Entornnos Graficos Con Arduino

27

Marzo

2012

Ver. 1.0

Herramientas Gráficas de

Programación para Arduino

José Manuel Ruiz Gutiérrez

Semana de la Robótica

Alcabot - Hispabot 2012

MENU DE HERRAMIENTAS

Minibloq

Ardubloq

Amici

Modkit

Physical Etoys

S4A (Scratch)

Labview

Ardulab

MyOpenLab

Rinho+Firefly VirtualBreadBoard

Fritzing

José Manuel Ruiz Gutiérrez José Manuel Ruiz Gutiérrez

Tipos de entornos de Programación Gráfica Para

ARDUINO

Entornos Esclavos (Monitorización)

Entornos Autónomos (Programación)

Otras Entornos (Ayuda al desarrollo de prototipos)

Sofware GNU Etoys (Squeak) S4A (Scratch) Software Comercial Labview Firefly (Rinho-Grashoper) MyOpenLab

Sofware GNU Minibloq Ardubloq Amici Software Comercial ModKit VirtualBreadBoard

Fritzing


Entornos Autónomos

(Programación)

Sofware GNU

Minibloq

Ardubloq

Amici

Software Comercial

ModKit

VirtualBreadBoard

Son entornos que permiten la GENERACIÓN de

CODIGO para la tarjeta Arduino haciendo uso de

un Entorno Gráfico que permite la

implementación de los ALGORITMOS DE

CONTROL, y el Manejo de las E/S de Arduino

El uso de la tarjeta Arduino es en modo Off-line


Minibloq + Arduino

http://blog.minibloq.org/

Minibloq es un entorno de programación gráfica para Arduino ™, Multiplo,

dispositivos físicos informáticos y robots. Una de sus principales objetivos es

llevar la computación física y las plataformas robóticas a la escuela primaria, los

niños y principiantes.

Características

• Fácil

• En tiempo real generador de código

• Tiempo real, la comprobación de errores.

• Drag & drop básico con giro automático.

• Interfaz avanzada

• Terminal incorporado

• Todo-en-uno-listo-para-uso-solución:

• Portable

• Rápido

• Modular y ampliable


Minibloq + Arduino

Biblioteca de Bloques de

función para La programación

Amplio repertorio de hardware

Con el que se conecta Minibloq


Minibloq + Arduino

Una sencilla aplicación: PIN 13 activado y desactivado cíclicamente

Elaboración del programa Generación de Código Montaje


Minibloq + Arduino

Esta aplicación permite contar los impulsos que entran

por una de las entradas PIN 2 de Arduino y muestra el

valor de cuenta en la ventana de “Terminal”


Control de velocidad de un motor de cc.

Minibloq + Arduino

Lee el valor de una entrada

analógica de Arduino Sensor0 y

pasa ese valor al parámetro

Velocidad del bloque motor0

Montaje en protoboar del diseño

Listado del Programa

Generado


Minibloq + Arduino Termómetro digital

Define variable “temp”

Asocia la variable “temp” al valor leído en Sensor0

Compara “temp” es menor que 30

Activa Salida 10

Desactiva Salida 10

Compara “temp” es mayor que 30

y menor que 70

Activa Salida 11

Desactiva Salida 11

Compara “temp” es mayor que 70

Activa Salida 13

Desactiva Salida 13


IDE Arduino + Ardublock http://blog.ardublock.com/

Ardublock es una utilidad gráfica cuya misión es generar código

compatible con el entorno IDE Arduino. Sus ventajas son:

1. Es una herramienta gratuita.

2. Facilita la creación de sketch para Arduino.

3. Genera código directamente.

4. Ofrece una colección de bloques funcionales muy básicos que facilitan

la comprensión de la programación.

5. Esta muy indicado para aplicarlo en niveles educativos básicos en

donde el usuario no necesita tener conocimientos de programación.

6. Es una aplicación muy sencilla de instalar.

7. Es un “plugin” que el IDE Arduino reconoce e instala como Tool

http://blog.ardublock.com/


IDE Arduino + Ardublock

Colección de librerías de Ardublok que

Implementan las funciones principales del leguaje de

programación del IDE de Arduino



Implementación dentro

Del bloque “loop”

Activa PIN 13

Espera 1seg.

Desactiva PIN 13

Espera 1 seg.

Deposita el código en

el IDE Arduino



Termostato


IDE Arduino + Ardublock Control de una Máquina Herramienta


Amici + Arduino

Amici es uno de los primeros entornos que se crearon para programar

Arduino generando código

Amici ha sido desarrollado por investigadores de DIMEB (Digitale

los medios de comunicación en la Educación) de la Universidad de

Bremen, como parte de la EduWear proyecto europeo. El software

ha utilizado en más de 25 talleres por niños y jóvenes.

El entorno se suministra unido a una versión completa del IDE de

programación de Arduino, lo cual permite sin tener que cargar

ningún firmware ni aplicación alguna, realizar el programa en un

entorno grafico y directamente se genera le código a la vez que se

abre la aplicación IDE Arduino y desde ella se descarga la aplicación

en la tarjeta Arduino.

http://www.dimeb.de/





Amici + Arduino


Amici + Arduino

Código generado a partir del diagrama


Modkit es un entorno de programación para microcontroladores:

Modkit le permite programar Arduino y hardware compatible con simples

bloques gráficos y/o código de texto tradicional.

El entorno de Bloques Gráficos de Modkit está inspirado en el scratch

entorno de programación desarrollado por el grupo Lifelong Kindergarten

del Media Lab del MIT.

Modkit se ejecuta en el navegador web y requiere de un widget de

escritorio para comunicarse con la placa de desarrollo.

Usted puede utilizar Modkit de forma gratuita o formar parte del Club de

Alpha para apoyar Modkit y disfrutar de características adicionales antes

de su lanzamiento al público en general.

http://www.modk.it/

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&prev=/search%3Fq%3Dmodkit%26hl%3Des%26biw%3D1280%26bih%3D636%26prmd%3Dimvnsa&rurl=translate.google.es&sl=en&twu=1&u=http://arduino.cc/&usg=ALkJrhgAXZtGQ1F3AZYC4mtLU7ueM27tfA

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&prev=/search%3Fq%3Dmodkit%26hl%3Des%26biw%3D1280%26bih%3D636%26prmd%3Dimvnsa&rurl=translate.google.es&sl=en&twu=1&u=http://scratch.mit.edu/&usg=ALkJrhjCa61F4QIcqcrESLqop9X9SVb0lw

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&prev=/search%3Fq%3Dmodkit%26hl%3Des%26biw%3D1280%26bih%3D636%26prmd%3Dimvnsa&rurl=translate.google.es&sl=en&twu=1&u=http://www.modk.it/download&usg=ALkJrhhW7ahT09_u0qsZRwUtEn-htNpltg

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&prev=/search%3Fq%3Dmodkit%26hl%3Des%26biw%3D1280%26bih%3D636%26prmd%3Dimvnsa&rurl=translate.google.es&sl=en&twu=1&u=http://www.modk.it/download&usg=ALkJrhhW7ahT09_u0qsZRwUtEn-htNpltg

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&prev=/search%3Fq%3Dmodkit%26hl%3Des%26biw%3D1280%26bih%3D636%26prmd%3Dimvnsa&rurl=translate.google.es&sl=en&twu=1&u=http://www.modk.it/alpha&usg=ALkJrhgeRfEfl8P6giaI7gHJv6LZpxWnbw

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=es&prev=/search%3Fq%3Dmodkit%26hl%3Des%26biw%3D1280%26bih%3D636%26prmd%3Dimvnsa&rurl=translate.google.es&sl=en&twu=1&u=http://www.modk.it/alpha&usg=ALkJrhgeRfEfl8P6giaI7gHJv6LZpxWnbw


La mayoría de los proyectos de microcontroladores de

comenzar la configuración de su hardware y luego escribir

programas para que la configuración de hardware. Con

Modkit, usted es capaz de configurar el hardware de forma

gráfica.

Después de configurar el hardware de gráficos, Modkit hace

que la programación tan simple como arrastrar y soltar los

bloques gráficos de código para crear programas

interactivos.

Editor de Modkit revolucionaria está basada en tecnologías web

estándar y se ejecuta en tu navegador. Sólo tienes que descargar e

instalar nuestro widget de escritorio libre para programar sus

tarjetas.

http://www.modk.it/images/screenshots/hardware_view_600x450.png

http://www.modk.it/images/screenshots/blocks_view_400x300.png


Uso de la Versión Gratuita

Si utilizamos el software en su versión gratuita tenemos restringida la generación del de código y la

utilización de componentes.

Es preceptivo descargarse previamente el Browser Editor que nos permitirá realizar este trabajo de

diseño y descarga de la aplicación


Uso de la Versión Club Alpha (pagando)


Etapas de trabajo:

1. Seleccionamos el hardware

2. Configuramos las E/S

3. Confeccionamos el algoritmo con los

bloque de la librería: Setup, Output,

Input, Operadores, Control y Variables.

4. Descargamos la aplicación en la tarjeta

Arduino.

Si utilizamos el software en su versión

gratuita tenemos restringida la generación

del de código y la utilización de

componentes.

Es preceptivo descargarse previamente el

Browser Editor que nos permitirá realizar

este trabajo de diseño y descarga de la

aplicación


Entornos Esclavos (Monitorización)

Sofware GNU Etoys (Squeak) S4A (Scratch) Software Comercial Labview Firefly (Rinho-Grashoper) MyOpenLab

Son entornos que permiten el intercambio de

Información con la Tarjeta Arduino ofreciendo un

Instrumento Gráfico que facilita la interacción.

Previamente hay que tener cargado en Arduino

un “firmware” que sea el que ponga en modo

transparente el acceso a las E/S.

Su utilización es fundamentalmente de carácter

didáctico facilitan y potencian el aprendizaje de la

Programación Grafica mediante Algoritmos

implementados a base de bloques Funcionales

que forman parte de librerías.

El uso de la tarjeta Arduino es siempre On-line

con el computador


http://tecnodacta.com.ar/gira/projects/physical-etoys/

Interfaces con las que se

comunica

1.Arduino.

2.Nintendo Wiimote.

3.Puerto paralelo.

4.RoboSapien v2.

5.Roboquad.

6.I-Sobot.

7.Lego Mindstorms Nxt.

Physical Etoys (Basado en Squeak)

Physical Etoys es una herramienta de programación

visual que une el mundo virtual de las computadoras con

el mundo físico. Con el entorno se pueden programar

fácilmente los objetos del mundo real (por ejemplo, robots)

para realizar tareas de interés, o se pueden mover objetos

gráficos en la pantalla a través de variables recogidas del

mundo físico.

Grupo de Investigación en Robótica Autónoma del CAETI




http://www.arduino.cc/

http://en.wikipedia.org/wiki/Wii_Remote

http://en.wikipedia.org/wiki/Parallel_port

http://www.wowwee.com/en/products/toys/robots/robotics/robosapiens:robosapien-v2

http://www.wowwee.com/en/products/toys/robots/robotics/robocreatures:roboquad

http://www.isobotrobot.com/eng/index.html



http://mindstorms.lego.com/


La elaboración de una aplicación resulta Muy sencilla, basta con

colocar el objeto “Arduino” en el área de trabajo y configurarlo

para después añadir los elementos Sensores y/o Receptores a las

E/S que correspondan designándoles una funcionalidad de acuerdo

con los parámetros que elijamos . Es un entorno muy sencillo

apropiado para la enseñanza



Librería de Elementos

Conectables a la tarjeta

Arduino

Características configurables

de La tarjeta ARDUINO

El driver de comunicación entre el entorno y la tarjeta se carga de

manera automática cuando el software detecta que no esta cargado,

previamente debemos indicar la versión de Hardware instalado (Tipo

de tarjeta Arduino) y el COM por el que nos comunicaremos



S4A (Scratch) + Arduino

Es un proyecto de Citilab

S4A ha sido desarrollado por Marina Conde, Víctor Casado, Joan

Güell, José García y Jordi Delgado con la ayuda del Grupo de

Programación Smalltalk del Citilab y de colaboradores como Jorge

Gómez, formador en el Centro de Formación Padre Piquer de Madrid.

E-mail: [email protected].

Esta herramienta tiene el aval de

estar realizada en el entorno

Scratch que es un de los más

conocidos y poderoso entornos de

programación grafica que se ha

desarrollado en el MIT escrito en

lenguaje Smalltalk

http://seaside.citilab.eu/scratch/arduino

http://smalltalk.cat/

http://smalltalk.cat/

http://www.padrepiquer.com/

mailto:%[email protected]



ENTRADAS/SALIDAS

•salidas digitales (pines digitales 10,11 y 13)

•salidas analógicas (pines digitales 5, 6 y 9)

•entradas analógicas (todos los pines analógicos de entrada)

•entradas digitales (pines digitales 2 y 3)

•servomotores RC (pines digitales 4, 7, 8 y 12)

Funciones de

Control sobre

ARDUINO



Elaboración del Programa Pantalla de Visualización

Montaje

Práctico

Activa salida 13

Espera 1 seg.

Desactiva salida 13

Espera 1 seg.

Visualiza valores Bucle de Ejecución

El LED se enciende y apaga cada 1 seg.



Objeto de

Programa

Programa Asociado al Objeto de Programa LED

Control del tiempo de envío de destello al LED



Rojo

Ambar

Verde

Rojo Pin13

Ámbar PIN 10

Verde PIN 10

SEMÁFORO



Escenario con imagen

y disfraces

SEMÁFORO



DOMÓTICA

Objeto Lámpara

Objeto Estufa



DOMÓTICA

Lee valor temperatura Analog1

Lee valor luz Analog0

Activa/desactiva Luz en función

de valor leído de luz y consigna

Activa/desactiva Radiador en función

de valor leído de temperatura y consigna



DOMÓTICA


La conexión que actualmente ofrece Labview es en modo

esclavo. Solo es posible visualizar y realizar control de las

E/S de arduino den modo esclavo.

Esta forma de trabajo, por tratarse de Labview, es

interesante para usarla en el prototipado de aplicaciones

de instrumentación en as que la tarjeta Arduino juega el

papel de un sencillo y versátil equipo de adquisición de

datos a un costo muy bajo.

Arduino + Labview


Arduino + Labview


•ArduLab es un entorno de trabajo que permite interactuar con una placa

Arduino (Diecimila o Duemilanove) para crear un labaratorio virtual.

•Mediante ArduLab podemos realizar una serie de actividades y

experimentos orientados principalmente al aprendizaje de conceptos

sencillos relacionados con la tecnología (principalmente electrónica y

robótica).

•ArduLab no es un entorno de programación, es un Laboratorio Virtual de

Experimentación que permite al usuario, aprender, probar y conocer como

paso previo a la programación de sistemas, con sensores y actuadores,

basados en Arduino.

•ArduLab es un desarrollo del Grupo Avanzado del Aula de Robótica

Complubot mediante LabVIEW 2010.

•ArduLab se puede conseguir desde la página de descargas.

•ArduLab se ditribuye bajo licencia freeware, esto es, programa

completamente gratuito con acceso a toda su funcionalidad y por tiempo

ilimitado.


Configuración de E/S Visualización y Gobierno de E/S Digitales

Lectura de señales Analógicas Gobierno de salidas Analógicas PWM

José Manuel Ruiz Gutiérrez José Manuel Ruiz Gutiérrez Experimentación tratamiento de medidas

Programación de secuencias de

gobierno de Salidas Digitales Configuración de E/S

Experimentación con Controlador


Piano Mezcla de colores

Pizarra para dibujar


Arduino + Rhino

Es posible conectar Arduino al poderoso entorno gráfico Rinho a

través del conocido plugin Grasshopper que es un entorno gráfico

muy versátil y fácil de utilizar que se utiliza para la programación de

eventos y gobierno de imágenes de Rinho.

Rhino+Grasshoper+Firefly+Arduino

Rhino+Grasshoper+Firefly+Arduino

Una de las librerías de Grasshoper se llama Firefly y esta

pensada para interactuar con Arduino en el gobierno de las E/S tanto

analógicas como digitales de la plataforma Arduino.

http://www.fireflyexperiments.com/download/


Arduino + Rhino

Salida intermitente en el PIN 13 de Arduino


Arduino + Rhino


MyOpenlab es un entorno orientado a la

simulación y modelado de sistemas físicos,

electrónicos, robóticos y de control con un

amplio campo de aplicaciones didácticas.

Arduino + MyOpenLab

http://es.myopenlab.de

http://es.myopenlab.de/


Arduino + MyOpenLab

CARACTERÍSTICAS

•Facilidad de uso

•Amplia biblioteca de funciones analógicas y digitales.

•Potente biblioteca de objetos gráficos de visualización y/o actuación

•Tratamiento de los tipos de datos y operaciones con estos.

•Realización de las aplicaciones mediante el uso de bloques de función

•Posibilidad de ampliación de su librería de componentes, editándolos en código JAVA

•Posibilidad de creación de "submodelos de panel" y "submodelos de circuito" encapsulados.

•Algunas librerías que incorpora MyOpenlab:

Librerías de Elementos Funcionales

(Panel Circuito) Librerías de Elementos de Decoracion,

Visualización y Actuación (Panel Frontal)

http://es.myopenlab.de/


Arduino + MyOpenLab

En el panel de Circuito se construye la

aplicación Haciendo uso de loa librería de

bloques de función

En el panel Frontal se colocan los elementos

de visualización y actuación o las imágenes

que formen parte del fondo.


Arduino + MyOpenLab

Arduino forma parte de la

librería Interfaces de

MyOpenlab

Esta es la designación de E/S que dispone el Driver de

comunicación de Arduino UNO con MyOpenlab:

Entradas Digitales: Pines 2,3,4,5,6y 7

Salidas Digitales: Pines 8,9,10,11,12 y 13

Entradas Analógicas: Pines Analog In 0,1,2,3,4 y 5


Arduino + MyOpenLab

Instalación DOMOTICA

Montaje del prototipo

Pantalla de visualización

de MyOpenLab

Elaboración del Algoritmo de la aplicación (panel Circuito )


Arduino + MyOpenLab

Termostato

Elaboración del Algoritmo de la

aplicación (panel Circuito )

Montaje del prototipo

Pantalla de visualización de MyOpenLab


Arduino + MyOpenLab

Realización de un DATA LOGER

con la ayuda de Arduino y

MyOpenLab

Es posible generar fichero de texto

compatibles con Excel con los

datos recogidos


Otras Entornos

(Ayuda al desarrollo de prototipos)

Fritzing


La utilización de Fritzing en el “laboratorio de prototipado” es realmente muy

válida. Podemos enumerar las ventajas:

1. Facilidad de utilización de la herramienta

2. Compendio lógico de la secuencia de trabajo en el diseño de prototipos.

3. Posibilidades de exportación del diseño en formatos compatibles con las

máquinas de elaboración de tarjetas de circuito impreso.

4. Posibilidad de añadir nuevos elementos en la librería de componentes

5. Es una herramienta con un respaldo documental y de ejemplos muy potente

Fritzing

Las fases en el desarrollo de un proyecto son tres:

1.Elaboración del circuito con la ayuda de la Protoboard

2.Generación automática y edición, si procede, del esquema eléctrico

3.Generación y edición , si procede, de la PCB

Fritzing es una iniciativa de código abierto para apoyar a los diseñadores,

artistas, investigadores y aficionados para facilitar la elaboración de los

prototipos físicos al producto real.

http://fritzing.org/welcome/


Fritzing

Librerías de componentes

http://fritzing.org/


Fritzing

Elaboramos el prototipo con

la ayuda de la Protoboard y

los componentes de la

librería

1º

Obtenemos el Esquema

Eléctrico

2º


Fritzing

Elaboramos de manera

Automática/Manual la

tarjeta de componentes de

nuestro prototipo

3º


VirtualBread Boared

VirtualBreadboard es un entorno de simulación

y desarrollo de aplicaciones integradas que

utilizan los microcontroladores. Es fácil de usar

y puede sustituir a un protoboard para

experimentar con nuevos diseños.

http://www.virtualbreadboard.com/


VirtualBread Boared

Permite diseñar el prototipo en la Protobaord virtual

1. Realizar la PCB del diseño

2. Importar sketches de Arduino

3. Trabajar con distintas PICs

4. Descargar sobre Arduino la aplicación


¡¡Gracias…

Contacto:

j.m.r.gutié[email protected]

http://josemanuelruizgutierrez.blogspot.com.es/

… terminó!!

mailto:j.m.r.gutié[email protected]

http://josemanuelruizgutierrez.blogspot.com.es/

Entornnos Graficos Con Arduino

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