S3 (U1-L3) - Breathing LIGHT Luz Respiratoria

RETO Intensidad LED

Para esta lección En este proyecto, crearemos una luz que simula un patrón de respiración, donde la intensidad de la luz aumenta y disminuye suavemente, creando un efecto relajante similar a la respiración.

RECUERDA que en la lección anterior, controlamos el encendido y apagado de un LED para hacerlo parpadear. En este proyecto, controlaremos la intensidad del LED mediante PWM para simular un efecto de respiración.

PWM es un medio de controlar la salida analógica a través de medios digitales.

El control digital se utiliza para generar ondas cuadradas con diferentes ciclos de trabajo (una señal que cambia constantemente entre niveles alto y bajo) para controlar la salida analógica.

En general, el voltaje de entrada de los puertos es de 0V y 5V.

¿Qué sucede si se requieren 3V?

¿O qué pasa si se alternan entre 1V, 3V y 3.5V? No podemos cambiar la resistencia constantemente.

Para esta situación, necesitamos controlar mediante PWM.

Para la salida de voltaje del puerto digital de Arduino, solo hay dos valores: LOW (bajo) y HIGH (alto), que corresponden a la salida de voltaje de 0V y 5V.

Puedes definir LOW como 0 y HIGH como 1, y hacer que Arduino emita quinientas señales de 0 o 1 en 1 segundo.

Si emite quinientas señales de 1, eso es 5V; si todas son 1, eso es 0V.

Si emite 010101010101 de esta manera, entonces el puerto de salida es de 2.5V, como si estuviera mostrando una película.

Las películas que vemos no son completamente continuas. En realidad, se emiten 25 imágenes por segundo. En este caso, la percepción humana no lo percibe

1.- MATERIALES NECESARIOS PARA ESTA ACTIVIDAD

• UNO R3 Placa

• Sensor Shield V5.0

• White LED Module

• Dupont H-H

• Enlace a la Clase en TinkerCAD

Paso 1: Conexiones

Conecta el LED a tu Placa R3 tal y como ves arriba:

• Conecta el cable al pin D5 / (En Arduino) Conecta el ánodo (el lado más largo del LED) a los pines digitales 9, 10 y 11 del Arduino.

• Conecta el cable negro al pin GND (Tierra) / (En Arduino) Conecta el cátodo (el lado más corto del LED) a través de una resistencia de 220 ohmios a GND (tierra) en tu Arduino.

Paso 2: Código

Abre el entorno de desarrollo de Arduino y crea un nuevo proyecto. Luego, copia y pega el siguiente código:

Código para Arduino IDE

// Some code
int ledPin = 5; // Define the LED pin at D5

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT); // initialize ledpin as an output.
}

void loop() {
  // Gradually light up the LED
  for (int value = 0; value < 255; value = value + 1) {
    analogWrite(ledPin, value); // LED lights gradually light up
    delay(5); // delay 5MS
  }

  // Gradually turn off the LED
  for (int value = 255; value > 0; value = value - 1) {
    analogWrite(ledPin, value); // LED gradually goes out
    delay(5); // delay 5MS
  }
}

Código para Mblock o similar

Descripción para Mblock o similar

Para convertir este código de Arduino a bloques tipo Scratch o mBlock, puedes seguir los siguientes pasos:

1. Configuración Inicial:

   • Utiliza un bloque "Al iniciar" para emular la función setup() de Arduino.

2. Definición de Variables:

   • Utiliza bloques de variables para definir la variable ledPin con el valor 5.

3. Configuración del Pin:

   • Emplea un bloque que establezca el pin (utiliza un bloque "Establecer [ledPin] como [salida]").

4. Bucle Principal:

   • Utiliza un bloque de bucle "Repetir indefinidamente".

5. Bloque For para Aumentar Brillo:

   • Dentro del bucle, utiliza bloques "Repetir [hasta]" para simular el bucle for que aumenta el brillo del LED.

   • Utiliza bloques de temporizador "Esperar [ms]" para emular el retardo.

6. Bloque For para Disminuir Brillo:

   • Después del primer bucle, utiliza otro conjunto de bloques "Repetir [hasta]" para simular el bucle for que disminuye el brillo del LED.

   • Nuevamente, utiliza bloques de temporizador "Esperar [ms]" para emular el retardo.

Este código para Arduino controla un LED conectado al pin digital D5 utilizando la técnica de modulación de ancho de pulso (PWM). Veamos paso a paso qué hace el código:

1. Configuración Inicial:

   • Se define ledPin como el pin digital 5.

cppCopy codeint ledPin = 5; // Define the LED pin at D5

1. Configuración del Pin en el Método setup():

   • En el método setup(), se configura el ledPin como una salida.

cppCopy codevoid setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT); // initialize ledpin as an output.
}

1. Bucle Principal en el Método loop():

   • El bucle principal utiliza dos bucles for para controlar el brillo del LED.

   • Primer Bucle: Aumenta gradualmente el brillo del LED desde 0 hasta 255.

   cppCopy codefor (int value = 0; value < 255; value = value + 1) {
     analogWrite(ledPin, value); // LED lights gradually light up
     delay(5); // delay 5MS
   }

   • Segundo Bucle: Disminuye gradualmente el brillo del LED desde 255 hasta 0.

   cppCopy codefor (int value = 255; value > 0; value = value - 1) {
     analogWrite(ledPin, value); // LED gradually goes out
     delay(5); // delay 5MS
   }

   • Se utiliza la función analogWrite() para controlar el brillo del LED mediante la técnica PWM. El valor de value varía de 0 a 255, determinando el ciclo de trabajo del PWM y, por lo tanto, la intensidad luminosa del LED.

   • Se introduce un pequeño retardo de 5 milisegundos (delay(5)) entre cada cambio de brillo para que el cambio sea gradual y perceptible.

En resumen, el LED conectado al pin D5 se iluminará gradualmente desde apagado hasta su máxima luminosidad y luego se apagará gradualmente repitiendo este patrón en un bucle infinito. Este código simula un efecto de "respiración" del LED, donde la luz se intensifica y disminuye de manera cíclica.

Paso 3: Compilar y cargar

• Compila el código y carga el programa en tu Arduino. Asegúrate de seleccionar el puerto y el tipo de placa correctos en el entorno de Arduino antes de cargar el código.

• Programa en bloques y revisa bien las conexiones, actualiza el Firmware si fuera necesario. Carga la programación y observa si funciona.

Paso 4: Observa el LED

Una vez que el programa se haya cargado con éxito, deberías ver que el LED conectado al pin 5 parpadea pero con un efecto parecido a la respiración. Observa cómo el LED RGB simula un efecto de respiración, aumentando y disminuyendo suavemente la intensidad de la luz.

Puedes experimentar modificando el código para cambiar la velocidad del parpadeo o probar con otros componentes y sensores para expandir el proyecto.

¡Diviértete explorando el mundo de Arduino!

Este proyecto básico puede servir como punto de partida para explorar más características y efectos utilizando LED RGB y Arduino. ¡Disfruta experimentando!

PWM es una tecnología para obtener una cantidad analógica mediante un método digital. El control digital forma una onda cuadrada, y la señal de onda cuadrada solo tiene dos estados de conmutación (es decir, niveles alto o bajo en nuestros pines digitales). Al controlar la proporción de la duración de encendido y apagado, se puede simular un voltaje que varía de 0 a 5V. El tiempo tomado (académicamente llamado nivel alto) se llama ancho de pulso, por lo que PWM también se llama modulación de ancho de pulso.

RETOS ADICIONALES

1.- Programa en Mbot

2.- Experimenta con diferentes velocidades de respiración ajustando el valor de delayTime.