Archive for the 'Arduino' Category

28
dic
13

Teclado I2C con chip PCF8574 y Arduino


En la anterior entrada he hablado de como convertir una pantalla LCD para comunicarse con nuestras placas Arduino a través del protocolo de comunicación I2C, la cual podéis ver aquí. Entonces decidí investigar acerca de como realizar un teclado I2C para poder trabajar con nuestro Arduino sin necesidad de utilizar un montón de pines digitales, que podremos utilizar para otros menesteres, y aunque no he encontrado mucha información he conseguido obtener un teclado I2C que funciona perfectamente para nuestros proyectos, pasando de emplear 8 pines digitales a sólo 2 pines de comunicación (SDA y SCL en nuestro Arduino). El teclado que he empleado para las pruebas ha sido un teclado de membrana muy económico como el de la imagen.

KEY4X4M01

Para ello usaremos el integrado PCF8574 y como hemos comentado anteriormente hay que tener en cuenta que se pueden encontrar dos tipos de integrados PCF8574, uno el PCF8574N y otro el PCF8574A, que se diferencian en el valor de la dirección del dispositivo que podemos asignar, aumentando así las posibilidades a la hora de crear más dispositivos I2C para trabajar con nuestras placas Arduino, os dejo unas imagenes de como poder seleccionar la dirección I2C para el dispositivo en cada uno de los integrados arriba mencionados y una tabla de referencia de direcciones para el PCF8574N según se conecten los pines A0, A1 y A2.

Direcciones diferentes PCF8574

Tabla referencia Direcciones I2C

En esta imagen podéis ver como cablear todos los componentes para poder convertir vuestro teclado matricial en un teclado I2C con el que poder trabajar perfectamente desde vuestro Arduino (yo he usado el integrado PCF8574N para las pruebas):

Conexion teclado a pcf8574

NOTA: Yo he optado por conectar los pines A0, A1 y A2 del PCF8574N a tierra, para así obtener como dirección del dispositivo I2C (en este caso el teclado de membrana) 0×20 (en valor hexadecimal).

Os pongo también el esquemático realizado en Eagle por si alguien lo entiende mejor:

Esquematico eagle Teclado I2C PCF8574

El ejemplo que he usado para realizar las pruebas es el siguiente:

/*Probando Teclado I2C con integrado PCF8574 y Arduino UNO*/

//Añadimos las librerias
#include <Wire.h>
#include <Keypad_I2C.h>
#include <Keypad.h>

//Indicamos el numero de filas
const byte FILAS = 4;
//Indicamos el numero de columnas
const byte COLUMNAS = 4; 

//Indicamos como queremos que nos devuelva el valor de la tecla pulsada
char teclas[FILAS][COLUMNAS] = {
{'1','2','3','A'},
{'4','5','6','B'},
{'7','8','9','C'},
{'*','0','#','D'}
};

//Indicamos los pines de configuracion de filas y columnas
byte PinsFilas[FILAS] = {0,1,2,3}; 
byte PinsColumnas[COLUMNAS] = {4,5,6,7};

//Indicamos la direccion I2C de nuestro dispositivo, se puede modificar dependiendo de las conexiones A0,A1 y A2
//Mirar datasheet PCF8574
int i2caddress = 0x20;

Keypad_I2C kpd = Keypad_I2C( makeKeymap(teclas), PinsFilas, PinsColumnas, FILAS, COLUMNAS, i2caddress );

void setup()
{
  Serial.begin(9600); //Iniciamos configuracion serie para ver las teclas pulsadas
  kpd.begin();  //Iniciamos el teclado
}

void loop()
{
  char tecla = kpd.getKey();  //Asignamos el valor devuelto por el teclado a la variable tecla
  //Mostramos el valor por el monitor serie
  if (tecla)
  {
    Serial.println(tecla);
  }
}

Aquí podéis ver una imagen del circuito montado y conectado al Arduino y además un ejemplo de la pulsación de las teclas a través del monitor Serie:

IMAG0028

Monitor Serie Teclado I2C PCF8574

Como siempre os dejo los archivos para que podáis hacer funcionar perfectamente este ejemplo: https://www.mediafire.com/?28b26tzosl6hrxi

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19
dic
13

Convertir una pantalla LCD a I2C con el chip PCF8574


En esta entrada os voy a enseñar como poder adaptar vuestras pantallas LCD a una pantalla que se comunique a través del protocolo I2C (empleando sólo dos pines SDA y SCL). En una anterior entrada hemos hablado de un módulo que permite realizar esta operación de manera sencilla y económica, pero y si queremos montarnos nuestro propio módulo, o asignar diferentes direcciones a dispositivos para nuestros proyectos porque hay varios dispositivos con la misma dirección y no podemos trabajar con ambos. Todo esto es muy sencillo gracias al integrado PCF8574, que es un expansor de entradas/salidas compatible con la mayoría de los microcontroladores existentes, que nos permite convertir una comunicación en paralelo con un dispositivo a una comunicación I2C, además de poder indicar la dirección que queremos asignar a este dispositivo I2C.

Aquí podéis ver el pinout del integrado PCF8574N:

Pinout PCF8574

Hay que tener en cuenta que se pueden encontrar dos tipos de integrados PCF8574, uno el PCF8574N y otro el PCF8574A, que se diferencian en el valor de la dirección del dispositivo que podemos asignar, aumentando así las posibilidades a la hora de crear más dispositivos I2C para trabajar con nuestras placas Arduino, os dejo unas imagenes de como poder seleccionar la dirección I2C para el dispositivo en cada uno de los integrados arriba mencionados y una tabla de referencia de direcciones para el PCF8574N según se conecten los pines A0, A1 y A2.

Direcciones diferentes PCF8574

Tabla referencia Direcciones I2C

Ahora vamos a ver como cablear nuestras pantalla LCD al integrado PCF8574 para conseguir una comunicación I2C entre nuestro Arduino y la pantalla LCD:

LCD I2C PCF8574

NOTA: Faltan por conectar las resistencias de pullup de 4.7K en las líneas SDA y SCL que van a nuestro Arduino.

Yo he optado por conectar los pines A0, A1 y A2 del PCF8574 a tierra, para así obtener como dirección del dispositivo I2C (en este caso la pantalla LCD) 0×20 (en valor hexadecimal).

Os pongo también el esquemático en Eagle por si alguien lo entiende mejor que con el Fritzing:

Esquemático eagle PCF8574 LCD

Os pongo el ejemplo que he usado para realizar las pruebas básicas de funcionamiento y con el que no he tenido ningún problema:

#include <Wire.h> 
#include <LCD_I2C.h>

LCD_I2C lcd(0x20,16,2);  //Indicamos la dirección de la pantalla LCD 0x20 y el numero de columnas y filas 16*2

void setup()
{
  lcd.init(); //Inicializamos la pantalla LCD
  lcd.backlight();  //Activamos la iluminación de la pantalla
  //lcd.noBacklight(); //Desactivamos la iluminación de la pantalla
  lcd.setCursor(1,0);
  lcd.print("Visitanos en:");  //Imprimimos un mensaje
  lcd.setCursor(1,1);
  lcd.print("Taller Arduino");
}

void loop()
{
}

Aquí podéis ver el resultado:

IMAG0021

Para conseguir que funcionara todo correctamente he tenido que modificar la librería LyquidCrystal_I2C, así que en este archivo comprimido va una librería con la que funciona perfectamente la pantalla LCD, así como el datasheet del PCF8574 y el archivo Fritzing: https://www.mediafire.com/?3tcm58ig07a2eb5

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02
oct
13

Programando Arduino con Sublime Text 2


Gracias a los compañeros de Spainlabs me he enterado de la existencia de un muy buen software de programación, Sublime Text 2, con el que podemos programar nuestras placas Arduino de una forma que a mí parecer es más sencilla, ya que incorpora las siguientes características:

  • Presenta un minipama, que nos permite una previsualización de la estructura que presenta nuestro código, siendo muy útil para desplazarse a través de códigos grandes.
  • Presenta Multi Layout, esto significa que permite siete configuraciones de plantilla, es decir, podemos elegir editar en una sola ventana o hacer una división de hasta cuatro ventanas verticales o cuatro ventanas en cuadrícula.
  • Presenta Multi Cursor, que nos permite crear distintos cursores con los que podemos escribir texto de forma arbitraria en diferentes posiciones del archivo.
  • Presenta Multi Sección, que permite realizar una selección múltiple de un término por diferentes partes del archivo.
  • Soporte nativo para distintos lenguajes de programación.
  • Remarcado de sintaxis completamente configurable a través de archivos de configuración del usuario.
  • Búsqueda dinámica, que permite realizar búsquedas de expresiones regulares o por archivos, proyectos, directorios, una conjunción de ellos o todo a la vez.
  • Auto completado y marcado de llaves, que permite auto completar código con los comandos del lenguaje de programación, así como abrir y cerrar bloques de código mediante las llaves.
  • Configuración total de Keybindings, que nos permite configurar todas las teclas a nuestro gusto.
  • Coloreado y envoltura de sintaxis, que permite resaltar las expresiones propias de la sintaxis del lenguaje para facilitar su lectura.
  • Presenta Pestañas, que permite abrir varios documentos y organizarlos en pestañas.
  • Resaltado de paréntesis e identación, que al colocar el cursor en un paréntesis, corchete o llave, resalta esta y el paréntesis, corchete o llave de cierre o apertura correspondiente.
  • Presenta el número de línea de código.
  • Está disponible para distintos sistemas operativos.

Captura de pantalla sublime text 2

¿Como podemos entonces programar Arduino desde Sublime Text 2? Pues gracias a un plugin llamado Stino, que necesitaremos descargar y copiar en la siguiente ruta: C:\Users\”USUARIO”\AppData\Roaming\Sublime Text 2\Packages. Os pongo una imagen para que veáis como lo tengo hecho yo en mi ordenador.

Plugin Stino

Además necesitaremos también tener instalado/copiado el IDE de Arduino en nuestro ordenador, ya que desde Sublime Text 2 tendremos que indicar donde está el directorio de Arduino (para poder coger las librerías, sintaxis, configuraciones, etc…), donde se encuentra el directorio de nuestro Sketchbook (directorio donde guardamos nuestros programas realizados con Arduino). Para ello deberemos ir a la barra de menú de Sublime Text 2 e ir a Preferences y marcar Show Arduino Menu para que aparezca el menú de Arduino. Podéis ver como queda en esta imagen.

Menu Arduino preferencias

 

Una vez que tengamos el menú de Arduino visible, es cuando necesitamos indicarle a Sublime Text 2 donde están los directorios del IDE de Arduino, estos se le indican a través de los siguientes menús:

Preferencias Arduino

 

Como veis os aparecerán todas las opciones de compilación, carga, consola serie, selección de placa, selección de puerto, skecthbook, ejemplos, librerías, etc… que permitirán realizar correctamente todas las operaciones con vuestra placa Arduino.

También se pueden establecer unas teclas especiales, llamadas Keybindings, que permitan realizar la compilación, carga y apertura del monitor serie de la siguiente manera: Vamos al menú Preferences de Sublime Text 2 y pulsamos sobre Key Bindings – User.

keybindings

 

Y modificamos el contenido de ese archivo por este trozo de código:

[
{ "keys": ["f5"], "command": "compile_sketch" },
{ "keys": ["f6"], "command": "upload_sketch" },
{ "keys": ["f7"], "command": "start_serial_monitor" }
]

Guardamos y listo! Ahora ya podemos compilar con la tecla F5, cargar nuestro programa al Arduino con la tecla F6 y abrir el monitor serie con la tecla F7. Ya tenemos Sublime Text 2 listo para programar nuestros Arduino!!

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01
oct
13

Sensor de temperatura LM35 y arduino


Vamos a ver como poder realizar mediciones de temperatura con nuestro Arduino y el sensor LM35. Dicho sensor es un sensor analógico de la casa Texas Instruments, que nos permite realizar medidas de temperatura de una forma bastante precisa a través de las entradas analógicas de nuestro Arduino (pines A0-A5) sin necesidad de emplear ninguna librería especifica para su programación.

Encapsulados LM35

LM35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Como se puede ver es un sensor que presenta únicamente 3 pines (VCC, GND y Data), por ello su conexión es muy sencilla. Además presenta las siguientes características:

  • Está calibrado directamente en grados Celsius.
  • Rango de medición de -55ºC a 150ºC.
  • La tensión de salida es proporcional a la temperatura. Esto quiere decir que 1ºC equivale a 10mV.
  • Presenta una precisión garantizada de 0.5ºC a 25ºC.
  • Presenta un rango de alimentación entre 4 y 30V.
  • Presenta baja impedancia de salida.
  • Presenta baja corriente de alimentación (60uA).
  • No necesita de circuitos adicionales para su calibración.
  • Presenta un coste bastante reducido.

Aquí podéis ver una imagen de como conectaríamos este sensor a nuestro Arduino para poder realizar las mediciones de temperatura:

LM35 fritzing

Como siempre os dejo los archivos Fritzing de este ejemplo, el datasheet del sensor y el código empleado para su programación. Lo podéis descargar desde este enlace: http://www.mediafire.com/?atycg43ubfnnunn

Aquí tenéis un código de ejemplo, de como obtener tanto el voltaje leído por el sensor, como los grados centígrados y los grados fahrenheit, además de mostrar los valores máximos y mínimos para cada una de las medidas mencionadas.

/* Sketch de ejemplo para testear el sensor de temperatura analógico LM35
 Escrito por Regata para www.tallerarduino.wordpress.com

 MODO DE CONEXIÓN DEL SENSOR

 Conectamos el pin 1 que corresponde a la alimentación del sensor con los 5V del Arduino
 Conectamos el pin 2 que corresponde al pin de datos del sensor con cualquier pin analógico del Arduino A0
 Conectamos el pin 3 que corresponde al pin de masa (GND) del sensor con el pin GND del Arduino

*/

int temp = 0;  //Pin analógico A0 del Arduino donde conectaremos el pin de datos del sensor LM35
float maxC = 0, minC = 100, maxF = 0, minF = 500;  //Variables para ir comprobando maximos y minimos

void setup()
{
  Serial.begin(9600);  //Iniciamos comunicación serie con el Arduino para ver los resultados del sensor
                       //a través de la consola serie del IDE de Arduino
}

void loop()
{
  float gradosC, gradosF;  //Declaramos estas variables tipo float para guardar los valores de lectura

  gradosC = (5.0 * analogRead(temp) * 100.0) / 1024;  //Esta es la funcion con la que obtenemos la medida del sensor
                                                      // en ºC

  gradosF = (gradosC * 1.8) + 32;  //Multiplicando los ºC por 1.8 y luego sumando 32 obtenemos grados Fahrenheit

  //Mostramos mensaje con valores actuales de temperatura, asi como maximos y minimos de cada uno de ellos
  Serial.print("Medidas actuales\n");
  Serial.print("C: ");
  Serial.print(gradosC);
  Serial.print("\tF: ");
  Serial.print(gradosF);
  //Comprobacion de maximos y minimos de temperatura
  if (maxC < gradosC)
    maxC = gradosC;
  if (gradosC < minC)
    minC = gradosC;
  if (maxF < gradosF)
    maxF = gradosF;
  if (gradosF < minF)
    minF = gradosF;
  Serial.print("\nMedidas maximas\n");
  Serial.print("C: ");
  Serial.print(maxC);
  Serial.print("\tF: ");
  Serial.print(maxF);
  Serial.print("\nMedidas minimas\n");
  Serial.print("C: ");
  Serial.print(minC);
  Serial.print("\tF: ");
  Serial.print(minF);
  Serial.print("\n\n");
  delay(2000);  //Usamos un retardo de 2 segundos entre lectura y lectura
}

Aquí podéis ver una captura de las medidas actuales que toma el sensor, así como las medidas mínimas y máximas capturadas por el sistema:

Captura Sensor LM35

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30
sep
13

Domótica y Arduino


Un compañero del blog, Roberto de www.excontrol.es, nos ha enseñado su proyecto de domótica con la placa Arduino Mega y la Ethernet Shield. Cabe decir que es un proyecto muy interesante y que pone a disposición de todo el mundo para su uso y disfrute.

Domotica-Extremadura

Las características principales del sistema son:

  • 6 zonas de iluminación con control de potencia.
  • 6 zonas Control on/off.
  • 7 zonas Control de persianas o toldos.
  • 3 Control de climatización con temperaturas de consigna.
  • 3 Control de calefación con temperaturas de consigna.
  • 2 zonas de Control de riego automático.
  • Programación de horarios.
  • Programación de escenas o ambientes.
  • Control por voz.
  • Posibilidad de control desde fuera de la red local sin ip fija.
  • Control de tv, aire acondicionado, cualquier aparato que emplee mando a distancia.
  • Programación de comandos.
  • Programación de condicionados.

Según nuestro compañero Roberto, el sistema se puede adaptar a cada aplicación en concreto modificando el programa base para Arduino y configurando la aplicación Android para controlar el sistema.

Os dejo un video que ha realizado Roberto explicando el funcionamiento del sistema:

Podéis encontrar más información, los códigos para el Arduino y como descargar la aplicación Android en la dirección web del proyecto, aquí tenéis el enlace: http://www.excontrol.es/Domotica-Arduino/

También podéis ver el resto de videotutoriales en la página web del foro que ha creado para ir comentando cosas sobre el proyecto domótica con Arduino aquí: http://excontrol.es/Arduino-Domotica-Foro/forumdisplay.php?fid=6

Espero que os guste este proyecto tanto como a mí!! Felicidades Roberto por este gran proyecto!!

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