Arduino
Edición 2018 Curso práctico
El gran secreto para aprender algo es practicar, una y otra vez, hasta que consigues el objetivo que te habías propuesto. En este libro vas a encontrar todo el contenido necesario para que entiendas Arduino y para que practiques con todo lo que te ofrece Arduino. Vamos a explicarte todos los conocimientos que tienes que saber para poder empezar, divididos en cuatro grandes bloques: Hardware de Arduino. Software de Arduino. Electrónica y electricidad. Programación. Una vez aprendido y entendido cada uno de los bloques, te explicamos un total de 25 proyectos, para los que se incluye: Descripción del proyecto y objetivo del mismo. Montaje paso a paso del circuito. Esquema eléctrico del circuito. Diagrama de flujo de código fuente del proyecto.
Código fuente explicado en detalle. Los proyectos están organizados en orden de aprendizaje progresivo, y ordenados de tal forma que facilitan el aprendizaje afianzando los conocimientos aprendidos en proyectos anteriores con los nuevos conocimientos que tienes que aprender en cada uno de los proyectos.
El libro está pensado para utilizarse como: Apoyo para la docencia, ya que cuenta con toda la teoría necesaria para explicar Arduino y una serie de prácticas que permitirán que los alumnos adquieran los conocimientos teóricos aplicándolos a las prácticas. Material para aprender de forma autónoma, ya que guía paso a paso al lector para aprender todos lo que necesitar saber para dominar Arduino. Obra de consulta para profesionales ligados a la electrónica o electricidad, ya que contiene todos los fundamentos teóricos y prácticos, tanto generales como relacionados con Arduino. El libro contiene material adicional que podrá descargar accediendo a la ficha del libro en www.ra-ma.es
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INTRODUCCIÓN. SOFTWARE LIBRE. HARDWARE LIBRE. ¿QUÉ ES ARDUINO?. HISTORIA. ¿QUÉ ES ARDUINO?. Arduino es una placa de hardware libre. Arduino es un software libre, gratis y multiplataforma. Arduino es un lenguaje de programación libre. ¿POR QUÉ ELEGIR ARDUINO?. ¿QUÉ PUEDO HACER CON ARDUINO? BLOQUE TEÓRICO. FUNDAMENTOS PARA COMPRENDER ARDUINO CAPÍTULO 1. HARDWARE. LA PLACA ARDUINO. 1.1 CONCEPTOS PREVIOS. 1.1.1 ¿Qué es un sistema electrónico?. 1.1.2 ¿Qué es un microcontrolador?. 1.1.3 Arquitectura de un microcontrolador. 1.2 LA PLACA ARDUINO. 1.2.1 Alimentación. 1.2.2 Puerto USB. 1.2.3 Entradas y salidas digitales. 1.2.4 Entradas Analógicas. 1.2.5 Salidas analógicas. 1.2.6 Pines de alimentación. 1.2.7 Pines con doble función. 1.2.8 Otros pines. 1.2.9 Microcontroladores. 1.2.10 Botón Reset. 1.2.11 Reloj. 1.3 EL MICROCONTROLADOR DE ARDUINO. 1.3.1 AVR. 1.3.2 Memoria. 1.3.3 Firmware. 1.3.4 Comunicación con componentes electrónicos. 1.4 PLACAS ARDUINO EXISTENTES. 1.4.1 Placas Arduino básicas. 1.4.2 Placas Arduino avanzadas. 1.4.3 Placas de Arduino para internet de las cosas. 1.4.4 Placas Arduino para wearables. 1.5 SHIELDS DE ARDUINO. 1.5.1 MKR2UNO AdapteR. 1.5.2 Motor shield. 1.5.3 USB HOST shield. 1.5.4 Proto shield. 1.5.5 MKR Proto shield. 1.5.6 4 Relays shield. 1.5.7 Mega Proto Shield. 1.5.8 MKR Relay Proto shield. 1.5.9 Yún Shield. 1.5.10 Wireless SD Shield. 1.5.11 Wireless Proto Shield. 1.5.12 WiFi Shield. 1.5.13 Ethernet Shield. 1.5.14 GSM Shield. CAPÍTULO 2. SOFTWARE. EL PROGRAMA ARDUINO. 2.1 ENTORNO DE PROGRAMACIÓN. 2.1.1 ¿Qué es un IDE?. 2.1.2 Componentes de un IDE. 2.1.3 Ventajas de uso. 2.2 ENTORNO DE PROGRAMACIÓN DE ARDUINO. 2.3 INSTALACIÓN ENTORNO DE PROGRAMACIÓN DE ARDUINO. 2.3.1 Descargar versión a instalar. 2.3.2 Instalación en Windows. 2.3.3 Instalación en macOS. 2.3.4 Instalación en Linux. 2.4 ARDUINO WEB EDITOR. 2.4.1 Proceso de registro. 2.4.2 Acceso al entorno. 2.5 GUÍA DE USO. 2.5.1 Pantalla principal. 2.5.2 Menú. 2.5.3 Accesos directos. 2.5.4 Editor de texto. 2.5.5 Mensajes. 2.5.6 Estado. CAPÍTULO 3. ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA. 3.1 CONCEPTO DE ELECTRICIDAD. 3.1.1 Electricidad estática. 3.2 MAGNITUDES ELÉCTRICAS. 3.2.1 Tensión. 3.2.2 Intensidad. 3.2.3 Resistencia. 3.2.4 Potencia. 3.3 LEY DE OHM. 3.4 CORRIENTES. 3.4.1 Corriente continua. 3.4.2 Corriente alterna. 3.5 CIRCUITOS ELÉCTRICOS. 3.6 TIPOS DE CONEXIONES EN LOS CIRCUITOS. 3.6.1 Serie. 3.6.2 Paralelo. 3.6.3 Mixto. 3.7 LEY DE KIRCHHOFF. 3.8 COMPONENTES ELECTRÓNICOS. 3.8.1 Pila / Batería. 3.8.2 Diodo. 3.8.3 LED. 3.8.4 LED RGB. 3.8.5 Resistencia. 3.8.6 Potenciómetro. 3.8.7 Pulsador. 3.8.8 Transistor. 3.8.9 Zumbador. 3.8.10 Sensor de luz (LDR). 3.8.11 Sensor de movimiento (PIR). 3.8.12 Sensor de sonido. 3.8.13 Sensor de agua. 3.8.14 Sensor de ultrasonido. 3.8.15 Sensor de temperatura y humedad. 3.8.16 Sensor de inclinación. 3.8.17 Pantalla LCD. 3.8.18 Motores DC. 3.8.19 Servomotores 3.8.20 Motores paso a paso. 3.8.21 Protoboard 3.9 SEÑAL ANALÓGICA Y SEÑAL DIGITAL CAPÍTULO 4. PROGRAMACIÓN ARDUINO. 4.1 CONCEPTOS PREVIOS 4.1.1 ¿Qué es un programa?. 4.1.2 ¿Qué es programar?. 4.2 CONCEPTOS DE PROGRAMACIÓN 4.2.1 Variables y constantes. 4.2.2 Tipos de datos. 4.2.3 Operadores. 4.2.4 Bifurcaciones 4.2.5 Bucles. 4.2.6 Funciones 4.2.7 Comentarios de código 4.3 ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA DE ARDUINO. 4.3.1 Declaración de constantes 4.3.2 setup() 4.3.3 loop(). 4.4 PROGRAMACIÓN PRÁCTICA 4.4.1 Trabajando con E/S digitales. 4.4.2 Trabajando con E/S Analógicas 4.4.3 Gestión del tiempo. 4.4.4 Comunicación serie. 4.4.5 Caracteres. 4.4.6 Cadenas de texto. 4.4.7 Matemáticas 4.4.8 Trigonometría 4.4.9 Aleatoriedad. 4.4.10 Librerías. 4.5 DIAGRAMAS DE FLUJO. 4.5.1 Símbolos. 4.5.2 Reglas de diseño. 4.5.3 Ficha del proceso BLOQUE PRÁCTICO. PROYECTOS GUIADOS. PASO A PASO CAPÍTULO 5. PROYECTO 1. APRENDAMOS A MANEJAR LED. 5.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS. 5.2 MONTAJE 5.3 PROGRAMACIÓN. 5.4 EJECUCIÓN CAPÍTULO 6. PROYECTO 2. APRENDAMOS A MANEJAR LED RGB. 6.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS. 6.2 LED RGB DIGITAL 6.2.1 Montaje 6.2.2 Programación. 6.2.3 Ejecución 6.3 LED RGB ANALÓGICO 6.3.1 Montaje 6.3.2 Programación. 6.3.3 Ejecución CAPÍTULO 7. PROYECTO 3. APRENDAMOS A MANEJAR SIMULTÁNEAMENTE VARIOS LEDS 7.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS. 7.2 MONTAJE 7.3 PROGRAMACIÓN. 7.4 EJECUCIÓN CAPÍTULO 8. PROYECTO 4. APRENDAMOS A MANEJAR EL MONITOR SERIE. 8.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS. 8.2 MONTAJE 8.3 PROGRAMACIÓN. 8.4 EJECUCIÓN CAPÍTULO 9. PROYECTO 5. APRENDAMOS A MANEJAR PULSADORES 9.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS. 9.2 PRIMER MODO DE MONTAJE. 9.2.1 Montaje 9.2.2 Programación. 9.3 SEGUNDO MODO DE MONTAJE 9.3.1 Montaje 9.4 EJECUCIÓN CAPÍTULO 10. PROYECTO 6. APRENDAMOS A MANEJAR INTERRUPTORES 10.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 10.2 MONTAJE. 10.3 PROGRAMACIÓN 10.4 EJECUCIÓN. 16 ARDUINO. CURSO PRÁCTICO (EDICIÓN 2018) © RA-MA CAPÍTULO 11. PROYECTO 7. APRENDAMOS A MANEJAR ZUMBADORES. 11.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 11.2 ZUMBADOR DIGITAL 11.2.1 Montaje. 11.2.2 Programación 11.2.3 Ejecución. 11.3 ZUMBADOR ANALÓGICO 11.3.1 Montaje. 11.3.2 Programación 11.3.3 Ejecución. CAPÍTULO 12. PROYECTO 8. APRENDAMOS A MANEJAR POTENCIÓMETROS. 12.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 12.2 MONTAJE. 12.3 PROGRAMACIÓN 12.4 EJECUCIÓN. CAPÍTULO 13. PROYECTO 9. APRENDAMOS A MANEJAR POTENCIÓMETROS CON ZUMBADORES 13.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 13.2 MONTAJE. 13.3 PROGRAMACIÓN 13.4 EJECUCIÓN. CAPÍTULO 14. PROYECTO 10. APRENDAMOS A MANEJAR SENSORES DE LUZ (LDR). 14.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 14.2 MONTAJE. 14.3 PROGRAMACIÓN 14.4 EJECUCIÓN. CAPÍTULO 15. PROYECTO 11. APRENDAMOS A MANEJAR SENSORES DE MOVIMIENTO (PIR) 15.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 15.2 MONTAJE. 15.3 PROGRAMACIÓN 15.4 EJECUCIÓN. CAPÍTULO 16. PROYECTO 12. APRENDAMOS A MANEJAR SENSORES DE SONIDO 16.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 16.2 MONTAJE. © RA-MA ÍNDICE 17 16.3 PROGRAMACIÓN 16.4 EJECUCIÓN. CAPÍTULO 17. PROYECTO 13. APRENDAMOS A MANEJAR SENSORES DE AGUA 17.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 17.2 MONTAJE. 17.3 PROGRAMACIÓN 17.4 EJECUCIÓN. CAPÍTULO 18. PROYECTO 14. APRENDAMOS A MANEJAR SENSORES ULTRASONIDO 18.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 18.2 MONTAJE. 18.3 PROGRAMACIÓN 18.4 EJECUCIÓN. CAPÍTULO 19. PROYECTO 15. APRENDAMOS A MANEJAR SENSORES DE TEMPERATURA Y HUMEDAD. 19.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 19.2 MONTAJE. 19.3 PROGRAMACIÓN 19.4 EJECUCIÓN. CAPÍTULO 20. PROYECTO 16. APRENDAMOS A MANEJAR SENSORES DE INCLINACIÓN. 20.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 20.2 MONTAJE. 20.3 PROGRAMACIÓN 20.4 EJECUCIÓN. CAPÍTULO 21. PROYECTO 17. APRENDAMOS A MANEJAR SIMULTÁNEAMENTE VARIOS SENSORES 21.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 21.2 MONTAJE. 21.3 PROGRAMACIÓN 21.4 EJECUCIÓN. CAPÍTULO 22. PROYECTO 18. APRENDAMOS A MANEJAR TRANSISTORES. 22.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 22.2 MONTAJE. 22.3 PROGRAMACIÓN 22.4 EJECUCIÓN. CAPÍTULO 23. PROYECTO 19. APRENDAMOS A MANEJAR PANTALLAS LCD 23.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 23.2 MONTAJE. 23.3 PROGRAMACIÓN 23.4 EJECUCIÓN. CAPÍTULO 24. PROYECTO 20. APRENDAMOS A MANEJAR PANTALLAS LCD JUNTO CON POTENCIÓMETROS Y LED. 24.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 24.2 MONTAJE. 24.3 PROGRAMACIÓN 24.4 EJECUCIÓN. CAPÍTULO 25. PROYECTO 21. APRENDAMOS A MANEJAR SENSORES JUNTO CON PANTALLA LCD. 25.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 25.2 MONTAJE. 25.3 PROGRAMACIÓN 25.4 EJECUCIÓN. CAPÍTULO 26. PROYECTO 22. APRENDAMOS A MANEJAR MOTORES PASO A PASO 26.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 26.2 MONTAJE. 26.3 PROGRAMACIÓN 26.4 EJECUCIÓN. CAPÍTULO 27. PROYECTO 23. APRENDAMOS A MANEJAR MOTORES DC. 27.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 27.2 MONTAJE. 27.3 PROGRAMACIÓN 27.4 EJECUCIÓN. CAPÍTULO 28. PROYECTO 24. APRENDAMOS A MANEJAR MOTORES DC CON POTENCIÓMETROS 28.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 28.2 MONTAJE. 28.3 PROGRAMACIÓN 28.4 EJECUCIÓN. CAPÍTULO 29. PROYECTO 25. APRENDAMOS A MANEJAR SERVOMOTORES. 29.1 COMPONENTES ELECTRÓNICOS 29.2 MONTAJE. 29.3 PROGRAMACIÓN 29.4 EJECUCIÓN. ANEXOS. GUÍA DE ERRORES COMUNES UNIDADES DE MEDIDA DE LA INFORMACIÓN. TABLA INSTRUCCIONES ARDUINO GLOSARIO. MATERIAL ADICIONAL.
