Sistemas Físicos Interactivos 1

Repositorio del curso Sistemas Físicos Interactivos, UPB. Parte de mi intercambio en la Universidad Pontificia Bolivariana.

Tabla de contenidos

• Sistemas Físicos Interactivos 1
  • Tabla de contenidos
  • TO DO List 😊
  • Recursos del curso
  • A tener en cuenta 🚨
  • Unidad 1
    • Retos
  • Unidad 2

TO DO List 😊

• Avanzar del ejercicio 10 al 20.
• Avanzar desde el ejercicio 15.

Recursos del curso

• Repositorio del curso
• Github del profesor

A tener en cuenta 🚨

• Buttons: Los push buttons tienes que tener si o si una resistencia de 10k, esto para que la entrada del microcontrolador esté definida en 0 o 1 y no en un rango en el medio.
• Variables locales y globales: La variables locales solo permanecen en un bloque de codigo y cuando el programa sale de ese bloque, la variable se destruye. Si el programa regresa a ese bloque de codigo entonces la variable volverá a crearse.
• Variable static: La variable será accesible solo en el bloque de codigo que se creo sin embargo su valor permanecerá aun despues de haber terminado con ese bloque. Es una mezcla entre local y global. Solo se puede declarar una vez.

Unidad 1

Retos

• Ejercicio 5: Realiza un programa que lea el estado de dos switches y encienda solo uno de 4 LEDs (un LED para cada combinación posible de los switches).

  int sw_a, sw_b;
  
  void setup()
  {
  pinMode(2, OUTPUT);
  pinMode(3, OUTPUT);
  pinMode(4, OUTPUT);
  pinMode(5, OUTPUT);
  pinMode(8,INPUT);
  pinMode(9,INPUT);
  Serial.begin(9600);
  }
  
  void loop()
  {
  sw_a = digitalRead(8);
  sw_b = digitalRead(9);
  
  if(sw_a == 0 && sw_b == 0){
      prender_led(2);
  }
  else if(sw_a == 0 && sw_b == 1){
      prender_led(3);
  }
  else if(sw_a == 1 && sw_b == 0){
      prender_led(4);
  }
  else if(sw_a == 1 && sw_b == 1){
      prender_led(5);
  }
  else{
      Serial.println("No valido!");
  }
  }
  
  int prender_led(int a){
  for(int i=1; i<=5; i++){
      if(i == a){
      digitalWrite(i,1);
      }
      else{
      digitalWrite(i,0);
      }
  }
  }
  

  
• Ejercicio 7: Modifique el código del reto anterior para indicar por el puerto serial cuál de los 4 LEDs está encendido. Referencia: Concatenar String, Arduino

  int sw_a, sw_b;
  
  void setup()
  {
  pinMode(2, OUTPUT);
  pinMode(3, OUTPUT);
  pinMode(4, OUTPUT);
  pinMode(5, OUTPUT);
  pinMode(8,INPUT);
  pinMode(9,INPUT);
  Serial.begin(9600);
  }
  
  void loop()
  {
  sw_a = digitalRead(8);
  sw_b = digitalRead(9);
  
  if(sw_a == 0 && sw_b == 0){
      prender_led(2);
  }
  else if(sw_a == 0 && sw_b == 1){
      prender_led(3);
  }
  else if(sw_a == 1 && sw_b == 0){
      prender_led(4);
  }
  else if(sw_a == 1 && sw_b == 1){
      prender_led(5);
  }
  else{
      Serial.println("No valido!");
  }
  }
  
  int prender_led(int a){
  String text = "LED encendido en puerto I/O: ";
  Serial.println(text + a);
  for(int i=1; i<=5; i++){
      if(i == a){
      digitalWrite(i,1);
      }
      else{
      digitalWrite(i,0);
      }
  }
  }
  

• Ejercicio 9: Realiza el montaje en tinkercad y un programa para el microcontrolador que lea el valor de una entrada analógica. Si la entrada es menor a 340 enciende un led verde y envía por el puerto serial solo una vez LED_VERDE. Si es mayor a 340 pero menor a 700 enciende solo el LED amarillo y envía por el puerto serial solo una vez LED_AMARILLO. Finalmente, si es mayor a 700 enciende solo el LED rojo y envía por el puerto serial solo una vez LED_ROJO. Ten en cuenta que al entrar a cada rango se debe enviar solo una vez el mensaje por el puerto serial.

  void setup()
  {
  pinMode(2, OUTPUT);
  pinMode(3, OUTPUT);
  pinMode(4, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  }
  
  void loop()
  {
  int signalPot = analogRead(A0);
  Serial.println(signalPot);
  if (signalPot < 340){
      digitalWrite(4, HIGH);
      digitalWrite(3, LOW);
      digitalWrite(2, LOW);
      Serial.println("LED VERDE ENCENDIDO");
  }
  else if(signalPot < 700){
      digitalWrite(4, LOW);
      digitalWrite(3, HIGH);
      digitalWrite(2, LOW);
      Serial.println("LED AMARILLO ENCENDIDO");
  }
  else {
      digitalWrite(4, LOW);
      digitalWrite(3, LOW);
      digitalWrite(2, HIGH);
      Serial.println("LED ROJO ENCENDIDO");
  }
  
  delay(500);
  }
  

  
• Ejercicio 11: Monta un circuito (en tinkercad) o tanto mejor si tienes hardware real y realiza un programa que permita controlar el brillo de un LED mediante un potenciómetro.

  #define ledPin 3
  
  int _valuePot = 0;
  int valuePot = 0;
  
  void setup()
  {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  }
  
  void loop()
  {
  // leer el valor del potenciometro
  _valuePot = analogRead(A0);
  
  
  // mapear el valor a 0 - 255
  valuePot = map(_valuePot, 0, 1023, 0, 255);
  Serial.println(valuePot);
  
  // encendido del led por PWM
  analogWrite(ledPin, valuePot);
  
  delay(100);
  }
  

  
• Ejercicio 14: Realice un programa que encienda y apague tres LEDs a 1 Hz, 5 Hz y 7 Hz respectivamente utilizando la técnica vista en el ejercicio anterior.

  const uint8_t ledPin_1 = 2;
  const uint8_t ledPin_5 = 3;
  const uint8_t ledPin_7 = 4;
  
  uint8_t ledState_1 = LOW;
  uint8_t ledState_5 = LOW;
  uint8_t ledState_7 = LOW;
  
  uint32_t previousMillis = 0;
  const uint32_t interval = 1000;
  
  void setup() {
  // set the digital pin as output:
  pinMode(ledPin_1, OUTPUT);
  pinMode(ledPin_5, OUTPUT);
  pinMode(ledPin_7, OUTPUT);
  }
  
  void loop() {
  uint32_t currentMillis = millis();
  uint32_t deltaTime = currentMillis - previousMillis;
  static uint8_t counter = 0;
  
  if (deltaTime >= interval) {
      previousMillis = currentMillis;
      counter++;
  
      if (ledState_1 == LOW) {
      ledState_1 = HIGH;
      digitalWrite(ledPin_1, HIGH);
      } else {
      ledState_1 = LOW;
      digitalWrite(ledPin_1, LOW);
      }
  
      if (counter % 7 == 0) {
      if (ledState_7 == LOW) {
          ledState_7 = HIGH;
          digitalWrite(ledPin_7, HIGH);
      } else {
          ledState_7 = LOW;
          digitalWrite(ledPin_7, LOW);
      } 
      }
      else {
          ledState_7 = LOW;
          digitalWrite(ledPin_7, LOW);
      }
  
      if (counter % 5 == 0) {
      if (ledState_5 == LOW) {
          ledState_5 = HIGH;
          digitalWrite(ledPin_5, HIGH);
      } else {
          ledState_5 = LOW;
          digitalWrite(ledPin_5, LOW);
      }
      } else {
      ledState_5 = LOW;
      digitalWrite(ledPin_5, LOW);
      }
  
  }
  }
  

  

Unidad 2