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Arduino – Aplicaciones En Robótica Mecatrónica E Ingeniería

Arduino – Aplicaciones En Robótica Mecatrónica E Ingeniería

$10,375

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  • Autores:

    • REYES CORTÉS, Fernando
    • CID MONJARAZ, Jaime

    Páginas: 468

    Editorial: Alfaomega

    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.

    SKU: 9786076221938 Categorías: , ,

    Descripción

    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.

    CARACTERÍSTICAS DE LA EDICIÓN

    •  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.

    •  Al final de cada capítulo se incluye un resumen de los conceptos más importantes y un conjunto de ejercicios para aplicar lo aprendido.

    •   En la página web del libro se presenta el código fuente completo de todas las aplicaciones que se analizan.

    VENTAJAS COMPETITIVAS

    •   Además de su contenido, esta obra cuenta con los siguientes apoyos web:

    •   Lecturas complementarias.

    •   Problemas adicionales.

    •   Código fuente de las aplicaciones desarrolladas.

    •   Solución de problemas seleccionados.

    CONOZCA

    •   Cómo se instala y configura el sistema Arduino.

    •   El uso de Arduino en el desarrollo de aplicaciones en las diferentes áreas de la ingeniería.

    APRENDA

    •   A desarrollar sistemas de automatización con Arduino en las diferentes áreas de la ingeniería.

    DESARROLLE

    •   Aplicaciones de Arduino en las diferentes áreas de la ingeniería.

    Contenido

    Plataforma de contenidos interactivos
    Pagina Web del libro

    Prologo

    Capitulo 1

    Introduccion 1

    1.1 Introduccion 3
    1.2 Sistemas empotrados 4
    1.3 Sistema empotrado Arduino 6
    1.3.1 Arquitectura abierta del sistema Arduino 9
    Ejemplos practicos con Arduino 13
    1.4 Resumen 14
    1.5 Referencias selectas 15
    1.6 Problemas propuestos 16

    Capitulo 2

    Instalacion y puesta a punto del sistema Arduino 17
    2.1 Introduccion 19
    2.2 Instalacion 20
    2.2.1 Instalacion de drivers de las tarjetas Arduino 21
    xxi
    xxxi
    xxii
    Contenido
    Alfaomega Arduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz
    2.3 Ambiente de programacion Arduino 24
    2.3.1 Menu Archivo 26
    2.4 Puesta a punto 37
    2.4.1 Ejemplo blink 37
    2.4.2 Ejemplo DigitalReadSerial 42
    Aplicaciones de blink 44
    Aplicaciones de DigitalReadSerial 44
    Aplicaciones del Sistema Arduino 45
    2.5 Resumen 46
    2.6 Referencias selectas 47
    2.7 Problemas propuestos 48
    Capitulo 3
    Plataforma electronica 49
    3.1 Introduccion
    3.2 Arquitectura AVR
    3.3 Plataforma electronica Arduino
    3.4 Modelos de tarjetas Arduino
    3.5 Resumen
    3.6 Referencias selectas
    3.7 Problemas propuestos
    Capitulo 4
    Lenguaje C 51
    4.1 Introduccion 53
    4.2 Empezando a programar en C 55
    4.2.1 Operadores basicos del lenguaje C 58
    xii
    Contenido
    Arduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz Alfaomega
    4.2.2 ¿Como ejecutar programas o sketchs? 61
    4.3 Variables 61
    4.3.1 Tipos de datos 64
    4.3.2 Modificadores de tipos de datos 68
    4.3.3 Constantes para cadenas y de la plataforma Arduino 73
    4.3.4 Ambito de las variables ´ 74
    4.4 Operadores 76
    4.4.1 Operadores aritmeticos 76
    Operadores a nivel de bits 84
    Operadores logicos y de comparacion 84
    4.5 Arreglos 85
    4.5.1 Arreglos unidimensionales 85
    4.5.2 Arreglos bidimensionales 86
    4.6 Funciones 87
    Sintaxis de funciones en lenguaje C 88
    Ejemplos de funciones 88
    4.7 Instrucciones de programacion 94
    4.7.1 Instrucciones condicionales 94
    Instruccion if 97
    Ejemplos con if 97
    Instruccion if(){…}else{…} 100
    Instruccion if anidada 100
    4.7.2 Instruccion switch(valor){ case: … break; default: …} 102
    Ejemplos con el operador ? 103
    Ejemplos con switch(){…} 105
    4.7.3 for( ; ; ){…} 106
    Sintaxis de for( ; ; ){…} 109
    xiii
    Contenido
    Alfaomega Arduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz
    4.7.4 Instruccion while( ){…} 113
    4.7.5 Sintaxis do{…}while( ); 115
    4.7.6 Sentencia break 119
    4.7.7 Sentencia continue 119
    Ejemplos adicionales 120
    4.8 Resumen 121
    4.9 Referencias selectas 121
    4.10 Problemas propuestos 122
    Capitulo 5
    Apuntadores, estructuras y uniones 125
    5.1 Introduccion
    5.2 Apuntadores
    5.3 Estructuras
    5.4 Uniones
    5.5 Resumen
    5.6 Referencias selectas
    5.7 Problemas propuestos
    Capitulo 6
    Librer´ias y funciones Arduino 127
    6.1 Introduccion 129
    6.2 Librerias Arduino 130
    Librerias y funciones Arduino 130
    6.2.1 Librerias stdio.h 132
    6.2.2 Librerias stdlib.h 132
    6.2.3 Funciones matematicas 135
    6.3 Funciones Arduino 138
    xiv
    Contenido
    Arduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz Alfaomega
    6.3.1 Funciones fundamentales 138
    6.3.2 Utilidades 139
    6.3.3 Tipos de conversion 139
    6.3.4 Funciones para puertos digitales entrada/salida 141
    Manipulacion de bits 145
    6.3.5 Funciones para entradas analogicas 149
    6.3.6 Caracteristicas de los pins de entradas analogicas 154
    Adquisicion de senales analogicas 156
    Termometro 156
    6.3.7 Funciones time 165
    6.3.8 Funciones matematicas 166
    Aplicaciones de la funcion map(…) 169
    6.3.9 Funciones para generar y detener tonos 173
    6.3.10 Funciones para procesar bits y bytes 178
    6.3.11 Serial 179
    Librerias estandar C 187
    Librerias Arduino 187
    Funciones Arduino 187
    Interrupciones y aplicaciones 187
    6.4 Resumen 187
    6.5 Referencias selectas 188
    6.6 Problemas propuestos 189
    Captulo 7
    Servos 191
    7.1 Introduccion 193
    7.2 Motores de corriente directa 194
    xv
    Contenido
    Alfaomega Arduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz
    7.2.1 Motor shield 197
    7.2.2 Libreria Servo.h 206
    Libreria Servo.h 207
    7.3 Motores a pasos 210
    7.3.1 Parametros importantes de los motores a pasos 213
    Motores a pasos 212
    7.3.2 Motores a pasos con magneto permanente 214
    7.3.3 Motores a pasos unipolares 215
    7.3.4 Motores a pasos bipolares 222
    7.3.5 Libreria Stepper.h 236
    Ejemplos con motorreductores 240
    Ejemplos con motores a pasos 240
    7.4 Resumen 240
    7.5 Referencias selectas 242
    7.6 Problemas propuestos 243
    Capitulo 8
    Arduino con MATLAB 245
    8.1 Introduccion 247
    8.2 Informacion Arduino en MATLAB 248
    8.3 Integracion numerica 256
    8.4 Diferenciacion numerica 262
    8.5 Registro de resultados de trabajo 266
    Protocolo de comunicacion 269
    Adquisicion de datos MATLAB 274
    Arduino desde MATLAB 274
    8.6 Resumen 276
    xvi
    Contenido
    Arduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz Alfaomega
    8.7 Referencias selectas 277
    8.8 Problemas propuestos 277
    Capitulo 9
    Control 279
    9.1 Introduccion 281
    9.2 Sistemas de segundo orden 282
    9.2.1 Ecuacion en variables de estado 284
    Ejemplos de sistemas discretos 289
    Simulacion de sistemas dinamicos 300
    Ejemplos con Arduino Due 308
    9.2.2 Aspectos tecnicos a considerar en las tarjetas Arduino 312
    Algoritmos de control 313
    Control de un pendulo 313
    9.3 Control de temperatura 314
    9.3.1 Control de temperatura PID 315
    9.3.2 Regla de sintonia del control de temperatura PID 317
    9.3.3 Implementacion practica del control PID 318
    Ejemplos con Intel Galileo 323
    9.4 Resumen 330
    9.5 Referencias selectas 330
    9.6 Problemas propuestos 331
    Capitulo 10
    Bluetooth 333
    10.1 Introduccion 335
    10.2 Bluetooth 338
    xvIii
    Contenido
    Alfaomega Arduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica ´ Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz
    10.2.1 Arquitectura de los dispositivos Bluetooth 338
    10.2.2 Especificaciones tecnicas 339
    10.2.3 Aplicaciones Bluetooth 339
    10.3 Librerias para comunicacion serial 341
    10.3.1 Libreria SoftwareSerial del Sistema Arduino 341
    10.3.2 Modulo de Bluetooth JY-MCU 344
    10.3.3 Funciones de puerto serial Bluetooth de MATLAB 353
    10.4 Bluetooth Arduino+MATLAB 357
    Comunicacion inalambrica 365
    Ejemplos ilustrativos 372
    Aplicaciones de control 372
    10.5 Resumen 372
    10.6 Referencias selectas 374
    10.7 Problemas propuestos 375
    Capitulo 11
    Ethernet 377
    11.1 Introduccion 379
    11.2 Tecnologia de Ethernet 380
    11.3 Trama de Ethernet 387
    11.4 Arduino Ethernet Shield 391
    11.5 Libreria Ethernet 394
    11.5.1 Ethernet: EthernetServer 395
    11.5.2 Ethernet: Client class 397
    Configuracion Cliente 400
    Configuracion Servidor 400
    11.6 Ejemplos practicos 400
    Ejemplos Ethernet 405
    xvIiii
    Contenido x
    Arduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz Alfaomega
    i
    11.7 Resumen 415
    11.8 Referencias selectas 416
    11.9 Problemas propuestos 417
    Capitulo 12
    Manejo de interrupciones 419
    12.1 Introduccion
    12.2 Tipos de interrupciones
    12.3 Rutinas de servicio de interrupciones
    12.4 Aplicaciones de control en tiempo real
    12.5 Resumen
    12.6 Referencias selectas
    12.7 Problemas propuestos
    Capitulo 13
    WiFi 421
    13.1 Introduccion
    13.2 WiFi
    13.3 Puntos de acceso
    13.4 WiFi Shield
    13.5 Resumen
    13.6 Referencias selectas
    13.7 Problemas propuestos
    Capitulo 14
    LabVIEW 423
    14.1 Introduccion
    14.2 Ambiente de programacion LabVIEW
    x
    Contenido
    Alfaomega Arduino. Aplicaciones en Robotica y Mecatronica ´ Fernando Reyes Cortes • Jaime Cid Monjaraz
    14.3 Programacion LabVIEW
    14.4 Adquisicion y desplegado de datos
    14.5 Resumen
    14.6 Referencias selectas
    14.7 Problemas propuestos
    Indice analitico 425

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