Qué es Arduino

Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares.

¿Para qué sirve Arduino? Arduino se puede utilizar para desarrollar elementos autónomos, conectándose a dispositivos e interactuar tanto con el hardware como con el software. Nos sirve tanto para controlar un elemento, pongamos por ejemplo un motor que nos suba o baje una persiana basada en la luz existente es una habitación, gracias a un sensor de luz conectado al Arduino, o bien para leer la información de una fuente, como puede ser un teclado, y convertir la información en una acción como puede ser encender una luz y pasar por un display lo tecleado.

HW Arduino

El HW de Arduino es básicamente una placa con un microcontrolador. Un microcontrolador(abreviado µC, UC o MCU) es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria. Está compuesto de varios bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea específica. Un microcontrolador incluye en su interior las tres principales unidades funcionales de una computadora: unidad central de procesamiento, memoria y periféricos de entrada/salida.

Características de un Microcontrolador:

Velocidad del reloj u oscilador
Tamaño de palabra
Memoria: SRAM, Flash, EEPROM, ROM, etc..
I/O Digitales
Entradas Analógicas
Salidas analógicas (PWM)
DAC (Digital to Analog Converter)
ADC (Analog to Digital Converter)
Buses
UART
Otras comunicaciones.

Arduino dispone de una amplia variedad de placas y shields para usar dependiendo de nuestras necesidades.

Un shield es una placa compatible que se puede colocar en la parte superior de los arduinos y permite extender las capacidades del arduino.

Un listado de shields para Arduino puede verse en https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2016/06/27/shields-arduino-2/, pero en el siguiente capítulo de novedades en Arduino, se encuentra un listado de las shields dearduino.cc y arduino.org, así como otras placas compatibles con Arduino.

Las shields se pueden comunicar con el arduino bien por algunos de los pines digitales o analógicos o bien por algún bus como el SPI, I2C o puerto serie, así como usar algunos pines como interrupción. Además estas shields se alimenta generalmente a través del Arduino mediante los pines de 5V y GND.

Cada Shield de Arduino debe tener el mismo factor de forma que el estándar de Arduino con un espaciado de pines concreto para que solo haya una forma posible de encajarlo.

Además del HW de arduino.cc o arduino.org tenemos infinidad de placas que son clones o forks de las placas de Arduino y luego están las placas compatibles con Arduino, que son aquellas placas que no están basadas en las placas originales de Arduino y que puede usar otros microcontroladores, pero que se programan igual que Arduino e incluso con el mismo IDE.

Descripción de las entradas

Nuestro Arduino no sólo puede enviar señales sino que también puede recibirlas con dos propósitos principales como son leer datos de sensores y recibir mensajes de otros dispositivos (shield, otro Arduino, PC, etc.). Las entradas las clasificaremos en analógicas y digitales.

Entradas analógicas

Las entradas analógicas del modelo Uno son las correspondientes a los pines de A0 a A5. Se caracterizan por leer valores de tensión de 0 a 5 Voltios con una resolución de 1024 (10 bits). Si dividimos 5 entre 1024 tenemos que ser capaz de detectar variaciones en el nivel de la señal de entrada de casi 5 mV.

Imagen 0 en Tutorial Arduino: Entradas Analógicas y Digitales

Para hacer la lectura de uno de estos pines escribiremos en nuestro código

lectura = analogRead(pinentrada);

“lectura” lo sustituimos por el nombre de la variable donde queramos almacenar el valor leído y en “pinentrada” tendremos que poner el número del pin analógico que hemos elegido (0,1,...5) o el nombre de la variable que almacena dicho número.

Entradas digitales

Las entradas digitales son las mismas que las salidas digitales, es decir, los pines que van del 1 al 13. Se diferencian de las analógicas porque éstas son capaces de “entender” sólo dos niveles de señal, LOW o valores cercanos a 0 V y HIGH o valores cercanos a 5 V. Puede parecer una desventaja pero en realidad puede ser todo lo contrario. Y no sólo porque a veces únicamente necesitemos saber dos estados (interruptor, pulsador, sensor de presencia, final de carrera....) sino porque así es capaz de leer señales de pulsos digitales. Esto significa que puede comunicarse .

Por poner un ejemplo, un sensor analógico de temperatura como es el LM35 incrementaría el nivel de la tensión que llega a la placa de forma proporcional a la temperatura. Sin embargo, uno digital como el ds18b20 lo que haría es cambiar la sucesión de pulsos y por tanto el mensaje que contiene el valor de la temperatura.

Aunque los pines digitales por defecto vienen configurados como entradas, si queremos hacerlo manualmente escribimos en nuestro código

pinMode(pinentrada,INPUT);

Para almacenar los dos valores posibles LOW o HIGH en una variable llamada “lectura” escribimos

lectura = digitalRead(pinentrada);

SW Arduino

El software de Arduino es un IDE, entorno de desarrollo integrado (siglas en inglés de Integrated Development Environment). Es un programa informático compuesto por un conjunto de herramientas de programación.

El IDE de Arduino es un entorno de programación que ha sido empaquetado como un programa de aplicación; es decir, consiste en un editor de código, un compilador, un depurador y un constructor de interfaz gráfica (GUI). Además incorpora las herramientas para cargar el programa ya compilado en la memoria flash del hardware.

Es destacable desde la aparición de la versión 1.6.2 la incorporación de la gestión de librerías y la gestión de placas muy mejoradas respecto a la versión anterior y los avisos de actualización de versiones de librerías y cores.

Comunidad Arduino

Un factor del éxito de Arduino ha sido la comunidad que está apoyando este proyecto y que día a día publica nuevo contenido, divulga y responde a las dudas.

En Internet hay disponible todo tipo de cursos, tutoriales, herramientas de consulta, proyectos, etc… que ayudan a que se pueda usar Arduino con facilidad.

El primer sitio donde empezar para trabajar con Arduino es http://www.arduino.cc/ y el segundo sitio el playground de Arduino http://playground.arduino.cc/

Arduino playground es un wiki donde todos los usuarios de Arduino pueden contribuir. Es el lugar donde publicar y compartir código, diagrama de circuitos, tutoriales, trucos, cursos, etc.. y sobretodo el lugar donde buscar cuando tengamos dudas, un problema, una librería adecuada para nuestro proyecto, etc… Esa la base de datos de conocimiento por excelencia de Arduino.

Arduino playground: http://playground.arduino.cc/

Algunos apartados importantes en playground.

Hardware: http://playground.arduino.cc/Main/ArduinoCoreHardware

4. EVIDENCIA DE TAREAS EN LABORATORIO:

VÍDEO DE DESARROLLO DEL EJERCICIO

5. RECOMENDACIONES:

Para que sea reconocible muestra tarjeta Auduino es necesario tener los certificados para que lo reconozca como COM1 o COM2, etc.

Otra regla muy importante es saber el tipo de tarjeta que estamos usando, en nuestro caso

Es importe hacer los pasos anteriores para poder comenzar a programar.

6. CONCLUSIONES

La placa Arduino UNO está construida en torno a el microcontrolador ATmega328P. Su programcion es sencilla y ademas esta integrada su propio quemador.
El Arduino es una plataforma computacional física open-source basada en un entorno de desarrollo que implementa el lenguaje Processing/Wiring. El Arduino Uno R3 puede ser utilizado para desarrollar objetos interactivos o puede ser conectado a software de tu computadora (por ejemplo, Flash, Processing, MaxMSP).
Las partes principales de una tarjeta arduino son: