Tutorial 2: Encender y apagar un LED utilizando un botón pulsador.

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Objetivo General

Encender y apagar un LED utilizando un botón pulsador que envié una señal que Arduino registre y  decida si encender o apagar el LED.

Materiales

1 Arduino Uno.

1 Cable AB.

1 LED.

1 Botón Pulsador.

1 Resistencia 220 ohm.

1 Resistencia 10k ohm

Cables de conexión.

En esta práctica se empleará un botón pulsador como elemento sensor, que nos indicara a través del tacto del dedo sobre el botón si este está activado.  La medición sobre el botón va enviar una señal Arduino la cual va a reconocer:

1- Si está activado el botón se encenderá el LED

2- Cuando soltamos el dedo del pulsador y lo desactivamos, Arduino sabrá que se ha liberado el botón y mandara una señal para que el LED se apague.

Antes de comenzar con el desarrollo de la práctica, debemos saber cómo se determina el valor de una resistencia eléctrica. La resistencia, es cualquier elemento localizado en el paso de la corriente eléctrica y que causa oposición a que esta fluya. Las resistencias se representan con la letra R y se miden en ohm (Ω). Para obtener el valor de una resistencia usaremos la siguiente tabla:

tabla1

Y en el caso que sean 5 bandas usaremos la siguiente tabla.

tabla2

Como ejemplo, vamos a determinar la resistencia de la siguiente resistencia

res

En la anterior imagen podemos apreciar que existen 4 bandas, café, negro, naranja y dorada, las 3 cercanas determinan la resistencia de la siguiente manera:

  • La primera banda es café por lo que su valor es 1.
  • La segunda banda es negra por lo que su valor es 0.
  • La última banda, en este caso la tercera (naranja) es el multiplicador, la cual vale x1000Ω.
  • Se unen los valores 1 y 2, nos quedaría 10.
  • El valor anterior (10) se multiplica por el multiplicador que vale x1000, por lo tanto 10×1000=10,000Ω, el cual es el valor resistivo que ofrece el componente.

Respecto a la tolerancia, esta se refiere al error máximo que una resistencia tiene respecto a su valor nominal, esto quiere decir que una resistencia puede tener un valor nominal determinado por sus bandas impresas, y sin embargo su valor real podría variar respecto al porcentaje marcado por la tolerancia. En este caso la tolerancia está dada por la banda dorada ±5% ó ±0.05, por lo que multiplicamos el valor resistivo anterior por la tolerancia, esto es 10,000 Ωx±0.05 que nos daría ±500, valor que restaríamos y sumaríamos al valor resistivo de las otras bandas (10,000 Ω), por lo que el valor resistivo real sería de entre 9500 y 10500 Ω. Si queremos comprobar que nuestra medición ha sido correcta, utilizamos el multímetro, ponemos la llave selectora en Ω, escogemos el rango correcto (cualquiera si no sabes cual poner) y conectamos las puntas de los cables del multímetro a las puntas del resistor.

Montaje de la práctica.

l2

Teniendo la simulación de conexión podemos guiarnos de ella para armar nuestro circuito en nuestra Breadboard, debemos tener cuidado de conectar de forma correcta cada uno de los componentes revisar que el led esté conectado correctamente, su ánodo a la resistencia y luego al Arduino, y su cátodo a GND, en este caso utilizamos la línea de debajo de la Breadboard que está conectada toda la línea horizontal tal y como vemos en la imagen la sombra verde, para poder conectar todos los GND en uno solo y luego enviar únicamente 1 cable al Arduino. Luego el pulsador está conectado a una resistencia a GND y a un pin digital y también a los 5v de Arduino.

También debemos fijarnos en las resistencias, la resistencia de 220 ohm es para el led, y la resistencia de 10k ohm es para el pulsador.

Paso-2: Programando en el IDE de Arduino.

Conectamos nuestro Arduino  a la computadora y abrimos el IDE de  Arduino y seleccionamos el puerto COM en el que se encuentra conectado.2-1

Se empieza a realizar el código:

Inicialmente debemos darle un nombre de qué es lo que estamos desarrollando a través del símbolo //, podemos colocar el título de la práctica o del programa en sí. También se puede utilizar como comentarios dentro del programa.

Se declaran las variables. En la práctica se declaran de tipo constante, una variable que no cambiara durante el desarrollo del programa, su comando es const, además se debe especificar qué tipo de datos de la contante, en este caso será entero y su comando es int, luego se le da el nombre de la variable; en la tarjeta Arduino se coloca el ánodo en el pin 10 la variable se le asignara el valor de 10. También se declara la variable botón en el pin 4 y una variable entero val igual a cero (0), la diferencia de las demás variables ella no será constante va a variar entre 0 y 1, en función de si el botón está presionado o no.

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Se define si la variable declarada son de tipo entrada o de salida, para eso se utiliza el comando void setup (), se abre corchete para saber qué es lo que contiene ese comando y al finalizar el comando cierro corchete. Internamente del corchete se declarara que la variable LED es de salida, esto se realiza a través del comando pinMode, este a su vez necesita como argumento la variable y el tipo de señal de la misma, es decir pinMode(led,OUTPUT); en la que OUTPUT nos indica que la señal saldrá del pin 13 permitiendo encender el LED. Para definir el botón pulsador lo importante de llegar a un pin 7, en el vamos a definir en la programación en vez de ser un OUTPUT es un INTPUT, cada vez que el reciba en ese INPUT él va a tomar una acción; la cual es decirle al Arduino que tome una señal digital en el pin 13 y me encienda el LED, su comando será pinMode(pulsador,INPUT).

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Luego de definir las variables, se procede a realizar la estructura del código a través del comando void loop (), de igual manera se abre corchete y se cierra luego de terminar su cumplimiento. Internamente del corchete se establecerá las instrucciones que ejecutara Arduino continuamente. Se utilizara la variable val la cual leerá digitalmente lo que sucede con pin 7 (botón), su comando seria digitalRead(pulsador), él nos permite leer si existe una señal o no. Nos quedaría entonces val=digitalRead(pulsador).

Dentro de la práctica nos permite introducir otra estructura de programación la cual es if, la que significa “si” en español. La estructura if es un condicional que nos permite decir en función del valor de la variable val, si este es alto (HIGH=1) o si es bajo (LOW=0). Para que el LED se pueda encender se utilizara el comando digitalWrite, esta condición estará dentro de la estructura de programación if, su comando seria digitalWrite(led,HIGH), Para que el LED pueda apagarse se utilizara el mismo comando digitalWrite pero indicándole esta vez una señal baja LOW, finalmente el comando se determinara como digitalWrite (led, LOW) para que Arduino entienda que no debe encender el LED debemos decirle de lo contrario apague el LED, para eso se utiliza el comando else. El entenderá que si no se cumple la primera estructura la cual es encender el LED al tener contacto con el botón simplemente apagara el LED.

Al terminar el desarrollo del programa se debe compilar para verificar si existen errores dentro del código. Luego si no existen errores se debe cargar el código en la tarjeta Arduino para que ella pueda ejecutarlo.

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Conclusión.

En esta práctica hemos ido más allá de que nos encienda y apague un LED a través de un lenguaje de programación y herramientas electrónicas, nosotros mismos tomamos la decisión de prender y apagar el LED a través de un botón pulsador. Conocimos nuevos comando dentro del código IDE del Arduino y se utilizaron nuevos materiales para llevar a cabo dicha práctica.

Descarga la version en pdf: Tutorial 2 Led con pulsador PDF

Descarga el código de arduino: tutorial-2

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