Descripción: una recopilación de las instrucciones básicas de arduino
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EN LA INDUSTRIAFull description
REVISIÓN 1/1
PAGINA No1
MANUAL DE PROCEDIMIENTO DEL TUTORIAL 2: COMANDOS (MODELO TRAFFIC BASIC) LABORATORIO CARRERA SEDE
Laboratorio de cómputo de Ingeniería Ambiental software NetLogo. Ingeniería Ambiental Cuenca
A) DATOS DATOS INFORMA INFORMATIVOS TIVOS MATERIA / CÁTEDRA RELACIONADA:
Simulación de Procesos
NÚMERO DE ESTUDIANTES: No. DE PRÁCTICA: NOMBRE DOCENTE:
4
TIEMPO ESTIMADO:
1 Ing. Diego om!n Cabrera "endieta # $oras
B) DATOS DE LA PRÁCTICA TEMA Tutorial Tutorial 2: Comandos (Modelo Trafc Basic).
OBJETIVO GENERAL El objetivo del manual de procedimientos del Tutorial 2: Comandos (Modelo Trafc Trafc Basic) es realizar una gua para la implementaci!n " ejecuci!n de este modelo en el so#t$are %et&ogo.
OBJETIVOS ESPECIFICOS ' ' '
Compr Comprend ender er el el esue esuema ma del del mode modelo lo a reali realizar zar.. amilia amiliariz rizar ar el entorno entorno %et& %et&ogo ogo con los los di#ere di#erente ntes s usuarios usuarios ue ue tomen tomen esta gua para realizar el modelo. Compil Compilar ar el el mode modelo lo " veri* veri*car car su #uncio #uncionam namien iento to..
MARCO TEÓRICO %etl %etlog ogo o es un ento entorn rno o de prog program ramac aci! i!n n ue ue perm permit ite e la simu simula laci ci!n !n de #en!menos naturales " sociales+ sirve para modelar sistemas complejos ue evolucionan en transcurso del tiempo. &os implementadores de modelos dan instrucciones a miles de agentes para ue todos ellos operen de manera independiente+ entre s " con el entorno (%et&ogo+ %et&ogo ,ser Manual + -ctober + 2/0). Esto permite conocer el comportamiento a bajo nivel de los individuos " los patrones macrosc!picos ue resultan de la interacci!n de muc1 muc1os os ndi ndivi vidu duos os entr entre e s. s. Este Este prog progra rama ma incl inclu" u"e e una una gale galer ra a de
modelos pertenece a varios 3mbitos como son ciencia sociales (biologa+ medic medicin ina+ a+ #si #sica ca " um umic ica+ a+ mate matem3 m3ti tica cas s " comp comput utac aci! i!n+ n+ econ econom oma a " psicologa social) (%et&ogo+ 41at is %et&ogo5+ 2/0) %etlog %etlogo o permit permite e a los ue utilic utilicen en este este progr programa ama abrir abrir simula simulacio ciones nes " e6pe e6perim rimen enta tarr con con ella ellas+ s+ " a su vez vez e6pl e6plor orar ar su comp compor orta tami mien ento to bajo bajo condiciones. 7ermite tambi8n al usuario la creaci!n de sus propios modelos (%et&ogo+ %et&ogo 9iccionar"+ 2/0).
MARCO PROCEDIMENTAL 1. niciamos el so#t$are %et&ogo. (er imagen )
magen : nicializaci!n del so#t$are so#t$are 2. ;brimos ;brimos la bibliotec biblioteca a de modelos modelos.. (er (er imagen imagen 2)
magen 2: Biblioteca de modelos <. 7rocede 7rocedemos mos a buscar buscar " abrir el Modelo Modelo Trafc Trafc Basic Basic localizado localizado en la secci!n =ocial =cience (er (er imagen <)
2
magen <: Modelo Trafc Basic >. Ejecutamos el modelo por un tiempo para tener una idea de este. (er imagen >)
magen >: Ejecuci!n del modelo 0. En caso de dudas se puede ingresar a n#ormaci!n. (er imagen 0)
<
magen 0: entana de in#ormaci!n
Este modelo nos indica como un ve1culo de color rojo se encuentra en una secuencia de ve1culos azules+ todos estos ve1culos se mueven en la misma direcci!n+ de vez en cuando se acumulan " dejan de moverse+ esto nos muestra c!mo se da un atasco en el tr3*co. El ambiente del modelo es bastante simple tenemos un #ondo negro con una #ranja blanca ue representa una calle+ con un cierto n?mero de ve1culos azules " rojos. (er imagen @)
magen @: =imulaci!n de la calle con los ve1culos azules " rojo En el modelo se pueden realizar cambios tales como el color+ la #orma de los ve1culos+ agregar casas o luz en las calles+ aAadir un sem3#oro o tambi8n crear otro carril de tr3*co. Estos cambios visuales sirven para mejorar el modelo+ otros son cambios en el comportamientos en este tutorial nos centraremos en los cambios m3s simples o cosm8ticos.
CENTRO DE COMANDOS: >
El centro de comando o terminal de instrucciones se encuentra en la parte in#erior de la pantalla. &a *c1a inter#az permite digitar los comandos los mismos ue direccionan el modelo "a ue son instrucciones ue se dirigen a cada una de los agentes ue se pueden tener: observador+ tortugas+ patc1es+ enlaces. (er imagen )
•
magen : &ocalizaci!n del terminal de instrucciones En el terminal de instrucciones:
. presione el bot!n setup 2. localice el terminal de instrucciones <. Escriba el siguiente comando (er imagen )
magen : digitalizaci!n de comandos en el terminal de instrucciones >. se ejecuta el comando escrito teniendo el siguiente resultado: (er imagen D)
magen D: ejecuci!n del comando as patc1es Fset pcolor $1iteG Como podemos observar la vista se torn! de color blanco en cuanto a las avenidas por donde transitaban los ve1culos m3s propiamente dic1os solo 0
se ejecuta para los patc1es+ el comando no a#ecta a los ve1culos debido a ue los mismos son de*nidos como agentes tortugas. (er imagen D). 7ara poder modi*car el color de los ve1culos se digitaliza el siguiente comando (er imagen /):
magen /: digitalizaci!n de comandos en el terminal de instrucciones Como resultado obtenemos (ver imagen ):
magen : resultado de los comandos ejercidos El mundo de %et&ogo es dimensional el mismo ue est3 compuesto de tortugas+ pat1ces+ enlaces " un observador. &os patc1es son el terreno en donde se mueven las tortugas. &os enlaces son las cone6iones ue e6isten entre las tortugas. H el observador es un ser ue supervisa todo lo ue est3 pasando. En el terminal de instrucciones se puede insertar comandos dirigidos a cada uno de los agentes mencionados. =e puede escoger sobre cual agente se va a 1ablar por medio del men? emergente ue se encuentra situado en la esuina in#erior izuierda. ;dem3s tambi8n puede utilizar la tecla de tabulaci!n del teclado para desplazarse a trav8s de los di#erentes tipos (ver imagen 2).
magen 2: Terminal de instrucciones " los di#erentes agentes Cuando se ordena ue se realice un comando desde el observador es necesario ue el mismo este acompaAado de la palabra as acompaAado del agente. 7ara cuando se especi*ca el agente con el ue ueremos
@
trabajar la palabra as "a no es necesaria " se toma en cuenta la manera correcta para escribir el comando como por ejemplo: • •
7ara el uso del agente patc1es (parcelas): se escribe IpcolorI 7ara el uso del agente tortuga (tortuga): se escribe IcolorI debido a ue la letra IpI es un indicador de parcela.
TRABAJANDO CON COLORES ;l momento de cambiar el color de los parc1es o de las tortugas debemos saber utilizar de una manera correcta los comandos "a ue 1a" variables " comandos de*nidos para cada uno (er imagen < " >). 7or ejemplo para las parcelas el comando ser3: . set pcolorJJ+ mientras tanto para las tortugas ser3: set colorJ. 2. 9e manera contrario aparecer3 un mensaje en la terminal de instrucciones diciendo ue se 1a producido un error.
magen < " >. 9escriben los comandos para tortugas " parcelas. -tra manera de cambiar el color de los patc1es o de las tortugas se debe seleccionar en el centro de comandos "a sea el patc1es o tortugas " procedemos a poner el color m3s un n?mero (er imagen 0)+ este #ormato para el color se encuentra en:
•
.Kerramientas
•
2. Muestras de colores disponibles
magen 0. Mediante la opci!n 1erramientas se despliega la paleta de colores ue posee %etlogo. %etlogo cuenta con una gama de @ colores ue el programa los reconoce como los m3s generales+ pero 1a" un intermedio entre estos colores como podemos observar en la siguiente imagen (er imagen @):
magen @. 7aleta de colores de %etlogo. 7ara aplicar esto en el modelo+ primero: . Escogemos en el centro de comando tortugas o parcelas 2. ntroducimos el c!digo set color red L' 2 en el caso de las tortugas o set pcolor L' 2 en el caso de los patc1es (el signo ' 1ar3 ue el
color disminu"e+ mientras ue el signo L lo 1ar3 m3s claro+ no 1a" ue olvidarse del espacio ue se da entre el color " el signo) (er imagen ).
magen . ntroducci!n del c!digo mediante la paleta de colores de %etlogo
Comandos d A!n"s # A!n"s Mon$"o%s -tra #orma de cambiar el color "a sea de los patc1es o de las tortugas en el modelo elegido es: . Kaciendo clic derec1o en el carro de color rojo ue se encuentra en el modelo 2. Escogemos la opci!n turtle en el caso ue deseemos cambiar el color de una tortuga+ en esta van a aparecer varias opciones + seleccionamos la opci!n inspect turtle .(ver imagen )+ <. ;l seleccionar el nombre de la tortuga ue vamos a cambiar el nombre nos sale un cuadro con todas sus propiedades+ en el mismo se encuentra el nombre color como vemos en la imagen D+ el n?mero ue se encuentra en color es 0 .(ver imagen D)+ de acuerdo al color ue deseemos " el n?mero ue se encuentre en la paleta de colores cambiamos el n?mero de la opci!n color.(ver imagen 2/)
magen . Muestra c!mo cambiar el color dando clic derec1o a un patc1 o tortuga la cual se desee cambiar el color.
D
magen D. =e observa la ventana donde se encuentran todas las opciones de la tortuga. E6isten dos #ormas de abrir el monitor de tortuga adem3s del clic derec1o.
P%$m%a &o%ma: 1. Elegir el NMonitor de TortugasO en la pestaAa Kerramientas. (er imagen 2/)
magen 2/: Monitor de Tortugas
/
'. Escribimos el n?mero de tortuga ue ueremos cambiar en 41o. (er imagen 2)
magen 2: ntroducci!n del n?mero de tortuga ue ueremos inspeccionar.
(. En el caso ue ueramos cambiar el color de la tortuga introducimos en color el n?mero de tonalidad ue deseamos esto se puede ver en la paleta de colores de %et&ogo (er imagen @). (er imagen 22)
magen 22: ntroducci!n del c!digo de color ue deseamos (color verde)
S!nda &o%ma: 1. En el terminal de nstrucciones escribimos inspect turtle " el n?mero de tortuga ue ueremos inspeccionar. (er imagen 2<)
magen 2<: ntroducci!n del n?mero de tortuga ue se desea cambiar el n?mero en el terminal de instrucciones Con esto podemos observar ue 1a" < #ormas de cambiar el color de las tortugas+ uno de ellos es utilizando el cuadro de propiedades de la tortuga. (er imagen D) &a segunda #orma es mediante el Monitor de Tortugas. (er imagen 2/). '
En color el c!digo de la tonalidad de la paleta de colores de %et&ogo ue deseamos o colocamos el nombre del color con el signo L' un n?mero ue deseemos (el signo ' 1ar3 ue el color disminu"e+ mientras ue el signo L lo 1ar3 m3s claro+ no 1a" ue olvidarse del espacio ue se da entre el color " el signo). (er imagen 22)
&a tercera #orma de cambiar el color de las tortugas o de los patc1es es utilizando el Terminal de nstrucciones. '
=eleccionamos NobservadorO en el men? (er imagen 2>)
magen 2>: =elecci!n de observador en el men? del terminal de instrucciones
'
Escribimos as turtle (%o. 9e tortuga ue ueremos cambiar) Fset color (color al ue deseemos cambiar)G 7or ejemplo: as turtle < Fset color pinG (er imagen 20)
2
magen 20: Cambio de color en el cuadro de comando ;s como e6iste monitor de tortugas tambi8n e6isten monitores de 7atc1 cu"o trabajo es igual al Monitor de tortugas. =e puede seleccionar Npatc1esO en el men? del terminal de instrucciones. (er imagen 2@)
magen 2@: =elecci!n de patc1es (parcelas) en el men? del terminal de instrucciones
=i pedimos a patc1es cambiar el color de los patc1es con as patc1 (%o. 9e patc1 ue ueremos cambiar de color) Fset pcolor (color al ue deseo cambiar)G nos dar3 un mensaje de Error.
magen 2: Error en el cambio de color del patc1 7ara re#erirnos a una tortuga podemos colocar el n?mero de 8sta pero los patc1es no poseen n?meros+ estos est3n dispuestos en un sistema de coordenadas P+ H. Con esto localizamos el patc1 ue ueremos. '
;brimos el Monitor de 7atc1es (parcelas) " colocamos el valor de coordenadas (P+ H)+ el cual es el patc1 ue deseamos cambiar el color. (er imagen 2)
magen 2: Monitor de patc1 " elecci!n del patc1 7ara cambiar el color del patc1 en el recuadro de la parte in#erior del monitor del patc1 escribimos set pcolor red (er imagen 2D)
>
magen 2D: Cambio de color desde el Monitor de patc1es (parcelas) 7ara cambiar el color desde el terminal de instrucciones en el NparcelasO escribimos: as patc1 0 '< Fset pcolor blueG (er imagen
magen
G*+A PARA IMPLEMENTACIÓN DEL CÓDIGO PARA EL MODELO BÁSICO DE TRÁFICO C%a,$-n d as n"$dads n a /s"a0a d E2,"a%3 0
A!%!a% 4o"ons $n"%a,"$5os: S"/3 # Go3 9entro de la pestaAa de ejecutar se encuentra la opci!n de aAadir entidades+ en primer lugar es necesario aAadir botones (er magen <). 9entro de la ventana desplegable a la derec1a del cono NaAadirO seleccionamos la opci!n Bot!n. Estos bonotes dar3n inicio al c!digo programado bajo los ttulos NsetupO " NgoO los cuales se detallan m3s adelante
magen <: 7roceso para aAadir botones. Como siguiente paso se dibujan los botones " se agregan las etiuetas de bot!n: NsetupO " NgoOQ es indispensable ue en el bot!n go se active la casilla continuo+ ue se ubica al lado derec1o de la ventana desplegable N;gente(s)O (er imagen <2)
magen <2: 9ibujo del bot!n " de*nir las etiuetas.
S a0adn os ds$6ado%s: nm4%7o&7,a%s38 a,%a"$on38 d,%a"$on3 =e sigue el mismo proceso para aAadir los botones+ solo ue dentro de la pestaAa desplegable se selecciona la opci!n deslizador (er magen <<).
magen <<: 7roceso de creaci!n de deslizadores =e dibujan los deslizadores " se agregan las variables globales: Nnumber'o#'carsOQ NacelerationOQ decelerationOQ en cada deslizadorQ es importante de*nir las propiedades de cada uno+ en cada deslizador se con*gurar3n di#erentes valores m36imos mnimos e incremento (er tabla " er magen <>). &os deslizadores ser3n la ventana de entrada de los datos de n?mero de carros+ la aceleraci!n de estos " la desaceleraci!n+ nosotros podemos variar estas condiciones antes o durante la ejecuci!n del modelo Tabla : alores por de#ecto en cada deslizador
@
%ariable global Number'of' cars Aceleration Deceleration
"ínimo (
Incremento (
"!&imo 4(
%alor 4)
) )
).)))( ).))(
).))** ).)**
).))+, ).)(-
magen <>: ;gregar deslizador " con*guraci!n de los par3metros base
A0ad$% mon$"o%: %d ,a% s/d3 =e selecciona dentro de la ventana despegable " se selecciona la opci!n monitor+R posteriormente se agrega unas lneas de comando en donde pedimos visualizar la velocidad+ " por otro lado se aAade la etiueta del monitor Nred car speedO (ver imagen <0) Este monitor nos indicar3 la velocidad del ve1culo rojo a lo largo del modelo.
magen : Creaci!n " programaci!n del monitor Nred car speed <0O
•
A0ad$% a 5n"ana !%9,o Ca% S/ds3 9entro de la pestaAa desplegable se selecciona la opci!n gr3*co en donde luego dibujamos la ventana " llenamos las casillas con ciertas lneas de comando+ o ttulo de las etiuetas+ colores ue tomaran los gr3*cos " todas las generalidades necesarias (er magen <@).
En primer lugar se declaran las variables globales+ en este caso Nsample carO se trata del autom!vil rojo+ el autom!vil del cual se
'
conocer3 la velocidad " se mostrar3 la velocidad en el monitor " la ventana de gr3*co En segundo lugar se declaran las variables ue tendr3n los objetos m!viles+ en este caso las tortugas o autos tendr3n las variables: NspeedOQ Nspeed'limitOQ " Nspeed'minO (ver imagen ).
magen <: 9eclaraci!n de las variables globales+ " las ue tendr3n los objetos m!viles
En este c!digo en primer lugar se limpia las ventanas+ o valores ue se 1an dado luego ue el modelo arranca. 7osteriormente se 1ace el llamado de la #unci!n N setup'road O el cual indica la con*guraci!n de la pantallaQ 7osteriormente se llama otra #unci!n N setup'cars N ue en general se regula el n?mero de carros " ue no se e6ceda el anc1o de la ventana. =e codi*ca ue se muestre o se en#oue el ve1culo rojo o N sample'car N H por ?ltimo se resetea el contador de tics
magen <: C!digo correspondiente para el bot!n NsetupO
C-d$!o s"/7%oad 3 ;V% $ma!n (>) '
El c!digo 1ace ue en la ventana solo se visualice un rect3ngulo de >unidades de altura+ desde la coordenada '2 1asta la coordenada 2 en el eje H
En primer lugar se da una condicional+ en donde si el n?mero de carros e6cede el anc1o del mundo entonces se mostrar3 el mensaje ue 1a" muc1os carros " se aAade una unidad al anc1o del mundo+ " se termina la condicional
'
=eguido a ello se con*gura la #orma o Ns1apeO de la entidad m!vil+ en este caso la entidad es un carro e6presado como NcarO
'
7osteriormente se dan los colores de los carros+ se selecciona el color azul+ adem3s las coordenadas en el eje 6 son aleatorias pero con una orientaci!n de D/ con respecto al eje H (Esto 1ace ue los ve1culos sigan una lnea recta)
'
&uego se da una velocidad inicial la cal siempre ser3 aleatoria en #unci!n de Nrandom UoatO
'
=e da el lmite de velocidad (M36imo: Nspeed'limitO " mnimo Nspeed'minO
'
=e llama la operaci!n Nseparate'carO+ la cual se especi*ca a continuaci!n
'
9e todas las entidades creadas se selecciona una con el comando None o# turtlesO " se la guarda dentro de la variable global Nsample'carO
'
El ve1culo muestra o Nsample'carO se con*gura de color rojo
magen >/: C!digo en donde se con*guran+ " crean los ve1culos ue representar3n el modelo+ adem3s el auto rojo ue detallara la velocidad de manejo
C-d$!o /a%a s/a%a% "o%"!as ;V% $ma!n 1) 7 =e arranca una condicional en donde se usa el comando Nan"5 -t1er turtles'1eeO en donde se pregunta si una tortuga tiene las coordenadas parecidas+ " si la respuesta es NsO+ la tortuga avanza un paso.
D
7
=e guarda este proceso en el comando N separate'cars N en general permite ue no se termine con dos autos cuando se presione el bot!n N setup N
magen >: Ejecuci!n del c!digo Nseparate'carsO
C-d$!o /a%a /%o,d$m$n"o !o ;V% Ima!n ') 7 7rimero se 1ace una llamada a las entidades m!viles con el 7 '
' '
' ' '
comando N as O 7osteriormente se declara una variable local NletO en donde los ve1culos se mueven un parc1e a la vez+ se mueve en cadena primero el ve1culo de #rente o Ncar'a1eadO &uego al momento ue no e6ista un carro por delante Ncar'a1eadV Wnobod" Ose llamar3 otra #unci!n llamada N slo$'do$n'car Oe6plicada m3s adelante en donde el ve1culo delantero tiene un proceso de #renado &uego el carro detr3s del ve1culo delantero acelerar3 Xpor el proceso de N speed'up'car N+ ue se e6plicar3 a continuaci!n 7osteriormente se dan dos condicionales en donde se *ja una velocidad+ si la velocidad es menor ue la velocidad por minuto+ la velocidad del ve1culo se aumentar3 " tomar3 la velocidad por minuto Nspeed'minO =i la velocidad es e6cesiva " se con*gura la velocidad como la velocidad lmite es decir Con el comando N#dO se avanza con el proceso de con*guraci!n de velocidad H *nalmente los tics se incrementan en cada vez ue ocurra este proceso
magen >2: 7roceso en donde la velocidad del ve1culo aumento o disminu"e+ en #unci!n de los valores de aceleraci!n " desaceleraci!n " lmites de velocidad
Esta codi*caci!n permite con*gurar la velocidad a una menor para los carros ue van adelante del carro ejemplar. 7ara poder realizar se crea una variable local llamada Icar'a1eadI.
2/
'
7ara la desaceleraci!n se impone un deslizador el mismo ue #unciona de acuerdo a los reuerimientos del usuario. &a desaceleraci!n puede tomar valores desde / 1asta .
'
7ara poder realizar la codi*caci!n la desaceleraci!n ser3 igual a la velocidad del carro pr!6imo menos la desaceleraci!n (9ada desde el men? principal ' deslizador)
magen ><: Yeducci!n de la velocidad+ en #unci!n de la velocidad del carro delantero " la desaceleraci!n
