LABORATORIO N°8

ELECTRÓNICA DIGITAL

 LABORATORIO N° 08 

MÚSICA CON ARDUINO

FUNDAMENTOS TEÓRICOS:

mBlock y sus bloques de programación

Introducción

Los robots Makeblock se programan con el software propio de la compañía, llamado mBlock​.

mBlock ​es un software fácil de aprender y usar, ya que está pensado para niños. Su diseño visual es parecido a un puzzle, donde el usuario juntando bloques (también llamadas piezas) para construir un programa. Y, como en un puzzle, unas encajan entre ellas y otras no, por lo cual es fácil identificar cuando se está haciendo algo bien o mal.

La variedad de bloques disponibles en mBlock ​permiten programar una amplia posibilidad de comportamientos.

Este tipo de programación se llama programación visual (por bloques) y es muy distinta a la programación por código​, la cual es la típica programación escrita.

mBlock ​está basado, o es una variante de un famoso software libre llamado Scratch 2.0​. El cuál está orientado a la educación y es muy conocido en todo el mundo.

Scratch está pensado originalmente para programar videojuegos​. Mientras que mBlock está pensado para programar robots. Aunque en mBlock se pueden programar las dos cosas: videojuegos y robots.

La interfaz que presenta mBlock​ es la siguiente:

LOS BLOQUES


En la ventana del centro (2) se encuentran los bloques de programación, agrupados por sus distintas funcionalidades, donde cada funcionalidad está asociada a un color diferente.
Vemos que “movimientos” está asociado al azul, “apariencia” al color lila, sonido al magenta, lápiz al verde mar, bloques y listas al naranja, eventos al marrón, control al naranja melocotón, sensores al azul marino, operadores al verde y robots al azul oscuro.

Estas funcionalidades se pueden dividir en dos grandes grupos.

• Bloques para video juegos.
Para programar un videojuego se utilizan las siguientes categorías de bloques: Movimiento, Apariencia, Sonido, Lápiz, Sensores, Eventos, Control, Operadores, Datos y Bloques.

• Bloques para robot.
Para programar un robot se utilizan las siguientes categorías de bloques: Robots, Eventos, Control, Operadores, Datos y Bloques.

TAREAS GUIADAS DENTRO DEL LABORATORIO: 

1. Crear teclado virtual desde PC con encendido de leds. Crear canciones enteras desde teclado virtual.

Notas musicales programadas en Mblock, al presionar el teclado   "a s d f g h i "empezaran a sonar las notas MUSICALES.

Cancion completa programada en Mblock presionando la tecla "M"

 CIRCUITO

2. Leer potenciómetro y reproducir tonos en función a valor leído.

UTILIZANDO LOS POTENCIÓMETROS

CIRCUITO

3. Reproducir canciones enteras desde Arduino con indicador de número de canción.

FOTO GRUPAL

VIDEO

CONCLUSIONES

• Se llegó a la conclusiones que podemos programar un Arduino a partir de bloque usando el Software mBlock.
• Se logró crear un programa para que el Arduino reproduzca un sonido presionando una tecla del teclado del computador.
• Se llegó a crear un programa en donde las salidas del Arduino enciendan un LED cuando según la nota musical que se reproduce.
• Se logró identificar las aplicaciones de la Electrónica Digital en el Arduino UNO.
• Logramos describir el funcionamiento de las unidades y dispositivos de almacenamiento de información que se puede hacer con el Arduino UNO.
• Se logró implementar el circuito para crear música usando Arduino y una computadora.
• Concluimos que  el circuito para crear música programando las entradas y salidas del Arduino, y por medio de un potenciómetro crear música.

OBSERVACIONES

• Se observó que hay diferentes formas de programar un Arduino uno de ellos el programa mBlock el cual empleamos para la realización del laboratorio.
• Para crear música con el potenciómetro se debe de tener en cuenta las salidas y entradas del Arduino para que así pueda detectar a nuestra variable.
• En el programa mBlock se pueden crear variables el cual nos sirve para hacer diferentes aplicaciones en el Arduino.
• Al momento de hacer la experiencia se debe de verificar que el módulo del protoboard esté conectado.
• Se observo que una tecla del teclado virtual se puede reproducir una canción completa , que antes fue programada en mblock.

BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA RECOMENDADA 

• Floyd, Thomas (2006) Fundamentos de sistemas digitales. Madrid.: Pearson Educación (621.381/F59/2006) Disponible Base de Datos Pearson 
• Mandado, Enrique (1996) Sistemas electrónicos digitales. México D.F.: Alfaomega. (621.381D/M22/1996) 
•  Morris Mano, M. (1986) Lógica digital y diseño de computadoras. México D.F.: Prentice Hall (621.381D/M86L) 
•  Tocci, Ronald (2007) Sistemas digitales: Principios y aplicaciones. México D.F.: Pearson Educación. (621.381D/T65/2007) Disponible Base de Datos Pearson
• https://www.atlantistelecom.com/es/downloads2/makeblock_bloques_de_programacion.pdf

LABORATORIO NRO. 7

ELECTRÓNICA DIGITAL 

LABORATORIO N° 07 

SENSORES Y ACTUADORES DIGITALES CON ARDUINO

OBJETIVOS:

• Identificar las aplicaciones de la Electrónica Digital.
• Describir el funcionamiento de las unidades y dispositivos de almacenamiento de información.
• Implementar circuitos de lógica combinacional y secuencial.

FUNDAMENTO TEÓRICO

En esta ocasión vamos a describir cómo es y funciona el dispositivo 74LS192 o su equivalente 74HCTLS192. El SN74LS192 es un contador de décadas Up/Dw en BCD (8421) y es el SN74LS193 es un contador binario de 4 bits Up/Dw. Utiliza entradas separadas de reloj, contador adelante y contador atrás, en el modo de conteo, los circuitos funcionan de forma síncrona. Cambio sincrónico del estado de las salidas con la transición BAJO a ALTO en las entradas de reloj. El funcionamiento síncrono es proporcionado, por tener todos los registros flip-flops simultáneos, de modo que las salidas, cambian juntas según la lógica de control. Este modo de funcionamiento, elimina los picos de conteo de salida que, normalmente se asocian con los contadores asíncronos (ondulación de reloj). Las entradas y salidas son totalmente compatibles con dispositivos TTL, NMOS y CMOS, con un ancho de operatividad de 4,5V a 5,5V. 

A la derecha, se muestra el diagrama de los circuitos integrados 74LS192/LS193 así como sus homólogos 74HCTLS192/LS193. Ambos, contadores Decimal/Binario son reversibles, síncronos de 4 bits, Up/Dw, (formados por 4 flip-flops principal - secundario, junto a su lógica), todos están concebidos para minimizar la lógica adicional entre etapas, cuando estos trabajan en cascada. De la misma familia se puede encontrar dispositivos similares el 74LS190/LS191.

FUNCIONAMIENTO

El punto de mayor importancia de este dispositivo en esta aplicación práctica, se ha resaltado dentro de un rectángulo, en el que se aprecian 3 puertas NAND correspondientes a un 74LS00, una de ellas conectada a su vez como inversor, además de 1 pulsador de puesta a cero PAC, 1 conmutador arriba-abajo 'Up/Down' y una resistencias de 1k5 de 1/4 W.

De modo que, cuando se aplica una serie de impulsos en la entrada, en esta disposición, los pulsos pasaran por la patilla 2 a la salida 3 de esta puerta para ingresar en la entrada Eu ascendente del circuito integrado 74HCTLS192, independientemente del estado previo de conteo. Si lo que deseamos es descontar una serie de impulsos, debemos cambiar la posición del conmutador C, de modo que la patilla 6 del 74LS11 permanezca a nivel L (0) por lo que los impulsos ahora pasaran por la patilla 5 hacia la patilla Ed de descuento. Los impulsos no pueden pasar a la patilla 3, como antes ya que en la patilla 2 hay un nivel H que impide cualquier salida, según su tabla de la verdad.

Por lo tanto para esta práctica, necesitaremos los siguientes componentes: 

• 1 - 74LS11 - 4 puertas NAND de dos entradas. 
• 1 - 74LS192 - contador decimal Up-Dw. 
• 1 - 74LS47 o CD4511 - Decodificador BCD a 7 segmentos. 
• 1 - Preselector codificador de 10 a BCD o un conjunto de 4 interruptores DIL. 
• 1 - FD500 - Display a LED de 7 segmentos 1/2 Pulgada. 
• 6 - Resistencias de 1k5W de 1/4 de vatio.

TAREAS GUIADAS DENTRO DEL LABORATORIO:

Escritura de salidas digitales con Leds y Display de 7 segmentos. Transcriba el siguiente código y vea el resultado

El código anterior sólo puede incrementar, modifique código para que pueda incrementar y decrementar. 

RETO: Añada 3 salidas digitales(LEDS) y modifique código para que el programa se comporte como un SEMÁFORO con CONTADOR REGRESIVO:

OBSERVACIONES

• Observamos en la experiencia realizada debemos realizar la programación del programa arduino.
• Observamos en el momento de conexiones de la tarjeta de arduino debe estar según a la de la simulación realizada.
• Se observó que nuestro nuevo circuito integrado contaba con las funciones de desarrollo en el software MBloc.
• Se observó que el arduino es un micro controlador capaz de realizar la sucesión numérica para la realización del semáforo
• El PROTOBOARD es un dispositivo capaz de recibir señales digitales
• La programación del arduino se puede realizar a través del programa Arduino como también cmd block
• El arduino rige comando especializados de acuerdo a un orden de programación
• El circuito de semáforo nos ayuda de manera que podamos realizar una prueba de funcionamiento con el software MBLOCK.

CONCLUSIONES

• Se llegó a realizar la simulación correspondiente antes de realizar el armando del circuito electrónico (arduino)
• se llegó a realizar con éxito la programación de aumento y descuento en el programa y subiendo a la tarjeta del arduino.
• Identificamos como debemos programar en el programa arduino para realizar la simulación del semáforo en la tarjeta arduino
• Identificamos como debe realizarse las concesiones adecuado es en el arduino para que realice el trabajo adecuado.
• La función void loop() nos muestra el comportamiento de la  escritura  todas las sentencias, bucles y llamadas a funciones que necesitemos que nuestro Arduino repita constantemente. Se escribirán en orden de ejecución
• Se llegó a realizar las conexiones correspondientes entre el arduino y le PROTOBOARD para consiguiente realizar el programa del arduino para la ejecución de nuestro semáforo
• Obtuvimos un conocimiento amplio acerca de la programación del arduino y sus respectivas funciones
• El arduino es un micro controlador que funciona a través de programación y es de gran utilidad ya que sirve para programar infinidad de cosas
• El arduino es un dispositivo accesible y fácil de usar para cualquier tipo de proyecto
• se logró elaborar los esquemas correspondientes en el programa del arduino correspondientemente.
• El microcontrolador de Arduino posee lo que se llama una interfaz de entrada, que es una conexión en la que podemos conectar en la placa diferentes tipos de periféricos. 
• El microcontrolador de Arduino cuenta con una interfaz de salida, que es la que se encarga de llevar la información que se ha procesado en el Arduino a otros periféricos. 
• El software de Arduino simplifica el proceso de trabajar con microcontroladores.

GRUPO DE TRABAJO (RECUPERACIÓN DE LABORATORIO)

VIDEO (RECUPERACION DEL LABORATORIO)

BIBLIOGRAFÍA

• Floyd, Thomas (2006) Fundamentos de sistemas digitales. Madrid.: Pearson Educación (621.381/F59/2006) Disponible Base de Datos Pearson 
• Mandado, Enrique (1996) Sistemas electrónicos digitales. México D.F.: Alfaomega. (621.381D/M22/1996) 
• Morris Mano, M. (1986) Lógica digital y diseño de computadoras. México D.F.: Prentice Hall (621.381D/M86L) 
• Tocci, Ronald (2007) Sistemas digitales: Principios y aplicaciones. México D.F.: Pearson Educación. (621.381D/T65/2007) Disponible Base de Datos Pearson

LABORATORIO NRO. 6

ELECTRÓNICA DIGITAL

LABORATORIO N° 6

 PROGRAMACIÓN DE ARDUINO

1. NORMAS DE SEGURIDAD

TAREAS GUIADAS DENTRO DEL LABORATORIO:

1.    Ingrese al LINK mencionado y trate de resolver los problemas planteados mediante programación:

2.    https://blockly-games.appspot.com/?lang=es

• Descargue e Instale IDE Arduino desde www.arduino.cc siguiendo tutorial antes mencionado.
• Abra el ejemplo BLINK, cargue en la tarjeta Arduino y compruebe funcionamiento.

• Descargue e instale mBlock desde www.mblock.cc siguiendo tutorial antes mencionado.

• Realice el proyecto SEMÁFORO siguiendo el enlace: 

• catedu.gitbooks.io/programa-arduino-con-echidna/content/tema_1_como_utilizar_echidna/12_como_se_programa_echidna_shield/121-programacion-grafica-con-mblock.html

  

VIDEO

  

       OBSERVACIONES

• Se trabajó con un módulo , protoboard y un arduino.              
• Se observó páginas que ayudan en la comprender la programación de un arduino así como   blockly games                 
• Se observo y trabajo con IDE arduino que es un programa de programación directa  del arduino.        
• También se vio programas que facilitan la  programación de un arduino como Mblock el cual simplificaba el lenguaje de programación con una serie de bloques.                                 

       CONCLUSIONES 

• Arduino se enfoca en acercar y facilitar el uso de la electrónica y programación de sistemas embebidos en proyectos multidisciplinarios.
• Arduino RED es un dispositivo de software y hardware libre

• Existen plataformas de hardware libre, como lo es el Arduino, una placa con un controlador y un entorno de desarrollo, su sencillez y bajo costo nos permiten hacer múltiples diseños y múltiples tipos de uso de éste.Recurrimos  al uso del Arduino puesto que permite realizar muchas tareas, ahorrando  elementos electrónicos y en sustitución, el uso de un lenguaje de programación, lo que hace que sea de muy fácil uso. Debido a que fuimos asignados a un  experimento que usara elementos electrónicos, y tocamos el tema de Arduino, decidimos hacer algo que involucrara los elementos electrónicos que vimos en clase, además que fuera algo novedoso y singular.

• En este laboratorio se ha demostrado que  el arduino es un herramienta de uso  diario, que soluciona problemas proporcionales a sistemas que han decodificado , el problema lógico ,este puede resolver con programaciones que deben ser introducidos en el arduino, estos códigos siempre expresan con símbolos.

• En el aspecto de conexionado, que era el mayor temor que se tenia a priori, resultó bastante exitoso con la única contrariedad mencionada en el tema 2, el hecho de que los pines 0 y 1 del Arduino estén conectados a la hora de hacer la carga del programa.

• Arduino fue utilizado como base para le creación de varios dispositivos electrónicos

• Arduino es un dispositivo programable el cual requiere de un lenguaje (C++ u otros) con el tiempo se crear muchas plataformas o programas que buscan simplificar o facilitar su programación a través de programas

• Se logro programar un arduino mediante block y cumplir con una programación            simple como el de un semáforo.

GRUPO DE TRABAJO

BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA RECOMENDADA

·         Floyd, Thomas (2006) Fundamentos de sistemas digitales. Madrid.: Pearson Educación (621.381/F59/2006) Disponible Base de Datos Pearson

·         Mandado, Enrique (1996) Sistemas electrónicos digitales. México D.F.: Alfaomega. (621.381D/M22/1996)

·         Morris Mano, M. (1986) Lógica digital y diseño de computadoras. México D.F.: Prentice Hall (621.381D/M86L)

·         Tocci, Ronald (2007) Sistemas digitales: Principios y aplicaciones. México D.F.: Pearson Educación. (621.381D/T65/2007) Disponible Base de Datos Pearson