Introducción a Arduino

Desde la Secretaria Técnica invitamos a participar en el siguiente curso: 

Introducción a Arduino

Clases: 12 clases de 3 hs c/u de 17:30 a 20:30 hs.

Días que se cursa: lunes 2, 9, 23, 30 de agosto; 6, 13, 20, 27 de septiembre; 4, 18, 25 de octubre y 1 de noviembre.

Modalidad: a distancia (requiere conectarse a la plataforma Zoom en los días y horarios indicados precedentemente).

Docente: Ing. Federico D ´Angiolo

La capacitación es:

• Sin cargo para afiliados y su grupo familiar directo.
• Sin cargo para encuadrados con convenio CePETel.
• Con cargo al universo no contemplado en los anteriores.

Informes: enviar correo a tecnico@cepetel.org.ar

Inscripción (hasta el 29 de julio): ingresar al formulario (se solicita utilizar una cuenta de correo personal) 

Objetivos

Que los participantes:

• Comprendan los conceptos, evolución, modelos y aplicaciones de sistemas basados en Arduino.
• Conozcan la programación de microcontroladores mediante sistemas basados en Arduino.
• Adquieran conceptos básicos de sensores, actuadores, módulos de comunicaciones y robótica con aplicaciones en la industria.
• Conozcan los componentes y las funciones de los módulos y las aplicaciones de Arduino.
• Interpreten y aprendan el vínculo entre Software, Firmware y Hardware.
• Adquieran las bases y herramientas suficientes para desempeñarse mejor y más activamente en sus respectivas áreas de trabajo y/o en la interacción con otras áreas de gestión de las telecomunicaciones y aplicaciones en segmentos verticales como industrias varias.

Programa

Unidad 0: Introducción a Sistemas Embebidos

– ¿Qué es un Sistema Embebido? Relación entre Sistemas Embebidos y Arduino.

– Conceptos de Software y Hardware Libre.

– ¿Qué es Arduino?, descripción de placas: Arduino UNO, pines de I/O digitales y analógicos.

– Instalación de I.D.E. Diferentes modelos de placas: Arduino Uno, Mini, Nano, Mega, Due, STM32, ESP8266/ESP32.

Unidad 1: Introducción a Programación mediante Arduino

– Configuración y puesta en marcha. Primer programa en Arduino, funciones setup() y loop().

– Instrucciones pinMode() y digitalWrite(). Manejo del led on-board. Función delay().

– Variables: tipos de variables, rango, signo, definición, asignación.

– Uso de variables en el sketch. Ambito de las variables: variables locales y globales.

– Desbordamiento de variables. Operaciones matemáticas.

– Limitaciones de la función delay(). Funciones millis() y micros().

– Técnicas para optimización de memoria y tiempos de ejecución. 

Unidad 2: Herramientas de programación para Arduino

– Directiva de pre-procesamiento #define, ventajas de su uso.

– Iteración, sentencia for(), autoincremento y autodecremento. 

– Control de flujo: sentencia if, else. Toma de decisiones. 

-Manejo de leds a través de un pulsador.

– Eliminación por software del efecto rebote (debounce) en pulsadores. Sentencia while()

Unidad 3: Hardware básico para interacción con Arduino

– Uso de simulador on-line (TINKERCAD). 

– Descripción del protoboard, conexionado. Ejemplo de semáforo con leds.

– Entradas digitales: concepto de PULL-UP (pull-up externo e interno).

– Utilización del monitor por puerto serie como herramienta de depuración de código (debugging), función Serial.print(), velocidad de comunicación.

– Diferencia entre señales digitales y analógicas. Lectura de entradas analógicas.

Unidad 4: Interacción entre Sensores y Arduino.

– Fotoresistencia (LDR), lectura analógica de nivel de iluminación.

– Descripción y uso del sensor de temperatura digital DS18B20. Sensor de humedad DHT11.

– Lectura de temperatura mediante sensor analógico (LM35). Referencia interna del conversor A/D, cambio de rango. Velocidad de conversión. Búsqueda de librerías en la web e instalación.

– Conexionado de un potenciómetro, lectura de tensión, detección de máximos, mínimos y promedio de una señal analógica. Operadores lógicos and, or, not y xor.

– Sensor ultrasónico tipo HC-SR04, medición de distancia. Implementación de un sistema de estacionamiento mediante sensor ultrasónico y led RGB. 

Unidad 5:  Interacción entre Actuadores y Arduino.

– Salidas PWM, control de brillo de led. Manejo de leds RGB, efecto «fade».

– Manejo de servos. Librería Servo.

– Puente H: Manejo de motor paso a paso.

Unidad 6: Visualización mediante salidas de Arduino.

– Display de 7 segmentos, técnica de multiplexado.

– Display matricial 8×8. Librería LedControl.

– Conexionado del módulo. Asignación de pines, Funciones de la librería shutdown(), setIntensity(), clearDisplay(), setLed(), setRow(), setColumn()

– Automatización de procesos, implementación de un semáforo utilizando técnica de barrido de arrays.

– Implementación de display matricial de ascensor.

– Variables con índice o localizador (arrays), definición. Implementación de efectos de luces con múltiples leds. Ciclos for anidados. Generación de sonidos, función tone() y notone(). 

Unidad 7: Módulos de Comunicaciones

– Interfaz I²C. Dispositivos I²C: Display LCD, reloj en tiempo real DS3231. Identificación de dispositivos I²C y conexionado.

– Conexión de múltiples módulos en “cascada”. Programación de caracteres y símbolos en Display LCD. 

– Interfaz 1-Wire: Sensor DS18B20.

Unidad 8: Concepto de Interrupción.

– Concepto de interrupción. Interrupciones en Arduino: Prioridad de las interrupciones

– Interrupción externa, configuración de flanco de disparo.

– Medidor de RPM utilizando pin de interrupción externa.

– Interrupción periódica, ventajas del uso de interrupciones periódicas en la programación. Cálculo de período entre interrupciones periódicas, overlapping.

– Medición de tiempo de ejecución de instrucciones.

– Implementación de procesos secuenciales e independientes utilizando interrupciones periódicas.

Unidad 9: Integración de Conceptos

– Desarrollo de Proyecto final integrando conceptos de sensores, actuadores y comunicaciones

Acerca del docente

Federico D ´Angiolo es Ingeniero en Electrónica egresado de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires.

En la actividad independiente ha trabajado en el área de Sistemas Embebidos e IoT; análisis, desarrollo y asesoramiento en arquitecturas de 8 y 32 bits, especialmente en ARM; Desarrollo de Fuentes Conmutadas para aplicaciones específicas; Desarrollo de PCB para circuitos digitales y analógicos; Desarrollo de algoritmos de Machine Learning en Python. En la CONAE-FIUBA participó en el Diseño y modelado del bus de potencia del instrumento SAR para el satélite SAOCOM; efectuando el análisis de EMC y Diseño de un filtro para atenuar la interferencia conducida (trabajo que fue evaluado como Tesis de Grado). También se desempeño en el diseño y simulación de un controlador para SMPS (Flyback), tarea que fuera solicitada exclusivamente por CONAE para el satélite SAOCOM.

En la docencia es Ayudante Primero en la  FIUBA, Universidad de Buenos Aires en diseño e implementación de equipos de potencia en la asignatura Diseño de Circuitos Electrónicos. También es Profesor Asociado, UNDAV,Universidad Nacional de Avellaneda en Investigación y enseñanza en el área de Sistemas Embebidos utilizando arquitecturas ARM. Durante los meses de abril y mayo del corriente año dictó de manera virtual el curso de Inteligencia Artificial, Robótica e Impresoras 3D y 4 D.