Guía 4
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1. Para el caso del Shield de arduino presente en el laboratorio este contiene una pantalla LCD Hitachi HD44780U de 2 filas por 16 columnas y 5 botones adjuntos a la entrada anal gica AO LCD Contrast Potentiometer ICSF LCD Keypad Shield COo nom 6 anime ORO O VIN Al A2 A3 MA y EAA ra Aiit Sannaa OOOHOO 5 Keys connect to Analog Input Pin0 Figura 2 Shield de pantalla LCD para Arduino La conexi n de los pines al n cleo de Arduino se resume en la siguiente tabla PIN Funci n Analog 0 Botones select up right down y left Digital 4 DB4 Digital 5 DB5 Digital 6 DB6 Digital 7 DB7 Digital 8 RS Datos o Se al de selecci n digital Digital 9 Habilitador Enable Digital 10 Control de luz trasera Backlit Control Tabla 1 Conexiones de los pines del Shield LCD al n cleo Arduino Un Shield para arduino es una tarjeta que se conecta a los pines del n cleo y le brinda otras funcionalidades por ejemplo pantalla LCD comunicaci n Ethernet control de motores DC y Paso entre otros 14 Interfaces y Perif ricos Gu a 4 Procedimiento Parte Botones Pulsadores 1 Inicie el entorno de desarrollo de Arduino y dentro de este digite y guarde el siguiente c digo Sketch para el control de botones pulsadores include lt phi_interfaces h gt Incluyendo librer a para control de teclados define btn_a 2 Idefiniendo los pines en que estar2. Interfaces y Perif ricos Gu a 4 1 Facultad Ingenier a mn Electr nica Escuela Asignatura Interfaces y Perif ricos Tema Manejo de pantallas LCD botones y teclados Objetivos Espec ficos 1 Realizar Interfaces con Arduino haciendo uso de dispositivos de entrada como botones y teclados 2 Realizar Interfaces con Arduino haciendo uso de dispositivos de salida como Pantalla LCD 3 Desarrollar aplicaciones mediante sketches Material y Equipo No Cantidad Descripci n 1 1 Una computadora con sistema operativo Windows y con el programa Arduino IDE instalados 2 1 Cable USB tipo A hacia tipo B 3 1 Tarjeta Arduino UNO R2 o R3 4 3 Resistencias de 4 7KQ 5 3 Pulsadores 6 1 Shield LCD 16x2 7 1 Teclado matricial de 4x4 8 1 Breadboard 9 1 Pinza 10 1 Cortadora 11 varios Cables UTP Introducci n Te rica Phi_interfaces es la primera y nica librer a de c digo abierto Arduino que maneja todos los dispositivos de entrada para Arduino tales como pulsadores teclados matriciales codificadores rotatorios botones anal gicos incluso la comunicaci n por medio de Bluetooth con tel fonos inteligentes todo ello bajo un marco com n Vea la figura 1 para tener una idea del concepto Por el momento la librer a contiene clases para los botones teclados matriciales botones anal gicos codificadores rotatorios pantallas de teclados LCD seriales o entradas de tel
3. n Complementaria e Investigue c mo se puede hacer lectura de botones de forma serial utilizando la librer a Phi_interfaces e El Shield tiene integrados 5 botones que son le dos desde una sola entrada anal gica investigue c mo es la conexi n del circuito necesario para hacer esto Bibliograf a e Referencia en l nea del lenguaje http arduino cc en Reference HomePage e Massimo Banzi Getting started with Arduino O Reilly Media Make Publisher Marzo 2009 ISBN 978 0 596 15551 3 e Creador de Librer a Phi_interfaces http liudr wordpress com 2012 01 25 phi_interfaces library 1 0 released 10 Interfaces y Perif ricos Gu a 4 Hoja de cotejo 4 Gu a 4 Manejo de Pantallas y Teclados Alumno Maquina No docente GL Fecha G EVALUACION 1 4 5 7 8 10 Nota CONOCIMIENTO 25 Conocimiento Conocimiento y Conocimiento deficiente de los explicaci n completo y fundamentos incompleta de los explicaci n clara te ricos fundamentos de los te ricos fundamentos te ricos APLICACI N DEL 70 No Termin Termin Termin CONOCIMIENTO completamente el completamente el completamente el programa y programa pero los programa con sus coment mal el comentarios no comentarios c digo 30 estaban del todo correctos PER correctos i 3 No realiz el El circuito circuito El circuito funcion correctamente funcion
4. fonos inteligentes o simuladas a trav s de teclados serie adem s existen formas muy f ciles de ampliar la interfaz para incluir otros dispositivos como teclados capacitivos 2 Interfaces y Perif ricos Gu a 4 controles remoto IR rat n PS 2 teclados teclados de pantalla t ctil escudos Ethernet etc Con esta librer a ya no tienen que buscar y aprender muchas librer as es decir una para cada tipo de insumo S lo tiene que insertar esta librer a y podr utilizar cualquiera de todos los dispositivos de entrada antes mencionado Dinerent input Figura 1 Librer a Phi_interfaces La librer a Phi_interfaces es de mucha ayuda para la construcci n de diversas aplicaciones donde se necesite la utilizaci n de los dispositivos de entrada antes mencionados Debido a que es una librer a ajena al fabricante de Arduino debe ser descargada de la p gina del creador y agregada a la carpeta donde se encuentra alojadas todas las librer as en nuestra computadora Para ello hay que seguir el siguiente procedimiento 1 Descargar la librer a desde la p gina del creador http liudr wordpress com 2012 01 25 phi_interfaces library 1 0 released 2 La librer a vendr comprimida por lo que hay que descomprimirla para poder utilizarla El archivo descomprimido es una carpeta con el nombre phi_interfaces esta carpeta debe ser copiada dentro de la carpeta de las librer as de Arduino ID la cual se encuentra dentro de la
5. 405 ACTITUD 2 5 Es un observador Participa Participa pasivo ocasionalmente o propositiva e lo hace integralmente en constantemente toda la pr ctica pero sin coordinarse con su compa ero Zag Es ordenado pero Hace un uso Hace un manejo no hace un uso adecuado de los responsable y adecuado de los recursos respeta adecuado de los recursos las pautas de recursos conforme seguridad pero es a pautas de desordenado seguridad e higiene TOTAL 100
6. Teclado Matricial 1 Cree un nuevo archivo desde el entorno de desarrollo Arduino digite y guarde el siguiente c digo Sketch para el control de teclados matriciales include lt phi_interfaces h gt Incluyendo librer a para control de teclados define btns_per_column 4 definiendo cantidad de botones por columna define btns_per_row4 definiendo cantidad de botones por fila char mappingl 1 2 3 A 4 5 6 B 7 8 9 C 0 D Esta es una lista con los nombres de cada bot n byte pins 2 3 4 5 6 7 8 9 pines de fila despu s pines de columna phi_matrix_keypads panel_keypad mapping pins btns_per_row btns_per_column void setup Serial begin 9600 configurando velocidad de transmisi n de puerto serial void loop char temp Ideclarando variable para almacenar el valor del bot n temp panel_keypad getKey Usando objeto phi_keypads para acceder al teclado if temp NO_KEY Serial write temp Enviando valor de bot n presionado al puerto serial Listado 2 Sketch para control de teclado matricial 2 Arme el circuito que se muestra a continuaci n dicho circuito servir para comprobar el funcionamiento del Sketch codificado en el numeral anterior 16 Interfaces y Perif ricos Gu a 4 Arduino Uno Figura 4 Diagrama de circuito para la parte II Teclado Matricial 3 Cargue el sketch codi
7. carpeta que usted accede para poder lanzar el Arduino IDE su ubicaci n exacta depender de donde usted la ubico despu s de haberlo descargado ya que recuerde que es un programa portable es decir no se necesita instalar para ser utilizado Ejemplo C Documents and Settings lAdministradorMMis documentos larduino 1 0 1 windowslarduino 1 0 Mibraries Para su uso con Linux deber copiar como super usuario o como administrador en la carpeta usr share arduino libraries y despu s dar permisos de archivo para lectura escritura al usuario de sistema a root y a otros Para cualquier consulta acerca de este procedimiento consulte con un manual de usuario de linux seg n la distribuci n que est utilizando Es decir que la carpeta de inter s donde necesitamos alojar la librer a descargada phi_interfaces es la carpeta de librer as libraries Con esta acci n la librer a ya podr ser incluida y utilizada la libreria en cualquier sketch simplemente agregando al inicio del sketch la l nea de c digo include lt phi_interfaces h gt Para el uso de dispositivos de salida como una pantalla LCD no es necesaria la descarga de ninguna librer a extra ya que el fabricante ha incluido una librer a para el control de LCD y para hacer uso de ella basta con agregar al inicio del sketch la l nea de c digo finclude Interfaces y Perif ricos Gu a 4 3 lt LiquidCrystal h gt Esto es en caso se posea una LCD de 2 l neas por 16 columnas suelta
8. ficado en el primer numeral compruebe su funcionamiento para ello deber abrir el monitor serial desde el entorno de desarrollo Arduino y observe lo que sucede en este cuando es presionado alguno de los botones del teclado matricial 4 Notifique a su instructor que ha terminado esta parte para su correspondiente revisi n y para continuar con la siguiente parte Parte IIl Pantallas de Cristal L quido LCD 1 Cree un nuevo archivo desde el entorno de desarrollo Arduino digite y guarde el siguiente c digo include lt LiquidCrystal h gt Hinclude lt phi_interfaces h gt define buttons_per_column 5 El pin anal gico tiene cinco botones con resistencias fdefine buttons _per_row 1 Hay un pin anal gico en uso byte keypad_type Analog_keypad char mapping 1 2 3 4 5 un teclado anal gico byte pins 0 Los n meros de pin son de entradas anal gicas int values 0 99 257 410 640 Se necesitan para incrementarse de forma mon tona II Estos valores son los que se miden en la entrada anal gica al presionarse los botones phi_analog_keypads panel_keypad mapping pins values buttons_per_row buttons _per_column multiple_button_input pad1 8panel_keypad LiquidCrystal Icd 8 9 4 5 6 7 Distribuci n de pines de pantalla con Arduino void setup Icd begin 16 2 Inicializa la librer a Icd setCursor 0 0 Ubica el cursor en la fila O columna O Icd print Presione botone
9. gico en uso 8 Interfaces y Perif ricos Gu a 4 byte keypad_type Analog_keypad char mapping 1 2 3 4 5 un teclado anal gico byte pins 0 Los numeros de pin son de entradas anal gicas int values 0 99 257 410 640 Se necesitan para incrementarse de forma mon tona Estos valores son los que se miden en la entrada analogica al presionarse los botones phi_analog_keypads panel_keypad mapping pins values buttons_per_row buttons _per_column multiple_button_input pad1 8panel_keypad Configuraci n de LCD RS Enable R W D4 D5 D6 D7 VSS VDD Vo 8 9 Gnd 4 5 6 7 Gnd Vcc Pot int BacklitPin 10 LiquidCrystal Icd 8 9 4 5 6 7 int conteo 0 declarando e inicializando variable void setup pinMode BacklitPin OUTPUT digitalWrite BacklitPin HIGH Icd begin 16 2 Configurando el numero columnas y filas de LCD Icd setCursor 3 0 coloca el cursor en columna 3 fila O Icd print BIENVENIDO Imprime mensaje en LCD Icd setCursor 4 1 coloca el cursor en columna 4 fila 1 Icd print YP UDB Imprime mensaje en LCD delay 2500 retardo antes de pasar a Loop Icd clear limpia la pantalla void loop char temp declarando variable para almacenar el valor del bot n temp panel_keypad getKey Usando objeto phi_button_groups para acceder al grupo de botones if temp 4 Si es LEFT digitalWrite BacklitPin HIGH Activa la lu
10. n Fdefine btn_b 3 conectados los botones Fdefine btn_c 4 define total_buttons 3 definiendo cantidad de botones a utilizar char mapping A B C Esta es una lista con los nombres de cada bot n byte pins btn_a btn_b btn_c Pines conectados a los 3 botones phi_button_groups my_btns mapping pins total_buttons void setup XK Serial begin 9600 configurando velocidad de transmisi n de puerto serial void loop X char temp Ideclarando variable para almacenar el valor del bot n temp my_btns getKey Usando objeto phi_button_groups para acceder al grupo de botones if temp NO_KEY Serial write temp Enviando valor de bot n presionado al puerto serial Listado 1 Sketch para control de botones pulsadores 2 Arme el circuito que se muestra a continuaci n dicho circuito servir para comprobar el funcionamiento del Sketch codificado en el numeral anterior Arduino Uno Figura 3 Diagrama de circuito para la parte Botones Interfaces y Perif ricos Gu a 4 5 3 Conecte el Arduino a la PC y cargue el sketch codificado en el primer numeral compruebe su funcionamiento para ello deber abrir el monitor serial desde el entorno de desarrollo Arduino y observe lo que sucede en este cuando es presionado alguno de los pulsadores 4 Notifique a su instructor que ha terminado esta parte para su correspondiente revisi n y para continuar con la siguiente parte Parte Il
11. s Imprime un mensaje simple void loop Icd setCursor 9 1 1 Mueve el cursor a Fila 1 y columna 9 Interfaces y Perif ricos Gu a 4 7 Icd print millis 1000 Despliega los segundos transcurridos desde el encendido Icd setCursor 0 1 byte temp panel_keypad getKey Usa el objeto phi_keypads para acceder al teclado if temp NO_KEY switch temp Dependiendo del bot n presionado se ejecuta la acci n case 1 Icd print RIGHT break case 2 Icd print UP break case 3 Icd print DOWN break case 4 Icd print LEFT break case 5 Icd print SELECT break delay 10 Listado 3 Uso de botones integrados en el Shield LCD con la librer a phi_interfaces 2 Conecte el LCD Shield a los pines del Arduino tenga cuidado que ning n pin quede fuera de los conectores 3 Conecte el cable USB al Arduino y descargue el programa y compruebe su funcionamiento Nota El bot n RST del Shield reinicia al Arduino y su programa 4 Despu s de haber comprobado el programa haga un nuevo Sketch y copie el siguiente programa Sketch para el control de LCD Incluyendo librerias a utilizar include lt LiquidCrystal h gt Hinclude lt phi_interfaces h gt define buttons_per_column 5 El pin anal gico tiene cinco botones con resistencias fdefine buttons _per_row 1 Hay un pin anal
12. z trasera if temp 5 Si es SELECT digitalWrite BacklitPin LOW Desactiva la luz trasera if temp 3 Si es DOWN conteo Icd clear if conteo lt 26 Icd setCursor 0 0 coloca el cursor en columna O fila O Icd print conteo Imprime mensaje en LCD else if conteo 26 Icd clear Limpiar LCD Icd setCursor 6 1 coloca el cursor en columna 6 fila 1 Interfaces y Perif ricos Gu a 4 9 Icd print conteo Imprime mensaje en LCD2 delay 15 else Icd setCursor 6 1 coloca el cursor en columna 6 fila 1 Icd print conteo Imprime mensaje en LCD if conteo gt 51 Icd clear Icd setCursor 4 0 coloca el cursor en columna 4 fila O Icd print Fin Imprime mensaje en LCD delay 15 conteo 0 Listado 4 Sketch para control de LCD 5 Cargue el sketch codificado en el anterior listado compruebe su funcionamiento para ello deber presionar varias veces el pulsador DOWN del Shield observe lo que sucede en la LCD tambi n presione SELECT y LEFT y cu l es su efecto 6 Notifique a su instructor que ha terminado esta parte para su correspondiente revisi n y evaluaci n final An lisis de Resultados e Qu funci n realiza la instrucci n Icd setCursor a b e Cu l es la funci n del que realiza Pin VO en el LCD e Se pueden agregar m s botones a otras entradas anal gicas Investigaci
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