¿Qué es Arduino?

Es posible que haya oído hablar de Arduino de sus amigos en la escuela o en Internet, parecía bastante emocionante, pero no sabe por dónde empezar, no se preocupe, ya que este artículo le permitirá conocer los conceptos básicos para comenzar con su nuevo y brillante Arduino. 

Arduino-La empresa

Arduino fue un proyecto iniciado en el Instituto de Diseño de Interacción Ivrea (IDII) en Ivrea, Italia, con el objetivo principal de crear herramientas asequibles y sencillas para que las personas que no son ingenieros las usen y creen proyectos digitales. Durante su infancia, el proyecto constaba de solo tres miembros: Hernando Barragán, Massimo Banzi y Casey Reas. Hernando Barragán trabajó bajo la dirección de Massimo Banzi y Casey Reas y creó una plataforma de desarrollo llamada Wiring como su proyecto de tesis de maestría en el IDII. La plataforma de desarrollo consistió en el microcontrolador ATMega168 como cerebro y utilizó un IDE basado en Processing, que fue co-creado por Casy Reas. Más tarde, Massimo Banzi, junto con otros dos estudiantes de IDII, a saber, David Mellis y David Cuartielles, agregaron soporte para el microcontrolador ATMega8 más económico. El tres, en lugar de trabajar en el desarrollo y la mejora de Wiring, lo bifurcaron y cambiaron el nombre del proyecto a Arduino. El equipo central inicial de Arduino estaba formado por Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino y David Mellis, pero Barragán no estaba incluido. 

El hardware

Ahora que conoce el origen de Arduino, es esencial familiarizarse con el hardware que ofrece Arduino como empresa. Una de las principales razones por las que Arduino es tan accesible y asequible en todo el mundo es que todo el hardware de Arduino es de código abierto. Ser de código abierto tiene una gran cantidad de ventajas: cualquiera puede acceder al diseño y la construcción del dispositivo y realizar mejoras; cualquiera puede usar el mismo diseño de hardware para crear su línea de productos. Dado que Arduino es de código abierto, tiene su propia comunidad dedicada que se esfuerza por ayudar a la empresa principal a desarrollar y mejorar sus productos de hardware. Otra ventaja importante de ser de código abierto, especialmente en el caso del hardware, es que las empresas locales pueden crear réplicas de los productos, haciéndolo más accesible y asequible para los consumidores locales, ya que evita altos costos de aduana y envío. Todas estas ventajas contribuyen a que Arduino sea tan generalizado, asequible y en constante mejora. 
Es necesario saber que Arduino no ofrece necesariamente una sola pieza de hardware, proporciona una variedad de placas, cada una de las cuales se adapta a un nivel diferente de experiencia y tiene diferentes casos de uso en conjunto. Arduino Uno es una de las placas más básicas y populares que ofrece Arduino. Esto se debe a que cuenta con un microcontrolador ATMega328 que es lo suficientemente económico y potente para la mayoría de los proyectos básicos para principiantes. Una vez que esté familiarizado con Arduino IDE, puede cambiar a placas con conjuntos de chips más potentes y sofisticados, como la gama MKR, que se ocupa de las aplicaciones IoT y la intercompatibilidad, o la gama Nano, que, como sugiere el nombre, está diseñada para mantener la forma. factor lo más pequeño posible mientras incluye la mayoría de las funciones y la potencia de las placas de tamaño completo. 

Comprender el hardware

Nota: Dado que esta guía está dirigida a principiantes absolutos, este artículo se limita a comenzar con Arduino Uno. 

Así que tienes un Arduino Uno y estás listo para saltar al mundo de la electrónica y unirte a la comunidad de creadores de todo el mundo, pero antes de comenzar con la programación y los circuitos externos a través de placas de prueba y demás, es necesario comprender el diseño y los circuitos de tu Arduino Uno. 

Usando la imagen de arriba como referencia, los componentes etiquetados de la placa son respectivamente:  

1. USB: se puede utilizar tanto para la alimentación como para la comunicación con el IDE
2. Barril Jack: utilizado para la fuente de alimentación
3. Regulador de Voltaje: regula y estabiliza los voltajes de entrada y salida
4. Crystal Oscillator: realiza un seguimiento del tiempo y regula la frecuencia del procesador
5. Pin de reinicio: se puede usar para reiniciar el Arduino Uno
6. Pin de 3,3 V: se puede utilizar como salida de 3,3 V
7. Pin de 5V: se puede utilizar como salida de 5V
8. Pin GND: se puede utilizar para conectar a tierra el circuito
9. Vin pin: se puede utilizar para suministrar energía a la placa
10. Pines analógicos (A0-A5): se pueden utilizar para leer señales analógicas en la placa
11. Microcontrolador (ATMega328): la unidad lógica y de procesamiento de la placa
12. pin ICSP: un encabezado de programación en la placa también llamado SPI
13. LED indicador de alimentación: indica el estado de alimentación de la placa
14. LED RX y TX: LED de recepción (RX) y transmisión (TX), parpadean al enviar o recibir datos en serie respectivamente
15. Pines de E/S digitales: 14 pines capaces de leer y emitir señales digitales; 6 de estos pines también son capaces de PWM
16. Pines AREF: se pueden usar para establecer un voltaje de referencia externo como límite superior para los pines analógicos
17. Botón de reinicio: se puede utilizar para reiniciar la placa

Primeros pasos con el IDE de Arduino

Ahora que está familiarizado con el hardware, es hora de aprender sobre el entorno de desarrollo con el que programará su Uno. Arduino IDE es el mejor lugar para comenzar su viaje en la programación de su Uno. Para comenzar, visite esta página y descargue la última versión del IDE de Arduino para su Mac o PC. Continúe e instale el IDE en su PC o Mac y ábralo. 

Al abrir el IDE, aparecerá una ventana similar a la que se muestra en la imagen de arriba. El editor de texto es donde escribirá su código; utilizará el botón de verificación para compilar y depurar el programa escrito, el botón de guardar para guardar el programa y el botón de carga para cargar el programa en la placa. Antes de hacer clic en el botón de carga, es necesario seleccionar su tablero, Uno en este caso, desde el menú de herramientas en la barra de menú. Después de elegir la placa adecuada, asegúrese de especificar el puerto correcto en su PC o Mac al que conectó su Uno, en el IDE.  

Subiendo tu primer programa

En este programa de ejemplo, parpadearemos el LED L incorporado ubicado justo encima de los LED RX y TX. El IDE de Arduino incluye muchos programas básicos para ayudarlo a comenzar con su Uno. Para este ejemplo, usaremos el programa incorporado ‘Blink’. Para abrir este programa, vaya al menú Archivos en la barra de menú; haga clic en Ejemplos; haga clic en 01.Fundamentos; seleccione Parpadeo. Ahora que ha abierto el programa de ejemplo, es hora de cargar el programa, para hacer esto, haga clic en el botón de carga y espere a que se complete el proceso. Si el encabezado de su panel de salida se vuelve ámbar y muestra un error que dice «Puerto serie COM’x’ no encontrado», significa que no conectó su placa correctamente o que no especificó el puerto correcto al que está conectada su placa en el IDE. Cuando avance y comience a escribir sus propios programas, es posible que encuentre errores al compilar y cargar; esto puede deberse a un error de sintaxis en el programa. Una vez que haya corregido los errores y cargado el programa, verá que el LED incorporado parpadea, alternando entre el estado ENCENDIDO y APAGADO cada segundo. 

Felicidades por cargar y ejecutar su primer código en su Arduino Uno. Ahora puede jugar con el programa que acaba de cargar cambiando los valores de retraso. Esto cambiará el patrón y la velocidad de parpadeo. Tenga en cuenta que la unidad de tiempo predeterminada en Arduino IDE es milisegundos; también recuerde que debe cargar el programa en la placa después de haber realizado cambios en los valores de retardo para notar los cambios en la velocidad y el patrón del parpadeo.  

Seguir adelante

Ahora que está familiarizado con el IDE y el hardware de la placa, puede pasar a los programas que requieren actuadores y sensores externos utilizando los programas de ejemplo incorporados como referencia. Una vez que haya adquirido cierta experiencia con la junta, puede pasar a crear proyectos que inculquen sus ideas innovadoras e innovadoras. Pronto en su viaje a través de la electrónica, se dará cuenta de que el Uno no es lo suficientemente potente o no incluye las funciones que necesita para sus programas de nivel experto, es entonces cuando tendrá que considerar actualizar su placa a algo de la línea MKR. oa líneas más potentes como la Yun.