¿Qué es Arduino?

Explicación de Arduino

Una de las preguntas más comunes que veo de las personas que recién ingresan a la electrónica y la programación es: ¿qué es Arduino? Bien, Arduino es una plataforma para dispositivos microcontroladores que hace que la programación embebida sea mucho más fácil que los métodos tradicionales. Gracias a la simplicidad y facilidad de uso de Arduino, los sistemas integrados y la programación ahora tienen una barrera de entrada mucho más baja que antes. Por solo $ 25 puede comenzar con la electrónica, en lugar de unos pocos cientos de dólares para comprar placas de evaluación y programadores de hardware.

La plataforma Arduino se compone esencialmente de lo siguiente (todos los cuales son de código abierto):

• Marco C / C ++ para AVR, ARM y más (basado en Alambrado)
• Cargador de arranque del dispositivo
• Entorno de desarrollo integrado (IDE) para Windows, Mac y Linux

El marco de software utilizado para programar Arduinos no es C / C ++ bastante estricto (aunque puede serlo si lo desea), sino que es una versión simplificada que elimina la mayor parte del código estándar para mantener el desarrollo lo más simple posible. Esto contrasta con la programación embebida de estilo tradicional, donde se necesitaba bastante lógica de inicialización solo para preparar el dispositivo para su funcionamiento. En el pasado, muchas personas que recién comenzaban se frustraban y renunciaban antes de que pudieran hacer que el dispositivo hiciera algo.

El cargador de arranque del dispositivo es un programa que viene preprogramado en los microcontroladores Arduino y ayuda a cargar su código desde la memoria al inicio. Cuando el dispositivo está encendido, el primer código que se ejecuta es el cargador de arranque, que recupera el código de su aplicación de la memoria y comienza su ejecución. En el caso de Arduinos, el gestor de arranque también le permite cargar código en el dispositivo a través de un cable USB en lugar de un programador de hardware más caro (o programador en el sistema).

El IDE es una aplicación de escritorio que usa para escribir, compilar y cargar código para Arduinos. Puede pensar en él como un editor de texto glorificado (con resaltado de sintaxis) que también compila y carga el código por usted. Aquí puede encontrar muchos códigos de ejemplo, configuraciones y documentación de ayuda para ayudarlo a configurar todos los Arduinos que compre. El IDE no es necesario ya que también puede escribir, compilar y cargar código usando la línea de comandos de Mac / Linux, pero esto generalmente está reservado para usuarios más avanzados.

¿Por qué son útiles los arduinos?

Son fáciles de usar

Como ya hemos dicho, los Arduinos son útiles porque reducen en gran medida la barrera de entrada a la programación de la electrónica integrada. Gracias a las herramientas de código abierto disponibles, puede escribir aplicaciones significativas en minutos en lugar de horas o días. La curva de aprendizaje es mucho más baja ahora de lo que solía ser, lo que permite que más personas se involucren y, a su vez, expande la industria para todos.

Arduino (y Wiring, el marco de programación en el que se basa) se creó pensando en diseñadores, artistas y novatos en electrónica para ayudar a fomentar una comunidad de todos los niveles y permitirles desarrollar y compartir sus ideas. Esto abrió un mundo completamente nuevo de arte interactivo y proyectos para aficionados que no podrían haberse desarrollado de otra manera.

Son de código abierto

Dado que la plataforma Arduino es de código abierto y ha permitido que millones de personas se involucren en la electrónica integrada, hemos visto una gran cantidad de proyectos de código abierto / sitios de inundación de código como Github, que es excelente para la comunidad. Esto significa que si está intentando interactuar con el LSM9DS0 Chip de sensor 9-DOF que puede pasar al LSM9DS0 de Adafruit biblioteca en Github y descargue el código, reduciendo el tiempo de desarrollo en horas o incluso días, según su nivel de habilidad.

No solo el código de fuente abierta, sino también el hardware. En mi opinión, lo único más difícil que escribir código para microcontroladores es diseñar la electrónica del hardware para uno. Las cosas están mejorando, pero nunca solía haber mucha documentación que le enseñara a diseñar una placa de circuito impreso (PCB) con un microcontrolador y componentes periféricos. Ahora, hay cientos de placas, protectores y componentes periféricos disponibles para usar como referencia gracias a los diseños de PCB abiertos.

Son baratos

Puede encontrar fácilmente algunas de las placas Arduino en Internet por alrededor de $ 15, que está muy por debajo de los cientos de dólares que solía pagar por las placas de evaluación de microprocesadores / microcontroladores. Aunque la electrónica de hobby existía, no era barata y sus herramientas solían estar bastante mal fabricadas. Para conseguir algo de mayor calidad, tenías que pagar el mejor precio.

Peor aún, si cometiste un error y fritaste tu tabla, entonces eras bastante SOL. Y créame, cuando recién esté comenzando, quemará una tabla o dos.

Algunos ejemplos

Podría escribir todo el día sobre lo genial que es Arduino y por qué deberías usarlo, pero eso no te dirá realmente de lo que son capaces de hacer. Así que aquí hay algunos proyectos impulsados ​​por la plataforma Arduino.

Drones MultiWii

Aunque el nombre puede ser confuso, esta es en realidad una placa Arduino hecha a medida que se utiliza para controlar un dron. Es capaz de alimentar aviones RC, automóviles y cualquier cosa, desde tri-helicópteros (3 hélices) hasta hexacópteros (6 hélices). El microcontrolador impulsado por Arduino interactúa con acelerómetros, giroscopios, barómetros, GPS y más. Es capaz de recibir datos de todos estos sensores y del transmisor hasta 250 veces por segundo para realizar ajustes en pleno vuelo. Yo diría que es bastante capaz.

Satélite ArduSat

Lo crea o no, hay un Satélite basado en Arduino orbitando la tierra en este momento que contiene un montón de sensores para diferentes experimentos. Aparentemente, el equipo construyó y lanzó este nanosat con la intención de permitir al público en general diseñar y ejecutar sus propias aplicaciones y experimentos basados ​​en el espacio. Nada mal para un dispositivo de aficionado de $ 25.

Arpa láser Arduino

Esta, en mi opinión, es un buen ejemplo de lo que los creadores de Arduino / Wiring tenían en mente cuando dicen que crearon Arduino para artistas y diseñadores. Es una buena combinación de efectos visuales y de audio que sería difícil de crear sin el microcontrolador.

¿Cómo se usa un Arduino?

Bien, basta de hablar sobre lo fáciles que son los Arduinos de usar, entremos en los detalles. Lo guiaré a través de los pasos para escribir un pequeño boceto de «Hola mundo» para el Arduino Uno.

Después instalando IDE, ábralo y haga clic en el botón ‘Nuevo’ para iniciar un nuevo proyecto. Esto debería abrir una nueva ventana de texto con solo el setup() y loop() funciones en él. Este es el único código repetitivo que necesita para el boceto.

Ahora, no repasaré todos los detalles aquí (que guardaré para otra publicación), pero la esencia de nuestro boceto es que encenderá un LED durante medio segundo, apagará el LED durante medio segundo y repita continuamente. El código debe ser lo suficientemente simple como para inferir lo que hace cada comando. Esto es lo más simple que puede conseguir.

Escriba el siguiente código en la ventana de texto:

void setup() {
	pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop() {
	digitalWrite(13, HIGH);
	delay(500);

	digitalWrite(13, LOW);
	delay(500);
}

Si solo desea verificar que su código se compila, pero no desea cargarlo en el tablero, querrá hacer clic en el botón ‘Verificar’. Pero antes de hacerlo, asegúrese de haberle dicho al IDE qué placa Arduino está utilizando. En mi caso, estoy usando un Uno, por lo que le diría esto al IDE haciendo clic en Herramientas-> Placa-> Arduino Uno. Ahora el IDE conoce la configuración de mi placa y cómo compilar el código.

Si aún no lo ha hecho, haga clic en «Verificar». Después de uno o dos segundos, debería ver aparecer un texto en la consola inferior que le dice que el boceto «usa 1,108 bytes (3%) del espacio de almacenamiento del programa» o algo similar. Como no aparecieron errores, sabemos que el compilador lo aceptó como código válido.

Para cargarlo en su placa, primero debe conectar la placa a su computadora a través del cable USB. Una vez conectado, es posible que deba decirle al IDE en qué puerto se encuentra Arduino (aunque la mayoría de las veces puede encontrarlo automáticamente). Puedes hacer esto yendo a Herramientas-> Puerto y seleccionando el puerto que termina en (Arduino Uno).

Finalmente, haga clic en el botón ‘Subir’. Sabrá que la carga funcionó si ve «Carga terminada» justo debajo de la ventana del editor de texto. También debería ver el pequeño LED en la placa parpadeando cada segundo.

Y eso es todo, ¡acabas de escribir código para alimentar un microcontrolador!

Conclusión

Espero que esto aclare algunas cosas sobre qué es exactamente un Arduino y por qué son tan populares. La plataforma no desaparecerá pronto y aparecen diferentes variaciones todo el tiempo, por lo que si buscas un poco, es probable que encuentres una que se adapte a tus necesidades. Para obtener ayuda, consulte el Arduino foros, que tiene un montón de personas dispuestas a ayudar a todos los niveles.

Estaré escribiendo algunos tutoriales sobre diferentes proyectos que puede realizar durante las próximas semanas, ¡así que asegúrese de suscribirse al boletín!

¿Qué proyectos de Arduino quieres que se realicen? ¡Háznoslo saber en los comentarios!