Arduino – Aplicaciones en Robótica Mecatrónica E Ingeniería

Sinopsis del producto

Con el fin de resolver cualquier problema de automatización de un proceso con Arduino en cualquiera de las áreas de la ingeniería, en esta obra se presenta desde la instalación y puesta a punto del sistema Arduino así como la descripción de la plataforma electrónica del mismo, también se describen las librerías y funciones de Arduino y se presenta el lenguaje C específico para este sistema. Además de estos fundamentos básicos, se abordan diversas aplicaciones del sistema Arduino en ciencias exactas e ingenierías, en particular se tratan temas como servos, comunicación y enlaces con MATLAB, algoritmos de control, comunicación Bluetooth, Ethernet, manejo de interrupciones, WiFi y LabVIEW.

nCARACTERÍSTICAS DE LA EDICIÓN n n•  La presentación del sistema Arduino se inicia con la instalación y puesta a punto del mismo, además de que se presenta paso a paso la forma en que se debe implementar cada aplicación usando el sistema configurado al principio de la exposición. n n•  Al final de cada capítulo se incluye un resumen de los conceptos más importantes y un conjunto de ejercicios para aplicar lo aprendido. n n•   En la página web del libro se presenta el código fuente completo de todas las aplicaciones que se analizan. n nVENTAJAS COMPETITIVAS n n•   Además de su contenido, esta obra cuenta con los siguientes apoyos web: n n•   Lecturas complementarias. n n•   Problemas adicionales. n n•   Código fuente de las aplicaciones desarrolladas. n n•   Solución de problemas seleccionados. n nCONOZCA n n•   Cómo se instala y configura el sistema Arduino. n n•   El uso de Arduino en el desarrollo de aplicaciones en las diferentes áreas de la ingeniería. n nAPRENDA n n•   A desarrollar sistemas de automatización con Arduino en las diferentes áreas de la ingeniería. n nDESARROLLE n n•   Aplicaciones de Arduino en las diferentes áreas de la ingeniería. n nContenido n nPlataforma de contenidos interactivos nPagina Web del libro n nPrologo n nCapitulo 1 n nIntroduccion 1 n n1.1 Introduccion 3 n1.2 Sistemas empotrados 4 n1.3 Sistema empotrado Arduino 6 n1.3.1 Arquitectura abierta del sistema Arduino 9 nEjemplos practicos con Arduino 13 n1.4 Resumen 14 n1.5 Referencias selectas 15 n1.6 Problemas propuestos 16 n nCapitulo 2 n nInstalacion y puesta a punto del sistema Arduino 17 n2.1 Introduccion 19 n2.2 Instalacion 20 n2.2.1 Instalacion de drivers de las tarjetas Arduino 21 nxxi nxxxi nxxii nContenido nAlfaomega Arduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz n2.3 Ambiente de programacion Arduino 24 n2.3.1 Menu Archivo 26 n2.4 Puesta a punto 37 n2.4.1 Ejemplo blink 37 n2.4.2 Ejemplo DigitalReadSerial 42 nAplicaciones de blink 44 nAplicaciones de DigitalReadSerial 44 nAplicaciones del Sistema Arduino 45 n2.5 Resumen 46 n2.6 Referencias selectas 47 n2.7 Problemas propuestos 48 nCapitulo 3 nPlataforma electronica 49 n3.1 Introduccion n3.2 Arquitectura AVR n3.3 Plataforma electronica Arduino n3.4 Modelos de tarjetas Arduino n3.5 Resumen n3.6 Referencias selectas n3.7 Problemas propuestos nCapitulo 4 nLenguaje C 51 n4.1 Introduccion 53 n4.2 Empezando a programar en C 55 n4.2.1 Operadores basicos del lenguaje C 58 nxii nContenido nArduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz Alfaomega n4.2.2 ¿Como ejecutar programas o sketchs? 61 n4.3 Variables 61 n4.3.1 Tipos de datos 64 n4.3.2 Modificadores de tipos de datos 68 n4.3.3 Constantes para cadenas y de la plataforma Arduino 73 n4.3.4 Ambito de las variables ´ 74 n4.4 Operadores 76 n4.4.1 Operadores aritmeticos 76 nOperadores a nivel de bits 84 nOperadores logicos y de comparacion 84 n4.5 Arreglos 85 n4.5.1 Arreglos unidimensionales 85 n4.5.2 Arreglos bidimensionales 86 n4.6 Funciones 87 nSintaxis de funciones en lenguaje C 88 nEjemplos de funciones 88 n4.7 Instrucciones de programacion 94 n4.7.1 Instrucciones condicionales 94 nInstruccion if 97 nEjemplos con if 97 nInstruccion if(){...}else{...} 100 nInstruccion if anidada 100 n4.7.2 Instruccion switch(valor){ case: ... break; default: ...} 102 nEjemplos con el operador ? 103 nEjemplos con switch(){...} 105 n4.7.3 for( ; ; ){...} 106 nSintaxis de for( ; ; ){...} 109 nxiii nContenido nAlfaomega Arduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz n4.7.4 Instruccion while( ){...} 113 n4.7.5 Sintaxis do{...}while( ); 115 n4.7.6 Sentencia break 119 n4.7.7 Sentencia continue 119 nEjemplos adicionales 120 n4.8 Resumen 121 n4.9 Referencias selectas 121 n4.10 Problemas propuestos 122 nCapitulo 5 nApuntadores, estructuras y uniones 125 n5.1 Introduccion n5.2 Apuntadores n5.3 Estructuras n5.4 Uniones n5.5 Resumen n5.6 Referencias selectas n5.7 Problemas propuestos nCapitulo 6 nLibrer´ias y funciones Arduino 127 n6.1 Introduccion 129 n6.2 Librerias Arduino 130 nLibrerias y funciones Arduino 130 n6.2.1 Librerias stdio.h 132 n6.2.2 Librerias stdlib.h 132 n6.2.3 Funciones matematicas 135 n6.3 Funciones Arduino 138 nxiv nContenido nArduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz Alfaomega n6.3.1 Funciones fundamentales 138 n6.3.2 Utilidades 139 n6.3.3 Tipos de conversion 139 n6.3.4 Funciones para puertos digitales entrada/salida 141 nManipulacion de bits 145 n6.3.5 Funciones para entradas analogicas 149 n6.3.6 Caracteristicas de los pins de entradas analogicas 154 nAdquisicion de senales analogicas 156 nTermometro 156 n6.3.7 Funciones time 165 n6.3.8 Funciones matematicas 166 nAplicaciones de la funcion map(...) 169 n6.3.9 Funciones para generar y detener tonos 173 n6.3.10 Funciones para procesar bits y bytes 178 n6.3.11 Serial 179 nLibrerias estandar C 187 nLibrerias Arduino 187 nFunciones Arduino 187 nInterrupciones y aplicaciones 187 n6.4 Resumen 187 n6.5 Referencias selectas 188 n6.6 Problemas propuestos 189 nCaptulo 7 nServos 191 n7.1 Introduccion 193 n7.2 Motores de corriente directa 194 nxv nContenido nAlfaomega Arduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz n7.2.1 Motor shield 197 n7.2.2 Libreria Servo.h 206 nLibreria Servo.h 207 n7.3 Motores a pasos 210 n7.3.1 Parametros importantes de los motores a pasos 213 nMotores a pasos 212 n7.3.2 Motores a pasos con magneto permanente 214 n7.3.3 Motores a pasos unipolares 215 n7.3.4 Motores a pasos bipolares 222 n7.3.5 Libreria Stepper.h 236 nEjemplos con motorreductores 240 nEjemplos con motores a pasos 240 n7.4 Resumen 240 n7.5 Referencias selectas 242 n7.6 Problemas propuestos 243 nCapitulo 8 nArduino con MATLAB 245 n8.1 Introduccion 247 n8.2 Informacion Arduino en MATLAB 248 n8.3 Integracion numerica 256 n8.4 Diferenciacion numerica 262 n8.5 Registro de resultados de trabajo 266 nProtocolo de comunicacion 269 nAdquisicion de datos MATLAB 274 nArduino desde MATLAB 274 n8.6 Resumen 276 nxvi nContenido nArduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz Alfaomega n8.7 Referencias selectas 277 n8.8 Problemas propuestos 277 nCapitulo 9 nControl 279 n9.1 Introduccion 281 n9.2 Sistemas de segundo orden 282 n9.2.1 Ecuacion en variables de estado 284 nEjemplos de sistemas discretos 289 nSimulacion de sistemas dinamicos 300 nEjemplos con Arduino Due 308 n9.2.2 Aspectos tecnicos a considerar en las tarjetas Arduino 312 nAlgoritmos de control 313 nControl de un pendulo 313 n9.3 Control de temperatura 314 n9.3.1 Control de temperatura PID 315 n9.3.2 Regla de sintonia del control de temperatura PID 317 n9.3.3 Implementacion practica del control PID 318 nEjemplos con Intel Galileo 323 n9.4 Resumen 330 n9.5 Referencias selectas 330 n9.6 Problemas propuestos 331 nCapitulo 10 nBluetooth 333 n10.1 Introduccion 335 n10.2 Bluetooth 338 nxvIii nContenido nAlfaomega Arduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica ´ Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz n10.2.1 Arquitectura de los dispositivos Bluetooth 338 n10.2.2 Especificaciones tecnicas 339 n10.2.3 Aplicaciones Bluetooth 339 n10.3 Librerias para comunicacion serial 341 n10.3.1 Libreria SoftwareSerial del Sistema Arduino 341 n10.3.2 Modulo de Bluetooth JY-MCU 344 n10.3.3 Funciones de puerto serial Bluetooth de MATLAB 353 n10.4 Bluetooth Arduino+MATLAB 357 nComunicacion inalambrica 365 nEjemplos ilustrativos 372 nAplicaciones de control 372 n10.5 Resumen 372 n10.6 Referencias selectas 374 n10.7 Problemas propuestos 375 nCapitulo 11 nEthernet 377 n11.1 Introduccion 379 n11.2 Tecnologia de Ethernet 380 n11.3 Trama de Ethernet 387 n11.4 Arduino Ethernet Shield 391 n11.5 Libreria Ethernet 394 n11.5.1 Ethernet: EthernetServer 395 n11.5.2 Ethernet: Client class 397 nConfiguracion Cliente 400 nConfiguracion Servidor 400 n11.6 Ejemplos practicos 400 nEjemplos Ethernet 405 nxvIiii nContenido x nArduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz Alfaomega ni n11.7 Resumen 415 n11.8 Referencias selectas 416 n11.9 Problemas propuestos 417 nCapitulo 12 nManejo de interrupciones 419 n12.1 Introduccion n12.2 Tipos de interrupciones n12.3 Rutinas de servicio de interrupciones n12.4 Aplicaciones de control en tiempo real n12.5 Resumen n12.6 Referencias selectas n12.7 Problemas propuestos nCapitulo 13 nWiFi 421 n13.1 Introduccion n13.2 WiFi n13.3 Puntos de acceso n13.4 WiFi Shield n13.5 Resumen n13.6 Referencias selectas n13.7 Problemas propuestos nCapitulo 14 nLabVIEW 423 n14.1 Introduccion n14.2 Ambiente de programacion LabVIEW nx nContenido nAlfaomega Arduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica ´ Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz n14.3 Programacion LabVIEW n14.4 Adquisicion y desplegado de datos n14.5 Resumen n14.6 Referencias selectas n14.7 Problemas propuestos nIndice analitico 425

9786076221938

REYES CORTEZ, Jaime Cid Monjaraz