LABORATORIO N° 09

PROGRAMACIÓN DE ARDUINO UTILIZANDO MBLOCK

1. COMPETENCIA ESPECIFICA DE LA SESIÓN

• Programar la tarjeta ARDUINO UNO utilizando un lenguaje gráfico y comparar con lenguaje de texto.
• Conocer el entorno de mBlock y todas sus posibilidades.
• Realizar programación básica utilizando software mencionado.

2. MARCO TEÓRICO

2.1. ARDUINO UNO

2.1.1. DESCRIPCIÓN

Arduino Uno es un tablero para microcontroladores basado en el ATmega328P ( hoja de datos ). Tiene 14 pines de entrada / salida digital (de los cuales 6 se pueden usar como salidas PWM), 6 entradas analógicas, un cristal de cuarzo de 16 MHz, una conexión USB, un conector de alimentación, un encabezado ICSP y un botón de reinicio. Contiene todo lo necesario para soportar el microcontrolador; simplemente conéctelo a una computadora con un cable USB o enciéndalo con un adaptador de CA a CC o una batería para comenzar. Puede jugar con su UNO sin preocuparse demasiado por hacer algo mal, en el peor de los casos puede reemplazar el Chip por unos pocos dólares y empezar de nuevo. "Uno" significa uno en italiano y se eligió para marcar el lanzamiento de Arduino Software (IDE) 1.0. La placa Uno y la versión 1.0 de Arduino Software (IDE) fueron las versiones de referencia de Arduino, ahora evolucionaron a versiones más recientes. La tarjeta Uno es la primera de una serie de tarjetas Arduino USB y el modelo de referencia para la plataforma Arduino.

Características:

• Microcontrolador ATmega328.
• Voltaje de entrada 7-12V.
• Reloj de 16MHz de velocidad.
• 14 pines digitales de I/O (6 salidas PWM).
• 6 entradas análogas.
• 32k de memoria Flash.

2.1.2. PROGRAMACIÓN

El Arduino Uno se puede programar con el ( Software Arduino  (IDE)). Seleccione "Arduino / Genuino Uno en el menú Herramientas> Tablero (de acuerdo con el microcontrolador de su tablero). El ATmega328 en el Arduino Uno viene preprogramado con un  cargador de arranque  que le permite cargar un nuevo código sin el uso de un programador de hardware externo. Se comunica utilizando el protocolo STK500 original ( referencia ,  archivos de cabecera C ). También puede omitir el gestor de arranque y programar el microcontrolador a través del encabezado de ICSP (Programación en Serie en Circuito) usando  Arduino ISP  o similar. El código fuente del firmware ATmega16U2 (o 8U2 en las placas rev1 y rev2) está disponible en el repositorio Arduino. El ATmega16U2 / 8U2 está cargado con un cargador de arranque DFU, que se puede activar mediante:

• En las placas Rev1: conecte el puente de soldadura en la parte posterior de la placa (cerca del mapa de Italia) y luego seleccione el 8U2.
• En las placas Rev2 o posteriores: hay una resistencia que tira de la línea HWB 8U2 / 16U2 a tierra, lo que facilita la puesta en modo DFU.

Luego puede usar  el software FLIP de Atmel  (Windows) o el  programador DFU  (Mac OS X y Linux) para cargar un nuevo firmware. O puede usar el encabezado ISP con un programador externo (sobrescribiendo el cargador de arranque DFU). Vea  este tutorial contribuido  por el usuario para más información.

2.1.3. MBLOCK

mBlock  es un entorno gráfico de programación basado en el editor Scratch 2.0 para que escuelas y centros de formación pueda introducir la robótica de forma sencilla y enseñar a programar robots basados en Arduino. 
La interfaz es muy amigable e intuitiva. Usa bloques previamente definidos para dar órdenes al robot y si sabes programar también podrás sacarle todo el partido con el entorno de Arduino.

• Permite programar tus robots de forma inalámbrica mediante tecnología bluetooth o 2.4G
• Te permite traducir los bloques de Scratch a código fuente de Arduino
• Puedes probar en tiempo real el programa que relices en Scratch sin necesidad de grabarlo en la placa
• Y una vez probados puedes grabarlo de forma permanente en tu robot

3. EVIDENCIA DE TAREAS EN LABORATORIO

3.1. VÍDEOS EXPLICATIVOS MOSTRANDO LA SIMULACIÓN E IMPLEMENTACIÓN DE LOS PROGRAMAS SOLICITADOS

3.1.1. VIDEO: PARICAHUA CRUZ, MAYCOL REINILDO

3.1.2. VIDEO: CUELLAR MARTINEZ, KEVIN ANDRES

OBSERVACIONES & CONCLUSIONES.- 
KEVIN ANDRÉS CUÉLLAR MARTÍNEZ

• Para un correcto funcionamiento de la programación realizada en mBLOCK para arduino, hay que tener en cuenta que solo podemos trabajar con los bloques de "control" y "robots", caso contrario al hacerle click en "Subir a Arduino", este nos enviara un mensaje para que removamos el bloque no soportado.

Lo correcto es que solo trabajemos con los Bloques permitidos (Control & Robots), para trabajar directamente con Arduino.

De otra manera, si se puede trabajar con el arduino y la programación realizada en mBlock con los demas bloques proporcionado por el mismo, utilizando la opción "Actualizar fimware".

• En conclusión el programa mBlock, es una plataforma didáctica y muy divertida para aprender a programar en Arduino por medio de bloques y gráficos ya estructurados, a su vez nos permite crear nuevas variables. Dicho esto, se puede exportar la programación a Arduino en tiempo real, donde se visualizan las funciones de cada bloque. 

3.1.3. VIDEO: CARRANZA CAVANI, JEAN PIERRE


3.1.4. VIDEO: BENAVENTE QUISPE, ANDRES ANTONIO

3.1.5. VIDEO: BALLENAS ZÚÑIGA, MARVIN ROODWELL

4. OBSERVACIONES - PARICAHUA CRUZ, MAYCOL REINILDO

• Al momento de realizar la programación en el software de Arduino, debemos de tener mucho cuidado al momento de escribir el código ya que en caso de no ser compilado, no podrá ser descargado a la tarjeta Arduino.
• En mBlock se utilizan herramientas gráficas, como disfraces, fondos y audios; a partir de los cuales podemos interactuar con el programa en bloques de forma interactiva.
• Para realizar la visualización del programa Semáforo, se crearon tres copias para el mismo disfraz para la visualización de los tres colores del semáforo; dichos disfraces eran llamados en secuencia en el programa en bloques, para simular un semáforo real.
• Además de la visualización en el entorno gráfico de mBlock, es posible enlazarnos en tiempo real con el Arduino, mediante la actualización del firmware.

5. OBSERVACIONES - BENAVENTE QUISPE, ANDRES ANTONIO

• Al no encontrar la imagen del semáforo en mBlock, fue necesario crear una imagen usando las herramientas brindadas por el software.
• En el tema de creación de gráficos, notaremos que el mBlock es similar a Paint.
• Para el semáforo se crearon diversas capas para su puesta en marcha, en mi video determiné un sólo led cambiando de Disfraz, puesto que viene a ser lo mismo.

8. CONCLUSIONES - PARICAHUA CRUZ, MAYCOL REINILDO

• Se logró programar la tarjeta ARDUINO UNO utilizando un lenguaje gráfico (con mBlock) y comparar con lenguaje de texto (con software de Arduino).
• Se pudo conocer el entorno de mBlock, el cual es un entorno gráfico que puede enlazarse con el Arduino en tiempo real en su ejecución; mediante la actualización del firmware.
• Se realizaron programas básicos en mBlock, tales como el encendido secuencial de un LED y un Semáforo; en el cual se variaba el tiempo de encendido de las luces roja, ámbar y verde en tiempo real tanto en el Arduino, como en el entorno de mBlock.
• Se realizó la descarga del programa realizado en mBlock al Arduino, para ello se ingresó a la opción Modo Arduino en mBlock. Dicha opción transformaba el programa de bloques a lenguaje de texto y permitía subir el programa al Arduino.

9. CONCLUSIONES - BENAVENTE QUISPE, ANDRES ANTONIO

• Se logró el encendido y apagado del LED en el arduino usando el mBlock.
• Entendimos la serie de bloques que se utilizaron en Mblock para la realización de dicho proceso, también entendimos el lenguaje arduino creado.
• Se determinó la manera de encender el LED haciendo uso de pulsadores (no fue solicitado en el laboratorio, pero por deducción se logró hacer).