Que es y como funciona Arduino

¿Qué es y como funciona Arduino?

Carlos Yañez

26-07-2021

Hablar de Arduino es hablar de robótica y con Arduino podemos iniciarnos en la robótica de forma fácil y económica.

Espero que con la lectura del post de hoy todas las dudas que podáis tener en referencia a Arduino queden disipadas y os enganchéis a esta plataforma que tantas posibilidades tiene para mentes inquietas y creativas.

¿Qué es Arduino?

Si tenemos que definir de forma concisa lo que es una placa Arduino, diremos que se trata de una placa con un microcontrolador programable y con diferentes elementos para poder conectar periféricos a puertos de entrada y salida.

De forma más amplia, podemos decir que Arduino es una familia de placas, pues existen diferentes modelos. Su principal característica es que es totalmente libre y fácil de usar. Además, incluye un software o entorno de desarrollo gratuito que utiliza un lenguaje similar a C o Java para poder programar el microcontrolador. Es lo que se conoce como IDE de Arduino y que permite que hablemos de la plataforma de desarrollo Arduino mediante la cual podemos iniciarnos en el mundo de la robótica.

El entorno de desarrollo o IDE incluye diversos ejemplos que nos pueden servir de punto de partida para realizar nuestros propios proyectos, siendo además multiplaforma pues está disponible para Windows, Linux e iOS.

Hemos comentado que hay una familia de placas porque al ser libre, uno mismo la puede montar incorporando los elementos o puertos que quiera, aunque lo lógico y dado su bajo precio es adquirir alguno de los modelos estándar que se venden, tanto de Arduino como de otros fabricantes.

¿Por qué surge Arduino?

Seguramente os podéis preguntar de dónde surge y porque la plataforma Arduino. Pues bien, su origen viene de la necesidad de disponer de un entorno económico para realizar proyectos por parte de estudiantes o aficionados a la robótica.

Antes de Arduino, las placas para realizar estos proyectos usaban microcontroladores con costes superiores a los 100 €. Ante esta situación, Massimo Banzi y Hernando Barragán decidieron desarrollar una plataforma económica para estas necesidades.

Lo lograron y hoy podemos disponer de una placa Arduino por menos incluso de 10 € en función de la placa o kit que deseemos.

¿Cómo funciona Arduino?

Ya sabemos qué es Arduino, pero necesitamos explicar cómo funciona un sistema sobre Arduino.

Recordemos que disponemos de un entorno de desarrollo sobre el que podremos programar el microcontrolador y que nos permitirá cargar el programa en él a través de la misma plataforma de desarrollo.

El funcionamiento de un sistema Arduino se basa en tres pilares:

Por un lado, tenemos una interfaz de entrada que se corresponderá con los diferentes periféricos o sensores que conectemos a los puertos que dispone la placa Arduino.

Existen infinidad de periféricos o sensores que podemos usa y encontrar en el mercado y que nos permitirán desarrollar diversos proyectos.

El segundo paso es tratar las entradas generadas y de eso se va a encargar el microcontrolador con la programación que hagamos de este. Para programar el microcontrolador usaremos el entorno de desarrollo de Arduino.

Este entorno y el lenguaje de programación usado es bastante intuitivo y cualquier persona sin conocimientos técnicos elevados es capaz de poder desarrollar un programa en muy poco tiempo.

A través del puerto USB de la placa Arduino, traspasaremos la programación al microcontrolador. El programa gestionará las entradas para proporcionar las salidas que queramos.

Aquí es donde entra el tercer pilar, la interfaz de salida. Una vez procesada la entrada en base a la programación del microcontrolador, se producirá una salida.

De la misma forma que tenemos sensores o periféricos de entrada podemos conectar diversos periféricos de salida como displays, altavoces, etc.…

Si no hemos entendido cómo funciona veamos este símil. Tenemos un teclado conectado a un ordenador y un monitor.

El teclado al pulsar una tecla produce una escritura en pantalla. Es decir, el teclado sería el sensor o periférico de entrada, el PC la placa Arduino y el monitor el periférico de salida.

¿Qué podemos hacer con la plataforma Arduino?

La placa Arduino se suele usar fundamentalmente de dos formas.

La primera consiste en usarla como un microcontrolador, siguiendo la pauta que hemos indicado en el apartado anterior. Es decir, la placa tiene conectados periféricos de entrada, tiene un programa cargado y tiene periféricos de salida.

La reacción de un periférico de entrada provoca la ejecución de una salida en función de la programación del microcontrolador.

Otra opción es usar la placa para proyectos con mayor complejidad.  En estos casos la placa Arduino se conecta con una serie de sensores como entrada y la salida se conecta a un ordenador u otro dispositivo capaz de ejecutar tareas complejas.

En ambos casos, la placa Arduino tiene un programa cargado que ejecuta una salida.

Ejemplos de aplicaciones con Arduino con alarmas, controles de temperatura, mandos a distancia, velocímetros, brazos mecánicos, …

Cómo iniciarse en Arduino

La ventaja de Arduino es que tiene un coste muy bajo y podemos encontrar multitud de tutoriales y programas en Internet.

La mejor forma de iniciarse es comprar alguno de los kits que se pueden encontrar en Amazon y con algún tutorial empezar a realizar cosas.

Aprender a usar la placa no es nada complejo y posiblemente ese sea el éxito de esta plataforma. Está al alcance de todo el mundo tanto por precio como por sencillez de aprendizaje. Esto a la vez motiva que quien se inicie, cada vez quiera hacer más cosas, pudiendo conseguirse proyectos realmente interesantes.

Confío que después del blog de hoy hayas entendido qué es la plataforma Arduino y se haya empezado a mover en tu interior el gusanillo de aprender a usarla. Yo te animo a hacerlo y estoy seguro de que pasarás grandes momentos programando un robot tu placa Arduino y para ello desde CEAC te podemos ayudar.  

Ya nos contarás tus primeros pinitos en el mundo de la robótica.

 

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Carlos Yañez

Ingeniero Superior de Telecomunicaciones por la UPC. Director de Informática en un Laboratorio de Análisis con implantación nacional. Profesor de los cursos de Electrónica y Técnico en Sistemas Microinformaticos y Redes.

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