Resistencias Pull Up/Pull Down en Circuitos Digitales

Las resistencias denominadas Pull up y Pull down, muy empleadas en circuitos electrónicos digitales, no son ningún tipo de resistencia o componente electrónico especial por su construcción, se trata de resistencias comunes que reciben este nombre por su cometido dentro del circuito. Estos nombres son una forma de referirse a ellas de manera corta, a lo que tan aficionado es el mundo técnico y especialmente si se habla en inglés.

¿Qué son las resistencias Pull Up?

Las resistencias Pull-up son utilizadas en circuitos digitales para asegurar en cualquier circunstancia un nivel lógico seguro y definido en una determinada entrada o pin digital. Cabe recordar que en electrónica digital existen tres estados lógicos:

  • Alto (High): Representa la presencia de voltaje eléctrico, también llamado Uno Lógico.
  • Bajo (Low): Representa la ausencia de voltaje eléctrico, también llamado Cero Lógico.
  • Flotante (Floating): Estado de Alta Impedancia (Hi-Z). Desconectado del resto del circuito electrónico.

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Arduino Programming Notebook (Edición española) – Brian W. Evans

Añado este libro de distribución gratuita a la modesta Biblioteca de TallerElectronica.com, considerándolo el primer manual de contacto de cualquiera que, sin conocimientos previos, desee iniciarse en el maravilloso mundo de la programación de dispositivos electrónicos usando placas de desarrollo rápido tipo Arduino.

El propósito del autor de este libro fue crear un pequeño manual de consulta rápida sobre los comandos básicos y la sintaxis del lenguaje de programación de Arduino. Para entrar en los contenidos con mayor profundidad se pueden consultar otras páginas web, libros o cursos. Esta decisión hizo que quedaran fuera de su contenido tipos de datos complejos como los arrays o modos avanzados de comunicación serie.

Comenzando con la estructura básica del lenguaje C del que deriva la programación de Arduino, este libro de notas continua con la descripción de los comandos más usuales e ilustra su uso con ejemplos de código.

Arduino_Programing_Notebook_ESDescarga: https://mega.nz/#!n8ImBTAQ!NNX3BgQu

Controlar grandes cargas eléctricas con Arduino

Un modo sencillo de controlar grandes cargas eléctricas con Arduino (o, en general, con cualquier sistema electrónico digital) es mediante el uso de transistores MOSFET.

Veamosló con un ejemplo práctico: Esta sería una forma sencilla de controlar un motor de corriente continua mediante el uso del transistor TIP120, capaz de soportar tensiones de hasta 60 Voltios y corrientes de hasta 5 Amperios.

tip120_dc.png

Del mismo modo, en lugar del motor, se podría haber conectado un relé (relevador) o un contactor de potencia, capaces de controlar cualquier tipo de cargar eléctrica aplicando una pequeña corriente eléctrica a su bobina de activación.

La resistencia de 2.2 KΩ, limita la corriente de la salida digital a algo menos de 2 mA., valor seguro para la placa Arduino, y suficiente para poner en modo conducción el transistor. El diodo (1N4007) conectado entre los bornes del motor, protege al transistor de sobretensiones transitorias producidas durante los cortes bruscos de alimentación eléctrica en cargas inductivas (motores, relés, contactores, y en general, cualquier carga que conste básicamente de un inductor o bobina).

Un ejemplo sencillo de programa para controlar esta carga con la placa Arduino sería:

int TIP120Pin = 9;
void setup()
{
    pinMode(TIP120Pin, OUTPUT);      // Configura puerto como salida.
}

void loop()
{
    digitalWrite(TIP120Pin, HIGH);   // Activa salida.
    delay (5000);                    // Espera durante 5 segundos.
    digitalWrite(TIP120Pin, LOW);    // Deactiva salida.
    delay (5000);                    // Espera durante 5 segundos.
}

En el ejemplo práctico que estamos usando, el motor está controlado por una salida digital del tipo PWM, por lo que además contamos con la posibilidad de variar su velocidad de rotación de un modo tan sencillo como este:

int TIP120Pin = 9;
void setup()
{
    pinMode(TIP120Pin, OUTPUT);      // Configura puerto como salida.
}

void loop()
{
    analogWrite(TIP120Pin, 255);     // Ponemos el motor al 100%
    delay (5000);                    // Espera durante 5 segundos.
    analogWrite(TIP120Pin, 175);     // Reducimos la velociadad del motor.
    delay (5000);                    // Espera durante 5 segundos.
    analogWrite(TIP120Pin, 0);       // Paramos el motor.
    delay (5000);                    // Espera durante 5 segundos.
}

Guía de uso del Algoritmo de Control PID en Arduino

El algoritmo PID (Proporcional Integral Derivativo), es un elemento ampliamente utilizado en Sistemas Autómaticos de Control, cobrando especial importancia en las funciones de realimentación para la corrección de errores o desviación entre el valor medido y el deseado. Además, su uso y correcto ajuste, da lugar a que la respuesta del sistema sea mucho más suave y rápida ante fluctuaciones originadas por los cambios en las condiciones externas que modifican el valor a controlar.

En la siguiente guía se explica su uso práctico utilizando la placa electrónica de desarrollo Arduino.

Guia-de-uso-PID-para-Arduino-OpenLibra-350x459Descarga: https://mega.nz/#!SlpTQL7Q

Aprende a programar microcontroladores en Lenguaje C / C++

La evolución de la electrónica con microcontroladores está haciendo de ellos auténticas computadoras integradas en las que ya no es completamente necesario programar en lenguaje ensamblador para conseguir unos resultados óptimos.

Aunque podemos encontrar distintas soluciones para programar microcontroladores en lenguajes de alto nivel como Pascal, Basic, Prolog, Ada, etc., con el que se pueden programar la inmensa mayoría de microcontroladores es con el lenguaje C, que en algunas ocasiones se ha personalizado para añadir características de manejo de Objetos propios de C++. Un claro ejemplo es la implementación del lenguaje C de las placas Arduino con microcontroladores AVR.

Por lo tanto, hoy en día si deseas programar de manera efectiva y rápida cualquier microcontrolador independientemente de su fabricante o lenguaje ensamblador propio, se hace imprescindible conocer el lenguaje de programación C en general, y más tarde sus particularidades a la hora de programar un determinado microcontrolador, o las particularidades de la herramienta (compilador) con la que programas en lenguaje C ese microcontrolador.

Para iniciarse en la programación C de microcontroladores recomiendo los siguiente libros, completamente gratuitos y de difusión libre. El primero sienta las bases para conocer el lenguaje C estándar. El ANSI C aplicable a cualquier compilador de lenguaje C independiente del sistema en el que vaya a correr el programa. Desde un microcontrolador de 8 bit, hasta una supercomputadora de IBM, las reglas y normas de programación son las mismas y los programas escritos en ANSI C compatibles a nivel de software.

Y el segundo, también de aplicación general, pero un poco más específico para el uso de microcontroladores, ya que trata el manejo de variables a nivel de bits y el uso de macros.

AprendaICEl conocimiento y uso de los conceptos tratados en estos dos libros te abrirá las puertas a la programación básica de cualquier microcontrolador, con prácticamente independencia de su modelo y fabricante.

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Introducción básica al uso de microcontroladores

En los siguientes dos videos Edwin Espinosa nos introduce de manera breve y muy clara en el mundo de los microcontroladores y en el uso de una de las familias más extendidas, los PIC (Peripheral Interface Controller) del fabricante Microchip Technology Inc.

 

 

Nuevo Grupo sobre Electrónica y Microcontroladores

Se acaba de crear un Nuevo Grupo en Facebook:
https://www.facebook.com/groups/electronicaymicrocontroladores/

Un lugar donde compartir experiencias o dudas sobre Electrónica‬ en General y todo tipo de ‪‎Microcontroladores‬, o placas de desarrollo tipo ‪‎Arduino‬, ‪‎Raspberry Pi‬ y similares.

Grupo Abierto. Si te interesan estos temas puedes apuntante ya.

¿Qué son los Microcontroladores?

Desde que descubrí la existencia de los Microcontroladores, hace ya muchos años, en mi último curso como estudiante de ingeniería, tuve claro que el Proyecto Fin de Carrera lo dedicaría al estudio de la familia de microcontroladores 8051 (MCS51 de Intel), incluyendo el diseño y puesta en servicio de un “ordenador monoplaca” para la realización de prácticas de taller de las siguientes generaciones de estudiantes de ingeniería.

Microcontroladores 8051
Microcontroladores Familia 8051

Ni podía imaginarme por aquel entonces que esa familia de microcontroladores, junto a la de los famosos PICs de Microchip, de cuyo estudio se encargó otro compañero de carrera, llegarían a protagonizar, entre otros, lo que me atrevo a calificar como uno de los mayores avances en el control electrónico digital de dispositivos físicos desde la invención de los circuitos integrados digitales.

Como comenté en la anterior entrada, a principios de los años 70 aparecen en el mercado electrónico los primeros circuitos integrados llamados Microprocesadores, lo que supuso una revolución en todos los campos de la electrónica y de sus aplicaciones. Gracias a su eficacia y capacidad de programación, rápidamente pasaron de sus primeras aplicaciones en calculadoras electrónicas a implementarse en numerosos sistemas de control e instrumentación industrial, sustituyendo a métodos artesanales o equipos electrónicos analógicos que hasta entonces existían. No sólo eran más económicos, rápidos y fiables, además dotaban a los sistemas electrónicos de posibilidades hasta entonces desconocidas, como era el poder modificar su funcionamiento mediante programación sin tener que sustituir un solo cable, conexión o componente eléctrico del sistema.

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