Investigación tecnología Arduino

Papelera automática optimizada con Arduino

• ¿Qué es el Arduino?

Arduino es una plataforma de desarrollo basada en una placa electrónica de hardware libre que incorpora un micro controlador re-programable y una serie de pines hembra, los que permiten establecer conexiones entre el micro controlador y los diferentes sensores y actuadores de una manera muy sencilla.

• ¿Cómo se programa el Arduino?

Arduino es la programación de un micro controlador

Para programar Arduino consiste en traducir a líneas de código las tareas automatizadas que queremos hacer leyendo de los sensores y en función de las condiciones del entorno programar la interacción con el mundo exterior mediante unos actuadores.

Un programa de Arduino se denomina sketch o proyecto y tiene la extensión .ino.

Se conecta el Board al equipo y se configura las herramientas

Se define el puerto, de esto dependerá que la tarjeta pueda comunicarse a la computadora.

• Funcionamiento 

Este contenedor de basura se abre y cierra su tapa si detecta un objeto delante de él. Solo necesita traer la basura y se abrirá automáticamente, y para cerrarse solo necesita alejar el objeto del sensor, ocasionando con un leve retraso para cerrarse.

• Arduino UNO

Es una placa de micro controlador basada en ATmega328P. Tiene 14 pines de entrada / salida digital (de los cuales 6 se pueden usar como salidas PWM), 6 entradas analógicas, un cristal de cuarzo de 16 MHz, una conexión USB, un conector de alimentación, un encabezado ICSP y un botón de reinicio.

• Programación 

El Arduino esta programado de forma que si algo cruza en un rango de 50 cm, el servo va a 50 grados y golpea la tapa superior del contenedor, de modo que la tapa superior se abra, espere tres segundos, luego gira automáticamente a 160 grados y, por lo tanto, la tapa superior se cierra. Link para descargar el codigo.

• Servomotor

Servomotores de rotación continua: se caracterizan por ser capaces de girar 360 grados, es decir, una rotación completa. Su funcionamiento es similar al de un motor convencional, pero con las características propias de un servo. Esto quiere decir que podemos controlar su posición y velocidad de giro en un momento dado.

• Programación

Estos motores funcionan con una señal PWM, con un pulso de trabajo entre 1 ms y 2 ms y con un periodo de 20 ms (50 Hz). ¿Qué quiere decir todo esto? Este dato nos indica la velocidad máxima a la que podemos mover el servomotor con Arduino. Solo podremos cambiar de posición cada 20 ms. Esto dependerá del tipo y marca de nuestro servo.

Todos deben tener 3 cables. Uno irá a tierra, otro a la alimentación de 5 Voltios y el tercero a un pin PWM. También puedes utilizar un shield para controlar servomotores, como el de Adafruit.

• Sensor de ultrasonido HCSR04

El sensor HC-SR04 te permite medir distancia mediante ultrasonido es un sensor de distancia de bajo costo que utiliza ultrasonido para determinar la distancia de un objeto en un rango de 2 a 450 cm posee dos transductores: un emisor y un receptor piezoeléctricos, además de la electrónica necesaria para su operación.

El funcionamiento del sensor es el siguiente: el emisor piezoeléctrico emite 8 pulsos de ultrasonido(40KHz) luego de recibir la orden en el pin TRIG, las ondas de sonido viajan en el aire y rebotan al encontrar un objeto, el sonido de rebote es detectado por el receptor piezoeléctrico, luego el pin ECHO cambia a Alto (5V) por un tiempo igual al que demoró la onda desde que fue emitida hasta que fue detectada, el tiempo del pulso ECO es medido por el micro controlador y así se puede calcular la distancia al objeto.

• Programación

Primero se configura los pines y la comunicación serial a 9800 baudios en el bucle void loop() se envía un pulso de 10us al Trigger del sensor, se recibe el pulso de respuesta del sensor por el pin echo, para medir el pulso se usa la función pulse In(pin, value) la variable t, tiene el tiempo que dura en llegar el eco del ultrasonido, se calcula la distancia entre el sensor ultrasonido y el objeto donde la velocidad es la velocidad del sonido 340m/s, pero se usaran las unidades en cm/us se trabajara con centímetros y micro segundos, tiempo es el tiempo que demora en llegar el ultrasonido al objeto y regresar al sensor, y la distancia recorrida es dos veces la distancia hacia el objeto.

• Servo Brazos 

Es un objeto plástico que se coloca en un servomotor para que al rotar pueda levantar la tapa.

CIRCUITO DEL CONTENEDOR DE DESECHOS OPTIMIZADO CON ARDUINO

Juan Asdrubal Gutierrez Gonzalez

Kevin Leandro Suaza Palencia

Brayan Camilo Moreno Torres

Juan Carlos Espinosa Lozano