Introducción

En este tutorial daremos un paso más y explicaremos el procedimiento para crear nuestro primer proyecto con Arduino programando el código con una herramienta de programación en bloques del tipo Scratch for Arduino (S4A) o mBlock.
Usaremos nuestros conocimientos previos adquiridos tras la lectura de los correspondientes artículos publicados en este blog sobre el sensor de ultrasonidos HC-SR04 ("Scratch for Arduino: sensor ultrasonidos HC-SR04") y sobre los servomotores ("Scratch for Arduino:servomotores") para crear un interesante proyecto en el que usaremos los 2 componentes de manera sincronizada.
El objetivo de nuestro proyecto será simular un parking de garaje en el que, al detectar la presencia de un vehículo, se levantará la barrera para dejar pasar al vehículo. La barrerá se cerrará automáticamente pasado un determinado tiempo definido en el programa. El sensor ultrasónico HC-SR04 nos permitirá percibir la presencia del vehículo a un determinada distancia y el servomotor nos permitirá realizar los movimientos de subida y bajada de la barrera de nuestro parking.
sensor ultrasonico explicacionbarrera

Material necesario

Nombre Imagen Descripción
Placa Arduino Uno arduino uno large comp Placa Arduino Uno (o cualquier otra versión) con el firmware necesario para poder usar S4A con el sensor ultrasónico HC-SR04 (descargar firmware) cargado en la placa.
Protoboard, breadboard o placa de conexiones protoboard Placa de conexiones o protoboard que usaremos en el montaje de circuitos eléctrico-electrónico para ahorrar y simplificar el cableado. Para aprender algo más sobre el uso de este dispositivo pulsa aquí
1 servomotor
Servo Motor

Para saber más sobre servomotores se recomiendan los siguientes enlaces:

1 sensor de ultrasonidos HC-SR04 HCSR04  
Cables de conexiones entre los componentes, la placa de pruebas y Arduino cables Estos cables nos permiten conectar de manera sencilla todos los elementos del circuito.

Circuito eléctrico (diagrama de conexiones)

En este caso realizaremos el circuito eléctrico condicionado por las conexiones de Scratch for Arduino (S4A) y el firmware utilizado para poder accionar con S4A con el sensor de ultrasonidos, por lo que las conexiones que se deben realizar son:

  • Sensor HC-SR04: tal y como vimos en el artículo correspondiente ("Scratch for Arduino: sensor ultrasonidos HC-SR04") en nuestro caso se conectará
    • La patilla VCC del sensor a la entrada de 5V de la placa Arduino.
    • La patilla GND del sensor a la entrada GND de la placa Arduino.
    • La patilla trigger (TRIG) del sensor a la entrada digital 3 de la de la placa Arduino.
    • La patilla echo (ECHO) del sensor a entrada analógica 0 (A0) de la placa Arduino.
  • Servomotor: tal y como vimos en el artículo correspondiente ("Scratch for Arduino:servomotores") en nuestro caso se conectará
    • La patilla de 5V del servo a la entrada de 5V de la placa Arduino.
    • La patilla GND del servo a la entrada GND de la placa Arduino.
    • La patilla de control del sensor a la entrada digital 8 de la de la placa Arduino.

ParkingCircuitoCompleto

Código MBlock y firmware de Arduino

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. Para su descarga y configuración sigue este enlace..

 mblock

Una vez que hayamos descargado y subido el firmware anterior a la placa de Arduino solo nos queda generar el programa que permita por un lado medir la distancia mediante el sensor de ultrasonidos HC-SR04 y accionar la barrera en caso de que la distancia sea menor que una cantidad fija (por ejemplo 10 cm). Conviene recordar que pasado un determinado tiempo (por ejemplo 15 segundos) suficiente para que el vehículo entre a nuestro parking la barrera se bajará de nuevo.

Existen numerosas formas de programar la citada funcionalidad, pero, a continuación os muestro un ejemplo que cumple a la perfección el objetivo marcado (descargar fichero S4A_ParkingBarrera.sb)

S4AParkingProgramacion

Código S4A y firmware de Arduino

Como ya sabemos para poder usar S4A con nuestra placa Arduino debemos siempre cargar sobre la placa un firmware que nos permita la interacción entre S4A y nuestro controlador Arduino. En el caso de que deseemos usar el sensor HCSR04 con S4A debemos utilizar un nuevo firmware llamado S4Afirmware14_distancia.ino (descargar) que permite a S4A leer la distancia a la que se encuentra el objeto del sensor con la variable Analog5 siempre y cuando conectemos el circuito tal y como se muestra en la imagen precedente.

Una vez que hayamos descargado y subido el firmware anterior a la placa de Arduino solo nos queda abrir S4A y generar el programa que permita por un lado medir la distancia mediante el sensor de ultrasonidos HC-SR04 y accionar la barrera en caso de que la distancia sea menor que una cantidad fija (por ejemplo 10 cm). Conviene recordar que pasado un determinado tiempo (por ejemplo 15 segundos) suficiente para que el vehículo entre a nuestro parking la barrera se bajará de nuevo.

Existen numerosas formas de programar la citada funcionalidad, pero, a continuación os muestro un ejemplo que cumple a la perfección el objetivo marcado (descargar fichero S4A_ParkingBarrera.sb)

S4AParkingProgramacion

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