¿Qué es la plataforma Arduino y para qué sirve?

¿Qué es Arduino?

Arduino es una plataforma de hardware y software lista para usar cuyos componentes principales son una pequeña placa de control de E/S y un entorno de desarrollo basado en procesamiento/cableado.

El primer prototipo del controlador se lanzó en 2005 cuando Massimo Banzi lo diseñó para estudiantes del Instituto de Diseño de Interacción en Ivrea, Italia. El nombre del dispositivo proviene del nombre del rey Arduino, que gobernó Italia durante solo dos años a principios del siglo XI, de quien también se nombra la cervecería "di Re Arduino", propiedad de Massimo Banzi, y se encuentra exactamente donde , según la leyenda nace el rey Arduino.

El objetivo de Arduino es crear un entorno accesible para los desarrolladores de software que les permita ingresar al mundo de la programación de microcontroladores. La programación de los controladores de esta empresa se realiza en un entorno de programación sencillo e intuitivo: Arduino IDE. Este entorno es conveniente tanto para principiantes como para usuarios experimentados.Se utiliza el lenguaje de programación C ++, que se complementa con muchas bibliotecas, lo que facilita el trabajo con el dispositivo.

Arduino ha supuesto una auténtica revolución en el campo del diseño electrónico a escala internacional. Tanto los esquemas como los códigos fuente están disponibles de forma gratuita, razón por la cual Arduino ha ganado tanta popularidad. Se puede comprar un tablero listo para usar por solo unos pocos dólares, o puede ensamblarlo usted mismo.

La placa Arduino tiene su propio procesador y memoria, está equipada con muchas entradas y salidas a las que se pueden conectar varios sensores, así como actuadores y mecanismos. Actualmente hay más de 20 mods principales de placa Arduino disponibles.

Microcontroladores de la plataforma Arduino

La particularidad de Arduino es que no necesitas ser programador para trabajar con él, no necesitas conocimientos especiales de cómo funciona un microcontrolador para construir un proyecto simple. Las bibliotecas estándar de Arduino abren mucha creatividad en términos de automatización de cualquier cosa.

La programación aquí se realiza a través de un entorno de software especial (IDE), que se puede descargar de forma gratuita en el sitio web de Arduino. Escrito en Java, este shell amigable se ejecuta en Windows, Mac OS X y Linux y contiene un editor de texto, un administrador de proyectos, un compilador de preprocesador y herramientas para cargar el programa directamente en el microcontrolador.

Los microcontroladores utilizados en Arduino ya tienen un cargador de arranque, por lo que no se necesita un programador, simplemente conecte la placa a una computadora a través de USB o mediante un adaptador UART-USB y descargue el programa.

La placa también tiene la capacidad de flashear el cargador de arranque en el microcontrolador usando un programador, Arduino IDE tiene soporte incorporado para los programadores de bajo costo más populares, hay un conector pin para programación en circuito (ICSP para AVR, JTAG para BRAZO).

La mayoría de los dispositivos Arduino utilizan microcontroladores Atmel AVR ATmega328, ATmega168, ATmega2560, ATmega32U4, ATTiny85 con una frecuencia de reloj de 16 u 8 MHz. También hay placas basadas en ARM Cortex M.

puertos arduino

Placa Arduino UNO R3

Los puertos de E/S se utilizan para conectar cualquier componente electrónico (LED, motores, sensores, etc.) a la placa del controlador. También se les llama pines. Estas son interfaces digitales, analógicas o de digital a analógico que tienen su propia función.

Como sugiere el nombre, tenemos una señal digital en los pines digitales. Pueden producir solo dos valores: un cero lógico (0, BAJO) y uno lógico (1, ALTO).

Analógico: similar al digital, con la diferencia de que su objetivo principal es conectar sensores analógicos.

Para usar (pasar una señal) a través de estos puertos, necesitamos inicializarlos en nuestro programa usando la función pinMode (<número de pin>, <modo: ENTRADA/SALIDA>), donde el número de pin es el número de conector especificado en la placa. Arduino... Se necesita ENTRADA para leer datos, SALIDA para transmitir. En caso de que utilicemos dichos pines sin especificar pinMode previamente, los valores obtenidos pueden ser erróneos.

Puertos analógicos digitales (o PWM — I/O con modulación de ancho de pulso) — una interfaz más inteligente. Siempre están listos para recibir/transmitir datos y no requieren inicialización previa.Su principal ventaja es la capacidad de transferir valores en el rango de 0 a 255, lo que permite mucho más
interferir precisamente con el funcionamiento de los elementos conectados. Estos puertos están indicados en la placa (y en la documentación) como PWM o con «~» (tilde).

Pines digitales y analógicos: puertos de conmutación (conexión). PWM: puertos de control. Si es necesario cambiar los parámetros de funcionamiento del elemento de radio, debe conectarse a PWM. Si es suficiente con solo encender/apagar un elemento del circuito, puede usar cualquier puerto en el Arduino.

Otro y último criterio importante para los puertos de la placa Arduino es su composición física. Recuerda que cada pin: tiene una salida de 5V. Puede dar una corriente máxima de 0.02A

Estos son pequeños criterios que es importante tener en cuenta para ahorrar mucho tiempo.

Programación

Para dominar la base de programación de Arduino, un principiante necesita solo unas pocas horas, porque la red ya tiene una gran cantidad de tutoriales en video, publicaciones temáticas, notas y artículos sobre el desarrollo de Arduino. La base es C ++, complementada con funciones de control de E / S simples en la placa, y los usuarios más exigentes podrán trabajar incluso en Visual Studio, al menos en Eclipse, o incluso a través de la línea de comandos.

Unidades externas y tarjetas de expansión

De hecho, Arduino brinda enormes posibilidades para crear todo tipo de dispositivos, puedes conectar sensores, cerraduras, motores, pantallas, enrutadores e incluso teteras. Puede ampliar el producto con placas adicionales: escudos, por ejemplo, para trabajar con GPS, para conectarse a través de una red local o Internet, para bluetooth, Wi-Fi, etc. Arduino es especialmente popular en robótica.

Convenientemente, no necesita un soldador para conectar extensiones, se utilizan conexiones de pines simples, lo que facilita el diseño de diseños, hágalos tan complicados como desee, en general, el alcance de la creatividad es infinito.

Las tarjetas de expansión (escudos) ahora se venden para muchas funciones diferentes, se pueden conectar como un sándwich, gracias a la ubicación conveniente de los conectores. Estas pueden ser tarjetas de comunicación inalámbrica, tarjetas de control motor paso a paso, y cualesquiera otros controladores con propósitos diferentes.

¿Por qué usar Arduino es tan popular?

La plataforma Arduino ha sido ampliamente reconocida por los desarrolladores de nuevos dispositivos electrónicos, profesores y estudiantes de ingeniería, así como por estudiantes con experiencia en creatividad técnica.

El uso de Arduino simplifica el proceso de trabajar con microcontroladores. En términos de equipo técnico, es ideal para el proceso educativo de diseñar varios sistemas mecatrónicos y robots, gracias a un entorno de programación comprensible y la capacidad de monitorear procesos físicos en tiempo real, así como gracias a un entorno de programación comprensible y una serie de otras ventajas.

Se puede utilizar como herramienta de enseñanza e investigación en procesamiento de señales digitales, electrónica, circuitos, robótica, automatización, etc. Las placas Arduino más potentes son aplicables para resolver problemas técnicos complejos relacionados con el desarrollo de grandes proyectos y su compleja automatización.

Arduino es la tendencia más popular que hace que los microcontroladores sean accesibles para que un gran número de personas los entiendan y los usen, incluso expertos de la industria. Con la ayuda de esta popular plataforma, puede realizar una gran cantidad de proyectos interesantes y útiles.

Podemos decir que Arduino es un controlador-constructor programable extensible universal que puede convertirse en un asistente indispensable para resolver cualquier tarea creativa relacionada con la electrónica de cualquier propósito, incluso un despertador, incluso un robot complejo, incluso un motor paso a paso, todo esto y no solo, puede controlar de acuerdo con el algoritmo deseado usando Arduino.

Una gran cantidad de todo tipo de dispositivos periféricos: botones, sensores, LED, indicadores LCD y otros órganos para la interacción con el mundo exterior están disponibles para trabajar con Arduino.

Cientos de programas Arduino ahora están disponibles en Internet que pueden ayudar tanto a principiantes como a usuarios avanzados a realizar sus proyectos.