Pas 8. El projecte (i II): Etapes i procediment per fer un projecte senzill amb Arduino

A continuació farem la descripció de totes les etapes de què consta qualsevol projecte, petit o gran. Utilitzarem com a exemple un senzill muntatge real amb Arduino: la lectura d’un sensor de temperatura i la visualització remota de les dades mitjançant un navegador web.

Etapa 1: Material necessari

El pas inicial de qualsevol muntatge sempre és obtenir tot el material necessari per elaborar-lo.

Muntatge: lectura d’un sensor de temperatura i visualització remota mitjançant un navegador web.

Material necessari en aquest cas:

  • Placa Arduino
  • Shield de xarxa Ethernet
  • Protoboard + cables
  • Sensor temperatura TMP 36

Els següents enllaços a muntatges similars us poden mostrar l’enfocament inicial que té qualsevol petit projecte com el nostre:

Etapa 2: Muntatge

Per documentar correctament el nostre projecte, és convenient acompanyar la documentació dels esquemes elèctrics necessaris. Hi ha diversos programes gratuïts per fer-ho, dels quals potser el més complet és el paquet Fritzing.

Aquest programa es pot descarregar des de l’enllaç http://fritzing.org/download/ i consisteix en una completa suite que permet opcionalment fer les següents tasques:

  1. Diagrama de connexions en visió real del muntatge sobre una placa protoboard
  2. Diagrama de connexions en format d’esquema elèctric
  3. Creació d’una placa de circuit imprès (PCB) a partir del nostre esquema
  4. Edició, revisió i càrrega del codi del programa

Els esquemes que trobareu a continuació s’han elaborat amb aquest mateix programa. L’esquema de connexió dels diferents elements del nostre projecte és el següent:

L’aspecte final del muntatge serà una cosa semblant a aquesta:

Un cop planificat el sistema, passem a fer el muntatge físic. Aquí el podeu veure en una versió sense el shield Ethernet:

L’aspecte final del projecte d’exemple, un cop acabat de muntar i connectats el shield Ethernet i tots els cables d’alimentació i xarxa, és el següent:

Etapa 3: Codi

Arduino proporciona un entorn de treball molt fàcil d’utilitzar que permet elaborar el programa que posarem a la placa (sketch), consultar els exemples, revisar i compilar el nostre sketch i enviar-lo a la placa per fer-lo anar.

Per a l’edició i revisió del codi, tot i que Fritzing és capaç de fer-ho, hem optat pel programari oficial d’Arduino.

El programa es pot descarregar des de l’enllaç https://www.arduino.cc/en/Main/Software i un cop instal·lat i connectada la placa al port USB triat, ja podrem funcionar. El programa ha de detectar la placa connectada per poder-hi enviar l’sketch.

Els passos que ha de realitzar el nostre codi, a grans trets, són els següents:

  1. Iniciar un servidor web
  2. Llegir la temperatura ambient del sensor
  3. Presentar la temperatura al servidor web
  4. Esperar una quantitat de temps (per a aquest exemple farem servir 10 segons)
  5. Tornar al pas 2

El nostre sketch complet és el següent. Com veieu, conté molts comentaris que us ajudaran a seguir-ne sense dificultat el funcionament.

El procés de revisió (compilació) i càrrega del codi, amb l’inici de la seva execució (automàtica) apareix en el següent vídeo:

Compilació, càrrega i execució (elaborat per: Santiago Cerezo Salcedo, IOC)

Etapa 4: Posada en funcionament

Un cop carregat i en funcionament el programa en el nostre circuit, pel monitor sèrie de l’entorn de programació d’Arduino podem comprovar que:

  1. S’inicia el servidor web i està actiu
  2. Des d’un navegador web a un altre ordinador es fa la consulta de temperatura (aquest ordinador no apareix en el vídeo, però sí que apareixen al monitor les consultes que fa al nostre servidor)
  3. Consultant la temperatura des d’un navegador web que obrim a la nostra màquina apareixen les dades enviades al navegador client (tingues en compte que un dispositiu electrònic que es connecta per primera vegada a la font d'alimentació passa per un règim transitori. Això pot provocar que les primeres mesures del sensor no siguin acurades, com de fet passa en el vídeo demostratiu)

Mira-ho en aquest vídeo:

Posada en funcionament (elaborat per: Santiago Cerezo Salcedo, IOC)