Curso Básico de Arduino – Introducción.

Introducción 
Hoy en día para aprender electrónica ya no es necesario tener costoso equipamiento ni conocimientos extensivos de matemáticas y física. Actualmente es muy sencillo comenzar a aprender electrónica gastando solo unos pesos en equipamiento básico y un computador. Y nos referimos a aprender desde lo más básico en lo analógico hasta las complejidades del firmware. Con un buen kit de componentes, podrás construir una base de conocimiento que te llevara desde hacer parpadear un LED a poder crear prototipos e inventar productos.
Este tutorial va dirigido a todo aquel que desee comenzar a explorar las miles de posibilidades que un Arduino nos puede entregar. Solo necesitaras un computador al que se le pueda instalar software, un Arduino (o compatible) y la habilidad para teclear y hacer clic en un mouse.

 

¿Que es un arduino?
Arduino es el nombre de una pequeña tarjeta electrónica que usaremos como herramienta para investigar y explorar programación y electrónica.
Son fabricados por arduino.cc, ellos los describen como:
“Arduino es una plataforma de prototipo de fuente abierta (open-source), basada en una hardware y software de fácil uso. Las placas Arduino son capases de leer señales de entrada ya sea de una luz en un sensor, un botón presionado o incluso un mensaje de twitter y convertirlos en una señal de salida que por ejemplo active un motor, encienda un LED o publique algo online. Puedes indicarle a tu placa que hacer al enviarle un grupo de instrucciones al micro controlador incorporado. Para hacer esto se utiliza un lenguaje de programación (basado en Wiring) y el software Arduino (IDE), basado en processing”

 

¿Que Arduino usar?
Desde el primer lanzamiento de Arduino ha habido una gran proliferación de cientos de placas Arduino distintas. Por un lado, hay Arduinos para casi toda aplicación especializada, pero por el otro, puede ser algo confuso.

 

En este tutorial nos concentraremos en el Arduino UNO. El que además de ser el Arduino clásico, es el utilizado en la gran mayoría de proyectos. Es básico, tiene buen soporte y es una buena opción para comenzar en Arduino.

Otros tipos de Arduino comúnmente utilizados son:

 

Arduino Mega: Es algo más grande que el Arduino UNO, pero posee mucha más memoria y pines de conexión. Incluso el chip es distinto, utilizando un ATmega2560. Esta es una buena opción para cuando tu proyecto sobrepasa las capacidades de un Arduino UNO.

 

 

 

 

 

Arduino Micro: En comparación al mega, el Arduino micro es más pequeño que el Arduino UNO y utiliza un chip Atmega32u4, el cual contiene incorporado nativamente el USB. Gracias a sus pequeñas dimensiones y a que posee pinheaders es perfecto para utilizar en protoboard.

 

Arduino MKR1000: Es pequeño como el Arduino micro, pero posee el chip de 32bits ATSAM ARM y Wifi integrado en la placa lo que lo

hace la opción ideal para proyectos que requieran conexión a internet.

 

 

 

 

 

Conociendo Arduino UNO

Antes de comenzar echaremos un vistazo al Arduino UNO y sus componentes

  1. El chip micro controlador: Es el cerebro de nuestro Arduino, todos los componentes en la placa interactúan con este, entregándole y recibiendo información. Usando varios sensores para recibir información el usuario puede generar un casi infinito número de efectos. Un buen ejemplo de esto es cuando a conectamos un foto sensor que mide luz, el Arduino puede utilizarse para que encienda una lámpara cuando detecte poca luminosidad en el ambiente.
  2. Los pines digitales: Estos pines se ubican en la parte superior de la placa y están numerados desde 0 al 13. A través de estos obtenemos acceso al chip micro controlador. Nos permiten recibir señales desde sensores u otros dispositivos y también pueden actuar como salidas de señal.
    Los pines con la marca 0 y 1 son casos especiales, estos también poseen RX y TX respectivamente. RX significa “receive” (recibe), y TX significa “transmit” (transmite). Estos pines se utilizan para comunicarse con un computador u otros dispositivos.
  3. LEDs TX y RX: Estos LEDs te permiten saber cuándo tu Arduino está recibiendo o enviando información. Ambos son una muy buena herramienta cuando tenemos problemas con algunos programas. Por ejemplo, si el programa que tenemos en nuestro UNO está enviando información a un dispositivo pero el LED TX no parpadea, ya sabemos que existe un problema.
  4. Pines Análogos: Van desde a A0 a A5, estos pines son convertidores análogo-digitales. Esto quiere decir que reciben una señal análoga, como por ejemplo la señal de una perilla de volumen y la convierten en una señal digital que el Arduino puede entender. Los pines análogos pueden usarse de la misma manera que los pines digitales.
  5. Los pines de poder:

Vin: Este pin está conectado al conector de poder (power Jack), por esto entrega un voltaje correspondiente a la fuente que esté conectada (7v a 12v). Si el Arduino está alimentado solo por USB, este pin entregara 5V

GND: hay 2 de estos es la conexión común a tierra de la alimentación y datos.

5V: Entrega 5v que es el voltaje con el cual funciona el Arduino, de no estar conectada una fuente externa a través del conector de poder, este pin entregara una corriente máxima de 500mA (500 miliamperes).

3.3V: Entrega 3.3v con una corriente máxima de 100mA.

Reset: Este pin está conectado al botón de reinicio.

IOref: por ahora ignoraremos este pin.

Pin sin nombre: Este pin no se debe conectar.

6. Botón de “reset” (reinicio): Como su nombre lo dice, cuando se presiona, reinicia el programa que se está ejecutando en el Arduino. Esto quiere decir que el programa se detiene y comienza a correr desde el principio.

7. LED de poder: Este LED te permite saber cuándo el Arduino está energizado y funcionando.

8.- Conector USB: A través de este conector conectaremos nuestro Arduino con un PC a través de un cable USB.

 

Power Jack (conector de poder): Existen 2 maneras de alimentar un Arduino UNO. Una es utilizando un cable USB conectado a un computador o un cargador USB que entregue 5V. El otro modo es utilizando una fuente de poder de entre 7v y 12v. Este último sirve para cuando necesitas dejar alimentado tu Arduino sin tener que mantenerlo conectado a un PC.
EL Arduino UNO posee muchos otros componentes, pero con los descritos es suficiente para poder empezar.

 

Prueba de encendido:
Después de haber explorado un poco las placas Arduino, estamos listos para probar nuestro Arduino UNO. Este Arduino utiliza un cable USB con un extremo tipo B.Asegúrate de conectar el cable USB directo al computador, normalmente usar puertos USB incorporados en pantallas o teclados no afecta en la conexión. Pero para esta prueba es recomendable una conexión directa. Una vez verificado que el Arduino prenda correctamente y se le pueden cargar los programas podemos probar con otros puertos USB.

Bueno, conecta el cable a tu Arduino y asegúrate que se vea así:

 

En particular asegurarse que el LED de encendido este iluminado, los LEDs amarillo o rojo también puede que se enciendan o parpadeen. Así también los LEDs RX y TX, esto es normal.
Si ninguna luz se enciende revisa:

  • ¿El cable USB está bien conectado al computador y al Arduino?
  • Prueba con otro cable USB
  • Ve que no haya nada metálico alrededor o debajo del Arduino que pueda estar generando un corto circuito
  • ¿El computador esta encendido?
  • Prueba con otro puerto USB del computador

Si después de estos pasos tu Arduino aún no enciende, puede que este dañado y debas reemplazarlo.

Prueba de reinicio al bootloader.
Teniendo el Arduino energizado podemos hacer una pequeña prueba en el Bootloader. Esto te permitirá saber que el chip de tu Arduino tiene instalado Bootloader.

 

 

(Nota: Bootloader es un programa que permite la comunicación entre el microprocesador y el software de programación Arduino IDE, por lo general este viene instalado de fábrica con las placas Arduino)
Para realizar la prueba, presiona el botón de reinicio. Veras que el LED “L” parpadea 3 veces muy rápido, no te preocupes en contar los parpadeos, lo importante es que parpadee cuando presionas el botón.

 

Descarga e instalación del Software:

Habiendo ya probado nuestro Arduino, solo nos queda instalar el software de programación. Este software es completamente gratuito
Ingresa a la dirección https://www.arduino.cc/en/Main/Software. En esta página podrás encontrar varias versiones del software. Escoge la compatible con tu sistema operativo descárgala he instálala.

(Nota: varias páginas pueden ofrecerte descargar el software Arduino pero corres el riesgo de que esa instalación contenga un virus. Por eso es recomendado solo descargar he instalar la aplicación directamente de arduino.cc)

En Windows descarga e instala la opción installer, for Windows xp and up. La opción “non-admin install” no es recomendable a menos que tengas problemas con la primera opción.
Para Mac, descarga y desliza la aplicación fuera de la carpeta comprimida
Para Linux, están disponibles en 32bits, 64bits. Una vez descargado debes descomprimir manualmente he instalar. También existe una versión ARM especial para otras plataformas como raspberry PI

 

Encuentra tu puerto serial:
Para verificar que tu Arduino funciona correctamente, conecta el cable USB y en tu computador abre el administrador de dispositivos. Este lo puedes encontrar dentro del panel de control.

 

Cuando abras el administrador de dispositivos, ve a la sección “puertos (ports)” y expándela.

 

 

Como notarás, aparece un icono con el nombre Arduino UNO (COMxx) donde xx es un número.
El número de COM puede variar pero por lo general es algo como COM3 o COM4. COM viene de la palabra “communication” (comunicación), y cada uno tiene su un numero único llamado COM port number (número de puerto COM). En este caso el número de puerto COM es COM28.
Puedes conectar y desconectar tu Arduino y ver como aparece y desaparece en el listado.
Si tu Arduino no apareciera revisa los siguientes puntos:
Asegúrate que tu cable USB sea “data/sync”
Prueba con otro puerto USB.

En el próximo capítulo comenzaremos a cargar programas en nuestro Arduino.

 

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