¿Qué es Arduino? ¿Qué puedes hacer con eso? Explicado
Si eres como yo, jugar con la electrónica es algo que realmente te gustaría hacer, al menos en teoría. En realidad, las limitaciones de tiempo y la falta de conocimiento inevitablemente le impiden intentarlo.
Es demasiado difícil.
Te gusta diseccionar los dispositivos rotos, pero nunca hagas nada con los pedazos que encuentres más que guardarlos para un día lluvioso (¿un cajón lleno de piezas de microondas? ¡Mira!)
El Arduino es la respuesta a todo eso y, francamente, cualquier cosa que pueda considerarse divertida mientras se aprende es un dispositivo verdaderamente revolucionario en mi opinión.
¿Qué es Arduino?
Arduino es muchas cosas: una marca, una pieza de hardware, un lenguaje de programación y todo un ecosistema de productos. Pero en términos generales, cuando hablamos de Arduino, nos referimos a una plataforma de creación de prototipos de electrónica de código abierto .
Pero ¿qué significa eso?
Para ti o para mí, Arduino es una pequeña computadora que puedes programar para hacer cosas. Puede obtener datos del mundo conectando sensores como entradas y puede interactuar agregando elementos como actuadores (motores) o LED para la salida.
El Arduino Uno
La placa de circuito Arduino más popular es el modelo Uno. Esto se debe en parte a que fue uno de los primeros, por lo que obtuvo una adopción generalizada antes de que se crearan más diseños.
El Arduino Uno se define por su forma y la ubicación de los pines de entrada y salida.
El cerebro del modelo Uno es un chip lógico ATMega328P o 168. Esto es lo que almacena su programa y ejecuta el código.
En la parte superior del circuito (es decir, con el conector USB a la izquierda), encontrará 14 pines de entrada / salida digitales. Estos pueden emitir o leer una señal digital de cero o uno (+ 5V).
En la parte inferior derecha, encontrará cinco pines de entrada analógica. Estos pueden alcanzar 1024 niveles diferentes de voltaje de los sensores analógicos. Un ejemplo de sensor analógico es un sensor de luz simple; o resistencia dependiente de la luz (LDR). Debe comprobar si su sensor es analógico o digital antes de conectarlo.
En la parte inferior izquierda hay un conjunto de pines de alimentación. En general, solo le interesarán los pines + 5V y GND (tierra / 0V), para proporcionar energía a los sensores y dispositivos de salida más pequeños. Si está conectando motores de mayor potencia o una serie de LED, es importante alimentarlos externamente y no intentar extraer toda la energía de su Arduino.
En el mejor de los casos, puede quemar el Arduino, que es económico de reemplazar. En el peor de los casos, si está conectado a través de USB, puede dañar su computadora.
La ubicación de los pines y la forma del tablero son importantes por algunas razones.
En primer lugar está el concepto de "escudos". Estas son actualizaciones que puede apilar sobre Arduino para agregar funcionalidad. Esta podría ser su propia placa de circuito diseñada a medida o una que haya comprado, como una pantalla LCD.
En segundo lugar, debido a que Uno es una forma estándar, encontrará una amplia gama de estuches, tanto diseños listos para usar como imprimibles en 3D para descargar e imprimir en casa, o incluso modificarlos usted mismo.
Es hardware de código abierto
Eso significa que cualquiera puede copiar el Arduino, modificarlo y revenderlo como propio. Esto no es ilegal. De hecho, el propio Arduino se basa en otros proyectos de código abierto. Por ejemplo, el software de desarrollo Arduino se basa en Wiring , que a su vez se basa en Processing .
La única regla es que no puede llamarlo un dispositivo "Arduino" real porque es una marca registrada protegida. Sin embargo, puede afirmar que es "compatible con Arduino".
Si bien una placa Arduino oficial puede venderse a más de $ 20, encontrará clones con exactamente la misma funcionalidad por menos de $ 5. De hecho, si compró todos los componentes individualmente, incluso podría hacer los suyos desde cero.
Pero solo debe hacer eso si desea obtener más información sobre lo que contiene exactamente una placa de circuito Arduino, no porque quiera ahorrar dinero. No es más barato y el resultado final no es tan elegante.
Algunos fabricantes crean placas compatibles con Arduino que son exactamente iguales, pero más económicas. Algunos agregan aún más funcionalidad que las placas originales. Pueden tener una forma única diseñada para una aplicación en particular, agregar algunos conectores más, tal vez tener una pantalla de matriz LED incorporada o tener Wi-Fi agregado.
Una de nuestras placas favoritas compatibles con Arduino es la NodeMCU , que se muestra a continuación. Es pequeño, tiene Wi-Fi incorporado y se puede comprar por tan solo $ 3. Es perfecto para proyectos compactos de automatización del hogar y de Internet de las cosas.
Mientras tanto, la línea Teensy de placas de desarrollo tiene una potencia de procesamiento mucho mayor que las placas Arduino, con un factor de forma diminuto, lo que las hace perfectas para proyectos pequeños que dependen de un procesamiento potente en su núcleo.
¿Qué tiene de especial Arduino entonces?
Los controladores lógicos programables no son un concepto nuevo; existían mucho antes que Arduino.
Pero Arduino lo puso fácil. Combinaba una pieza de hardware fácil de usar, muy parecida a los kits de electrónica con los que crecimos, y un entorno de programación de alto nivel accesible. Arduino se convirtió en una comunidad de usuarios de todo el mundo que escribieron tutoriales, compartieron código y difundieron sus conocimientos. Los prototipos electrónicos complejos ya no eran dominio exclusivo de los graduados en ingeniería eléctrica.
Arduino ha hecho que los proyectos de hardware con componentes electrónicos programables complejos sean accesibles para cualquier persona, para que los artistas y los tipos creativos puedan concentrarse en hacer realidad sus ideas. ¡Es la herramienta de retoques definitiva!
¿Debería comprar un kit de inicio Arduino?
No hay mucho que puedas hacer con el Arduino por sí solo. Claro, tiene un LED incorporado, que puede proporcionar minutos de entretenimiento mientras lo hace parpadear de diferentes maneras. Pero para hacer proyectos realmente divertidos, necesitará algunos bits adicionales, como sensores, motores, LED multicolores. Entonces querrá algunos cables para conectar esos bits, y tal vez incluso una placa de pruebas.
Ahí es donde entra en juego un Arduino Starter Kit. ¿Pero cuál comprar? Mi favorito actual es el Grove Beginner Kit.
Es una placa inteligente todo incluido con sensores precableados, LED, un zumbador e incluso una pantalla OLED. La placa del medio es compatible con Arduino, pero incluye 12 conectores Grove. El sistema Grove facilita la conexión de componentes a través de un solo cable, sin necesidad de utilizar una placa de pruebas o muchos cables de puente desordenados.
Lo realmente notable del Grove Beginner Kit es que una vez que desee pasar del diseño de la placa todo en uno y comenzar a crear prototipos de dispositivos reales, simplemente puede cortar toda la placa y los componentes, cambiando a los cables del sistema Grove ( o cables de puente en los orificios de los pines estándar). Es un sistema extremadamente flexible para poner en marcha su experiencia de programación Arduino.
¿Qué idioma es Arduino?
Técnicamente, Arduino es una extensión de C / C ++. Esto significa que Arduino ha agregado un conjunto de funciones y características además del lenguaje C ++ estándar, pero aún sigue las mismas reglas y convenciones básicas.
No necesita saber C o C ++ para programar con Arduino; No lo hice, cuando empecé. Ciertamente, un poco de experiencia en cualquier otro tipo de programación puede ayudar, pero tampoco es esencial. Puede comenzar con solo cargar programas de ejemplo sencillos e intentar modificarlos. Luego, pase a cambiar por diferentes sensores u otras salidas. Finalmente, intente leer y modificar programas más complejos, y pronto estará armando sus propios proyectos originales.
Pero no se preocupe: hay miles de tutoriales de proyectos y código de muestra, que se pueden descargar y usar de forma gratuita. Y si te quedas atascado, hay una gran comunidad esperando para ayudarte . Como con todo, asegúrese de haberlo buscado en Google primero; ¡Es probable que alguien haya tenido exactamente el mismo problema que tú!
Aquí hay algunas características que definen un programa Arduino:
- Debe tener al menos una función setup () y loop () definida.
- setup () se ejecuta una vez cuando el dispositivo Arduino se reinicia o se enciende por primera vez. Usaría esta función para crear el estado inicial de las variables, decirle al Arduino qué pines de hardware deberían hacer qué, o iniciar las bibliotecas que necesita para varios sensores.
- loop () se ejecuta continuamente. Cuando todo el código de la función loop () se ha completado, vuelve al inicio de loop () y lo hace de nuevo. Es aquí donde va su código de programa principal; cosas como comprobar una variable de sensor y actuar sobre ella.
- También puede definir sus propias funciones auxiliares para encapsular bloques de código. Estos pueden aceptar cualquier número de variables como entradas y devolver una variable. Si no se devuelve ninguna variable, la función se marca como nula. Este es el caso de void setup () y void loop () .
- Puede importar otras bibliotecas de Arduino para agregar funciones a su aplicación o para ayudar al usar ciertos sensores.
- Puede dejar comentarios en su código precediéndolos con una barra doble // (incluso al final de una línea de código existente); o dejar un comentario de varias líneas precediéndolo con / * y finalizándolo con * /
¡Empiece a crear!
Arduino ha cambiado por completo el juego de la electrónica de hobby. Lo que no era posible sin un amplio conocimiento en el pasado, ahora lo puede lograr cualquier persona, gracias a la amplia gama de microcontroladores baratos disponibles y la enorme comunidad que lo rodea.
Comenzar también es bastante fácil, y tenemos una práctica guía para principiantes que lo ayudará a despegar. O bien, consulte nuestro proyecto para principiantes de Arduino: tutorial de control de semáforos .