Las claves sobre Arduino

🤙🤙Bienvenido al magnífico post donde te mostraremos todas las claves de Arduino, tanto en el caso de que seas un principiante que no tenga apenas idea de qué va esto como si eres un profesional curtido en mil batallas. En este post, vamos a hablar sobre qué es Arduino, por qué te podría resultar interesante aprenderlo, en qué dominios se puede aplicar y, de regalo, te recomendamos las principales placas Arduino además de todo el software y los componentes electrónicos indispensables para que puedas construir tus circuitos digitales programables.

✔ No solo eso, si no que también te damos las claves sobre las principales expansiones que existen para las placas, versiones más avanzadas del hardware de Arduino y algunos libros para que te puedas iniciar en la materia o para que tengas algunas ideas de circuitos que podrías diseñar. Dicho esto, ¡comencemos con todas las claves sobre la plataforma Arduino!

Resumen sobre las características de Arduino

UtilidadDiseño e implementación de circuitos electrónicos programables. Orientado al Internet de las cosas (IoT) para dominios como la domótica.
DificultadMedia. Las placas Arduino son sencillas de programar, pero se requiere de un conocimiento en electrónica.
CaracterísticasEs una plataforma libre de hardware y software para el desarrollo de proyectos donde se necesitan dispositivos embebidos.

Comprar los componentes importantes para trabajar con Arduino

Lo fundamental para trabajar con Arduino es disponer de una placa y descargar un entorno de programación compatible, como el que puedes ver en la página oficial. En caso de que quieras ponerte a trabajar por tu cuenta o crees que necesitarás una placa para un curso que vas a hacer, aquí te recomendamos las principales cosas que te podrías comprar para cubrir esas necesidades.

Placas de Arduino individuales

La primera opción a la hora de elegir una placa Arduino es comprar alguno de los modelos originales. Sin embargo, ya que Arduino es una plataforma libre y gratuita, algunos fabricantes han decidido replicarla y vender sus propias versiones de este hardware. Este es el caso de la marca Elegoo, cuyos modelos de placas son totalmente compatibles con el entorno de programación oficial de Arduino. Siempre es preferible comprar la versión del fabricante original pero, del mismo modo, Elegoo ofrece muchos kits que incorporan no solo la placa, si no también muchos componentes electrónicos para poder diseñar tus circuitos.

Para aquellos que están comenzando, los kits de Elegoo son, sin duda, una magnífica opción. Cuando conozcas un poco más a fondo la plataforma y los componentes que te hacen falta, seguramente te resulte más interesante comprar la placa original de Arduino y buscar otra forma de comprar los elementos electrónicos que necesitas para tus proyectos.

Placa arduino uno

La placa Arduino UNO es la más básica y la que mucha gente utiliza como iniciación. Esta placa tiene 14 pines digitales y 6 pines analógicos que se pueden programar por medio de código utilizando el entorno de programación de Arduino IDE (el oficial). Elegoo se ha encargado de clonar su arquitectura, así que esta marca también se ofrece como kit de iniciación para aquellos que quieran comenzar en el mundo de la electrónica.

Los kits de iniciación suelen venir con cosas muy interesantes y útiles para el aprendizaje como es el caso de LEDs, resistencias, placa de prototipos, cables específicamente diseñados para trabajar con pines y placas de prototipos, condensadores, LEDs de 7 segmentos, pantallas LCD, sensores de luz y temperatura, sensores de ultrasonidos, motores y servomotores, potenciómetros, pulsadores o relés.

  • Placa individual Arduino UNO.
  • 14 pines digitales y 6 pines analógicos.
  • Placa individual Elegoo.
  • Kit de iniciación de Elegoo.
  • Inckuye la placa y algunos componentes electrónicos de utilidad.

Placa Arduino Mega

En caso de que la placa Arduino UNO no te llegue porque no tiene el suficiente número de pines para las aplicaciones a las cuales lo estás destinando, existen otros modelos más complejos y con más funcionalidades como es el caso de la placa Arduino MEGA, que destaca por ser de mayor tamaño, poseer un mayor número de pines y tener un microprocesador de mayor potencia. Posee un total de 54 pines digitales y 16 pines analógicos que, del mismo modo que en la Arduino UNO, se pueden programar como uno considere oportuno. De esta placa existe incluso una versión mejorada denominada Arduino MEGA 2560.

  • Arduino MEGA 2560.
  • Elegoo MEGA 2560.
  • Kit de iniciación Elegoo MEGA 2560.

Otras placas de Arduino

Existen algunos otros modelos como la placa Arduino Leonardo, Arduino 101, Arduino Esplora o la Arduino Genuino Zero. Cada uno de estos modelos son como una evolución en cierta forma de la Arduino UNO y tienen una serie de características especiales que te podrían interesar o no para tus proyectos. Cada una de ellas, de este modo, tiene algunas cualidades particulares, así que conoce primero lo que necesitas para tu proyecto y estudia cuál es la mejor opción entre todas ellas.

Por otra parte, cabe destacar que también existen algunas placas más sencillas que la Arduino UNO como es el caso de la Arduino NANO. Lo mejor de esta plataforma es que gracias a la modularidad, puedes comprar varias placas que interactuarán entre sí. Por ejemplo, puede resultarte útil tener una placa más avanzada como centro del sistema, la cual a su vez estará conectada con otras placas más sencillas. De esta forma, la placa central tendría el control principal del sistema y cada una de las placas restantes se encargarían de realizar tareas específicas. Este tipo de desarrollo es muy útil, por ejemplo, para un diseño domótico.

  • Arduino NANO.

Accesorios para las placas Arduino y otras cosas útiles

Si por algo destaca Arduino, es por su gran modularidad y la gran capacidad que tiene para añadir extensiones sobre las placas originales. Del mismo modo, también hay fabricantes que se atreven a diseñar sistemas hardware más complejos basados en Arduino, como es el caso de algunos robots. Como lo último que nos gustaría destacarte de Arduino, te hablaremos los libros disponibles para que puedas iniciarte en este mundo y para que cojas ideas cuando no tengas muy claro qué circuitos puedes diseñar y programar con esta plataforma.

Placas Arduino y conexión Wi-Fi, conexión Bluetooth o sistemas de comunicación similares

Para la conexión Wi-Fi, conexión Bluetooth o cualquier otro tipo de sistema de comunicación que no sea el USB que incorpora la placa Arduino de serie, puede ser necesaria una placa de expansión o directamente la compra de una placa que incorpore ese tipo de funcionalidad. La desventaja de comprar una extensión es que te resultará más complicado de montar.

  • Arduino UNO Wi-Fi REV2.
  • Módulo de Bluetooth compatible con Arduino.

Otros dispositivos Arduino

Tambien existen en el mercado piezas de hardware más complejas que tienen una funcionalidad más concreta que las placas Arduino básicas que has visto hasta el momento. Estamos hablando, por ejemplo, de modelos de robots que están integrados con componentes de Arduino y que, por tanto, son incluso compatibles con el entorno de programación de Arduino IDE, con lo que serás capaz de trabajar directamente con un robot utilizando la misma filosofía que con cualquier placa Arduino.

  • Robot Elegoo UNO R3.

Libros para aprender y para coger ideas

Y, por último, por aquí tienes algunos libros con los que podrás iniciarte en el mundo de Arduino además de para saber qué circuitos puedes diseñar cuando te quedes sin ideas.

  • Arduino: 2020 Beginners Guide to Learn Arduino Programming.

¿Qué cosas debo saber antes de conocer a fondo Arduino?

Arduino es algo completamente opuesto en ciertos sentidos en lo que respecta al ordenador convencional. En un ordenador estás acostumbrado a hacer todo tipo de cosas como manejar documentos, navegar en Internet, escuchar música o jugar a videojuegos. En otras palabras, los ordenadores personales están diseñados para cosas muy genéricas. En este sentido, Arduino es algo completamente distinto.

En ciertos entornos, es imprescindible desarrollar elementos que resuelvan tareas muy concretas. Un elemento tan sencillo como un cepillo eléctrico, requiere de un pequeño hardware que controle las diferentes funciones del mismo. Pero evidentemente, no se necesita un ordenador personal para hacer que un cepillo eléctrico funcione.

Aquí entra en juego lo que se denomina sistemas embebidos, embarcados o empotrados. Son sistemas con unas características muy concretas y que están hechos a medida para una cierta aplicación, como por ejemplo puede ser el cajero automático de un banco o una caja autoservicio de una tienda. La idea de usar sistemas muy específicos es que hay que aprovechar los recursos al máximo. Si sabemos que esta máquina solo se va a usar como cajero automático, ¿por qué vas a diseñar un sistema que sería capaz de llevar un hombre a la Luna? No se pueden gastar recursos y tiempo en cosas que no van a valer la pena.

Con esta idea en mente, pasemos a hablar directamente de Arduino y de qué tiene que ver con los sistemas embebidos. Esta plataforma de hardware y software libres nació con fines didácticos, pero es una plena demostración del potencial que puede tener un sistema específico y barato dentro de sistemas de carácter domótico y del famoso «Internet de las cosas» (IoT, «Internet of Things»).

¿Qué son las placas Arduino?

Las placas Arduino tienen un chip llamado microcontroladora, donde integran todo lo importante. Si en un ordenador de sobremesa, la memoria y el procesador van por separado, en el caso de estas placas va todo integrado en el mismo lugar. Pues bien… ese es el cerebro que lo controla todo. Pero llega lo más importante… ¿para qué puede valer eso?

Arduino se caracteriza por ser una placa que por sí sola no tiene ninguna utilidad, ya que su verdadero potencial radica en el montaje de circuitos electrónicos externos con componentes como diodos, LEDs, resistencias, pulsadores, relés, condensadores o motores (entre muchos otros) con la intención de programar algún tipo de comportamiento.

Todo esto se consigue por medio de esa microcontroladora que se mencionaba antes, la cual tiene el poder de control sobre un conjunto de pines. ¿Qué son esos pines? Son un elemento fundamental en una placa Arduino y son de dos tipos: de entrada y de salida. Los pines de entrada son un elemento de hardware de la placa que se pueden alimentar con un voltaje. Más tarde, por medio de programación, se puede leer ese valor y hacer lo que te apetezca… pero vamos poco a poco.

Por su parte, los pines de salida hacen lo contrario. Tienen un nivel de voltaje que se puede escoger con un poco de programación. Además, la propia placa tiene otros pines que hacen cosas fijas y más concretas, de modo que no se pueden programar. Un ejemplo de estos pines son los que dan un valor de tensión concreto todo el tiempo, que suele ser de 5 V, 3.3 V ó de 0 V, este último utilizado como referencia, masa o tierra de los circuitos.

Cabe destacar que los pines pueden ser digitales, en caso de que solo puedan distinguir entre nivel de voltaje bajo y alto o analógicos, en caso de que puedan distinguir un rango de valores mayor entre el nivel bajo y el alto (por ejemplo, existen pines aue distinguen entre 1024 niveles de tensión diferentes). Además, en ocasiones estos pines se pueden programar para que sean de entrada o de salida, pero otras veces no se pueden programar y tienen un comportamiento fijo e inmutable, por tanto.

Eso de la microcontroladora y los pines está muy bien… pero explícame para qué sirve

Empecemos con un ejemplo muy sencillo. Imagínate que queremos programar un código para que un LED se apague y se encienda de forma cíclica de forma indefinida. Pues con Arduino es muy fácil de programar. Simplemente diseñas un circuito muy básico con un LED, una resistencia y unos cables, montaje que puedes hacer de forma muy inmediata sobre una placa de prototipos. Conectas el LED con un pin de salida determinado, y cierras el circuito uniéndolo con un pin de tierra, sin olvidar la resistencia para proteger al LED y que no se queme.

Una vez montado bien el circuito, por medio de programación puedes hacer algo como «Arduino, ponme 5 V en el pin de salida X durante 2 segundos, luego 0 V en ese mismo pin durante otros 2 segundos y así sucesivamente». Ya que ese pin está unido a un LED, si el circuito está bien construido y todos los componente se encuentran en buen estado, la luz se encenderá y se apagará de forma intermitente e indefinida, hasta que desconectemos la placa de la corriente. A continuación, tienes un ejemplo de lo que se puede hacer con LEDs utilizando la placa Arduino.

Pero, ¿de verdad es útil para el mundo real?

El ejemplo del LED es muy básico, pero Arduino te permite hacer cosas tan complejas como te puedas imaginar. En domótica, de lo cual hablábamos antes, es muy útil porque sus pines son útiles como señal de control para manejar de forma automatizada ciertos elementos. Por ejemplo, un circuito muy sencillo podría constar de un sensor de luz como entrada y el motor de una persiana como salida. Con una placa Arduino, se conecta el sensor a un pin de entraday el motor a un pin de salida.

De esta forma. con un código de programación podrías hacer algo muy sencillo como «si la lectura del sensor de luz sobrepasa un cierto umbral, haz girar el motor para abrir la persiana. Si, por el contrario, la luminosidad queda por debajo del umbral, haz girar el motor para el cierre de la persiana». Como bien hemos dicho, esto se puede hacer todo lo complejo que quieras.

¿Algo más que añadir?

El éxito de Arduino ha hecho que se hayan desarrollado numerosas versiones distintas de placas y expansiones. Hoy en día, es muy sencillo intercomunicar unas placas con otras, ampliar el número de pines con ciertos accesorios e incluso darle más funcionalidades útiles al sistema, ya que existen accesorios para poder comunicar las placas con otros dispositivos por medio de Wi-Fi, Bluetooth o simplemente conexión Ethernet por si quieres utilizar Internet cableado.

Gracias a estas expansiones podrás hacer miles de cosas de forma remota. Imagínate poder gestionar un sistema de calefacción con una placa Arduino, añadirle una expansión con Wi-Fi o Ethernet y conocer la temperatura ambiente de una estancia desde tu móvil en cualquier parte del mundo o, incluso, poder controlar esa misma temperatura a distancia. Incluso, podrías decidir encender o apagar la calefacción, sin estar físicamente en ese lugar. Como puedes ver, la magnitud de lo que puedes hacer con Arduino es gigantesca.

Por último, también es digno destacar que el precio no supone un problema. Hoy en día, aprender a manejar una placa Arduino es muy barato, ya que puedes encontrar kits de iniciación por precios muy razonables con una enorme cantidad de componentes electrónicos que te servirán para crear tus primeros circuitos. Sin duda, estamos en un gran momento para los que quieren ponerse a aprender Arduino, porque por un precio muy asequible podrán adquirir algunas cualidades que le darán una ventaja considerable en el mercado laboral.

¿Qué ventajas me aporta aprender Arduino?

  • ✔ Si solo buscas pasar el rato, puede ser un pasatiempo bastante entretenido, en caso de que te guste jugar un poco con la electrónica.
  • ✔ En un sentido laboral, puede abrirte muchas puertas, ya que Arduino tiene importancia en entornos como la robótica, la domótica y el internet de las cosas.
  • ✔ El aprendizaje de una plataforma como Arduino te puede enseñar a conocer el funcionamiento de sistemas más complejos como las unidades electrónicas de los electrodomésticos, los aviones, los trenes, los barcos o los coches. Por tanto, si quieres trabajar desarrollando algo de ese estilo, comenzar con Arduino es, sin duda, la mejor de las opciones.
  • ✔ Es un hardware muy modular, de tal forma que unas placas se pueden combinar con otras y diseñar sistemas muy complejos. En otras palabras, con unas placas muy baratas y sencillas, podrás hacer proyectos de lo más complejos, tanto si quieres desarrollar algo por tu cuenta como si deseas trabajar en el proyecto de alguien más.
  • ✔ Relacionado con lo anterior, conocer Arduino te podría ser útil para desarrollar proyectos de domótica, robótica o internet de las cosas con lo que podrías incluso crear un negocio donde ofertes soluciones muy personalizadas para tus clientes.

¿Qué cosas aprenderé en un curso de Arduino?

En un curso de Arduino podrás aprender cosas como:

  • ✔ El desarrollo de circuitos electrónicos programables.
  • ✔ Aprenderás a crear sistemas de control que interaccionan con el mundo real, leyendo la información por medio de sensores y ejecutando acciones por medio de actuadores.
  • ✔ Adquirirás las nociones básicas sobre cómo utilizar el entorno de programación de Arduino, donde se escribe el código de programación que más tarde se envía al dispositivo.
  • ✔ Conocerás las necesidades fundamentales de los sistemas embebidos, cuya utilidad se orienta sobre todo a propósitos muy específicos.

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