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ARD-020Gracias por la compra de este producto Steren.

Este manual contiene todas las indicaciones necesarias para manejar su nueva Tarjeta programadora compatible con Arduino tipo Leonardo.

Por favor, revselo completamente para estar seguro de cmo utilizar apropiadamente el producto.

Para apoyo, compras y todo lo nuevo que tiene Steren, visite nuestro sitio web:

www.steren.com

TARJETA PROGRAMADORA COMPATIBLE CON ARDUINO TIPO

LEONARDO

La informacin que se muestra en este manual sirve nicamente como referencia sobre el producto. Debido a actualizaciones pueden existir diferencias.

Por favor, consulte nuestra pgina web (www.steren.com) para obtener la versin ms reciente del instructivo.

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IMPORTANTE

Mantenga el equipo fuera del alcance de los nios.

No exponga el equipo a temperaturas extremas.

No use ni almacene este equipo en lugares donde existan goteras o salpicaduras de agua.

Evite las cadas del equipo, ya que podra sufrir daos.

No coloque el equipo ni los accesorios sobre superfi cies inclinadas, inestables o sometidas a vibraciones.

No coloque objetos pesados sobre el equipo ni sobre sus accesorios.

No exponga el equipo ni sus accesorios al polvo, humo o vapor.

La Tarjeta programadora con micro controlador Atmel MEGA32U4 le brinda la posibilidad de utilizar todo los puertos de entrada y salida, ayudando a los desarrolladores estudiantes y hoobistas a no preocuparse por la etapa de control.

La interfaz de comunicacin y de programacin se realiza utilizando el software libre que utiliza Arduino, se conecta a la computadora por medio del puerto USB e incorpora puerto ISCP.

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CMO EMPEZAR CON ARDUINOEste manual le ayudar a entender lo que es y cmo funciona Arduino para comenzar a construir sus propios proyectos electrnicos.

Arduino es una plataforma de electrnica abierta para la creacin de prototipos basada en software y hardware fl exibles y fciles de usar. Tiene todo lo que necesita para uso bsico soldado en una pequea placa de circuito. La placa contiene el microcontrolador y ofrece un cmodo acceso a las entradas y salidas. Las entradas son dispositivos como sensores (sensores de luz, termmetros, giroscopios, etc.) y elementos de interfaz humana (botones, interruptores, perillas). Las salidas son todos los elementos electrnicos que quiera ser capaz de controlar, tales como luces, pantallas, motores y servos. Un microcontrolador tiene todas las partes bsicas de un ordenador (procesador, memoria, pines de entrada/salida) en un solo chip y ejecuta el software que se carga sobre ella desde una computadora, lo que le permite manipular los resultados basados en datos que recibe de las entradas.Arduino es open source. Como hardware de cdigo abierto, los esquemas para Arduino estn disponibles para cualquier persona gratuitamente, por si quiere comprar los componentes electrnicos y una placa y construir su propio Arduino. Existe una enorme gama de proyectos que necesitan un microcontrolador. Un proyecto simple podra ser algo como una tira de luz LED. Un circuito bsico puede encender las luces LED, pero con el fi n de conseguir que cambie de color y ejecutar patrones necesita un microcontrolador. Proyectos ms complejos podran ser un brazo robtico, una exhibicin de LED hologrfi co o una caja de arena de gato auto limpiable.

Qu es Arduino?

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PROGRAMACIN ARDUINO1. Descargue el entorno de desarrollo de Arduino (www.arduino.cc) e instlelo en su PC. El ambiente est disponible para Windows, Mac y Linux e incluye todo lo que necesita para empezar a programar.2. Conecte el Arduino a la computadora y si est usando una mquina Windows, espere a que se instale el controlador. 3. Cuando comience a usar el editor de Arduino, deber confi gurar en el men Herramientas, en la parte superior del editor, la opcin de tarjeta y la opcin de Puerto Serial; en la primera seleccione el modelo de Arduino que compr. En la segunda elija el puerto al que est conectado el Arduino. Si tiene dudas acerca de este puerto, simplemente desconecte el Arduino y la opcin que desaparezca es su puerto.

Un escudo es una placa de circuito adicional a su Arduino. Generalmente, un escudo se coloca encima de la placa base Arduino, se conecta con sus pines I/O y permite al Arduino especializarse aadiendo capacidades adicionales, o proporcionando una interfaz ms conveniente para su proyecto. Por ejemplo, un escudo podra permitir integrar un chip GPS o una tarjeta SD a su proyecto. Algunos escudos se pueden apilar uno encima del otro, para agregar varias funciones adicionales.

Deber descargar un hardware adicional para programar el circuito. Necesitar un cable USB para programarlo y si quiere ser capaz de ejecutar su proyecto cuando no est cerca de la computadora, necesitar un adaptador de corriente AC-DC o batera y cable. Usted encontrar estos componentes en Steren.

Escudos

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SKETCHES

Finalmente, estar listo para escribir programas (el editor de Arduino se refi ere a ellos como sketches) para su proyecto. Necesitar cierta familiaridad con programacin en C++, variables, funciones, declaraciones if y bucles, pero los sketches Arduino suelen ser ms simples.

La mejor manera de aprender programacin de Arduino es a travs de los sketches de ejemplo incluidos en el IDE de Arduino. stos se encuentran en el men Archivo>Ejemplos y puede encontrar muchos ejemplos en Internet.

Una vez que ha escrito un sketch, simplemente haga clic en el botn Cargar y ste ser enviado a su placa Arduino. El microcontrolador se reiniciar y ejecutar su sketch hasta subir uno diferente.

A continuacin se muestran pequeos proyectos paso a paso.

Se trata de realizar un ejercicio bsico que consiste en encender y apagar un LED que conectamos en el PIN 13 de Arduino confi gurado como salida. El tiempo de encendido y apagado es de 1 segundo.

Diagrama y Esquema

Dado que el PIN 13 de Arduino lleva incorporada una resistencia interior, el diodo LED se coloca sin resistencia en serie; en el caso de colocar el diodo LED en otra salida, deberamos colocar una resistencia de entre 220 y 500 ohmios, dependiendo del consumo de corriente del diodo.

1. Intermitente

7

Conexin para realizar la salida por el PIN 10.

IORE

FRE

SET

3V3

5V GND

GND

V1n

SCL

SDA

AREF

GND

13 12 11 10 9 8 7 6 5 4

3 2 1 0

A0 A1 A2 A3 A4 A5TX

1 1

AX1

0

POWER ANALOG IN

DIGIRAL (PWM)A11

A10

A9 A8 A7 A6

IORE

FRE

SET

3V3

5V GND

GND

V1n

SCL

SDA

AREF

GND

13 12 11 10 9 8 7 6 5 4

3 2 1 0

A0 A1 A2 A3 A4 A5TX

1 1

AX1

0

POWER ANALOG IN

DIGIRAL (PWM)A11

A10

A9 A8 A7 A6

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Programa

/** Intermitente** Ejemplo bsico con Arduino. Encendido y apagado de un LED* con una cadencia de 1 s usando el PIN 13 como salida* no es necesario usar una resistencia para el LED* la salida 13 de Arduino la lleva incorporada.** http://www.arduino.cc/en/Tutorial/Blink*/int ledPin = 13; // Defi nicin de la salida en el PIN 13void setup() //Confi guracin{pinMode(ledPin, OUTPUT); // designa la salida digital al PIN 13}void loop() // bucle de funcionamiento{digitalWrite(ledPin, HIGH); // activa el LEDdelay(1000); // espera 1 s (tiempo encendido)digitalWrite(ledPin, LOW); // desactiva el LEDdelay(1000); // espera 1 s (tiempo apagado)}

9

Cuando presiona el pulsador (entrada 5 a 0), la salida 13 se enciende y se apaga de forma intermitente.

Funcionamiento:

Cuando la E5 = 1 Entonces S13 = 0

Cuando la E5 = 0 Entonces S13 = 0-1 (Intermitente 200,200 ms)

10 K

2. Alarma

10

Programa

int ledPin= 13; // elija el PIN para el LEDint inPin= 5; // choose the input pin (for a pushbutton) (elija el PIN de entrada (para un botn)int val= 0; // variable for reading the pin status (variable para lectura de estatus del PIN)void setup() {pinMode(ledPin, OUTPUT); // declare LED as output (declare el LED como salida)pinMode(inPin, INPUT); // declare pushbutton as input (declare el botn como salida)}void loop(){val= digitalRead(inPin); // lee valor de entradaif(val== HIGH) { // chequea si el valor ledo es 1 (botn presionado)digitalWrite(ledPin, LOW); // pone el LED en OFF} else{digitalWrite(ledPin, LOW); // parpadea el LEDdelay(200);digitalWrite(ledPin, HIGH);delay(200);}}

11

Trata de encender y apagar 3 LEDs colocados en las salidas 6, 7 y 8 (PIN 6, PIN 7 y PIN 8) con una cadencia de 200 ms. Las variables asignadas a cada LED son ledPin1, ledPin2 y ledPin3.

3. Secuencia Bsica de 3 LEDs

8 7 6GND

12

Programa

// Encendido y apagado de 3 LEDsint ledPin1 = 6; // Defi ne las salidas de los LEDsint ledPin2 = 7;int ledPin3 = 8;void setup() { // Confi gura las SALIDASpinMode(ledPin1, OUTPUT); // declarar LEDs como SALIDASpinMode(ledPin2, OUTPUT);pinMode(ledPin3, OUTPUT);digitalWrite(ledPin1, LOW); // Apaga los LEDsdigitalWrite(ledPin2, LOW);digitalWrite(ledPin3, LOW);}void loop(){ //Bucle de FuncionamientodigitalWrite(ledPin1, HIGH); // Apaga y enciende los LEDs cada 200 msdelay(200);digitalWrite(ledPin1, LOW);digitalWrite(ledPin2, HIGH);delay(200);digitalWrite(ledPin2, LOW);digitalWrite(ledPin3, HIGH);delay(200);digitalWrite(ledPin3, LOW);}

13

Se trata de contar las veces que se pulsa un botn conectado en la entrada 7 de Arduino al mismo tiempo que cada vez que contamos encendemos el LED conectado en la salida 13. El valor de la variable que almacena el nmero de impulsos generados se enva a la PC para que se visualice en la pantalla.

4. Contador

10 K

14

Programa Contador/* Detecta si el botn conectado a la entrada 7 ha sido presionado y enciende el LED* Enva al PC el valor de la variable de cuenta Contador va puerto serie.** Christian Nold & Erica Calogero**/int LED = 13;int Boton = 7;int valor = 0;int contador = 0;int estadoanteriorboton = 0;void setup(){Serial.begin(9600); // Confi gura velocidad de transmisin a 9600pinMode(LED, OUTPUT); // inicializa como salida digital el pin 13pinMode(Boton, INPUT); // inicializa como entrada digital el 7digitalWrite(Boton,HIGH); // Habilitamos la resitencia interna Pull-up del PIN7}void loop(){valor = digitalRead(Boton); // lee el valor de la entrada digital pin 7digitalWrite(LED, !valor); // Escribimos en la salida el valor ledo negadoif(valor != estadoanteriorboton){if(valor == 1){

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contador++;Serial.print(contador);Serial.write(10);Serial.write(13);}}estadoanteriorboton = valor;}Podramos prescindir de la resistencia colocada con el pulsador si se habilita la resistencia interna Pull-up de la entrada PIN7, en ese caso el circuito quedara como el siguiente:

16

El programa en este caso sera muy parecido al anterior. Obsrvese que ahora al pulsar el botn introducimos un = en el PIN7, por lo tanto, si quiero que se encienda la salida PIN13 debo escribir en ella el valor ledo del pulsador negado, es decir !valor.

Programa Contador Modifi cado

/* Detecta si el botn conectado a la entrada 7 ha sido presionado y enciende el LED* Enva a la PC el valor de la variable de cuenta Contador va puerto serie.** Christian Nold & Erica Calogero J.M. Ruiz**/int LED = 13;int Boton = 7;int valor = 0;int contador = 0;int estadoanteriorboton = 0;void setup(){Serial.begin(9600); // Confi gura velocidad de transmisin a 9600pinMode(LED, OUTPUT); // inicializa como salida digital el pin 13pinMode(Boton, INPUT); // inicializa como entrada digital el 7digitalWrite(Boton,HIGH); // Habilitamos la resitencia interna Pull-up del PIN7}void loop()

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{valor = digitalRead(Boton); // lee el valor de la entrada digital pin 7digitalWrite(LED, !valor); // Escribimos en la salida el valor ledo negadoif(valor != estadoanteriorboton){if(valor == 1){contador++;Serial.print(contador);Serial.write(10);Serial.write(13);}}estadoanteriorboton = valor;}

Se trata de confi gurar un canal de entrada analgico pin 5 y enviar el valor ledo a la PC para visualizarlo.

5. Entrada Analgica

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Programa

/* Entrada Analgica */int potPin = 5; // selecciona el pin de entrada para colocar el potencimetroint val = 0; // variable para almacenar el valor ledo por la entrada analgicavoid setup() {Serial.begin(9600);}void loop() {val = analogRead(potPin); // lee el valor del canal de ENTRADA analgicaSerial.print(val); // Enva al PC el valor analgico ledo y lo muestra en pantallaSerial.write(10);delay(100);}

Con este ejemplo vamos a controlar la velocidad de un motor de cc mediante la utilizacin de un transistor BD137. Se trata de utilizar la posibilidad de enviar una seal de PWM a una de las salidas confi gurables como salidas analgicas.

6. Control de un motor de cc con un transistor

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Tenga en cuenta que el motor debe ser de bajo consumo por dos motivos: primero porque si alimentamos en las pruebas desde el conector USB no debemos sacar demasiada corriente de la computadora y segundo, porque el transistor es de una corriente limitada.

El diodo 1N4001 se coloca como proteccin para evitar que las corrientes inversas creadas en el bobinado del motor puedan daar el transistor.

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La tensin que sacaremos a la salida 10 (analgica tipo PWM) variar en forma de rampa ascendente y descendente de manera cclica, tal como vemos en la fi gura. Este efecto lo conseguimos con una estructura del tipo for:

for(valor = 0 ; valor =0; valor -=5) (descendente)

Obsrvese que los incrementos del valor de la tensin van de 5 en 5 y tenemos que considerar que 0v equivale a 0 y 5 v equivale a 255.

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Variante del montaje: Control de la velocidad mediante un potencimetro.

Se trata de controlar la velocidad a nuestro gusto, es decir, mediante un potencimetro que se coloca en una de las entradas analgicas y en funcin del valor que se lea en la entrada, as girar ms o menos rpido el motor.

Programa

int valor = 0; // variable que contiene el valor a sacar por el terminal analgicoint motor = 10; // motor conectado al PIN 10void setup() { } // No es necesariovoid loop() {for(valor = 0 ; valor =0; valor -=5) {// se genera una rampa de bajada de tensin de 255 a 0, es decir, de 5 a 0vanalogWrite(motor, valor);delay(30);}}

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Programa

int valor = 0; // variable que contiene el valor a sacar por el terminal analgicoint motor = 10; // motor conectado al PIN 10int potenciometro=0; // Se defi ne la entrada analgicavoid setup() { } // No es necesariovoid loop() {valor = analogRead(potenciometro); // se lee el valor de la entrada analgicay se asigna a valanalogWrite(motor, valor); // Se manda a la salida analgica 0 el valor ledodelay(30); // espera 30 ms para que el efecto sea visible}Esquema

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Con esta aplicacin vamos a mover un motor de cc usando un CI de potencia, especfi co para estas aplicaciones. El circuito podr mover hasta dos motores, nosotros slo lo haremos con uno.

Como ventana en este montaje podremos mover el motor en los dos sentidos de giro, cosa que con el anterior montaje no podamos.

El funcionamiento ser como el primer montaje del motor anterior, es decir, vamos a crear una rampa de subida de tensin y una de bajada con el fi n de que el motor modifi que su velocidad de modo automtico.

Control o Driver de un motor de continua:

Los dos parmetros que queremos controlar de un motor de continua son su direccin de giro y su velocidad. La direccin se controla cambiando su polaridad. En cambio, para su velocidad, debemos utilizar la tcnica de modulacin por ancho de pulso-PWM.

Aqu hay algunos grfi cos donde se muestra la relacin entre la seal de pulsos (PWM) y el voltaje efectivo:

7. Control de un motor de cc con el driver L293DVo

ltaje

Tiempo

Voltaje efectivo

24

Cuando el tiempo que el pulso est activo es la mitad del periodo de la seal o el parmetro duty cycle est al 50%, el voltaje efectivo es la mitad del voltaje total de entrada.

Cuando el tiempo que el pulso est activo es la mitad del periodo de la seal o el parmetro duty cycle est al 50%, el voltaje efectivo es la mitad del voltaje total de entrada.

Cuando el duty cycle es reducido al 25%, el voltaje efectivo es un cuarto del voltaje total de entrada. Entonces la velocidad del motor disminuye.

De esta forma, controlando el duty cycle o el tiempo que el pulso est activo (frecuencia), podemos controlar la velocidad del motor de continua.

Una forma de realizar dicho control en Arduino es utilizando la salida analgica PWM.

Hay que recordar que la seal de salida PWM (pines 9, 10) es una seal de frecuencia constante (30769 Hz) y que slo nos permite cambiar el duty cycle o el tiempo que el pulso est activo (on) o inactivo (off) utilizando la funcin analogWrite().

Volta

je

Tiempo

Voltaje efectivo

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La otra forma es generando seales PWM utilizando la capacidad del microprocesador a travs de la funcin digitalWrite().

Si queremos controlar simultneamente la velocidad y direccin de un motor, necesitamos utilizar un circuito integrado o chip, llamado de forma general puentes H, por ejemplo como el L293D.Chip L293D/B (puente H):

Es un circuito integrado o chip que puede ser utilizado para controlar simultneamente la velocidad y direccin de dos motores de continua (contiene dos puentes H). La diferencia entre el modelo L393D y L293B es que el primero viene con diodos de proteccin que evitan los daos generados por los picos de voltaje que puede producir el motor.

Contiene 4 pines digitales (2, 7, 10, 15) para controlar la direccin de los motores.

Al puertoparalelo:

pines1 y 2

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Los pines enable (1, 9) admiten como entrada una seal PWM y se utiliza para controlar la velocidad de los motores con la tcnica de modulacin de ancho de pulso.

Los motores van conectados entre uno de los pines 3, 6, 11, o 14. La tensin Vss es la que alimentar o dar potencia al motor.

Montaje Bsico: Control simple de un motor con el CI L293 a velocidad constante

Primero slo vamos a demostrar el control de la velocidad de un motor de continua a travs del integrado L293D. Para ello fi jamos los pines de control de direccin a 5v y 0v, de forma que slo girar en un sentido. Si queremos cambiar el sentido, slo ser necesario cambiar dicha polarizacin.

Programa

// Control simple de un motor con el CI L293 a velocidad constanteint motorpin =10; // PIN de salida analgica PWMvoid setup() { }void loop() {analogWrite(motorpin, 125); // activa el motor a una velocidad constantedelay(100); // espera 100 ms para la prxima lectura}

27

Esquema

IOREF

RESET

3V3

5V GND VIN 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

DIGITAL

AREF GND 13 12 11 10 9 8

TXD3

14

RXD3

15

TXD2

16

RXD2

17

TXD1

18

RXD2

17

SDA

20

SCL

21

COMMUNICATION

PWM

POWER ANALOG IN

7 6 5 4 3 2 1 0 2224

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

52

8. Control de un motor: velocidad variable y sentido de giro variable

28

Programa

// Control de Motor con driver L293Dint valor = 0; // variable que contiene el valorint motorAvance = 10; // Avance motor --> PIN 10int motorRetroceso = 11; // Retroceso motor --> PIN 11void setup() { } // No es necesariovoid loop() {analogWrite(motorRetroceso, 0); // Motor hacia delante ... sube la velocidadfor(valor = 0 ; valor =0; valor-=5) { // Motor hacia delante ... baja lavelocidadanalogWrite(motorAvance, valor);delay(30);}analogWrite(motorAvance, 0); // Motor hacia detrs ... sube la velocidadfor(valor = 0 ; valor =0; valor-=5) { // Motor hacia detrs ... baja la velocidadanalogWrite(motorRetroceso, valor);delay(30);}}

29

Este ejemplo ensea cmo encender una bombilla de 120 V de corriente alterna (AC) mediante un circuito de 5 V de corriente continua (DC) gobernado por Arduino. Se puede utilizar con cualquier otro circuito de 120 V con un mximo de 10 A (con el rel del ejemplo).Qu es un relevador?El relevador o rel es un dispositivo electromecnico que funciona como un interruptor controlado por un circuito elctrico en el que, por medio de un electroimn, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos elctricos independientes. De aqu extraemos una informacin muy importante: Podemos separar dos circuitos de forma que funcionen con voltajes diferentes.

9. Utilizar un relevador para encender dispositivos de 120 V

IOREF

RESET

3V3

5V GND VIN 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

DIGITAL

AREF GND 13 12 11 10 9 8

TXD3

14

RXD3

15

TXD2

16

RXD2

17

TXD1

18

RXD2

17

SDA

20

SCL

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COMMUNICATION

PWM

POWER ANALOG IN

7 6 5 4 3 2 1 0 2224

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

52

Uno a 5 V (Arduino) y otro a 120 V (la bombilla).Como se ve en el esquema inferior, hay dos circuitos. El del cableado NEGRO funciona a 5 V de DC y el del cableado ROJO a 120 V de AC.

110 V

30

Programa

/*Enciende y apaga una bombilla de 220 V, cada 2 segundos, medianteun rel conectado al PIN 8 de Arduino*/int relayPin = 8; // PIN al que va conectado el relvoid setup(){pinMode(relayPin, OUTPUT);}void loop() {digitalWrite(relayPin, HIGH); // ENCENDIDOdelay(2000);digitalWrite(relayPin, LOW); // APAGADOdelay(2000);}

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El diseo del producto y las especifi caciones pueden cambiar sin previo aviso.

ESPECIFICACIONESMicro controlador: MEGA32U4

Alimentacin: 5-12 V - - -

Frecuencia de operacin: 16 MHz

Puertos de entrada anloga: 12

Puertos de entrada/salida digital: 20 (incluyendo puertos PWM)

Capacidad de memoria fl ash: 32 kB

SRAM: 2,5 kB

EEPROM: 1 kB

Boot loader: Leonardo

Salida PWM: S

Salida de voltaje: 5 V - - -

Switch reset: S

Comunicacin a la PC: USB

Software empleado: Arduino

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Modelo: Tarjeta programadora compatible con Arduino tipo Leonardo Producto: ARD-020Marca: Steren

PLIZA DE GARANTAEsta pliza garantiza el producto por el trmino de un ao en todas sus partes y mano de obra, contra cualquier defecto de fabricacin y funcionamiento, a partir de la fecha de entrega.

CONDICIONES1.- Para hacer efectiva la garanta, presente esta pliza y el producto, en donde fue adquirido o en Electrnica Steren S.A. de C.V.2.- Electrnica Steren S.A de C.V. se compromete a reparar el producto en caso de estar defectuoso sin ningn cargo al consumidor. Los gastos de transportacin sern cubiertos por el proveedor.3.- El tiempo de reparacin en ningn caso ser mayor a 30 das, contados a partir de la recepcin del producto en cualquiera de los sitios donde pueda hacerse efectiva la garanta.4.- El lugar donde puede adquirir partes, componentes, consumibles y accesorios, as como hacer vlida esta garanta es en cualquiera de las direcciones mencionadas posteriormente.

ESTA PLIZA NO SE HAR EFECTIVA EN LOS SIGUIENTES CASOS:1.- Cuando el producto ha sido utilizado en condiciones distintas a las normales.2.- Cuando el producto no ha sido operado de acuerdo con el instructivo de uso.3.- Cuando el producto ha sido alterado o reparado por personal no autorizado por Electrnica Steren S.A. de C.V.El consumidor podr solicitar que se haga efectiva la garanta ante la propia casa comercial donde adquiri el producto. Si la presente garanta se extraviara, el consumidor puede recurrir a su proveedor para que le expida otra pliza, previa presentacin de la nota de compra o factura respectiva.

DATOS DEL DISTRIBUIDORNombre del Distribuidor __________________________Domicilio ______________________________________Producto ______________________________________Marca ________________________________________Modelo _______________________________________Nmero de serie ________________________________Fecha de entrega ________________________________

ELECTRNICA STEREN S.A. DE C.V.Camarones 112, Obrero Popular, 02840, Del. Azcapotzalco, Mxico, D.F. RFC: EST850628-K51STEREN PRODUCTO EMPACADO S.A. DE C.V.Bilogo Maximino Martnez No. 3408 Int. 2, 3 y 4, San Salvador Xochimanca, Del. Azcapotzalco, Mxico, D.F. 02870, RFC: SPE941215H43ELECTRNICA STEREN DEL CENTRO, S.A. DE C.V.Rep. del Salvador 20 A y B, Del. Cuauhtmoc, Centro, 06000, Mxico. D.F. RFC: ESC9610259N4ELECTRNICA STEREN DE GUADALAJARA, S.A.Lpez Cotilla No. 51, Centro, 44100, Guadalajara, Jal. RFC: ESG810511HT6ELECTRNICA STEREN DE MONTERREY, S.A.Coln 130 Pte., Centro, 64000, Monterrey, N.L. RFC: ESM830202MF8ELECTRNICA STEREN DE TIJUANA, S.A. de C.V.Calle 2a, Jurez 7636, Centro, 22000, Tijuana, B.C.N. RFC: EST980909NU5

En caso de que su producto presente alguna falla, acuda al centro de distribucin ms cercano a su domicilio y en caso de tener alguna duda o pregunta por favor llame a nuestro Centro de Atencin a Clientes, en donde con gusto le atenderemos en todo lo relacionado con su producto Steren.

Centro de Atencin a Clientes01 800 500 9000

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Thank You on purchasing your new Steren product.

This manual includes all the feature operations and troubleshooting necessary to install and operate your new Sterens PCB compatible with Arduino

Leonardo.

Please review this manual thoroughly to ensure proper installation and operation of this product. For support, shopping,

and everything new at Steren, visit our website:

www.steren.com

ARD-020

PCB COMPATIBLE WITH ARDUINOLEONARDO

The instructions of this manual are for reference about the product. There may be differences due to updates.

Please check our website (www.steren.com) to obtain the latest version of the instruction manual.

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IMPORTANT

Keep device out of the reach of children.

Do not expose to extreme temperatures.

Do not use or store the equipment near wet places.

Avoid dropping the unit as this may cause damage.

Do not place the device or accessories on surfaces that are tilted, unstable or subject to vibration.

Do not put heavy objects on the device or accessories.

Do not expose the device or accessories to dust, smoke or steam.

HIGHLIGHTS The PCB with MEGA32U4 Atmel micro controller allows you to use all input and output ports, helping to students and hobbyists not to worry about control stage.

The communication and programming interface is performed using free software (used by Arduino) and cab be connected to the PC through the USB port. It has an ISCP port.

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GETTING STARTED WITH ARDUINOThis manual will help you understand what it is and how Arduino works to begin to build your own electronic projects.

Arduino is an electronic open platform for prototype creation based on fl exible and easy to use software and hardware.

It has everything you need for basic use soldered on a small circuit. The plate contains the microcontroller and provides convenient access to inputs and outputs. Entries are devices such as sensors (sensors, thermometers, gyroscopes, etc.) and elements of human interface (buttons, switches and knobs). The outputs are electronic components that you want to be able to control, such as lights, displays, motors and servos. A microcontroller has all the basic parts of a computer (processor, memory, input/output pins) on a single chip and runs the software that is loaded on it from a computer, which allows you to manipulate the results based on data it receives at the inputs.

Arduino is open source. As open source hardware, schemes for Arduino are available to anyone for free, if you want to buy electronic components and a plate and build your own Arduino.

There is a huge range of projects that need a microcontroller. A simple project could be something like a LED light strip. A basic circuit can turn the LED lights on, but in order to get to change color and patterns you will need a microcontroller. More complex projects might be a robotic arm, a holographic LED display or cleanable auto cat litter box.

What is Arduino?

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ARDUINO PROGRAMMING1. Download the Arduino development environment and install it on your PC. The environment is available for Windows, Mac and Linux and includes everything you need to begin programming.2. Connect the Arduino to the computer and (if you are using a Windows machine) wait for the drivers to be installed.3. When you start using the Arduino editor, you need to confi gure in the Tools menu at the top of the editor, the card and serial port options; in the fi rst, select the bought Arduino model. In the second select the port at which the Arduino is connected to. If you have questions about this port, simply disconnect the Arduino and the option that disappears is your port.

A shield is an additional circuit to your Arduino board. Usually, a shield is placed over the base Arduino, connects with its I/O pins and allows the Arduino specialize by adding additional capabilities, or providing a more convenient interface for your project. For example, a shield could allow to integrate a GPS chip or an SD card to your project. Some shields can be stacked one on top of the other, to add several additional functions.

You need to download an additional hardware to set the circuit. You will need a USB cable for programming it and if you want to be able to run your project when you are not near your computer, you will need an adapter current AC-DC or battery and cable. You will fi nd these components on Steren.

Shields

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SKETCHES

Finally, you are ready to write programs (the Arduino editor refers to them as sketches) for your project. Youll need some familiarity with C++programming, variables, functions, if statements and loops, but the Arduino sketches tend to be simpler.

The best way to learn programming Arduino is through the example sketches included in the Arduino IDE. These are located in the fi le menu > examples and many examples can be found on the Internet.

Once you have written a sketch, simply click the load button and it will be sent to your Arduino board. The microcontroller will restart and run your sketch until it gets a different one.

Below you will fi nd small step by step projects.

It is a basic exercise that shows how to turn a LED that is connected to PIN 13 of Arduino confi gured as output. Turn on and off time is 1 second.

Plot and scheme

Since Arduino PIN 13 has an internal resistance, the red LED is placed without resistance in series; if you place the led in another output you should place a resistance of between 220 and 500 ohms, depending on the power LED consumption.

1. Flashing

77

The connection to be carried out in this case is to 10 PIN output.

IORE

FRE

SET

3V3

5V GND

GND

V1n

SCL

SDA

AREF

GND

13 12 11 10 9 8 7 6 5 4

3 2 1 0

A0 A1 A2 A3 A4 A5TX

1 1

AX1

0

POWER ANALOG IN

DIGIRAL (PWM)A11

A10

A9 A8 A7 A6

IORE

FRE

SET

3V3

5V GND

GND

V1n

SCL

SDA

AREF

GND

13 12 11 10 9 8 7 6 5 4

3 2 1 0

A0 A1 A2 A3 A4 A5TX

1 1

AX1

0

POWER ANALOG IN

DIGIRAL (PWM)A11

A10

A9 A8 A7 A6

88

Program

/** Intermittent** Basic example with Arduino. Switching on and off of a LED* with a cadence of 1 s using the 13 PIN as output* is not necessary to use a resistor for LED* exit 13 Arduino has it built-in.** http://www.arduino.cc/en/Tutorial/Blink*/int ledPin = 13; // Defi nition of the PIN 13 output void setup() //Confi guration{pinMode(ledPin, OUTPUT); // designates the PIN 13 digital output }void loop() // operating loop {digitalWrite(ledPin, HIGH); // activates the LEDdelay (1000); // 1 s wait (on-time)digitalWrite(ledPin, LOW); // disables the LEDdelay (1000); // 1 s wait (off-time)}

99

When you press the button (input 5 to 0), output 13 turns on and shuts off intermittently.

How it works:

When the I5 = 1 then O13 = 0

When the I5 = 0 then O13 = 0-1 (intermittent 200,200 ms)

10 K

2. Alarm

1010

Program

int ledPin = 13; // choose the PIN for LEDint Nifne = 5; // choose the input pin (for a pushbutton) int val = 0; // variable for reading the pin status void setup() {pinMode(ledPin, OUTPUT); // declare LED as output pinMode(inPin, INPUT); // declare pushbutton as input }void loop() {val= digitalRead (Nifne); // reads input valueif(val== HIGH) { // check if the value read is 1 (button pressed) digitalWrite(ledPin, LOW); // set the LED to OFF} else{digitalWrite(ledPin, LOW); // the LED blinksdelay (200);digitalWrite (ledPin, HIGH);delay (200);}}

1111

It turns on and off 3 LEDs placed in the 6, 7 and 8 outputs (PIN 6 PIN 7 and PIN 8) with a cadence of 200 ms. Assigned to each LED are ledPin1, ledPin2 and ledPin3 variables.

3. Basic 3 LEDs sequence

8 7 6GND

1212

Program

Switching on and off of 3 LEDsint ledPin1 = 6; // Defi nes the LEDs outputsint ledPin2 = 7;int ledPin3 = 8;void setup() { // set the outputs pinMode(ledPin1, OUTPUT); // declare LEDs as outputspinMode(ledPin2, OUTPUT);pinMode(ledPin3, OUTPUT);digitalWrite(ledPin1, LOW); // Turn off the LEDsdigitalWrite (ledPin2, LOW);digitalWrite (ledPin3, LOW);}void loop() { //work loopdigitalWrite(ledPin1, HIGH); // turn off and on the LEDs lights every 200 msdelay (200);digitalWrite (ledPin1, LOW);digitalWrite (ledPin2, HIGH);delay (200);digitalWrite (ledPin2, LOW);digitalWrite (ledPin3, HIGH);delay (200);digitalWrite (ledPin3, LOW);}

1313

10 K

It counts the times a button connected to Arduino input 7 is pressed whenever we have we light the LED connected at output 13. The value of the variable that stores the number of pulses generated is sent to the PC so that it is displayed on the screen.

4. Counter

1414

Program counter/ * Detects if connected to the input jack 7 button has been pressed and LED lights up* Send the value of the variable Counter account via serial port to the PC.***/int LED = 13;int Button = 7;int value = 0;int counter = 0;int buttonlaststate = 0;void setup(){Serial.begin(9600); // Confi gures transmission speed to 9600pinMode(LED, OUTPUT); // Initializes as a digital output pin 13pinMode(Boton, INPUT); // initializes as a digital input the 7digitalWrite(Boton,HIGH); // Enable internal resistance Pull-up from PIN7}void loop(){value = digitalRead(Boton); // Reads the digital input pin 7 valuedigitalWrite(LED, !valor); // Write in the output the read denied valueif(value != int buttonlaststate){if(value == 1){counter++;

1515

We could avoid the resistance placed at the button if the internal resistance of PIN7 is enabled, in this case the circuit would be as follows:

Serial.print(counter);Serial.write(10);Serial.write(13);}}int buttonlaststate = value;}

1616

The program in this case would be very similar to the previous. Note that now when the button is pressed we introduce an = at PIN7, therefore, if you want to start the PIN13 output, you should write in it the value read from the denied button, i.e. !value.

Modifi ed counter program

/ * Detects if connected to the input jack 7 button has been pressed and LED lights up* Send the value of the variable Counter account via serial port to the PC.***/int LED = 13;int Button = 7;int value = 0;int counter = 0;int buttonlaststate = 0;void setup(){Serial.begin(9600); // Confi gures transmission speed to 9600pinMode(LED, OUTPUT); // Initializes as a digital output pin 13pinMode(Boton, INPUT); // Initializes as a digital input the 7digitalWrite(Button,HIGH); // Enable internal resistance Pull-up from PIN7}void loop(){

1717

It set up the pin 5 as analog input and sends the read value to your PC to view it.

5. Analog input

valor = digitalRead(Button); // Reads the digital input pin 7 valuedigitalWrite(LED, !value); // (Write in the output the read denied valueif(value != int buttonlaststate){if(value == 1){counter++;Serial.print(counter);Serial.write(10);Serial.write(13);}}int buttonlaststate = value;}

1818

Program

With this example we are going to control the speed of a DC motor using a BD137 transistor. Uses the possibility of sending a PWM signal to one of the outputs set up as analog.

6. DC motor control using a transistor

/ * Analog input * /int potPin = 5; // Selects the input PIN to put the potentiometerint val = 0; // variable to store the value read from the analog inputvoid setup() {Serial.begin(9600);}void loop() {val = analogRead(potPin); // Reads the value from the input analog channelSerial.print(val); // Sends to the PC the read analog value and displays it on screenSerial.write(10);delay(100);}

1919

Please note that the motor must be low power for two reasons: fi rst because if we feed testing from USB connector must not pull too much current from the computer and second, because the transistor is current limited.

1N4001 diode is positioned as protection to prevent that the reverse currents created in the motor winding could damage the transistor.

2020

The tension that we are going to pull from outputt 10 (analog type PWM) will vary on way to ramp up and down cyclically. We get this effect with a structure for type:

for(value = 0; value =0; value-=5) (descending)

Note that increases in the voltage value range from 5 at 5 and we have to consider that 0v equals 0 and 5v is equivalent to 255.

Analog-value

2121

Installation variant: using a potentiometer as speed control.

To control the speed to our liking, i.e. using a potentiometer which is placed in one of the analog inputs and based on the value that is read at the input, so the motor rotates more or less fast.

Program

int value = 0; // a variable that contains the value to get analog input terminalint motor = 10; // motor connected to PIN 10void setup(){ // Not necessaryvoid loop(){for(value = 0; value =0; value-=5){// a down ramp from 255 to 0 voltage is generated that is 5 to 0vanalogWrite (motor, value);delay (30);}}

2222

Program

int value = 0; // a variable that contains the value to get analog input readint motor = 10; // motor connected to PIN 10int potentiometer = 0 ; // Set the analogue inputvoid setup(){ // Not necessaryvoid loop(){value = analogRead (potentiometer); // reads the value of the analog inputand allocates valanalogWrite (motor, value); // The read value is sent to the analog output 0delay (30); // wait 30 ms to make visible the effect}

2323

With this application we will move a DC motor using a power IC, specifi c for these applications. The circuit you can move up to two motors, well only do it with one.

In this Assembly, we can move the motor in both rotation directions, which we couldnt with the previous assembly.

It will function as the fi rst approach of the previous motor, i.e., lets create a power surge and a descent ramp so motor change speed in automatic mode.

DC motor control or driver:

The two parameters that we want to control of a DC motor is its speed and its rotation direction. The direction is controlled by changing the polarity. On the other hand, for its speed, we must use modulation technique for PWM-pulse width.

Here are some graphs showing the relationship between the pulse (PWM) signal and the effective voltage:

7. DC motor control using a L293D driver

2424

When the pulse is active is half of the period of the signal or duty cycle parameter is 50%, the effective voltage is half of the total input voltage.

When the duty cycle is reduced to 25%, the effective voltage is a quarter of the total input voltage. Then the motor speed decreases.

Thus, by controlling the duty cycle or while the pulse is active (frequency), we can control the DC motor speed.

A way to perform this check on Arduino, is using the PWM analog output.

You should remembered that the PWM output signal (pins 9, 10) is a constant frequency signal (30769 Hz) and that only allows us to change the duty cycle or the time that the pulse is active (on) or inactive (off), using the analogWrite() function.

2525

The other way is generating PWM signals using the microprocessor capability through the function digitalWrite ().

If you want to simultaneously control the speed and direction of a motor, we need to use an integrated circuit or chip, called in general, as H bridge , for example the L293D.Chip L293D/B (H-bridge):

It is an integrated circuit or chip that can be used to simultaneously control the speed and direction of two DC motors (containing two H bridges). The difference between L393D and L293B model is that the fi rst comes with protection diodes which avoid damage caused by the voltage spikes that the motor can cause.

It contains 4 digital pins (2, 7, 10, 15) to control the motor direction.

2626

The enable (1, 9) pins support as input a PWM signal and it are used to control the speed of the motors using pulse width modulation technique.

The motors are connected between pins 3, 6, 11 or 14. The Vss voltage is to feed or give power to the motor.

Basic installation: Simple Control of an motor with the L293 CI at constant speed

First we will just show the speed of a DC motor control through the L293D integrated. So we set the direction control PIN to 5v and 0v, in such a way that it will only turn in one direction. If we want to change direction, it will only be necessary to change the polarization.

Program

Simple control of an motor with the L293 CI at constant speedint motorpin = 10; // Output analog PWM PIN void setup(){}void loop() {analogWrite(motorpin, 125); // activates the motor at a constant speeddelay (100); // wait 100 ms for the next reading}

2727

8. Motor control: variable speed and variable rotation

IOREF

RESET

3V3

5V GND VIN 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

DIGITAL

AREF GND 13 12 11 10 9 8

TXD3

14

RXD3

15

TXD2

16

RXD2

17

TXD1

18

RXD2

17

SDA

20

SCL

21

COMMUNICATION

PWM

POWER ANALOG IN

7 6 5 4 3 2 1 0 2224

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

52

2828

Program

Motor control with L293D driver int value = 0; // a variable that contains the valueint motorFowards = 10; // Motor forward - > PIN 10int motorBackwards = 11; // Motor recoil - > PIN 11void setup() {} // Not necessaryvoid loop() {analogWrite(motorBackwards, 0); // Motor forward... raises the speedfor(value = 0; value =0; value-=5) { // forward motor... lowers the speedanalogWrite (motorFowards, value);delay (30);}analogWrite(motorFowards, 0); // Motor back... raises the speedfor(value = 0; value =0; value-=5) { // motor backwards... lowers speed }analogWrite (motorBackwards, value);delay (30);}}

2929

This example shows how to power a 120-Volt alternating current (AC) light bulb through a circuit of 5 V DC (DC) ruled by the Arduino. It can be used with any other circuit of 120 V, with a maximum of 10 A (with the relay of the example).What is a relay?The relay is an electromechanical device that functions as a switch controlled by an electrical circuit in which, by means of an electromagnet, actuates a set of one or more contacts that allow open or close other independent electrical circuits.From here extract important information: we can separate two circuits in such a way that they work with different voltages. One to 5 V (Arduino) and another 120 v (the bulb).

9. Use a relay to turn on 120 V devices

As shown in the diagram below, there are two circuits. Black wiring operates at 5 V DC and the red one at 120V AC.

3030

Program

/*It turns on and off a 220 V light bulb every 2 seconds, using,a relay connected to the Arduino PIN 8*/int relayPin = 8; // PIN to which the relay is connected void setup() {pinMode (relayPin, OUTPUT);}void loop() {digitalWrite(relayPin, HIGH); // Powerdelay (2000);digitalWrite(relayPin, LOW); // Shutdowndelay (2000);}

3131

Product design and specifi cations are subject to change, without notice.

SPECIFICATIONSMicro controller: MEGA32U4

Input: 5-12 V - - -

Operational frequency: 16 MHz

Analogue input ports: 12

Digital input / output ports: 20 (including PWM ports)

Flash memory capacity: 256 kB

SRAM: 2.5 kB

EEPROM: 1 kB

Boot loader: STK500v2

PWM output: Yes

Voltage output: 5 V - - -

Switch Reset: Yes

PC interface: USB

Software: Arduino

3232

WARRANTY

This Steren product is warranted under normal usage against defects in workmanship and materials to the original purchaser for one year from the date of purchase.

CONDITIONS

1. This warranty card with all the required information, invoice, product box or package, and product, must be presented when warranty service is required.2. If the product is in the warranty time, the company will repair it free of charge.3. The repairing time will not exceed 30 natural days, from the day the claim was received.4. Steren sell parts, components, consumables and accessories to customer, as well as warranty service, at any of the addresses mentioned later.

THIS WARRANTY IS VOID IN THE NEXT CASES:

If the product has been damaged by an accident, acts of God, mishandling, leaky batteries, failure to follow enclosed instructions, improper repair by unauthorized personnel, improper safe keeping, among others.

a) The consumer can also claim the warranty service in the purchase establishment.b) If you lose the warranty card, we can reissue it, if you show the invoice or purchase ticket.

RETAILER INFORMATIONName of the retailerAddressProductBrandPart numberSerial numberDate of delivery

Product: PCB compatible with Arduino LeonardoPart number: ARD-020Brand: Steren

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