Arduino

 

Que es, cómo funciona y las partes de la tarjeta Arduino

¿Qué es Arduino?

Arduino es una plataforma de prototipos electrónica de código abierto (open-source) basada en una sencilla placa con entradas y salidas, en un entorno de desarrollo que está basado en el lenguaje de programación Processing. Es un dispositivo que conecta el mundo físico con el mundo virtual, o el mundo analógico con el digital.

Partes de un Arduino:

El Arduino como todo componente está conformado distintas partes como son entradas, salidas, alimentación, comunicación y shields.

 

Entradas

Son los pines de nuestra placa que podemos utilizar para hacer lecturas. En la placa Uno son los pines digitales (del 0 al 13) y los analógicos (del A0 al A5).

Salidas

Los pines de salidas se utilizan para el envío de señales. En este caso los pines de salida son sólo los digitales (0 a 13).

Otros pines

También tenemos otros pines como los GND (tierra), 5V que proporciona 5 Voltios, 3.3V que proporciona 3.3 Voltios, los pines REF de referencia de voltaje, TX (transmisión) y RX (lectura) también usados para comunicación serial, RESET para resetear, Vin para alimentar la placa y los pines ICSP para comunicación SPI.

Alimentación

Como hemos visto el pin Vin sirve para alimentar la placa pero lo más normal es alimentarlo por el jack de alimentación usando una tensión de 7 a 12 Voltios. También podemos alimentarlo por el puerto USB pero en la mayoría de aplicaciones no lo tendremos conectado a un ordenador.

Comunicación

En nuestros tutoriales nos comunicaremos con Arduino mediante USB para cargar los programas o enviar/recibir datos. Sin embargo no es la única forma que tiene Arduino de comunicarse. Cuando insertamos una shield ésta se comunica con nuestra placa utilizando los pines ICSP (comunicación ISP), los pines 10 a 13 (también usados para comunicación ISP), los pines TX/RX o cualquiera de los digitales ya que son capaces de configurarse como pines de entrada o salida y recibir o enviar pulsos digitales.

Shields

Se llama así a las placas que se insertan sobre Arduino a modo de escudo ampliando sus posibilidades de uso. En el mercado existen infinidad de shields para cada tipo de Arduino. Algunas de las más comunes son las de Ethernet, Wi-Fi, Ultrasonidos, Pantallas LCD, relés, matrices LED’s, GPS.

Arduino está constituido en el hardware por un micro controlador principal llamado Atmel AVR de 8 bits (que es programable con un lenguaje de alto nivel), presente en la mayoría de los modelos de Arduino

 

¿Cómo funciona Arduino?

El Arduino es una placa basada en un microcontrolador, específicamente un ATMEL. Un microcontrolador es un circuito integrado (podríamos hablar de un microhip) en el cual se pueden grabar instrucciones. Estas instrucciones se escriben utilizando un lenguaje de programación que permite al usuario crear programas que interactúan con circuitos electrónicos.

Normalmente un microcontrolador posee entradas y salidas digitales, entradas y salidas analógicas y entradas y salidas para protocolos de comunicación. Un Arduino es una placa que cuenta con todos los elementos necesarios para conectar periféricos a las entradas y salidas del microcontrolador.

Se trata de una placa impresa con todos los componentes necesarios para el funcionamiento del micro y su comunicación con una computadora a través de comunicación serial.

La comunicación serial es un protocolo de comunicación que alguna vez fue muy utilizado a través de los puertos serie que traían las computadoras de antaño.
Existen diferentes modelos de Arduino, con múltiples características en cuanto a tamaño, formas, funciones y precios.

Software Arduino

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.

Herramientas del emulador de Arduino

Las herramientas mas sobresalientes y destacadas por la importancia al escribir código son las siguientes:

• Botones de Verificar y Subir
• Botón Monitor Serie
• Consola de Error
• Menú herramientas Placa y Puerto
• Menú de pestañas
• Puerto y placa seleccionada
• Menú preferencias
• Proyecto/Sketch
• Resaltado de palabras clave

 

Las características generales de todas las placas Arduino son las siguientes:

• El microprocesador ATmega328
• 32 kbytes de memoria Flash
• 1 kbyte de memoria RAM
• 16 MHz
• 13 pins para entradas/salidas digitales (programables)
• 5 pins para entradas analógicas
• 6 pins para salidas analógicas (salidas PWM)
• Completamente autónomo: Una vez programado no necesita estar
• conectado al PC
• Microcontrolador ATmega328
• Voltaje de operación 5V
• Voltaje de entrada (recomendado) 7-12 V
• Voltaje de entrada (limite) 6-20 V
• Digital I/O Pins 14 (con 6 salidas PWM)
• Entradas analógicas Pins 6
• DC corriente I/O Pin 40 mA
• DC corriente 3.3V Pin 50 mA
• Memoria Flash 32 KB (2 KB para el bootloader)
• SRAM 1 KB
• EEPROM 512 byte
• Velocidad de reloj 16 MHz