NUEVA TECNOLOGÍA: COMO COMENZAR CON ARDUINO

Ante las dudas e intereses de muchos de vosotros que mostráis por la adquisición de un "ARDUINO", voy a intentar hacer una recopilación de enlaces a diferentes kits; que para empezar, bajo mi humilde opinión, no están mal. Lógicamente, "Nueva Tecnología" no vende ni tiene acuerdos con ninguna empresa. Los enlaces publicados tan solo pretenden ayudarte a encontrar el material del que hablábamos en cada post y por supuesto no puedo ofrecerte ningún tipo de garantía o hacerme responsable de estos productos. Es más si alguien tiene otras experiencias diferentes que quiera compartir, el blog está abierto a sugerencias. Pero antes una breve introducción.

¿Que es Arduino?

Arduino es una plataforma de desarrollo basada en una placa electrónica de hardware libre que incorpora un microcontrolador re-programable. Pero, ¿que es el hardware libre? Se llama hardware libre a aquellos dispositivos de hardware cuyas especificaciones y diagramas esquemáticos son de acceso público, ya sea bajo algún tipo de pago, o de forma gratuita. Pues bien, los diseños de referencia de hardware de Arduino se distribuyen bajo licencia Creative Commons Attribution Share-Alike y están disponibles en el sitio web de Arduino para todo aquel que quiera consultarlos. Eso quiere decir que cualquiera de nosotros puede fabricar su propio placa controladora igual que la de Arduino, de hecho muchos fabricantes lo hacen así. Si es verdad que los desarrolladores han solicitado que el nombre Arduino sea exclusivo del producto oficial, así que en el mercado podemos encontrar muchas placas idénticas pero con diferentes nombres. Esto es sin duda una gran ventaja y evolución en la enseñanza-aprendizaje ya que permite un rico ecosistema de placas electrónicas oficiales y no-oficiales para distintos propósitos que pueden adaptarse mejor a nuestras necesidades, incluida, como no, la económica.

¿Qué es un microcontrolador? Según wikipedia, es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria. Está compuesto de varios bloques funcionales que 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 (Un ordenador en pequeñito), que nos permite interactuar con diferentes sensores y actuadores de una manera muy sencilla (principalmente con cables dupont). El microcontrolador que lleva la placa Arduino UNO, que es el que vamos a usar principalmente en clase es el modelo ATmega328P de la marca Atmel.

En cuanto a su historia, de forma resumida, El proyecto Arduino tiene sus orígenes en el proyecto anterior similar llamado Wiring, del Interaction Design Institute Ivrea en Ivrea, Italia. La primera placa Arduino comercial fue introducida en el año 2005, y lo más importante era que ofrecía un bajo costo económico y una gran facilidad de uso, de ahí su rápido desarrollo y crecimiento. Sus desarrolladores decicieron liberarlo y abrirlo al publico para que todo el mundo pudiese participar en la evolución del proyecto, proponer mejoras y sugerencias. A modo de anécdota extraída de Wikipedia, el nombre Arduino viene de un bar en Ivrea, Italia; en donde algunos de los fundadores del proyecto solían reunirse. Los principales responsables de la idea y diseño de Arduino fueron Massimo Banzi, David Cuartielles (por cierto Español), David Mellis, Tom Igoe y Gianluca Martino.

Fuente del vídeo: AVFP. Recursos Audiovisuales

Material desarrollado por 3DTec formación. Autor Daniel Pérez

Arduino se puede emplear para infinidad de proyectos y para llevar acabo todo aquello que se te pase por la cabeza, pero su usos fundamentalmente los podemos clasificar en dos grandes bloques o grupos: los que se pueden desarrollar de forma autónoma, Arduino funciona como microcontrolador siendo el que gestiona y controla todos los periféricos ya sean de entrada o de salida; enciendo una luz cuando anochece, haciendo sonar una alarma cuando sube la temperatura, abriendo un grifo cuando disminuye la humedad. O por otro lado, se puede emplear en proyectos en los cuales tengamos que conectarnos a otros dispositivos o programas (hardware o software). Por ejemplo haciendo de interfaz con un ordenador, "traduciéndole" la información que ofrecen la amplia gama de sensores, que podemos encontrar: sonido, temperatura, infrarrojos,... de forma que el ordenador los entienda.

Diferentes modelos

Cuando hablamos de “Arduino” deberíamos especificar el modelo concreto. Se han fabricado diferentes modelos de placas Arduino oficiales, cada una pensada con un propósito diferente. Si bien el que solemos emplear en clase es el Arduino UNO, no estamos cerrados a ningún proyectos acudiendo a los más apropiados en cada momentos. A la mente me vienen los escornabot de cursos anteriorers que empleaba el Arduino nano o el Arduino lilypad que intentamos integrar en el chalecos detector de obstaculos. Lo que suele variar de unos a otros no es muy limitante y suele responder al tamaño físico, número de pines E/S, modelo del microcontrolador, etc)

Fuente imagenes: www.arduino.cc // Ordenadas según orden de aparición.

Arduino UNO. -

Es la plataforma más extendida y la primera que salió al mercado, la que vamos a emplear en clase y con la que vamos a comparar el resto. Practicamente todas las características de esta placa están desarroladas en el resto. Se basa en un microcontrolador Atmel ATmega328P a 5v. En cuanto a memoria es una de las placas más limitadas, pero más que suficiente para los proyectos que queremos realizar en clase. Podemos a voltajes superiores a los 5V, entre 7 y 12v. Contiene 14 pines digitales, 6 de ellos se pueden emplear como PWM. En cuanto a pines analógicos se cuenta con hasta 6. Estos pines pueden trabajar con intensidades de corriente de hasta 40mA, que si es una verdadera limitación teniendo que recurrir a baterías alternativas. Consultar Arduino UNO en Arduino store

Arduino MEGA. -

Esta placa es idónea para quien necesita más pines y potencia. En cuanto al resto de características electrónicas es bastante similar. Se basa en un microcontrolador Atmel ATmega2560 también a 5v y sus capacidades son superiores al microcontrolador del Arduino UNO. El número de pines es: 54 pines digitales (15 de ellos PWM) y 16 pines analógicos Estos pines pueden trabajar con intensidades de corriente de hasta 40mA. Consultar Arduino MEGA en Arduino store

Arduino NANO. -

Sus dimensiones son de tan solo 18,5×43.2mm. aunque sigue mantenieno todas las prestaciones que hemos mencionado, también destaca que necesita de un cable mini-USB y no posee conector de alimentación externa. Está pensado para proyectos donde el tamaño sea un condicionante o bien para ser empleada en el prototipo defintivo por su escaso coste. En cuanto al resto de características electrónicas es bastante similar a las dos anteriores. Se basa en un microcontrolador Atmel ATmega168 también a 5v con un consumo menor . El número de pines es:14 pines digitales (6 PWM) y 8 analógicos. No tengo datos de u corriente de salida. Consultar Arduino NANO en Arduino store

Arduino LilyPad. -

Especial para ser integrado en prendas y textiles, muy ligero y de pequeñas dimensiones. Posee ciertas limitaciones a cambio de esto: Se basa en dos versiones de microcontrolador diferentes, ambas de bajo consumo denominadas Atmega168V y ATmega328V, nosotros hemos probado la primera y trabaja cun un voltaje de 2,7V, es limitante pero muy útil porque puedes emplear una pila de botón del tipo cr2032. Fuera de proyectos textiles carece de razón para su uso. Puede ser un buen compañero los hilos de costura conductores. Dispone de 14 pines digitales (6 PWM) y 6 analógicos a lo largo de su perímetro. No tengo datos de u corriente de salida. Consultar Arduino Lilypad en Arduino store

Arduino 101. -

Son las últimas que hemos adquirido en el centro para provarlos. A simple vista llama la atención su integrado Intel Curie, un integrado muy pequeño y de bajo consumo, alejándose de los ATMega de las versiones anteriores. Dispone también de Bluetooth, (fue lo que más me llamó la atención para los proyectos de clase) sensores acelerómetros y giroscopio, etc… Por el resto de características,como conexiones y tamaño, es igual a Arduino UNO y compatibles con sus shields. Consultar Arduino 101 en Arduino store.

Arduino Ethernet. -

Esta placa es bastante similar en tamaño y aspecto a la Arduino UNO, pero tiene capacidades para trabajar en red y conectarse a diferentes dispositos. No tiene un chip de controlador USB de serie integrado. Como la UNO Su microcontrolador es un ATmega328, el resto de características electrónicas son iguales solo que añade capacidad para conexión Ethernet, como hemos mencionado, gracias a un controlador W5100 TCP/IP embebido y posibilidad de conectar tarjetas de memoria microSD. Los pines disponibles son 14 digitales (4 PWM) y 6 analógicos. Consultar Arduino Ethernet en Arduino store

Existen más modelos de placas oficiales y no oficiales, pero habría que realizar un post solo dedicadas a ellas, si te interesa el tema puedes consultar en este enlace: Análisis comparativo de las placas Arduino (oficiales y compatibles) de www.comohacer.eu

¿Que puedo hacer con Arduino?

Creo que es justo decir que todo lo que se pase por la cabeza, pero si eres de esas persona que profieres ver ejemplos puedes consultar los publicados en Internet en el portal "Instructables":

Proyectos con Arduino.

Canal de Youtube Héctor Pérez

¿Que debería tener nuestro Kit?

Es imposible que un kit de los que ofrecen en el mercado se adapte a nuestras necesidades de primera. Por lo general uno comienza buscando un juego básico y con los años lo va completando, o empieza por uno más avanzado aunque no utilice alguno de sus componentes. A los largo de todos estos años de experiencia he podido observar los elementos que más empleamos en clase y elaborar una lista. Esta lista no está cerrada cada uno se pone el límite. Si alguien quiere hacer alguna sugerencia, para añadir algo, quitar o reemplazar esto abierto a comentarios. Yo destacaría:

Placa controladora, protoboard, cable USB, cable conexión dupont, resistencias (sobre todos 330 Ohm y 10 kOhm), diodos led, pulsadores, zumbdador, potenciometro, sensor ldr, sensor de temperatura, led rgb, sensor ultrasonidos, servo, motor de cc, un driver para motor cc como puede ser L298N, sensor pir, display de 7 segmentos, sensor de infrarrojos...