Arduino

El Mundo de Arduino: La Revolución "Maker"

Antes de entrar en detalles técnicos, es importante entender qué es Arduino. No se trata solo de una placa electrónica; es una plataforma de prototipado electrónico de código abierto (Open-Source) que nació en 2005.

Su objetivo original era simple pero ambicioso: permitir que estudiantes, artistas y diseñadores —sin conocimientos profundos de ingeniería— pudieran crear objetos interactivos de forma económica y sencilla.

Los 3 pilares de Arduino

Para entender este mundo, debes saber que Arduino se apoya en tres patas fundamentales:

1. Hardware Libre: Los planos de las placas son públicos. Cualquier persona puede fabricar su propia placa o mejorarla, lo que ha permitido que existan versiones muy baratas y accesibles en todo el mundo.

2. Software (IDE): Arduino tiene su propio entorno de programación gratuito. Es sencillo, visual y funciona en Windows, Mac y Linux. Algunas plataformas usan programación por bloques para facilitar la tarea.

3. La Comunidad: Es el pilar más fuerte. Millones de personas comparten sus códigos, proyectos y soluciones en internet. Si tienes un problema, alguien ya lo ha resuelto antes.

Algunos modelos de Arduino

Arduino Uno: La fusión de electrónica y programación

El Arduino Uno es una placa de microcontrolador de código abierto basada en el microchip ATmega328P. Es la placa más utilizada y documentada de la familia Arduino, ideal para principiantes y expertos que desean desarrollar prototipos de sistemas electrónicos interactivos.

1. Anatomía de la Placa

Para entender el Arduino Uno, debemos conocer sus partes principales:

• Microcontrolador (Cerebro): El chip negro alargado (ATmega328P) que procesa las instrucciones del programa.

• Puerto USB: Se usa para conectar la placa al ordenador, cargar el código y alimentar la placa.

• Conector de Alimentación (Jack DC): Permite alimentar la placa con una batería o transformador (recomendado de 7V a 12V) cuando no está conectada al USB.

• Botón de Reset: Reinicia la ejecución del programa desde el principio.

• Entradas y Salidas (Pines): la interfaz de comunicación co nel exterior.

2. Los pines

Los pines son los puntos de conexión para sensores y actuadores. Se dividen en:

• Pines Digitales (0-13): Pueden leer o enviar señales de "encendido" (5V) o "apagado" (0V).

  • PWM (~) (Pulse Width Modulation) : Los pines con el símbolo ~ (3, 5, 6, 9, 10 y 11) pueden simular salidas analógicas para variar la intensidad de un LED o la velocidad de un motor.

• Pines Analógicos (A0-A5): Pueden leer voltajes variables, útiles para sensores como potenciómetros o sensores de luz (LDR).

• Pines de Alimentación:

  • 5V y 3.3V: Suministran energía a los componentes externos.

  • GND: La conexión a tierra (negativo).

3. ¿Cómo se programa?

Arduino se programa principalmente con el Arduino IDE (Entorno de Desarrollo Integrado). Utiliza una versión simplificada de C++ como lenguaje de programación. Aunque también existen entornos de programación por bloques como ArduinoBlocks o Tinkercad Circuits.

Estructura del código

Todo programa de Arduino (llamado sketch) tiene dos partes obligatorias:

• setup(): Se ejecuta una sola vez al encender la placa (configuración).

• loop(): Se ejecuta repetidamente en bucle (instrucciones principales).

Solo puede haber un hilo para cada parte, por tanto la programación de Arduino siempre será secuencial con un único hilo.

4. Los básicos sobre componentes

Para las sucesivas prácticas que haremos, utilizaremos componentes básicos como:

• LEDs de colores: tienen polaridad de conexión, us terminales se llaman ánodo y cátodo.

• LED RGB: puede ser de ánodo común o de cátodo común.

• Resistencias: cada una con unas bandas de colores dibujadas, que representan el valor de la resistencia. (Abajo una tabla que explica cómo obtener ese valor)

• Fotorresistencia, LDR: varía el valor de resistencia sgún la luz qu ele llega.

• Potenciómetro: Varía el valor de la resistencia entre el pin común y los otros terminales, según la posición.

• Interruptores conmutadores: Una entrada común y dos salidas (se puede usar como un interruptor normal)

• Pulsadores: tienen cuatro pines, aunque internamente se conectan dos a dos.

• Timbre o zumbador activo: al ser alimentado emite sonido, un pitido o zumbido.

• Sensor de temperatura: dos de los pines se usan para alimentarlo (+V y GND), y el otro nos devuelve una señal que representa la temperatura (ajustados dependiendo de cada sensor).

• Servomotor SG90 (azul): es un motor con control de posición, en función de la señal qu ele llegue podrá ajustarse su posición entre 0º y 180º.

• Placa protoboard: se utiliza para conectar los diferentes componentes según queramos. Tienen internamente unas conexiones preestablecidas. Las filas de + y - en los laterales (lineas negras y rojas en el caso de la imagen) están interconectadas. Y los números del 1 al 30, se conectan en columnas de 5 pines (a-e y f-j , dos columnas indpendientes).