Diseño de Sistema de Estacionamiento con Arduinos

A continuación te presento dos ejemplos de sketches en Arduino:
  1. Código para cada Arduino Esclavo (por nivel):
    Este ejemplo asume que tienes 4 sensores de entrada (pines configurados digitalmente) y una matriz RGB de 10x10 controlada con una librería (por ejemplo, la Adafruit_NeoMatrix) para mostrar la cantidad de lugares disponibles. Además, el Arduino utiliza el módulo RS485 mediante el puerto Serial para comunicar el estado (número de lugares disponibles) al maestro.
  2. Código para el Arduino Maestro:
    El maestro recibe mensajes de cada uno de los 7 niveles por RS485, almacena la cantidad de plazas disponibles y actualiza 7 matrices RGB (cada una correspondiente a un nivel) para visualizar la información.

    A continuación, se muestran los ejemplos de código:

1. Código para el Arduino Esclavo (por nivel)

Cpp


#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_NeoMatrix.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define SENSOR_ENTRADA1 2
#define SENSOR_SALIDA1 3
#define SENSOR_ENTRADA2 4
#define SENSOR_SALIDA2 5

// Configuración de la matriz RGB 10x10 (parámetros de ejemplo)
// Ajusta los pines y los parámetros según el hardware específico.
#define PIN_MATRIZ 6
Adafruit_NeoMatrix matrix = Adafruit_NeoMatrix(10, 10, PIN_MATRIZ,
  NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_ROWS + NEO_MATRIX_ZIGZAG,
  NEO_GRB + NEO_KHZ800);

const int CAPACIDAD = 95;
int lugaresDisponibles = CAPACIDAD;

// Variables para detección de cambios (para debouncing básico)
bool estadoAntSensorEnt1 = LOW;
bool estadoAntSensorEnt2 = LOW;
bool estadoAntSensorSal1 = LOW;
bool estadoAntSensorSal2 = LOW;

// Intervalo para enviar datos al maestro (por RS485)
unsigned long tiempoEnvio = 0;
const unsigned long intervaloEnvio = 1000; // cada 1 seg.

void setup() {
  Serial.begin(9600); // RS485 se comunica por Serial; asegúrate de controlar el DE/RE si es necesario.

  pinMode(SENSOR_ENTRADA1, INPUT);
  pinMode(SENSOR_SALIDA1, INPUT);
  pinMode(SENSOR_ENTRADA2, INPUT);
  pinMode(SENSOR_SALIDA2, INPUT);

  matrix.begin();
  matrix.setTextWrap(false);
  matrix.setBrightness(40);
  actualizarDisplay();
}

void loop() {
  // Leer estados de los sensores
  bool sensorEnt1 = digitalRead(SENSOR_ENTRADA1);
  bool sensorEnt2 = digitalRead(SENSOR_ENTRADA2);
  bool sensorSal1 = digitalRead(SENSOR_SALIDA1);
  bool sensorSal2 = digitalRead(SENSOR_SALIDA2);

  // Si detecta un flanco de subida en entrada (vehículo entra)
  if (sensorEnt1 && !estadoAntSensorEnt1) {
    if (lugaresDisponibles > 0) {
      lugaresDisponibles--;
      actualizarDisplay();
    }
  }
  if (sensorEnt2 && !estadoAntSensorEnt2) {
    if (lugaresDisponibles > 0) {
      lugaresDisponibles--;
      actualizarDisplay();
    }
  }
  // Si detecta un flanco de subida en salida (vehículo sale)
  if (sensorSal1 && !estadoAntSensorSal1) {
    if (lugaresDisponibles < CAPACIDAD) {
      lugaresDisponibles++;
      actualizarDisplay();
    }
  }
  if (sensorSal2 && !estadoAntSensorSal2) {
    if (lugaresDisponibles < CAPACIDAD) {
      lugaresDisponibles++;
      actualizarDisplay();
    }
  }

  // Actualizar estados anteriores para debouncing
  estadoAntSensorEnt1 = sensorEnt1;
  estadoAntSensorEnt2 = sensorEnt2;
  estadoAntSensorSal1 = sensorSal1;
  estadoAntSensorSal2 = sensorSal2;

  // Enviar el dato actualizado al maestro cada intervaloEnvio
  if (millis() - tiempoEnvio >= intervaloEnvio) {
    enviarDatos();
    tiempoEnvio = millis();
  }
}

void actualizarDisplay() {
  matrix.fillScreen(0);

  // Si no hay lugares disponibles, mostrar "0" en rojo
  if (lugaresDisponibles == 0) {
    matrix.setTextColor(matrix.Color(255, 0, 0)); // Rojo
  } else {
    matrix.setTextColor(matrix.Color(0, 255, 0)); // Verde por ejemplo
  }
  matrix.setCursor(0, 0);
  matrix.print(lugaresDisponibles);
  matrix.show();
}

void enviarDatos() {
  // Enviar mensaje en formato: "L#;C#" donde # representa nivel (definido de forma fija o configurada por jumper) y cantidad
  // Por ejemplo, si este esclavo es del nivel 3 y tiene 87 lugares disponibles: "L3;C87"
  int nivel = 0;  // Modifica este valor para cada Arduino esclavo, de modo que cada uno conozca su nivel
  Serial.print("L");
  Serial.print(nivel);
  Serial.print(";C");
  Serial.println(lugaresDisponibles);
}

2. Código para el Arduino Maestro

Cpp


#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_NeoMatrix.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>

// Configuración para 7 matrices RGB (10x10)
// Supongamos que cada matriz se conecta a un pin diferente. Ajusta según tu hardware.
const int numNiveles = 7;
const int pinesMatrices[numNiveles] = {7, 8, 9, 10, 11, 12, 13};
Adafruit_NeoMatrix matrices[numNiveles] = {
  Adafruit_NeoMatrix(10, 10, pinesMatrices[0],
    NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_ROWS + NEO_MATRIX_ZIGZAG,
    NEO_GRB + NEO_KHZ800),
  Adafruit_NeoMatrix(10, 10, pinesMatrices[1],
    NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_ROWS + NEO_MATRIX_ZIGZAG,
    NEO_GRB + NEO_KHZ800),
  Adafruit_NeoMatrix(10, 10, pinesMatrices[2],
    NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_ROWS + NEO_MATRIX_ZIGZAG,
    NEO_GRB + NEO_KHZ800),
  Adafruit_NeoMatrix(10, 10, pinesMatrices[3],
    NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_ROWS + NEO_MATRIX_ZIGZAG,
    NEO_GRB + NEO_KHZ800),
  Adafruit_NeoMatrix(10, 10, pinesMatrices[4],
    NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_ROWS + NEO_MATRIX_ZIGZAG,
    NEO_GRB + NEO_KHZ800),
  Adafruit_NeoMatrix(10, 10, pinesMatrices[5],
    NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_ROWS + NEO_MATRIX_ZIGZAG,
    NEO_GRB + NEO_KHZ800),
  Adafruit_NeoMatrix(10, 10, pinesMatrices[6],
    NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_ROWS + NEO_MATRIX_ZIGZAG,
    NEO_GRB + NEO_KHZ800)
};

// Arreglo para almacenar la cantidad de lugares disponibles por nivel
int lugaresPorNivel[numNiveles] = {95, 95, 95, 95, 95, 95, 95};

void setup() {
  Serial.begin(9600);  // RS485: el mismo bus compartido con los esclavos

  for (int i = 0; i < numNiveles; i++) {
    matrices[i].begin();
    matrices[i].setTextWrap(false);
    matrices[i].setBrightness(40);
    actualizarDisplay(i);
  }
}

void loop() {
  // Si hay datos disponibles en el bus RS485, procesarlos
  while (Serial.available() > 0) {
    String mensaje = Serial.readStringUntil('\n');
    procesarMensaje(mensaje);
  }
  
  // Actualizar display maestro (opcional: cada cierto tiempo se refrescan las matrices)
  for (int i = 0; i < numNiveles; i++){
    actualizarDisplay(i);
  }
  delay(200);
}

void procesarMensaje(String msg) {
  // Se espera un formato: "L#;C#" 
  // Ejemplo: "L3;C87" indica nivel 3 con 87 lugares disponibles.
  int posL = msg.indexOf('L');
  int posSemicolon = msg.indexOf(';');
  int posC = msg.indexOf('C');
  
  if (posL != -1 && posSemicolon != -1 && posC != -1) {
    String nivelStr = msg.substring(posL + 1, posSemicolon);
    int nivel = nivelStr.toInt();
    String cuentaStr = msg.substring(posC + 1);
    int cuenta = cuentaStr.toInt();
    
    if (nivel >= 0 && nivel < numNiveles) {
      lugaresPorNivel[nivel] = cuenta;
    }
  }
}

void actualizarDisplay(int indice) {
  // Actualiza la matriz correspondiente según la cantidad de lugares disponibles.
  matrices[indice].fillScreen(0);
  if (lugaresPorNivel[indice] == 0) {
    matrices[indice].setTextColor(matrices[indice].Color(255, 0, 0));  // Rojo si completo
  } else {
    matrices[indice].setTextColor(matrices[indice].Color(0, 255, 0));  // Verde si hay disponibilidad
  }
  matrices[indice].setCursor(0, 0);
  matrices[indice].print(lugaresPorNivel[indice]);
  matrices[indice].show();
}

Notas Importantes:
  • RS485 y Control de DE/RE:
    Si usas módulos RS485, es probable que debas controlar (activar/desactivar) los pines DE y RE para cambiar entre transmisión y recepción. En estos ejemplos se usa el puerto Serial de forma básica. De ser necesario, incorpora la lógica correspondiente (por ejemplo, definiendo un pin para DE/RE y poniéndolo en HIGH/LOW según corresponda).
  • Detección de flancos:
    El código utiliza un método sencillo para detectar cambios de estado (de LOW a HIGH) en los sensores. Para aplicaciones reales considera usar interrupciones o algoritmos de debouncing más robustos.
  • Biblioteca de la matriz RGB:
    Asegúrate de instalar y configurar correctamente la Adafruit_NeoMatrix y la Adafruit_NeoPixel o la librería equivalente que estés utilizando.
  • Asignación del número de nivel (en el esclavo):
    Modifica la variable nivel en el sketch del esclavo para que cada placa tenga asignado el nivel correcto (0 a 6 en este ejemplo).
Estos ejemplos son un punto de partida para el software en cada Arduino. Puedes adaptarlos y extenderlos según las necesidades específicas de tu proyecto. ¿Deseas ajustar o agregar algún aspecto en particular?
Configurar nivel dinámicamente
Control DE/RE en RS485
Incorporar algoritmo de debouncing


  • Generic Inductor
    A generic fixed inductor suitable for rapid circuit topology development. The footprint automatically adapts based on the selected package, supporting standard SMD sizes (e.g., 0402, 0603, 0805) as well as well-known inductor packages such as SDR1806, PA4320, SRN6028, and SRR1260. Standard inductor values: 1.0 nH, 10 nH, 100 nH, 1.0 µH, 10 µH, 100 µH, 1.0 mH 1.2 nH, 12 nH, 120 nH, 1.2 µH, 12 µH, 120 µH, 1.2 mH 1.5 nH, 15 nH, 150 nH, 1.5 µH, 15 µH, 150 µH, 1.5 mH 1.8 nH, 18 nH, 180 nH, 1.8 µH, 18 µH, 180 µH, 1.8 mH 2.2 nH, 22 nH, 220 nH, 2.2 µH, 22 µH, 220 µH, 2.2 mH 2.7 nH, 27 nH, 270 nH, 2.7 µH, 27 µH, 270 µH, 2.7 mH 3.3 nH, 33 nH, 330 nH, 3.3 µH, 33 µH, 330 µH, 3.3 mH 3.9 nH, 39 nH, 390 nH, 3.9 µH, 39 µH, 390 µH, 3.9 mH 4.7 nH, 47 nH, 470 nH, 4.7 µH, 47 µH, 470 µH, 4.7 mH 5.6 nH, 56 nH, 560 nH, 5.6 µH, 56 µH, 560 µH, 5.6 mH 6.8 nH, 68 nH, 680 nH, 6.8 µH, 68 µH, 680 µH, 6.8 mH 8.2 nH, 82 nH, 820 nH, 8.2 µH, 82 µH, 820 µH, 8.2 mH #generics #CommonPartsLibrary
  • Generic Capacitor
    A generic fixed capacitor ideal for rapid circuit topology development. You can choose between polarized and non-polarized types, its symbol and the footprint will automatically adapt based on your selection. Supported options include standard SMD sizes for ceramic capacitors (e.g., 0402, 0603, 0805), SMD sizes for aluminum electrolytic capacitors, and through-hole footprints for polarized capacitors. Save precious design time by seamlessly add more information to this part (value, footprint, etc.) as it becomes available. Standard capacitor values: 1.0pF, 10pF, 100pF, 1000pF, 0.01uF, 0.1uF, 1.0uF, 10uF, 100uF, 1000uF, 10000uF 1.1pF, 11pF, 110pF, 1100pF 1.2pF, 12pF, 120pF, 1200pF 1.3pF, 13pF, 130pF, 1300pF 1.5pF, 15pF, 150pF, 1500pF, 0.015uF, 0.15uF, 1.5uF, 15uF, 150uF, 1500uF 1.6pF, 16pF, 160pF, 1600pF 1.8pF, 18pF, 180pF, 1800pF 2.0pF, 20pF, 200pF, 2000pF 2.2pF, 22pF, 220pF, 2200pF, 0.022uF, 0.22uF, 2.2uF, 22uF, 220uF, 2200uF 2.4pF, 24pF, 240pF, 2400pF 2.7pF, 27pF, 270pF, 2700pF 3.0pF, 30pF, 300pF, 3000pF 3.3pF, 33pF, 330pF, 3300pF, 0.033uF, 0.33uF, 3.3uF, 33uF, 330uF, 3300uF 3.6pF, 36pF, 360pF, 3600pF 3.9pF, 39pF, 390pF, 3900pF 4.3pF, 43pF, 430pF, 4300pF 4.7pF, 47pF, 470pF, 4700pF, 0.047uF, 0.47uF, 4.7uF, 47uF, 470uF, 4700uF 5.1pF, 51pF, 510pF, 5100pF 5.6pF, 56pF, 560pF, 5600pF 6.2pF, 62pF, 620pF, 6200pF 6.8pF, 68pF, 680pF, 6800pF, 0.068uF, 0.68uF, 6.8uF, 68uF, 680uF, 6800uF 7.5pF, 75pF, 750pF, 7500pF 8.2pF, 82pF, 820pF, 8200pF 9.1pF, 91pF, 910pF, 9100pF #generics #CommonPartsLibrary
  • Generic Resistor
    A generic fixed resistor ideal for rapid circuit topology development. Its footprint automatically adapts based on the selected package case code—supporting 0402, 0603, 0805, 1203, and many other standard SMD packages, as well as axial horizontal and vertical configurations. Save precious design time by seamlessly add more information to this part (value, footprint, etc.) as it becomes available. Standard resistor values: 1.0 ohm, 10 ohm, 100 ohm, 1.0k ohm, 10k ohm, 100k ohm, 1.0M ohm 1.1 ohm, 11 ohm, 110 ohm, 1.1k ohm, 11k ohm, 110k ohm, 1.1M ohm 1.2 ohm, 12 ohm, 120 ohm, 1.2k ohm, 12k ohm, 120k ohm, 1.2M ohm 1.3 ohm, 13 ohm, 130 ohm, 1.3k ohm, 13k ohm, 130k ohm, 1.3M ohm 1.5 ohm, 15 ohm, 150 ohm, 1.5k ohm, 15k ohm, 150k ohm, 1.5M ohm 1.6 ohm, 16 ohm, 160 ohm, 1.6k ohm, 16k ohm, 160k ohm, 1.6M ohm 1.8 ohm, 18 ohm, 180 ohm, 1.8K ohm, 18k ohm, 180k ohm, 1.8M ohm 2.0 ohm, 20 ohm, 200 ohm, 2.0k ohm, 20k ohm, 200k ohm, 2.0M ohm 2.2 ohm, 22 ohm, 220 ohm, 2.2k ohm, 22k ohm, 220k ohm, 2.2M ohm 2.4 ohm, 24 ohm, 240 ohm, 2.4k ohm, 24k ohm, 240k ohm, 2.4M ohm 2.7 ohm, 27 ohm, 270 ohm, 2.7k ohm, 27k ohm, 270k ohm, 2.7M ohm 3.0 ohm, 30 ohm, 300 ohm, 3.0K ohm, 30K ohm, 300K ohm, 3.0M ohm 3.3 ohm, 33 ohm, 330 ohm, 3.3k ohm, 33k ohm, 330k ohm, 3.3M ohm 3.6 ohm, 36 ohm, 360 ohm, 3.6k ohm, 36k ohm, 360k ohm, 3.6M ohm 3.9 ohm, 39 ohm, 390 ohm, 3.9k ohm, 39k ohm, 390k ohm, 3.9M ohm 4.3 ohm, 43 ohm, 430 ohm, 4.3k ohm, 43K ohm, 430K ohm, 4.3M ohm 4.7 ohm, 47 ohm, 470 ohm, 4.7k ohm, 47k ohm, 470k ohm, 4.7M ohm 5.1 ohm, 51 ohm, 510 ohm, 5.1k ohm, 51k ohm, 510k ohm, 5.1M ohm 5.6 ohm, 56 ohm, 560 ohm, 5.6k ohm, 56k ohm, 560k ohm, 5.6M ohm 6.2 ohm, 62 ohm, 620 ohm, 6.2k ohm, 62K ohm, 620K ohm, 6.2M ohm 6.8 ohm, 68 ohm, 680 ohm, 6.8k ohm, 68k ohm, 680k ohm, 6.8M ohm 7.5 ohm, 75 ohm, 750 ohm, 7.5k ohm, 75k ohm, 750k ohm, 7.5M ohm 8.2 ohm, 82 ohm, 820 ohm, 8.2k ohm, 82k ohm, 820k ohm, 8.2M ohm 9.1 ohm, 91 ohm, 910 ohm, 9.1k ohm, 91k ohm, 910k ohm, 9.1M ohm #generics #CommonPartsLibrary
  • Ground
    A common return path for electric current. Commonly known as ground.
  • Terminal
    Terminal
    An electrical connector acting as reusable interface to a conductor and creating a point where external circuits can be connected.
  • Net Portal
    Wirelessly connects nets on schematic. Used to organize schematics and separate functional blocks. To wirelessly connect net portals, give them same designator. #portal
  • RMCF0805JT47K0
    General Purpose Thick Film Standard Power and High-Power Chip Resistor 47 kOhms ±5% 0.125W, 1/8W Chip Resistor 0805 (2012 Metric) Automotive AEC-Q200 Thick Film Features: - RMCF – standard power ratings - RMCP – high power ratings - Nickel barrier terminations standard - Power derating from 100% at 70ºC to zero at +155ºC - RoHS compliant, REACH compliant, and halogen free - AEC-Q200 compliant
  • 875105359001
    10 µF 16 V Aluminum - Polymer Capacitors Radial, Can - SMD 30mOhm 2000 Hrs @ 105°C #commonpartslibrary #capacitor #aluminumpolymer #radialcan
  • CTL1206FYW1T
    Yellow 595nm LED Indication - Discrete 1.7V 1206 (3216 Metric)
  • 1070TR
    Battery Holder (Open) Coin, 20.0mm 1 Cell SMD (SMT) Tab bate or batt #forLedBlink

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