ARDUINO
Aunque arduino es considerado más una placa de desarrollo que sólo un microcontrolador, pero pues su cerebro se basa en uno y su programación también por lo que se le da un espacio en esta web.
¿QUÉ ES Y PARA QUE SIRVE ARDUINO?
Para entender lo que es la placa electrónica arduino debes conocer un poco de su historia, es decir los inicios de este proyecto. Aunque el significado de la palabra arduino no es muy conocida, podemos empezar con que el proyecto se originó en el 2005 en el IVREA, Italia con el objetivo de reducir los gastos que tenían los estudiantes al requerir el microcontrolador BASIC Stamp el cual para ese entonces tenía un costo de alrededor de $100 USD. La evolución de este proyecto fue rápida ya que en poco tiempo se desarrolló la placa en un PCB y también el IDE de programación el cual venía con una biblioteca de funciones que facilitaba la creación del código que iría en el microcontrolador.
La placa se volvió de código abierto, lo cual también ayudó a su pronto desarrollo puesto que se fueron creando placas de menor densidad disminuyendo así mismo su costo.
Los nombres de las personas que se encargaron de darle vida a este proyecto son: Massimo Banzi, David Cuartielles, David Mellis, Tom Igoe y Gianluca Martino.
Ahora si entremos un poco más en la definición de lo que es Arduino. En sí es considerado una plataforma de desarrollo conformado por una placa con elementos electrónicos entre los cuales se encuentra un microcontrolador en el cual se guardarán los archivos .hex que desarrolla el IDE Arduino, en la placa electrónica se encuentran cierto números de pines a los cuales van a ir conectados los variados sensores o actuadores que existen para esta plataforma.
La conexión en la placa arduino es muy sencilla, es tan fácil como tomar cables de protoboard y en un extremo conectar el sensor y en el otro conectarlo a uno de los pines del arduino, no está de más recalcar que el número y tipo de pines que tengas disponibles va a depender de tu modelo o tipo de arduino. Después de la conexión lo que tienes que hacer es ir al entorno de programación y desarrollar tu código con sus respectivas librerías, lo cual se explica más a detalle en la sección de Programación.
En cuanto a su implementación, si apenas te familiarizas con esta plataforma de seguro te preguntarás ¿Cuál es su función? Esto va a depender de tu proyecto pero, se puede decir que arduino hace la función del cerebro que maneja todo el resto de elementos para darle vida a lo que estás desarrollando.
TIPOS DE ARDUINO
La palabra Arduino se le atribuye al nombre del proyecto, pero en realidad existen varios tipos o versiones de estas placas electrónicos.
La elección de uno de los tipos de placa Arduino va a depender del objetivo de tu proyecto, por ejemplo si lo que deseas es construir una CNC láser no puedes usar un Arduino NANO lo que te convendría es usar un MEGA.
Sensores
La comunidad de arduino es tan grande que existen una basta cantidad de sensores con diferentes objetivos.
¿QUÉ ARDUINO ESCOGER?
La elección de una de las versiones dependerá enteramente de las necesidades de tu proyecto, si lo que quieres es hacer un proyecto que no requiera mucho espacio y con la potencia de lo que puedes conseguir con el Arduino UNO, te conviene usar el Arduino Nano.
Si por otro lado necesitas más potencia que con un Arduino UNO, debes elegir el Arduino Mega. En sí, el UNO es una versión intermedia depende de tu proyecto para la elección de una placa.
COSTOS
Cumpliendo con el objetivo de reducir los costos para estudiantes, el precio de arduino es muy accesible y gracias a la variedad de placas que existen puedes adquirirlos desde los $2 empezando por el Arduino Nano. Lo mejor es que no tienes que buscar tanto sobre donde comprarlos porque los tienes en la más grande tienda de electrónica que es Aliexpress, incluso aquí mismo puedes conseguir y comprar kits completos para que empieces a incursionar en este mundo de arduino.
PROYECTOS CON ARDUINO
Arduino es una placa de desarrollo que realmente puede adaptarse a lo que sea, puedes crear proyectos de domótica hasta proyectos ya un poco más hacia lo industrial como el control y monitoreo de sistemas de riego.
Incluso puedes crear dispositivos de diversión, es decir, con arduino puedes crear pequeños juegos interactivos. A continuación tienes 10 ideas que puedes realizar para crear tus juegos.
1.- Juegos con Arduino
2.- Impresora 3D con Arduino barata
Y la capacidad de Arduino no se queda solo ahí, también puedes crear tu propias impresora 3D con Arduino. Puedes crear reciclando cosas que casi todos tenemos en casa volviendo este proyecto amigable con el medio ambiente.
En el siguiente video, aunque esté en inglés es fácil de seguir sus pasos, se muestra un tutorial de como hacer una impresora 3D con arduino.
Como puedes observar en el video, el costo de inversión es solo de $50 claro que esto va a variar dependiendo de tu país pero si eres paciente puedes pedir tus materiales por Aliexpress y te saldrá bastante económico.
3.- Sistema de Riego con Arduino
Arduino se puede aplicar en el riego de macetas o en el de tu jardín entero. Haciendo uso de varios sensores como el sensor de humedad y temperatura para arduino y algunos elementos electrónicos más.
El tutorial anterior es para darte una idea de cómo crear un sistema de riego con arduino pero es obvio que puede mejorarse y adaptarlo a tus necesidades incluso puedes cambiar ciertas cosas y crear un sistema de riego por goteo.
4.- Hace un drone con Arduino
Si eres nuevo con Arduino puede que esto te sorprenda un poco pero en efecto puedes crear tu propio Drone controlado a larga distancia con el uso de esta placa.
El resultado del drone no va a ser como los de DJI pero para si te gusta crear este tipo de proyectos con arduino y aprender cómo funcionan la creación del drone es realmente interesante y educativa.
5.- Mano robótica
La biomedicina es el futuro, por lo que aprender a crear protesis o elementos que ayuden a una parte del cuerpo humano en específico es muy importante. El tutorial del video a continuación es sobre la creación de una mano o brazo robótico con arduino y otros elementos electrónicos.
Una prótesis muy útil en la vida de muchas personas en cuanto se lleve a su desarrollo máximo, solo imagina como sería la vida de una persona la cual perdió una parte de su cuerpo y se le proporciona un dispositivo como este.
6.- Proyectos con Arduino PDF
Para las personas que son más de ir leyendo cómo crear sus proyectos, hemos encontrado un libro en formato de PDF sobre proyectos que puedes crear. Solo debes dar click en el botón de abajo y te llevará directamente hacia el mismo.
Para terminar con esta sección, solo queda decir que en realidad puedes crear una infinidad de proyectos con diversos enfoques todo es cuestión de modelar bien tu idea y escoger los elementos electrónicos necesarios.
¿QUÉ MICROCONTROLADOR UTILIZA?
El cerebro de toda la placa electrónica es un microcontrolador de la familia ATMEL, el cual también dependerá del tipo de arduino que adquieras por ejemplo en Arduino UNO utiliza el ATmega328 el cual cuenta con 14 pines de entrada/salida de tipo digital de las que 6 pueden ser utilizadas para PWM, 6 más pueden ser utilizadas como entradas analógicas. El microcontrolador también es donde el .hex, que se genera por medio del IDE, se guarda para ejecutar las instrucciones.
¿CÓMO FUNCIONA UN ARDUINO?
En su interior se encuentra un microcontrolador ATMEL en el cual se grabarán las instrucciones que serán enviadas por el programa que se crea en su IDE. Arduino tiene 2 tipos de interfaz la de entrada y salida lo cual quiere decir que podemos hacer que le lleguen datos como también se puede enviar datos desde la placa.
Ese tipo de construcción es la que nos permite tener el acceso a tan variada selección de sensores y actuadores que van desde pulsadores a cámaras para las entradas y desde altavoces a pantallas para las salidas que vamos a utilizar.
En otras palabras el funcionamiento de arduino es recibir las señales de entrada mediante cierto tipo de periféricos como sensores, procesarla según las instrucciones cargadas en el programa y posteriormente ejecutar una acción enviando señales de salida hacia los actuadores que terminarán con un proceso determinado.
PARTES DE ARDUINO
Las partes que se usan en la construcción de esta placa de desarrollo van variando conforme el tiempo pasa, pero la más básica y que no ha tenido muchos cambios es la del arduino UNO por lo que a continuación podrás ver sus partes detalladamente:
- Sección en verde: Empezando por la izquierda con los pines de RX y TX, siendo una la abreviación de Recepción de telecomunicaciones y la otra de transmisión respectivamente. Y a partir de 2 al 13 son pines digitales.
- GND, o como su significado, GROUND, lo indica es la conexión a tierra digital o la conexión negativa.
- AREF es la terminal de referencia analógica.
- Sección amarilla: La conexión USB para poder realizar la conexión con nuestro ordenador.
- Sección morada: Es la selección de alimentación, aunque actualmente si comprar una de las últimas versiones de arduino este proceso es automático.
- Sección rosa: Alimentación por fuente externa, la cual puede ser de 9 a 12 voltios, siendo 12 voltios el voltaje máximo de entrada que soporta arduino.
- Sección naranja: Salida de 5 y 9 voltios con sus respectivas tierras.
- Sección azul: Pines de entrada analógica.
- Y el botón azul es el botón de reinicio de la placa.
Cómo podrás notar en su configuración más básica arduino nos ofrece una gran cantidad de pines que pueden ser utilizados de distintas maneras, es por esto que una de las características que tiene arduino es que es súper versátil y puede ser aplicado en una gran cantidad de proyectos y cómo dicen por ahí, el cielo es el límite.
¿POR QUÉ USAR ARDUINO?
La gran flexibilidad que nos ofrece hace que sus aplicaciones sean enfocadas a prácticamente todo desde crear simples robots a aplicarlo en IoT (Internet of Things) para la automatización y monitoreo de ciertos procesos.
Arduino es recomendable debido a la facilidad que hay al momento de programarlo, siendo que su IDE es multiplataforma por lo que puedes realizar tus proyectos en cualquier ordenador sin importar su sistema operativo.
Lo que hace diferente a esta placa es que gracias a su modelo de código abierto se pueden fabricar más placas y modificarlas según sea la necesidad. Los diagramas electrónicos están accesibles para el que quiera crear o modificar este proyecto, incluso existen tutoriales en internet donde puedes crear tu propio arduino paso a paso ya sea de manera profesional en una PCB o de manera más casera como en una simple protoboard.
QUE ES Y CÓMO FUNCIONA SU LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN
Para saber como programar tu placa arduino primero hay que conocer cómo funciona su lenguaje de programación y su IDE.
Comencemos por el IDE, el cual es un software desarrollado por arduino que puede ser instalado en cualquier sistema operativo. Este software también es de fácil instalación, te mostraremos los sencillos pasos para que sepas como instalar arduino IDE ya sea en windows 10, MAC OS o incluso Linux:
- Ir a la página oficial de arduino y buscar la parte de descargas, también puedes acceder directamente por el siguiente link: https://www.arduino.cc/en/Main/Software
- Selecciona tu sistema operativo, en Windows 10 puedes ir directamente a la tienda de aplicaciones y descargarlo, la instalación se hará automáticamente.
- Si tienes MAC o Linux, tendrás que usar el ejecutable de su instalación y darle siguiente cada vez que lo pida, la instalación es realmente intuitiva.
Con ese IDE puedes programar todas las placas que existen de arduino, desde arduino nano hasta el mega o las nuevas placas que vayan fabricando.
La programación de arduino se basa en el lenguaje C++ por lo que si ya has trabajado antes con este lenguaje de programación será muy fácil que te adaptes al IDE de esta plataforma.
El lenguaje de programación que usa esta placa incluso puede ser utilizado en otras placas como puede ser la ESP8266, puedes utilizar el mismo IDE y la misma sintaxis para grabar programas en otras placas electrónicas e incluso puedes combinar ambos dispositivos para crear proyectos que hagan uso del Internet de las cosas o IOT.
Si te interesa esta última parte puedes visitar nuestro post de cómo configurar el IDE Arduino para esp8266