PRIMER TUTORIAL DE SIMULACIÓN DE ARDUINO CON PROTEUS
Presentación
Este tutorial intenta ser una forma de acercarse al diseño y desarrollo de
proyectos, basados en simulación de Arduino en Proteus, para aquellos
estudiantes y docentes que nunca han trabajado con él, por lo tanto el lector
debe poseen lo básico
acerca de programación y electrónica, si eres un usuario avanzado de esta plataforma no te
aportará nada nuevo (sólo te servirá para repasar conceptos básicos).
Se ha incluido mucha información existente del Internet y textos manuales
para centrarse en los aspectos más básicos de programación de Arduino y diseño
de circuitos en Proteus, respaldándonos con la información obtenida a través de
la fuente http://www.arduino.cc y manuales basados en ella, pero algo más
estructurado.
¿Qué es Arduino?
Arduino es una plataforma de desarrollo basada en una placa electrónica de hardware libre que incorpora un microcontrolador re-programable y una serie de pines de conexión. Estos permiten establecer conexiones entre el microcontrolador y los diferentes sensores y actuadores de una manera mas sencilla.
Partes principales de la placa Arduino
Las características generales de un Arduino UNO
VIN: se trata de la fuente tensión de entrada alimentada al arduino.voltaje de salida 5V: fuente de tensión regulada para alimentar los componentes electrónicos
GND: pines de tierra.Voltaje de salida 3.3V: fuente de tensión regulada con un consumo máximo de corriente de 50mA.
Pin 2 y 3: Interrupciones externas. Se trata de pines encargados de interrumpir el programa secuencial establecido por el usuario.Pin 0: Transmisión de dato (RX) y 1 Recepción de dato (TX), de datos serie TTL.
Pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK): Estos pines son de apoyo a la comunicación SPI.Pin 3, 5, 6, 9, 10 y 11. PWM: (modulación por ancho de pulso). Constituyen 8 bits de salida PWM (es decir 0 a 256 estados) con la función analogWrite().
A0 a A5: Cada una de las cuales ofrecen 10 bits de resolución (es decir, 0 a 1024 estados o 0.0049 voltios (4.9mV) por unidad. ). Con la función analogRead(pin).Pin 13: Hay un LED conectado al pin digital
Lenguaje de programación
El lenguaje puede ampliarse a través de
librerías de C++, es el encargado de realizar los procesos lógicos y matemáticos
dentro de la placa, además de controlar y gestionar los recursos de cada uno de
los componentes externos conectados a la misma.
void setup()
Es la parte
encargada de recoger la configuración. se invoca una sola vez cuando el
programa empieza. Se utiliza para inicializar los modos de trabajo de los
pines.
Estructura de
una programación
PinMode()
Sirve para
configurar un pin específico el cual se comporta como entrada o salida.
DigitalWrite()
Si el pin se ha configurado
como OUTPUT con pinMode(), su voltaje se establecerá en el valor
correspondiente: 5V (o 3.3V en placas de 3.3V) para HIGH, 0V (tierra) para LOW.
Si el pin está
configurado como un INPUT, digitalWrite()habilitará (HIGH) o deshabilitará (LOW) el pullup interno en el pin de entrada. Se recomienda configurar
pinMode()a INPUT_PULLUPpara habilitar la resistencia pull-up interna. Consulte
el tutorial de Pines digitales para obtener más información.
void setup() {
PinMode(pin,MODO); // MODO= INPUT
o OUTPUT (entrada o salida)
} //Llaves{ }= las llaves definen el comienzo y el final de un bloque de instrucciones.
Void loop()
Es la que contienen el programa que se
ejecutará cíclicamente continuamente consecutivamente el código asignado.
void loop() {
digitalWrite(pin,ESTADO); //
ESTADO =HIGH o 1 (5v, alto)
delay(1000); //Espera un segundo (1000 ms) => 1s=1000ms
digitalWrite(pin,ESTADO); //
ESTADO =LOW o 0 (0v, bajo)
delay(1000); //El punto y coma debe usarse al final de cada instrucción
}
Nota: Comentarios
de línea(//---) comentario o ayuda comentario en párrafo(/*-------*/)
Llaves{ }:las llaves definen el comienzo y el final de un bloque
de instrucciones
Punto y coma(;): El punto y coma debe usarse al final de cada
instrucción
Variable: Una variable es una
forma de llamar y almacenar numérico para usarse después por el programa toda
variable debe ser declarado, esto significa definir el tipo de valor.
Byte: Almacena un valor
numérico de 8 bits sin puntos decimales tiene un rango 0 a 255.
Ejemplo
byte X=5 verdad
byte X=256 falso
int o entero: son tipos de datos que almacenan valor en 16 bits con un rango -32768 a 32768.
Proteus
Es un conjunto
de herramientas de software, que se utiliza principalmente para crear esquemas electrónicos,
simular circuitos, diseños de PCB y mostrar la placa en tres dimensiones.
Proteus ISIS
Es
utilizado por estudiantes y profesionales de ingeniería para crear esquemas y
simulaciones de diferentes circuitos electrónicos.
Área de trabajo
La
sección 1 es
una barra de herramientas que habría
visto en muchos, el primer icono para crear un nuevo diseño, el segundo para
abrir un diseño existente, el siguiente es para guardar el diseño, luego
aparecen algunas opciones de zoom y algunas otras herramientas que discutiremos
en los próximos tutoriales.
La
sección 2
tiene dos botones. P se usa para abrir la lista de componentes y E se usa para
propósitos de edición, como si quisiera editar las propiedades de cualquier
componente, luego simplemente haga clic en ese componente y luego haga clic en
E y se abrirán las propiedades de ese componente y podrá fácilmente editarlo.
La
Sección 3 barra
de herramientas colocada en vertical, tiene diferentes herramientas, que se
utilizan para diseñar circuitos, las discutiremos en detalle al final del
tutorial de hoy.
La
sección 4 es
la sección de control remoto de Proteus, ya que contiene cuatro botones, es
decir, reproducir, paso, pausa y parada. Para ejecutar la simulación, tenemos
que hacer clic en este botón de reproducción.
Selección de componentes en Proteus ISIS
Haga doble clic en este
componente RES y luego cierre esta ventana Seleccionar dispositivos .
Obtendrá estos componentes seleccionados en la sección Dispositivos, como se muestra en la siguiente figura:
Como
estamos diseñando un proyecto simple, hemos seleccionado solo cuatro
componentes, pero en proyectos complejos, tenemos una larga lista de
componentes en esta sección de Dispositivos y resulta bastante útil.
Entonces,
coloquemos estos componentes, uno por uno, en el área de trabajo central.
Simular
primer proyecto de electrónica en Proteus ISIS, circuito de electrónica en
proteus, diseño de circuitos en proteus, proyecto led en proteus puede arrastrarlos
y soltarlos O puede seleccionarlos haciendo clic y luego nuevamente haciendo
clic para colocarlos.
He
colocado estos componentes en el área de trabajo, como se muestra en la figura
del lado derecho.
Entonces,
ahora conectemos juntos usando cables y para eso, necesitamos hacer clic en el
terminal pin de cada componente.
He
combinado estos componentes electrónicos usando cables, como se muestra en la
siguiente figura:
