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Arduino GSM Shield: Comunicando tu arduino con el mundo exterior

Si como yo, has estado jugando un poco con tu Arduino, tarde o temprano llega un momento donde es necesario conectarlo al mundo exterior. Lo mas usual es conectarlo mediante Ethernet o WiFi si te dá el presupuesto, para poder enviar información hacia el mundo exterior.

Pero estas no son las únicas opciones de comunicación. En esta ocasión, vamos a revisar el Shield GPRS/GSM EF-Com fabricado por la Elekfreaks, y distribuido por www.dx.com.

Este shield, permite que nuestro arduino opere como un teléfono GSM, obviamente debiendo programar todas las funciones del mismo. Dentro del hardware de este shield, podemos encontrar los siguientes dispositivos:

  • Modem GSM/GPRS basado en el chip SIM900
  • Conectores de entrada y salida de audio (para realizar o recibir llamadas)
  • Reloj RTC, con batería de respaldo
  • Varios pines de GPIO libres controlables  mediante comandos AT
  • Opción para conexión RS232 via hardware o software

Contenido del paquete

Al recibir el paquete, pude notar inicialmente, que el empaque era bastante grande para un shield de Arduino, por lo que definitivamente debía tener varios items en su interior. Dentro del paquete, al abrirlo pude encontrar:

  • Shield GSM / GPRS
  • Antena externa
  • Adaptador de 9V / 1A
  • Display Nokia 5100 con backlight Azul

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El display es un extra inesperado. En el sitio web no indica que se incluye este display, pero el Shield tiene un header instalado propiamente para éste. Es un extra que da valor agregado al producto.

Operación

El adaptador de 9V es necesario, porque alimentando directamente al Arduino y al Shield desde el puerto USB, éste no alcanza a proveer la corriente necesaria para su operación. Según el fabricante, el módulo en picos de consumo de corriente, puede superar 1A facilmente.

Algo a tomar muy en cuenta, es la posición del display LCD en el shield. Lastimosamente no existen marcas del Pin 1 del header, y en el Wiki del fabricante, menciona que el LCD con backlight azul (existen 2 versiones, una con backlight azul y otra con backlight blanco) debe ir como se muestra en las fotos, con el display sobre el chip SIM900. Esta posición es incorrecta, ya que el display con backlight azul debe ir montado en la posición exterior del Shield. Esto lo veremos en las imágenes posteriores.

Programación

Como lo mencionabamos, el Shield GPRS funciona como un modem GSM serial, es decir, para su uso, únicamente requerimos los pines Rx, Tx y Gnd del puerto serie de nuestro arduino, o de un puerto serial por Software, en los pines que nosotros definamos

Tomando en cuenta esto, vamos a programar un pequeño Sketch, que ejecutará las siguientes tareas:

  1. Mostrará un mensaje de bienvenida en el LCD Nokia 5100
  2. Esperará un caracter en el puerto serial del Arduino
  3. Mediante un Puerto Serial de Software inicializará la comunicación con el Shield GSM
  4. Enviará un mensaje de texto (SMS) a un número colocado en el software

El código que vamos a usar en nuestro arduino es el siguiente:

#include <"lcd5110_graph.h">
#include <"softwareserial.h">

LCD5110 myGLCD(9,10,11,12,13);

extern uint8_t SmallFont[];

#define rxPin 2
#define txPin 3

SoftwareSerial mySerial(rxPin, txPin);

char *init1="AT+IPR=19200";  // configuracion del modulo para 19200bps
char *init2="AT+CMGF=1";  // configuracion para modo ascii 
unsigned char CR=13; // caracter de retorno de linea
void setup()
{
  myGLCD.InitLCD();
  myGLCD.setFont(SmallFont);

  mySerial.begin(19200);                 // Velocidad de conexion por defecto del Shield  
  Serial.begin(19200);                  // Velocidad del puerto serie
  Serial.println("Conexion Serial Ok.");

  myGLCD.clrScr();
  myGLCD.print("Prueba del", CENTER, 0);
  myGLCD.print("GPRS Shield   ", LEFT, 12);
  myGLCD.print("patolin.com   ", LEFT, 30);
  myGLCD.update();
}

void loop()
{
  // inicializamos el shield

      mySerial.write(init1);
      mySerial.write(CR);
      delay(1000);
      mySerial.write(init2);
      mySerial.write(CR);
      delay(1000);

  myGLCD.clrScr();
  myGLCD.print("SMS", CENTER, 0);
  myGLCD.print("Esperando", LEFT, 12);
  myGLCD.print("caracter al ", LEFT, 24);
  myGLCD.print("RS232", LEFT, 36);
  myGLCD.update();

  // esperamos un caracter cualquiera en el puerto serie

  if (Serial.available()) {
      if (mySerial.available()) Serial.write(mySerial.read());
      // limpiamos el buffer de lectura
      Serial.read();

      // enviamos el sms
      myGLCD.clrScr();
      myGLCD.print("SMS", CENTER, 0);
      myGLCD.print("Enviando....", LEFT, 12);
      myGLCD.update();

      mySerial.write("AT+CMGS=\"099XXXXXXX\""); // reemplace por el numero de celular de destino  
      mySerial.write(CR);
      delay(1000);
      mySerial.write("Prueba de SMS desde Arduino!");  
      mySerial.write(CR);
      delay(1000);
      mySerial.write(26);  // Ctrl+Z para finalizar el mensaje y enviar
      myGLCD.print("enviado!", LEFT, 30);
      myGLCD.update();

  }

}

Bastante sencillo cierto? El código se explica solo. Basta con configurar la comunicación con el Shield a la misma velocidad (19200bps en este caso) y enviar los respectivos comandos. Al ser un modem GRPS, responde a una amplia variedad de comandos AT, que podemos revisarlos en este manual propio del fabricante.

Les dejo un video de la prueba de este código sobre mi Arduino.

Para concluir, las aplicaciones para este Shield son varias! Desde una alarma de seguridad de hogar con notificaciones por SMS, hasta un dispositivo remoto que pueda contestar llamadas y devolver información.

Para concluir, podemos resumir las características de este Shield, en las siguientes:

  • Shield GSM/GPRS Quad-Band 850/900/1800/1900 MHz, con el chip SIM900 GSM
  • Compatible con Arduino Uno / Mega
  • Voltaje de Operación 5Vcc
  • Socket plástico para el Chip GSM ubicado en la parte inferior del Shield
  • Antena externa, en L para mayor facilidad de ubicación
  • Adaptador de alimentación incluido
  • Jacks de Entrada y Salida de Audio, para la generación de llamadas telefónicas via celular
  • Reloj en tiempo real incluido
  • Display LCD Nokia 5100  incluido

Para los entusiastas de la electrónica y del Arduino, puedo comentarles que el precio de este Shield es un poco elevado. El costo es de USD. 57,70 incluido el envío desde China. Si descontamos el valor del LCD y del adaptador, podríamos llegar a los USD. 50,00 que sigue siendo algo elevado, tomando en cuenta el costo del Arduino. Pero si vamos a usar este Shield en una aplicación profesional, Si resulta muchísimo más barato que otras soluciones de comunicación GSM que existen en el mercado.

Les dejo algunos enlaces correspondientes a este producto. Espero les sean de interés

 

Poniendo a trabajar al Raspberry Pi

El famoso Raspberry Pi. La pequeña computadora de $35 que ha causado furor a nivel mundial, y ha inspirado algunos clones, unos mas potentes que otros, pero, como en todo en la vida, el que pega primero, pega dos veces!

Con el Raspberry han hecho de todo, desde encender y apagar un LED, hasta controlar una torre de telefonía celular (pasando por un sistema casero de vigilancia que funciona 24/7 en mi morada, jugar minecraft, servir tragos….. una larga lista); pero hay realmente pocas aplicaciones “económicamente rentables” que se hayan dado a conocer.

Lo que les voy a comentar no es una aplicación, sino una prueba de concepto, de cómo ésta pequeña tarjeta electrónica, puede realizar un trabajo pesado, con un bajisimo gasto energético. No voy a dar soluciones de código, no extensas explicaciones de como hacer A o B tarea en X lenguaje de programación, solamente voy a comentar mi experiencia con un trabajo “del mundo real” aplicando el Raspberry Pi para su solución.

Resulta que en un proyecto personal, se me encomendó la tarea de extraer determinada información de cierto website, para luego procesarla e indexarla. Para qué hacer esto? Pues el sitio web original no era muy amigable al usuario, y estaba realizado sin una plataforma de base de datos. Entonces la del proyecto quedó planteada de esta manera:

  1. Generar un índice del sitio web, con los links de todas las páginas que contenían la información requerida
  2. Navegar página por página del indice de links, recabando determinada información contenida dentro de cada link
  3. Almacenar la información extraida en una base de datos, para su posterior análisis
  4. Generación de un nuevo índice dinámico, usando la información almacenada en la base de datos.

No suena complicado (en teoría), pero el problema principal era la GRAN cantidad de trabajo. El sitio web antiguo contenia alrededor de 7000 subpáginas con información, y recopilar la misma manualmente era una tarea titánica, hubiera requerido una cantidad considerable de personal, y un tiempo bastante largo para concluirla. Es aquí donde después de echarle cerebro un rato decidí darle una solución viable al problema.

Antes de decidir que y como resolver el problema, decidí investigar un poco, y de paso, esta fué la oportunidad perfecta para programar en Python usando Linux. Este lenguaje brinda muchísimas facilidades en cuanto al procesamiento de páginas web, por lo que se convirtió en el “Weapon of Choice” del proyecto.

Al hablar de facilidades en el procesamiento de páginas web, existen funciones en Python, que nos permiten almacenar el contenido de una página entera, dentro de una variable, por ejemplo, si quisieramos pasar el codigo html de www.patolin.com a una variable, tendríamos el siguiente script:

import urllib2

url="http://www.patolin.com"
page=urllib2.urlopen(url)

Simple no? Con estas 3 líneas de código (que de hecho pueden ser 2 jejeje), logramos que todo el contenido de dicha web, se almacene en la variable “page”. Pero bueno, un punto menos del problema resuelto. Ahora, como buscamos información dentro del contenido de la variable “page”? Es aquí, donde con un poco de Google, encontré la librería BeautifulSoup, que permite analizar código HTML y separarlo según tags…. perfecto para el caso.

Las instrucciones para instalar esta librería se encuentran bien documentadas en el sitio web, así que no presentará ningún problema por si quieren probarla. Ahora, como funciona? muy simple! Miremos el siguiente código:

import urllib2
import BeautifulSoup
url="http://www.patolin.com"
page=urllib2.urlopen(url)
soup = BeautifulSoup(page.read())
titulos=soup.findAll('h2')
foreach titulo in titulos
    print titulo

Pues que hace este pequeño fragmento de código? Primero, como vimos anteriormente, nos captura el contenido de la url www.patolin.com, y lo almacena en la variable “page”, luego dicha variable, pasa a indexarse mediante la librería BeautifulSoup en la variable “soup”, realizamos una búsqueda de todos los tags “<h2>” que son los títulos de los posts de patolin.com. Finalmente, dado que los titulos se guardan en un array, imprimimos en pantalla título por título hasta llegar al final.

Como vemos, algo que quizás pueda resolverse en otros lenguajes más potentes, con algo más de programación, gracias a las librerias existentes se vuelve una tarea bastante trivial en Python. Con estas pocas líneas de código, hemos resuelto una gran parte del problema, ya que con este código, simplemente debemos crear 2 bucles:

  • Uno que revise el índice actual de la página y extraiga todos los links existentes
  • Otro que usando los links extraidos del punto anterior, extraiga el contenido de la página

El como hacer estas tareas, se los dejo de pregunta de examen, pero no es nada del otro mundo. Ahora nos falta el almacenado en la base de datos. Para esto, por conveniencia, vamos a usar MySql como base de datos destino, y como era de esperarse, Python tiene soporte para manejo de MySql integrado en su instalación.

Cargar datos en MySql, se vuelve algo tan simple como ejecutar los siguientes comandos en Python

 

import MySQLdb as mdb

try:
    con = mdb.connect('dbhost', 'usuario', 'clave', 'nombredb')
    cur = con.cursor()
    cur.execute("INSERT INTO datos (titulo, contenido) VALUES (%s, %s)", (varTitulo, varContenido, ))
except mdb.Error, e:
    print "Error %d: %s" % (e.args[0],e.args[1])
    sys.exit(1)
finally:
    if con:
        con.close()

 

En este ejemplo, de una tabla con las columnas “titulo” y “contenido”, basta con cargar los datos en las variables varTitulo, varContenido (ojo con la última coma), e iremos almacenando los datos en nuestra base MySql.

Con todos estos pedazos de código, basta con unirlos, y tenemos lista la aplicación que escanea el contenido de un website, lo procesa, y almacena en una base de datos. La visualización de los datos almacenados en el MySql queda para una sencilla página de PHP, que no viene al caso de este post.

Ahora, donde entra nuestro estimado Raspberry Pi? Pues como les decía, el proceso involucraba analizar 7000 páginas html, y la extracción de la información, incluido el tiempo de carga y almacenamiento en el Mysql (ojo, es una DB en línea, no local) hacía que en promedio demore de 15 a 20 segundos POR PÁGINA, lo que en tiempo total de procesamiento, aproximadamente iba a demorar 38 horas, lo que implicaba tener encendido el computador 38 horas, con el consiguiente consumo de energía.

Instalé el script generado y las librerías en mi Raspberry que está en mi casa, y funcionó correctamente, así que ejecutarlo desde ahí tendrá las siguientes ventajas:

  • El Raspberry Pi, de por sí pasa encendido 24/7, consumiento algo así como 5W, nada comparado con los 700W de mi desktop
  • La conexión a internet de mi casa pasa libre todo el día, desperdiciando un par de Mbps de velocidad
  • El proyecto no era de un apuro terrible, un día más o un día menos era aceptable

Y lo ejecutamos pues desde el Raspberry. Poco a poco la información se iba cargando en el MySql, y cerca de las 48 horas, finalizó. Si vamos al consumo energético, podemos comparar:

  • 700W * 35 horas = 24.5 kwh
  • 5W * 48 horas = 0.24 kwh

No hay por donde perderse. Con un consumo 100 veces menor se realizó la misma tarea usando el computador de bolsillo. El cliente contento, por ver su proyecto cumplido, yo contento por hacer algo bueno en Python, y el planeta contento por el ahorro de energía alcanzado.

🙂

 

 

Necesitas visualizar información con tu Arduino? Nada mejor que un LCD a color

En este post, vamos a revisar el Color LCD Shield, fabricado por Elecfreaks y distribuido por www.dx.com, que viene listo para usar con cualquier placa Arduino.

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Este shield tiene las siguientes características:

  • Display a color de 128x128px, basado en el display Nokia 6100
  • 4096 colores (profundidad de color de 12 bits)
  • Interfaz I2C (requiere unos pocos pines para funcionar)
  • Control de iluminación del backlight, mediante PWM en el pin 10 del arduino
  • Joystick de 5 posiciones, conectado a las entradas A0-A4 (deben ser configuradas como entradas digitales)
  • Regulación automática de 3.3v (no requiere modificaciones adicionales al Arduino)

El precio de este shield es bastante conveniente (19.xx con envío gratis desde China), y la calidad de fabricación es excelente. El item viene debidamente empacado, protegiendo con gomaespuma la pantalla y los pines de conexión, evitando las pantallas rotas o pines doblados en el largo viaje desde el otro lado del mundo.

Para esta prueba, vamos a usar los siguientes componentes:

Por que usar un LCD gráfico en lugar del clásico shield LCD 16×2? bueno, aquí es cuestión de gustos, y de la aplicación que le querramos dar. Como ejemplo del funcionamiento del Shield, y para ilustrar las funciones disponibles para el mismo, vamos a programar un voltímetro, que mida entre 0 y 5v, y que nos grafique en tiempo real las variaciones de voltaje ingresadas por el pin A5 de nuestro Arduino Uno.

Primero, debemos descargar e instalar la librería ColorLCDShield, que la puedes descargar de este enlace. Esta librería debe ser descomprimida en la carpeta “Libraries” de tu instalación del Arduino IDE, antes de empezar con nuestra prueba.

Primero, debemos incializar el LCD, para lo cual usamos los siguientes comandos:

pinMode(10, OUTPUT);
analogWrite(10, 1023); 
lcd.init(PHILLIPS); 
lcd.contrast(40);

Como podemos ver en este fragmento de código, el pin 10 de nuestro arduino controlará la intencidad del backlight mediante PWM. El valor de 40 para el contraste es un valor recomendado por el fabricante, así que no hay mucha explicación sobre dicho valor.

A continuación, luego de inicializada la pantalla, procedemos a dibujar la grilla de fondo. Para esto, vamos a usar el siguiente código:

  int x,y;  
  lcd.clear(BLACK);  
  lcd.setStr("Datalogger 2013 ", 2, 0, RED, WHITE);
  lcd.setStr("www.patolin.com ", 112, 1, BLUE, WHITE);
  for (x=1;x< =132;x+=20) {
       lcd.setLine(30,x,110,x, GRAY);
  } 
  for (y=30;y<=110;y+=20) {
       lcd.setLine(y,1,y,132, GRAY);  
  }
  lcd.setRect(30,2,110,129, 0, MAGENTA);

Dentro de este bloque, como podemos observar, usamos rutinas para limpiar la pantalla lcd.clear(BLACK);, escribir strings lcd.setStr(“Datalogger 2013 “, 2, 0, RED, WHITE);, dibujar líneas lcd.setLine(30,x,110,x, GRAY); y dibujar rectángulos lcd.setRect(30,2,110,129, 0, MAGENTA);.

Todas estas funciones, y el listado de colores disponibles como constantes para facilidad de uso, se encuentran detallados dentro de la ayuda de la librería del display.

Lo que vamos a hacer con nuestro arduino, es leer el valor del potenciómetro conectado en el puerto A5, y graficarlo en escala, dentro de la grilla que dibujamos previamente. El momento que el gráfico de la señal llegue al borde derecho de la grilla, limpiaremos la pantalla y empezaremos desde el borde izquierdo. Les dejo el código completo que estoy usando.

#include <ColorLCDShield.h> 

LCDShield lcd;  
int buttonPins[5] = {A0, A1, A2, A3, A4};  

void setup()
{
  pinMode(10, OUTPUT);
  analogWrite(10, 1023); //PWM control blacklight
  lcd.init(PHILLIPS);  // Initializes lcd, using an PHILIPSdriver
  lcd.contrast(40);  // -51's usually a good contrast value

  dibujaGrilla();
}

void dibujaGrilla() {

  int x,y;  
  lcd.clear(BLACK);  
  lcd.setStr("Datalogger 2013 ", 2, 0, RED, WHITE);
  lcd.setStr("www.patolin.com ", 112, 1, BLUE, WHITE);
  for (x=1;x< =132;x+=20) {
       lcd.setLine(30,x,110,x, GRAY);
  } 
  for (y=30;y<=110;y+=20) {        lcd.setLine(y,1,y,132, GRAY);     }   lcd.setRect(30,2,110,129, 0, MAGENTA); } void dibujaPunto(int x,int valADC) {   // ajustamos el valor del adc para la escala del grafico   int valor;   valor=valADC/20;   lcd.setPixel(RED,(110-valor),x); } void loop() {   int x=3;   int valor;   while(1) {     if (x>128) { x=3; dibujaGrilla();}
    valor=analogRead(A5);
    dibujaPunto(x,valor);
    delay(100);

    x++;
  }
}

Luego de cargar el código en el Arduino, el resultado es excelente! hemos creado con unas pocas líneas de código, un datalogger gráfico, que puede servir como base para muchas aplicaciones más. Les dejo un pequeño video del resultado.

Como podemos observar, este LCD Shield es bastante práctico, y es una gran mejora sobre el LCD 16×2 que casi siempre usamos en nuestros proyectos, para resumir sus características, podemos lanzar la siguiente comparativa:

A favor:

  • Bajo costo
  • Envío gratis desde dx.com
  • Incluye joystick de 5 posiciones
  • Interfaz I2C reduce el número de pines usados
  • Librerías listas para generar texto y gráficos
  • Facil uso y de facil integración en tus proyectos con Arduino

En contra

  • Largo tiempo de espera para recibirlo
  • el Joystick utiliza 5 pines (A0-A4) dejando solo una entrada analógica disponible (podría arreglarse cambiando los pines usados, conectándolo a un arduino nano o pro)
  • La actualización del display es un poco lenta, para algunas aplicaciones (podría ser un poco lenta si queremos usarla para un osciloscopio digital)

 

 

Osciloscopio con Stellaris Launchpad – Actualización

Todo el mundo quiere un osciloscopio! (bueno, todos los que trabajan en electrónica jejeje), y para no quitarme el gustito de construir un osciloscopio digital, desde cero, hice algunas pruebas con mi stellaris launchpad, que como comentaba en un post anterior, logré que muestree a casi 1Msps. Modificando un poco el código del stellaris, bajé la velocidad de muestreo a 125Ksps, e hice algunas capturas de la señal PPM que genera mi transmisor de RC basado en Arduino.

Para visualizar la señal armé una pequeña app en Visual Basic 2010, que recibe los datos del puerto serie del stellaris, y los grafica sobre un Chart Control, que resulta que es más facil de usar de lo que han pensado.

Les dejo un par de fotos, y el código fuente del Stellaris y de  la Aplicación de Visual Basic

Captura PPM a 125Ksps, 2048 muestras

dso

 

Captura PPM a 125Ksps, 4096 muestras

dso1

 

 

 

Microhelicopteros! Review de un minihelicóptero de 3.5 canales

La gente de www.tmart.com fué muy amable en enviarme un minihelicóptero de 3.5 canales con control infrarojo, para realizar unas pruebas, así que les comentaré por acá mis experiencias con el mismo.

Hace algún tiempo, llegaron acá al Ecuador una oleada de microhelicópteros, que prometian mucho (facilidad de vuelo y durabilidad), pero la verdad es que no eran ni fáciles de volar, ni eran durables ni baratos. Mucha gente los compró y tuvieron un mal inicio en el hobbie del radio control, ya que estos helicópteros causaban mas frustración que diversión.

Es por esto que le dí una oportunidad a este helicóptero, así que vamos revisandolo.

Primero el empaque. Éste vino empacado de una manera muy profesional, con doble capa de envoltura de burbujas (grandes por fuera, pequeñas por dentro), con lo que se garantiza que el paquete arribará sano y salvo a la puerta de tu casa.

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Por si no abrieron el link del producto (deberían hacerlo ahora), notarán que primero, este tiene un costo bajísimo (USD. $19,99) que incluye en envío gratis, ya sea desde las bodegas de EEUU, o desde la principal en la China. En mi caso el paquete fué enviado desde EEUU, y demoró algo más de 7 días en llegar a Cuenca. Tomen en cuenta que por la característica del artículo, éste debió pasar por aduana, lo que aumentó un pago de $5,00 el momento de la entrega, por gastos aduaneros.

 

Una vez abierto el paquete, lo primero que me gustó fué la calidad de la caja del mismo (está genial para ponerlo sobre una repisa, como adorno). El helicóptero y su control remoto vienen en una caja de acrílico transparente, que lo hace facil y seguro de transportar, por si quieres llevarlo fuera de casa

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Para sacar al helicóptero de su caja, necesitarás un destornillador estrella pequeño, ya que el mismo tiene atornillada una base a su tren de aterrizaje. Esta medida me parece excelente porque lo asegura a la caja durante el viaje, evitando sorpresas en la entrega. Además, en la parte inferior de la caja, existe un pequeño compartimento (también asegurado con tornillos) que contiene el cable de carga USB, y una hélice trasera de repuesto (muy conveniente, para no truncar nuestros primeros vuelos experimentales)

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Si algo puedo mencionar, es que el control remoto se ve algo “barato” comparado con el resto del paquete. Es de plástico rojo, y las palancas se las siente un poco débiles. El control tiene los mandos para la velocidad de giro de las hélices, rotación en el eje de la hélice, y para moverse adelante y atrás (throtle, rudder, elevator para los que conocen más de RC) y además, contiene una perilla para calibrar el giro del helicóptero, es decir, para mantenerlo estable en el aire. Aparte de los controles, existe un selector de canal, lo que nos da a pensar que podemos volar hasta 3 helicópteros a la vez, sin tener interferencia. El control remoto trabaja con luz infraroja, así que el rango de control es de máximo 5m en línea de vista, lo que es suficiente para volar en interiores. El transmisor usa 6 baterías AA, y además tiene un cable que permite cargar el helicóptero directo desde el control.

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El helicóptero como tal, no tiene nada que ver con la calidad del control remoto. Éste está fabricado en aluminio y plástico, Excelente calidad de fabricación! Contiene 3 motores, la batería y toda la circuitería de control, incluido in giroscopio, que ayuda a estabilizarlo en el aire, facilitando su control

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La batería incluida es de 150mah, lo que nos dá un tiempo de vuelo de unos 5 mins. Usando el cargador USB, demora de 10 a 12 mins en recargarse, lo que me gusta, porque he visto otros que necesitan casi 1 hora para recargar, y dan menos tiempo de vuelo.

Ahora la pregunta del millón: como vuela? Pues les digo que son los $19,99 que mejor pueden invertir en un helicóptero de este tipo. Inicialmente pensé “esto se va a estrellar y romper en el primer despegue” pero no! El helicóptero es super estable, los mandos no tienen una respuesta tan rápida, lo que ayuda en el control para los principiantes, y lo más importante, es muy muy resistente a los golpes. El truco es que, cuando veas tu helicoptero por estrellar, corta la potencia de las helices. Con eso caerá pero te asegurarás de no romper ningún engrane interno.

Resumiendo, y haciendo una comparativa, tenemos que:

A favor:

  • Precio imbatible (por $20 con todo incluido, que puede salir mal)
  • Excelente empaque, quedarías de película regalando uno
  • Listo para volar. Solo agrega baterías al control remoto y carga el helicóptero
  • Muy fácil de volar. El giroscopio hace casi todo el trabajo de estabilización, y el helicóptero como tal viene muy bien balanceado
  • Se carga desde el control remoto o desde el puerto USB
  • Se carga en 10 mins y vuela por 5 mins. Mucha diversión y poca espera
  • Ideal para la casa  u oficina. Saca al geek que hay en tí

 

En contra:

  • Necesitas 6 baterias AA
  • Tiempo de entrega de 1 semana cuando envían desde EEUU, desde China el tiempo puede subir hasta 3 semanas
  • El control remoto infrarojo puede causar interferencias (nunca lo uses cerca del control remoto de la TV)
  • Corto alcance (5m), aunque suficiente para interiores
  • Casi imposible de volar en exteriores. Incluso soplando sobre el se desestabiliza por su escaso peso.

Si desean echarle un ojo y comprarlo, este es el enlace http://www.tmart.com/3.5-Channel-Infrared-R-C-Mini-Helicopter-with-Gyro-Red_p136571.html . La compra es segura y el pago con paypal no presenta ningún problema. El momento del envío ellos envían un código de tracking del paquete, para que todo sea legal.

Y por si les queda la duda, les dejo un video de las pruebas de vuelo (ojo al final con los accidentes). Realmente es algo que puedo recomendar comprar a cualquiera que quiera probar iniciarse en el mundo de los helicópteros. La verdad es que con éstos, hay que empezar desde abajo 🙂

 

 

Freaduino Uno Review

Como habrán escuchado, la plataforma Arduino, es una plataforma electrónica abierta, diseñada para la creación de prototipos de hardware y software, pensando en gente que no tiene mucha experiencia con microcontroladores y electrónica en general.

En mi opinión personal, al haber estudiado a detalle algunos microcontroladores,pasando por el Motorola 68HC11 y el Intel 8051, hasta los modelos un poco mas actuales de Microchip (como el 18F4550, que he usado en muchos de mis proyectos), puedo decirles que la plataforma Arduino, dentro de sus limitaciones de hardware, nos brinda una extremada facilidad al momento de desarrollar aplicaciones de electrónica, que requieran del uso de un microcontrolador.

Dado que Arduino es una plataforma de código abierto, era de esperarse que empiecen a comercializarse “Clones” o incluso versiones mejoradas de la placa original. En este caso, vamos a analizar al Freaduino Uno, que lo puedes conseguir en DealExtreme, aun precio realmente bajo. Mucha gente tiene miedo de comprar en estos sitios mayoristas, que distribuyen desde la China, pero he realizado varias compras desde este sitio, y nunca he tenido problemas con los pedidos, el soporte al cliente es excelente, y los precios son muy convenientes.

freaduino3

Características

Como lo mencionamos, el Freaduino Uno está basado en el Arduino Uno, por lo que tiene características base similares. Las características completas las podemos observar en la siguiente tabla:

 

Freaduino Uno

Arduino Uno

Microcontrolador

ATMega 328P (SMD)

ATMega 328 (DIP)

Memoria Flash

32Kb

32Kb

Memoria Ram

2Kb

2Kb

Memoria EEPROM

1Kb

1Kb

E/S Digitales

14

13

E/S Analógicas

6

6

E/S PWM

6 (compartidas con las digitales)

6 (compartidas con las digitales)

Voltaje de Operación

3.3V/5V seleccionable

5V

Voltaje de Alimentación

7 a 23Vcc

7 a 12 Vcc

Corriente de salida máx.

800mA (3.3V) / 2000mA (5V)

50mA (3.3V) / 500mA (5V)

Pines dedicados (IIC/UART)

Si

No

Rieles Vcc y Gnd para E/S

Si

No

Tipo de conector USB

mini USB

USB tipo B

Precio

$ 18.60 (envío gratis desde dx.com)

$ 25.00 aprox (+ envío desde arduino.cc)

Si comparamos directamente las características, vemos que tenemos una placa muy superior al Arduino original, sin tomar en cuenta el valor adicional de un menor costo, que incluye el envío hasta la puerta de tu casa. Como es de esperar, el Freaduino Uno es compatible 100% con el IDE de Arduino, y los Shields diseñados para el mismo.

Por el precio de compra, se incluye un cable USB, para poder conectar la placa a nuestro computador, y poder programarla.

freaduinocable

El mayor plus de esta placa, comparada con la original de Arduino (o varios clones que existen en el mercado) es la inclusión de los headers para conexiones externas, que incluyen +Vcc y Gnd. Estos headers están claramente señalados al pin que corresponden, y nos brindan una gran ayuda el momento de conectar servomotores o sensores, eliminando la necesidad de incluir un shield de sensores para dichas conexiones.

2013-06-18_21-26-17_415

Otra función adicional, que nos podrá resultar super útil a futuro, es la inclusión de un selector de voltaje de trabajo. Todas las tarjetas Arduino tienen una salida de voltaje de referencia de 3.3v, pero el microcontrolador siempre funcionará a 5Vcc internamente. El Freaduino Uno posee un selector de voltaje de operación que  nos permite que todo el microcontrolador opere a 3.3v. Esto nos resulta útil para interconectar nuevos dispositivos (transmisores Bluetooth, pantallas LCD gráficas, acelerómetros, giroscopios, etc) que requieran este voltaje de funcionamiento, eliminando el requerimiento de componentes adicionales para la conexión.

 freaduino2

Instalación

La instalación del Freaduino Uno es identica a la del Arduino original. Basta con descargar el Arduino IDE, conectar la tarjeta al puerto USB con el cable provisto, e instalar los drivers que se incluyen dentro del IDE. Únicamente debemos seleccionar “Arduino Uno” de la lista de dispositivos compatibles, y escoger el puerto COM respectivo, según se instale en nuestro computador.

Para finalizar, podemos resumir toda esta revisión, en los siguientes pros y contras de esta tarjeta compatible con arduino:

Pros:

  • Compatible 100% con el Arduino Uno, en Programación y Shields existentes
  • Bajo Costo
  • Excelente calidad de manufactura
  • Pines de E/S con alimentación incluida (ideales para conectar servos o sensores)
  • Mayor capacidad de corriente de salida
  • Selección de voltaje de operación mediante un switch (3.3v o 5v)
  • El uso de componentes SMD ahorra espacio, y crea una disposición de placa más limpia
  • El regulador de voltaje switching a la entrada de alimentación, permite un mayor rango de voltajes de entrada.
  • Chip FTDI reemplazado por un ATMega8U, para la conexión USB con el computador
  • Leds integrados y boton de reset de facil acceso, al tener Shields conectados
  • Envío gratis desde dx.com

 

Contras:

  • Tiempo de espera de casi 3 semanas para la entrega (bueno, viene desde muy lejos hacia Ecuador)
  • Cable USB bastante corto, y si usas una PC de escritorio, quizás necesites un cable más largo
  • Empaque de transporte aceptable, pero no el 100% adecuado.

 

Valoración: 100/100

Aplicaciones

Con las pruebas que he realizado, he llegado a montar aplicaciones tan simples como un voltímetro digital usando una pantalla LCD, hasta reemplazar toda la electrónica de un transmisor de radio control básico, para convertirlo en un transmisor completamente programable. Las aplicaciones provienen de nuestras necesidades, así que a darle un buen uso.

Un ejemplo que lo tengo en video, es mi módulo de transmisor para radio control, donde el Freaduino Uno, se encarga de la lectura de los potenciómetros de las palancas de mando, el procesamiento de los datos, la visualización en una pantalla LCD y el envío de una señal PPM hacia el módulo de radio frecuencia. Les dejo un video con esta aplicación.

Enlaces

Reviviendo al Arduino Nano de un Cortocircuito

Tarde o temprano a todos nos pasa…. un cortocircuito por un descuido (en este caso, un potenciómetro mal conectado en el protoboard), y lastimosamente, despues del click del cortocircuito, el Arduino Nano con el que estaba trabajando dejó de funcionar.

Estando conectado al puerto USB, lo que esperaba es que haya muerto mi hub usb,pero en lugar de eso, el Arduino simplemente dejó de recibir +5V desde el cable USB, lo que nos daba una esperanza.

Efectivamente, conectandolo con una alimentación externa, funcionaba correctamente, así que había que buscar una solución a este problema. Resulta que entre la entrada de +Vusb y Vcc, existe un diodo, que se había abierto.

arduino1

La solución, sencilla, hacer puente en el diodo, para alimentar al AVR directamente desde el puerto. Eliminamos la protección, pero lo que necesitamos es que funcione. A la final, este arduino irá alimentado únicamente desde la entrada externa de poder.

Como vemos en la siguiente imágen, hemos hecho un puente en el diodo, y con esto nuestro Arduino volvió a la vida!

arduino2

Micro Cámaras de Video? Pruebas de la keychain camera 808

Al fin! llegó la micro cámara de video y como era de esperarse, había que probarla sobre los carros de control remoto, y sobre el avión. Ahi les dejo un par de videos de las pruebas.

Entre las características de esta cámara, tenemos

  • Pequeño tamaño (es del tamaño del mando de la alarma del carro)
  • Liviana
  • Graba video en formato AVI, 30fps, 720p
  • Permite tomar fotografías de 5Mpx (la calidad de las fotos es bastante baja)
  • Soporte para memoria micro SD (la probé con una memoria genérica de 8GB)
  • Carga de batería, y descarga de videos mediante puerto USB
  • Barata (se la consigue en menos de $20, incluido el envío en ebay)

Claro que no todo es bueno. La calidad del video, llega a ser aceptable, siempre y cuando no exista demasiada vibración. los 720p más bien parece 480p extrapolado. La calidad del color deja bastante que desear, y es bastante sensible a la luz. Pero como les decía, para el bajo precio, yo me quedo con una!

El mayor inconveniente que yo le veo, es el poco ángulo de visión. Quizás la versión que viene con un lente de 120° de apertura (que según los comentarios, graba mucho mejor que esta) sería una buena alternativa para la GoPro.

 

Stellaris Launchpad y Energia: Programando un Cortex-M3 fácilmente

Luego de tenerlo algún tiempo empolvándose, decidí darle una prueba al Stellaris Launchpad que compré  (en $5.00) cuando lo lanzaron hace más de 6 meses, y la verdad que el precio de $12.00 actual, sigue siendo una ganga, para toda la potencia de este microcontrolador.

StellarisLaunchPad_estore

Entre los periféricos importantes de este micro, podemos comentar:

  • Reloj principal de 80Mhz y 32khz para modo de bajo consumo
  • 256kb de memoria flash
  • 32kb de memoria ram
  • 2kb de memoria EEPROM
  • Controlador uDMA de 32 bits
  • 2 ADC de 12 bits – 1MSPS
  • Comparadores Analógicos
  • 8 puertos UART
  • 4 puertos SPI
  • Puerto USB Host/Device/OTG
  • 12 Timers
  • 16 Salidas PWM
  • Puertos GPIO
  • Debugger integrado en la tarjeta
  • 2 pulsantes, y 1 led RGB para pruebas

stellaris_perifericos

 

Como vemos, este micro, tiene mucha potencia en ese pequeño paquete, pero tanta potencia tiene un precio. Desarrollar para este micro puede convertirse en un dolor de cabeza, ya que es necesario utilizar Code Composer Studio de TI. Este IDE basado en Eclipse, nos permite programar y depurar al stellaris, pero su gran tamaño (la descarga es de 1GB aproximadamente) y lo lento de Eclipse, puede hacernos despechar de cualquier proyecto pequeño que tengamos.

Afortunadamente, existe el Proyecto Energia, que nos permite programar al Stellaris Launchpad con una interfaz de programación similar a la de nuestro conocido Arduino, y nos brinda facilidad de programación, usando toda la potencia del Stellaris.

Al descargar y abrir Energia, vamos a tener una interfaz idéntica a la del IDE de Arduino, salvo por el color rojo de la misma (Rojo Stellaris XD), y podemos compilar algunos de los ejemplos, como el típico Blink.ino incluido dentro del IDE

stellarisblink

Ahora, vamos a hacer algo más útil. Aprovechando los ADC de alta velocidad, vamos a intentar capturar datos con el ADC a la máxima velocidad posible (tomando en cuenta que lso ADC son de 1MSPS).

Por ventaja para nosotros, Energía trae precompiladas todas las librerías Stellarisware,  que nos brindan rutinas de configuración y acceso a todos los periféricos de nuestro micro. Con estas librerías, programamos un sketch que va a hacer 3 cosas:

  • Habilitar el puerto serial para envío y recepción de datos
  • Capturar datos con el ADC, usando interrupciones, iniciando las interrupciones del ADC al recibir un dato desde el puerto serial. Se capturará 2048 datos en ráfaga, sin usar DMA.
  • Generar un timer de 1hz para referencia

Nuestro sketch para realizar esto es el siguiente:

#include "Energia.h"
#include "inc/hw_memmap.h"
#include "inc/hw_types.h"
#include "inc/hw_ints.h"
#include "driverlib/debug.h"
#include "driverlib/interrupt.h"
#include "driverlib/sysctl.h"
#include "driverlib/adc.h"
#include "driverlib/timer.h"

int i=0;
int j=1;
int dato0=0;
int adc[1024];
unsigned char dataReady=0;
unsigned long ulADC0Value[1];
unsigned long time1;
unsigned long time2;
unsigned long ttotal;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(RED_LED, OUTPUT);
  pinMode(BLUE_LED, OUTPUT);
  pinMode(GREEN_LED, OUTPUT);

  initADC();  
  initTimer(2);

  Serial.println("Inicio OK. ");
  Serial.print(SysCtlClockGet());
  Serial.println(" hz");

}

void loop() {
  unsigned char serialIn;
  int i;
   digitalWrite(GREEN_LED,1); 

   if (Serial.available() > 0) {
     serialIn=Serial.read();
     ADCIntEnable(ADC0_BASE, 3);
   } 

   if (dataReady!=0) {
     Serial.println("Datos ADC");
     for (i=0;i<=1023;i++) {
         Serial.println(adc[i]);
     }

     dataReady=0;
   }
}

 void Timer0IntHandler()
{

  // Clear the timer interrupt
  TimerIntClear(TIMER0_BASE, TIMER_TIMA_TIMEOUT);
  //leeADC();
  digitalWrite(RED_LED, j&0x01);  
  j++;

}

void ADC0IntHandler() {
   ADCIntClear(ADC0_BASE,3);
   ADCSequenceDataGet(ADC0_BASE, 3, ulADC0Value);
   adc[i]=(int)ulADC0Value[0];  
   i++;
   if (i&0b10000000000) { i=0; ADCIntDisable(ADC0_BASE, 3); dataReady=1;}
   //ADCProcessorTrigger(ADC0_BASE, 3);
   //digitalWrite(RED_LED, i&0x01);
}

void initTimer(unsigned Hz)
{
  SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_TIMER0);
  //TimerConfigure(TIMER0_BASE, TIMER_CFG_32_BIT_PER);
  TimerConfigure(TIMER0_BASE, TIMER_CFG_PERIODIC);
  unsigned long ulPeriod = (SysCtlClockGet() / Hz) / 2;
  TimerLoadSet(TIMER0_BASE, TIMER_A, ulPeriod -1);
  IntEnable(INT_TIMER0A);
  TimerIntEnable(TIMER0_BASE, TIMER_TIMA_TIMEOUT);
  TimerIntRegister(TIMER0_BASE, TIMER_A, Timer0IntHandler);
  TimerEnable(TIMER0_BASE, TIMER_A);

}

void initADC(void) {
	SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_ADC0);
	SysCtlADCSpeedSet(SYSCTL_ADCSPEED_1MSPS);
        //SysCtlADCSpeedSet(SYSCTL_ADCSPEED_500KSPS);
	ADCSequenceDisable(ADC0_BASE, 3);
	//ADCSequenceConfigure(ADC0_BASE, 3, ADC_TRIGGER_PROCESSOR, 0);
        ADCSequenceConfigure(ADC0_BASE, 3, ADC_TRIGGER_ALWAYS, 0);
	ADCSequenceStepConfigure(ADC0_BASE, 3, 0, ADC_CTL_CH0 | ADC_CTL_IE | ADC_CTL_END); //Sequencer 3 Step 0: Samples Channel PE3
	//ADCSequenceStepConfigure(ADC0_BASE, 3, 0, ADC_CTL_TS | ADC_CTL_IE | ADC_CTL_END); //Sequencer 3 Step 0: Samples TS
        ADCIntRegister(ADC0_BASE, 3, ADC0IntHandler);
	ADCSequenceEnable(ADC0_BASE, 3);
        ADCIntEnable(ADC0_BASE, 3);
        //ADCProcessorTrigger(ADC0_BASE, 3);
}

Como vemos en el código, tenemos 2 rutinas de inicialización de periféricos, 2 rutinas de interrupción, y las cásicas setup() y loop() del programa principal. Facil no?

Ahora, debemos tener una consideración adicional. El compilador para este procesador Cortex, necesita un archivo llamado startup.gcc (que se encuentra dentro del IDE Energia) que define las subrutinas de interrupción de cada uno de los periféricos. Es por esto, que debemos modificar el nuestro, para que quede algo así:

/*
 * create some overridable default signal handlers
 */
__attribute__((weak)) void UARTIntHandler(void) {}
__attribute__((weak)) void ToneIntHandler(void) {}
__attribute__((weak)) void I2CIntHandler(void) {}
__attribute__((weak)) extern void Timer0IntHandler(void) {}
__attribute__((weak)) extern void ADC0IntHandler(void) {}

y un poco mas abajo

__attribute__ ((section(".isr_vector")))
void (* const g_pfnVectors[])(void) =
{
   (void *)&_estack,                        // The initial stack pointer, 0x20008000 32K
    ResetISR,                               // The reset handler
    NmiSR,                                  // The NMI handler
    FaultISR,                               // The hard fault handler
    IntDefaultHandler,                      // The MPU fault handler
    IntDefaultHandler,                      // The bus fault handler
    IntDefaultHandler,                      // The usage fault handler
    0,                                      // Reserved
    0,                                      // Reserved
    0,                                      // Reserved
    0,                                      // Reserved
    IntDefaultHandler,                      // SVCall handler
    IntDefaultHandler,                      // Debug monitor handler
    0,                                      // Reserved
    IntDefaultHandler,                      // The PendSV handler
    IntDefaultHandler,                      // The SysTick handler
    GPIOAIntHandler,                        // GPIO Port A
    GPIOBIntHandler,                        // GPIO Port B
    GPIOCIntHandler,                        // GPIO Port C
    GPIODIntHandler,                        // GPIO Port D
    GPIOEIntHandler,                        // GPIO Port E
    UARTIntHandler,                         // UART0 Rx and Tx
    UARTIntHandler,                         // UART1 Rx and Tx
    IntDefaultHandler,                      // SSI0 Rx and Tx
    I2CIntHandler,                          // I2C0 Master and Slave
    IntDefaultHandler,                      // PWM Fault
    IntDefaultHandler,                      // PWM Generator 0
    IntDefaultHandler,                      // PWM Generator 1
    IntDefaultHandler,                      // PWM Generator 2
    IntDefaultHandler,                      // Quadrature Encoder 0
    IntDefaultHandler,                      // ADC Sequence 0
    IntDefaultHandler,                      // ADC Sequence 1
    IntDefaultHandler,                      // ADC Sequence 2
    ADC0IntHandler,                      // ADC Sequence 3
    IntDefaultHandler,                      // Watchdog timer
    Timer0IntHandler,                      // Timer 0 subtimer A

podemos ver que el ADC sequece 3, y el Timer 0 tienen aquí definidas sus subrutinas en este archivo. Si quieren descargar el archivo completo, pueden usar este link.

Y que tal funciona? pues midiendo una señal de referencia de 8khz, vemos que muestrea eficientemente a 950Ksps, que es mucho más alto de los 10Khz que se obtiene con el Arduino… hay mejora cierto?

Transmisor de 2.4Ghz con Arduino

Como vieron hace un par de semanas, estuve diseñando un transmisor de radio control de 4 canales, de 2.4Ghz de frecuencia, para actualizar mi transmisor básico (un Hobbyking de 6 canales).

La idea es que el Arduino se encargue de todo lo que concierne a la lectura de los potenciómetros, inversión de la dirección de los servos (en los casos que se requiera), ajuste de máximos y mínimos, y la generación de la señal PPM, que se enviará al módulo de RF original del transmisor donante.

Actualmente, el programa simple que hice, mantiene memoria para 5 modelos (almacenados en la eeprom del microcontrolador), controla la dirección de los servos, y dual rates para cada canal.

El circuito del transmisor es el siguiente:

tx

 

Como podemos observar, el circuito es bastante simple. El arduino va conectado a un shield de LCD+teclado para la visualización y comando de los menus; los 4 potenciómetros son los que van en las palancas de mando, los 2 interruptores son los de Throtle Cut (apaga los motores directamente) y para el Dual Rate, y la señal PPM es generada en el pin 9 del Arduino, desde donde se la conecta al módulo de 2.4Ghz.

El transmisor funciona a la perfección. Hoy hice un pequeño vuelo de prueba, y no hubo interferencias ni pérdidas de señal.

El código fuente, y la librería RC, necesaria para el cálculo y generación de los pulsos PPM, los pueden descargar de los siguientes enlaces:

El código puede ser mejorado, pero para desoxidarme un poco en la programada de microcontroladores, funciona bién.

Les dejo un video de las últimas pruebas, antes del vuelo.