Llamamos Arduino a una plataforma de desarrollo de código abierto que consta de dos partes:

  • Una parte hardware “open-source” que está compuesta por una pequeña placa de desarrollo de hardware que contiene un circuito impreso, normalmente un Atmel AVR, a la que puedo conectar otros elementos, como por ejemplo, placas de expansión, leds, sensores, etc. Esto significa que hay multitud de placas que están basadas en Arduino con infinidad de funcionalidades, y que además tú mismo puedes desarrollar tu placa. Básicamente, el hardware de un Arduino UNO r3, que es el más utilizado, se compone de los siguientes elementos:
  1. Microprocesador ATMega 328P, que es el microcontrolador sobre el cual vamos a programar. Contiene 28 patillas de conexiones a ambos lados, una memoria flash de 32Kbytes, memoria SRAM de 2 Kbytes, y EEPROM de 1 Kbyte. Su frecuencia máxima de operación es de 20 MHz.
  2. Microcontrolador ATMega16 U2, que controla la comunicación del ordenador con el microprocesador. Realiza la conversión de Serial a USB y viceversa.
  3. Botón de reseteo. Sirve para resetear el microcontrolador, haciendo que reinicie el programa que está implementado en el mismo.
  4. Conector USB. Permite la comunicación para la programación y la toma de datos y provee una fuente de 5 voltios de corriente contínua para alimentar al arduino
  5. Conexión a la fuente de alimentación externa, para un voltaje que se suministra mediante corriente contínua con adaptador, que debe estar entre 6 y 18 voltios.
  6. Regulador de voltaje. Convierte la corriente contínua proveniente de la fuente de alimentación externa, en una corriente de 5 voltios.
  7. Pines de entrada analógica, donde se conectan los dispositivos electrónicos analógicos, como por ejemplo los sensores.
  8. Pines de entrada/salida digital, desde el 0 hasta el 13. Los  pines 3, 5, 6, 9 10 y 11 están precedidos por el símbolo ~ , y permiten su uso como salidas controladas por ancho de pulso PWM.
  9. Indicadores:
    1. Transmisión de datos. Se enciende cuando se está transmitiendo un dato Serial al PC a través del conector USB.
    2. Recepción de datos. Se enciende cuando se recibe un dato proveniente del PC desde el conector de USB.
    3. Encendido. Para indicarnos que el Arduino está encendido.
    4. Led 13. Nos informa acerca de en qué estado está el pin 13 del Arduino.
  10. Puerto de conexiones. Compuesto por 6 pines:
    1. RESET, para resetear el microprocesador ATMega 328P
    2. Pin 3.3 V, para usarse como fuente de alimentación de dispositivos externos conectados.
    3. Pin 5 V, para fuente de alimentación de dispositivos externos conectados.
    4. Dos pines GND, como salidas de cero voltios para dispositivos externos conectados.
    5. Pin Vin. Está conectada al conector de la fuente de alimentación externa y sirve para alimentar la placa con una fuente externa de entre 6 y 12 voltios.
Componentes del Arduino UNO r3
Componentes del Arduino UNO r3
  • La otra parte de la que se compone la plataforma es el software, que está formado por el Entorno de Desarrollo de Arduino (IDE) que se ejecuta en Linux, Windows y Mac, y por el software que está contenido en el cargador de arranque de la placa, que es ejecutado automáticamente cuando se enciende el microprocesador.
Interfaz gráfica del Entorno de Desarrollo de Arduino
Interfaz gráfica del Entorno de Desarrollo de Arduino

El IDE es el entorno de desarrollo donde escribimos las instrucciones que tiene que ejecutar el microprocesador, después se cargan en la placa Arduino por medio del puerto serie, permitiendo así que el mismo las ejecute. El IDE se puede descargar desde la página oficial, y su instalación es sencilla. Arduino se utiliza tanto para el desarrollo de dispositivos electrónicos, como para conectarnos a otros dispositivos electrónicos. Es decir que podemos programarlo para que nos encienda una o varias luces a una determinada hora, conectar distintos sensores para múltiples usos, controlar un motor que nos abra o cierre una persiana, el garaje de nuestra casa, manejar una impresora 3D o como ordenador de a bordo en un vehículo.

Diferentes modelos de placas Arduino

Si quieres comenzar a desarrollar con Arduino, tienes muchas placas por donde empezar. Ya sea placas para principiantes que deseen comenzar a desarrollar, placas con características mejoradas, otras orientadas al internet de las cosas, Arduinos vestibles (Wearable en inglés) y hasta controladores de impresoras 3D.

También hay que tener en cuenta que las diferencias entre las placas vienen dadas, normalmente, por el tipo de microcontrolador utilizado, que suelen ser Cortex y AtMega, la tensión utilizada para alimentar a las placas, que son de 5  Voltios y de 3,3 Voltios, el número de conexiones, la memoria y el número de entradas y salidas para alimentar a los distintos dispositivos conectados a la placa.

Para aquellos que comencéis dentro del mundo de Arudino, lo más recomendable es hacerlo a través del modelo más usado, que es el Arduino UNO r3.

El Arduino UNO r3 consta de dos microcontroladores, el AtMega 16U2 de comunicaciones y el microprocesador AtMega328P de 23 pines y 32 kb de memoria. Además, dispone de 6 entradas analógicas que se usan para hacer mediciones y comparaciones y 14 entradas digitales desde la 0 a la 13 a las cuales se conectan los distintos dispositivos más arriba mencionados. Esto es más que suficiente para aquel que desee comenzar a sumergirse dentro del universo del Arduino.

 

¿Qué software necesito para programar el microprocesador del arduino?

En primer lugar, lo que has de hacer es descargarte desde la web oficial de Arduino las librerías y el Entorno de Desarrollo. Estos elementos son necesarios para poder trabajar con nuestro microprocesador.

Los puedes descargar desde aquí.

Para instalar el entorno de desarrollo oficial, simplemente hacemos doble clic sobre el enlace y seguimos las instrucciones para su instalación.

Una vez que se encuentra instalado, para comprobar que el IDE funciona correctamente, simplemente conecta un arduino a un puerto usb de tu ordenador, y si se ha instalado correctamente, debería detectar de forma correcta y automática el modelo, y el puerto serie donde se ha conectado.

¿Puedo programar Arduino desde otro IDE?

Aunque este es el IDE que de forma oficial nos proporcionan, existen otros entornos más versátiles y mucho más eficaces que nos permiten programar el microprocesador. Si trabajas con Eclipse para programar en Java y tienes previsto desarrollar un componente con cierto nivel de programación, recomiendo que descargues el plugin de Sloeber. Este plugin lo puedes encontrar en el Market de Eclipse. También puedes descargarte directamente el IDE de Sloeber desde su página web.

En el siguiente post os explico cómo instalar el plugin de Arduino de Eclipse, para poder programar en lenguaje de Arduino utilizando toda la versatilidad y la potencia que nos proporciona un entorno de desarrollo profesional como Eclipse, y cómo instalar IDE Sloeber, que utiliza como base el IDE antes mencionado, pero especializado en programación en lenguaje Arduino.

 


Arduino con IDE de Eclipse