Diseño y construcción de una maqueta para el control semafórico con Arduino by FRANCISCO JAVIER TOLEDANO MORENO
Control de Semaforo con un arduino
El presente artículo completo lo puedes encontrar en el siguiente link: Diseño y construcción de una maqueta para el control semafórico con Arduino
Algunos de los materiales que utilizarán los puedes encontrar en nuestra tiena online Ferrustronix:
RESUMEN
El principal objetivo de este proyecto es la familiarización con Arduino, su implementación en el control de grupos de semáforos y la construcción de una maqueta que ejemplifique un sistema semafórico real.
Las fases del proyecto son las siguientes:
- Estudio en profundidad de la placa Arduino Uno.
- Diseño de un Grafcet para el control de tres semáforos de coches, uno peatonal con pulsador de puesta en marcha y display de cuenta atrás. Además de un sensor de barrera infrarrojo para la detección de coches por una de las vías con poco tránsito.
- Primer programa: control de un semáforo.
- Segundo programa: control de tres semáforos en secuencia.
- Tercer programa: control de tres semáforos de coches y un peatonal.
- Cuarto programa: añadir un display para la cuenta atrás del semáforo de peatones.
- Quinto programa: incluir el uso de la barrera de infrarrojos en el programa.
- Diseño del circuito electrónico a controlar con Arduino.
- Diseño de la placa de circuito impreso (PCB).
- Construcción y comprobación de la PCB.
INTRODUCCIÓN
El proyecto está basado en la utilización del hardware y software de Arduino. Éste es una plataforma de prototipos electrónica de código abierto (open-source) basada en hardware y software flexibles y relativamente fáciles de usar. Sus fabricantes publicitan a Arduino como una herramienta pensada para artistas, diseñadores y para cualquier interesado en crear objetos o entornos interactivos.
Arduino
Arduino (El modelo puede variar en la imagen)
Arduino consta de un microcontrolador ATmega de Armel. El hardware de Arduino no deja de ser una plataforma microcontroladora para computación física como otras muchas disponibles en el mercado. Las diferencias, en cambio, con otras tarjetas de programación radica en lo siguiente: bajo coste, su software se ejecuta en los sistemas operativos más extendidos (Windows, Linus y Macintosh), incorpora funciones específicas de Arduino que simplifican la programación, hardware modificable y extensible, y software de código abierto para su reprogramación por cualquier programador que lo desee.
Hay múltiples versiones de la placa Arduino. Entre ellas se encuentran algunas muy interesantes como Arduino BT que contiene un módulo bluetooth para la comunicación y programación sin cables, Arduino Mini que es la placa más pequeña y Arduino Serial que usa RS232 como interfaz con el ordenador para programación y comunicación.
Arduino es una herramienta a tener en cuenta por su versatilidad y bajo coste en uso industrial. Es muy útil en aquellas situaciones en las que se necesita controlar un sistema o producto del que se van a fabricar un pequeño número de unidades. En esta situación el ingeniero no necesita emplearse en el diseño electrónico de la tarjeta de control del microcontrolador a utilizar, pues ya viene diseñada y lista para cargar tu programa.
Su uso se puede extender al control de procesos en industrias reducidas adaptando el valor de tensión de las entradas y salidas con el uso de etapas de optoacopladores. A la hora de usar un sensor nos permite su linealización interna dando lugar a la optimización de la recogida de datos y la consecuente reducción de coste en transductores electrónicos.
Arduino Ethernet Shield
Ethernet Shield W5100
La Arduino Ethernet Shield permite a una placa Arduino conectarse a internet. Está basada en el chip ethernet Wiznet W5100. El Wiznet W5100 provee de una pila de red IP capaz de TCP y UDP. Soporta hasta cuatro conexiones de sockets simultáneas. Usa la librería Ethernet para escribir programas que se conecten a internet usando la shield.
Por favor notar que el actual diseño de la ethernet shield no es compatible con el Arduino Mega.
La ethernet shield dispone de unos conectores que permiten conectar a su vez otras placas encima y apilarlas sobre la placa Arduino. Arduino usa los pines digitales 10, 11, 12, y 13 (SPI) para comunicarse con el W5100 en la ethernet shield. Estos pines no pueden ser usados para e/s genéricas. La shield provee un conector ethernet estándar RJ45 El botón de reset en la shield resetea ambos, el W5100 y la placa Arduino.
La shield contiene un número de LEDs para información:
- PWR: indica que la placa y la shield están alimentadas
- LINK: indica la presencia de un enlace de red y parpadea cuando la shield envía o recibe datos
- FULLD: indica que la conexión de red es full duplex
- 100M: indica la presencia de una conexión de red de 100 Mb/s (de forma opuesta a una de 0Mb/s)
- RX: parpadea cuando la shield recibe datos
- TX: parpadea cuando la shield envía datos
- COLL: parpadea cuando se detectan colisiones en la red
El jumper soldado marcado como “INT” puede ser conectado para permitir a la placa Arduino recibir notificaciones de eventos por interrupción desde el W5100, pero esto no está soportado por la librería Ethernet. El jumper conecta el pin INT del W5100 al pin digital 2 de Arduino.
El slot SD en la shield no está soportado por el software Arduino. En la figura 2.7.3 podemos ver el aspecto de esta placa.
BIBLIOGRAFÍA
Toledano Moreno, F. J. (2012). Diseño y construcción de una maqueta para el control semafórico con Arduino.
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