoritmo resume los procedimientos anteriormente señalados:
// Uso de pontenciómetro y señales analógicas
int const PotPin=A5;
int PotVal;
int angle;
void setup(){
Serial.begin(9600);
}
void loop (){
PotVal=analogRead(PotPin);
Serial.print ("PotVal: ");
Serial.print (PotVal);
angle=map(PotVal,0,1023,0,179);
Serial.print ("angle= ");
Serial.println (angle);
delay (200);
}Algoritmo 1 Código de para leer una señal analógica a través de un potenciómetro.
- Finalmente se debe verificar que al final de cada instrucción se haya colocado el respectivo punto y coma, de lo contrario habrán errores a la hora de compilar.
- Una vez compilado el programa se ejecuta el mismo.
Los resultados se puede ver en pantalla se puede hacer click en el botón de activar puerto serial. Ver Figura 4.
Figura 4. Botón para activar el Puerto Serial.
Desarrollo del algoritmo 1 en el simulador TinkerCad
https://www.tinkercad.com/things/1ZuEbEHnQdU
5.4 Conclusión:
En la práctica se trabajó con los pines de entrada analógica de la tarjeta Arduino. Se estudió el funcionamiento de un potenciómetro que nos permite variar la tensión entre dos de sus terminales. El IDE del Arduino nos proporcionó una herramienta para enviar y visualizar los datos a través del puerto Serial. Dicha herramienta se conoce como Monitor Serial. Esta, se puede encontrar en el menú de herramientas, en la opción “Monitor Serial”. Así mismo, destacar que un potenciómetro nos da la capacidad de relacionar su movimiento con otra parte del sistema. Por ejemplo, el ángulo del potenciómetro se relaciona con el ángulo de un motor.
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