Arduino: todo lo que necesitas saber
¿Has oído hablar del término Arduino pero no sabes qué es o qué significa? Hoy, con esta completa guía de Arduino, aprenderás todo sobre esta placa electrónica de la que tanto se habla.
Desde el lanzamiento de la plataforma de código abierto Arduino, la marca se ha establecido en lo más alto de una amplia comunidad de código abierto. El ecosistema Arduino se compone de una variada combinación de hardware y software.
La versatilidad de Arduino y su sencilla interfaz lo convierten en la principal opción para una amplia gama de usuarios de todo el mundo, desde aficionados, diseñadores y artistas hasta prototipos de productos.
¿Qué es Arduino?
Arduino es una plataforma electrónica de código abierto basada en hardware y software de fácil manejo que se utiliza para la construcción de proyectos electrónicos. El mismo, está formado por una tarjeta o placa física de circuito programable (normalmente denominada micro-controlador) y un software, o IDE (Integrated Development Environment) que se instala en tu ordenador, y que se utiliza para picar y cargar código del ordenador a la tarjeta física.
Las placas de Arduino se caracterizan por leer entradas – la luz de un sensor, pulsar un botón, o un mensaje de texto enviado a una Red Social – para convertirla en una salida – activando un motor, encendiendo un LED, publicando algo on-line.
En resumen, te permite indicar a la placa qué hacer enviando un conjunto de instrucciones al micro-controlador de la placa. Para ello utilizas el lenguaje de programación de Arduino, basado en Wiring y el software de Arduino (IDE), basado en Processing.
Arduino nació en el Ivrea Interaction Design Institute como una herramienta sencilla para la creación rápida de prototipos. En un principio, dirigida a estudiantes sin formación en electrónica y programación.
Tan pronto como llegó a una comunidad más amplia, la placa de Arduino empezó a evolucionar para adaptarse a las nuevas necesidades y retos, diferenciando su oferta desde simples placas de 8 bits a productos para aplicaciones de IOt, dispositivos portátiles, impresión 3D y sistemas embebidos.
En definitiva, es una tarjeta de desarrollo para proyectos de hardware y automatización programable. La cual, te concede llevar a cabo una idea de producto personal o industrial. Arduino fue creado para que cualquier persona pudiera trabajar con este sistema.
¿Cómo funciona Arduino?
La placa Arduino se conecta a un ordenador a través de un USB, donde se conecta con el entorno de desarrollo Arduino (IDE). El usuario escribe el código de Arduino en el IDE, y luego lo sube al microcontrolador que ejecuta el código, interactuando con las entradas y salidas como sensores, motores y luces.
El código abierto de Arduino es particularmente amigable para los usuarios nuevos y experimentados. Hay miles de ejemplos de código de Arduino disponibles en Internet.
Esta flexibilidad en su diseño combinado con el hecho de que el software de Arduino es gratuito, las placas de hardware tienen un precio asequible, y tanto el software como el hardware son fáciles de aprender, ha llevado a crear una gran comunidad de usuarios que han contribuido con código e instrucciones para una gran variedad de proyectos basados en Arduino.
Tanto los principiantes como los expertos tienen acceso a una gran cantidad de recursos y materiales gratuitos para apoyarlos. Los usuarios pueden buscar información sobre cómo configurar su placa o incluso cómo codificar en Arduino.
¿Para qué sirve Arduino?
El hardware y software de Arduino fue diseñado para artistas, diseñadores, aficionados, hackers, novatos y cualquier persona interesada en crear objetos o entornos interactivos. Igualmente, Arduino puede interactuar con pulsadores, LED, motores, altavoces, unidades GPS, cámaras, Internet e incluso con tu teléfono inteligente o tu propia televisión doméstica.
Para todo, desde robots y una manta eléctrica para calentar tu espalda dolorida hasta máquinas recreativas, e incluso un cubilete para lanzar dados en el popular Parchis, la placa de Arduino puede ser usada como controlador de casi todo proyecto electrónico que te propongas llevar a cabo.
Sus posibilidades infinitas te proporcionan controlar variables físicas como velocidad, aceleración, temperatura, fuerza, presión entre otras. Estas se convierten en electricidad para ser medidas y utilizadas en todo tipo de diseños.
Entre sus utilidades más frecuentes en el ámbito empresarial destacan proyectos realizados en Robótica, Internet de las Cosas, y Domótica. Los recursos específicos más utilizados en la industria van desde la programación de PLC, el desarrollo de voltímetros y osciloscopios, como tarjeta de adquisición de datos, hasta el empleo como servidor web entre otros muchos más.
Partes de la placa de Arduino.
La placa de Arduino tiene una familia de microprocesadores bastante extensa compuesta de diferentes modelos y variaciones. En esta ocasión describiré las partes de Arduino UNO que no difiere mucho de los otros modelos para que os podáis hacer una idea de la estructura de la placa electrónica (Hardware).
Alimentación USB/5VDC (1 y 2):
El Arduino UNO puede ser alimentado desde un cable USB de tipo B o mini procedente de tu ordenador o desde una fuente de alimentación entre 6V y 18V. En la imagen de arriba, la conexión USB está etiquetada (1) y el conector de la fuente de alimentación (2).
Ademas, la conexión USB sirve para cargar código en la placa de Arduino desde donde se pueden enviar datos de la programación e instrucciones a la placa.
Regulador de voltaje (3):
El regulador de voltaje controla la cantidad de voltaje que se deja entrar en la placa de Arduino; por lo que no dejará pasar un voltaje superior al establecido que podría dañar el circuito.
Conexiones (4):
Los pines o conexiones de Arduino se utilizan para conectar los cables que se van a necesitar para construir un circuito. Este tipo de conexiones tiene varios pines, cada uno de los cuales está impreso en la placa y se utilizan para diferentes funciones:
- Reset: Permite el reseteo del micro controlador.
- 5V y 3.3V: la clavija de 5V suministra 5 voltios de energía, y la clavija de 3.3V suministra 3.3 voltios de energía. La mayoría de los componentes simples usados con el Arduino funcionan bien con 5 o 3.3 voltios.
- GND: Hay varios pines GND en Arduino, se usan para conectar a tierra el circuito.
- VIN: Se usa para conectar la alimentación de la placa con una fuente externa de entre 6 y 12VDC.
Puertos de entrada Analógicos (5):
El área de pines bajo la etiqueta ‘Analog In’ (A0 a A5 en la UNO) son los pines de entrada analógica. Estos pines pueden leer la señal de un sensor analógico y convertirla en un valor digital que podemos leer e interpretar.
Micro-controlador Atmega 328 (6):
Esta zona de la placa es el circuito integrado que actúa como cerebro/procesador de la placa de Arduino sobre el que vamos a implementar la programación.
Entrada ICSP (In Chip Serial Programmer) (7):
Esta entrada realiza la función de acceso directo para grabar, desde el PC al circuito, cualquier programa sin necesidad de utilizar el puerto USB.
Indicador LED de alimentación (8):
LED de encendido de la placa de Arduino que indica si el microprocesador esta activo.
LED TX RX (9):
TX es la abreviatura de transmisión de datos y RX es la abreviatura de recepción de datos. Estas marcas comunes aparecen con regularidad en la electrónica para indicar los pines responsables de la comunicación serie. Así mismo, Estos LED se activan visualmente cuando la placa esta recibiendo o transmitiendo datos.
Puertos Digitales (10):
Estos pines se pueden utilizar tanto para la entrada digital (como para indicar si se pulsa un botón) como para la salida digital (como para alimentar un LED).
Puerto de conexiones (11):
- 5 entradas o salidas auxiliares (de la 8 a la 12).
- 3 salidas 9, 10 y 11 que permiten la modulación por ancho o de pulso.
- Salida 13 que sirve para conectar un led directamente a tierra.
- Salida a tierra GND.
- Pin AREF que se utiliza para fijar una tensión de referencia externa (entre 0 y 5 voltios) como límite superior de las clavijas de entrada analógica.
Chip de Arduino (12):
Permite identificar un dispositivo USB por el ordenador, es como su tarjeta de identificación o D.N.I. personal
Botón de RESET (13):
Al presionarlo conectará temporalmente el pin de reset a tierra y reiniciará cualquier código que esté cargado en el micro-controlador de Arduino.
