Arduino es una plataforma de desarrollo de hardware libre que permite a los usuarios crear proyectos interactivos con una amplia variedad de componentes electrónicos. Desde su lanzamiento en 2005, ha sido utilizado por personas de todo el mundo para crear proyectos en campos como la robótica, la domótica y la creación de juguetes interactivos. Aprender Arduino con esta guía para principiantes será sencillo, exploraremos cómo aprender desde cero y los mejores recursos disponibles para ayudarlo en su camino.
¿Qué es Arduino?
Arduino es una placa de desarrollo basada en un microcontrolador ATMega328. La placa es alimentada por una conexión USB o alimentación de corriente continua y puede ser programada mediante un entorno de desarrollo integrado (IDE) basado en Processing. Arduino se utiliza para crear proyectos interactivos con componentes electrónicos, como sensores, actuadores y pantallas.
¿Por qué Aprender Arduino en esta guía para principiantes?
Hay muchas razones por las que vale la pena aprender Arduino. En primer lugar, es una plataforma accesible y fácil de usar que permite a los usuarios crear proyectos interactivos sin tener que conocer profundamente la electrónica. Además, la comunidad de Arduino es muy activa y existe una gran cantidad de recursos en línea disponibles para ayudarlo a resolver problemas y aprender nuevas habilidades.
Para tener una idea general de como empezar, en esta entrada no nos vamos a centrar en contenido específico sino a tener una visión más amplia.
Aprenderemos los conocimientos básicos que son necesarios para desemvolvernos y los recursos que podemos utilizar.
Antes de empezar, a continuación vamos a repasar algunos términos y conceptos importantes.
Glosario de términos para empezar a utilizar Arduino.
Herramientas para empezar a trabajar:
PC: Necesitamos un ordenador para instalar el entorno de trabajo para programar en Arduino. Desde el ordenador, vamos a instalar programas que nos van a permitir ejecutar un código de programación.
Cable de comunicación USB:Otro elemento fundamental para intercambiar información desde nuestro ordenador a la placa Arduino es un cable de conexión USB.
Software de programación: Para crear el código de programación, y poder comunicarnos con nuestra placa electrónica, Arduino dispone de un entorno de desarrollo integrado (IDE) compatible con diversos sistemas operativos como Windows, MAC o Linux.
Programar un Arduino:
En esta sección, vamos a entender los conceptos básicos de un lenguaje de programación.
Lo primero que necesitamos es abrir un entorno de desarrollo como Arduino IDE. Esta plataforma nos permite crear código en los lenguajes C y C++.
Un programa, empieza por dos funciones principales:
- SetUp(): en esta parte del código, se indica la configuración inicial de la placa electrónica, como por ejemplo, las entradas y salidas digitales que vamos a utilizar.
Esta función se ejecuta una vez, en cuando se enciende la placa electrónica. - Loop():esta función se ejecuta después del setup, pero continua ejecutandose continuamente.
Ejemplo:
Setup:
Inicio del programa
Voy a utilizar la salida digital número 2 y la salida digital número 3 para encender una luz azul (salida 2) o una luz roja (salida 3).
En la entrada analógica número 2, voy a leer el valor de un sensor de Luz.
Loop():
Una vez ejecutado el setup, ya se que salidas y entradas vamos autilizar.
El funcionamiento del programa será:
Si el valor del sensor de luz analógico esta entre un rango inferior, activar la salida 2, pero si el valor está en un rango superior, activar la salida 3.
Fin del programa.
De forma similar a la que una persona entiende este texto, un lenguaje de programación permite comunicarnos con una placa electrónica como Arduino y decirle que debe activar o desactivar dependiendo de los componentes electrónicos que conectamos y donde los conectamos.
Ahora vamos a ver la sintaxis que debemos utilizar para escribir un lenguiaje de programación como C o C++.
Funciones.
Funciones. Son utilizadas para realizar una determinada tarea concreta, como por ejemplo, activar o desactivar una salida digital que pueda encender o apargar un LED.
- pinMode – establece el modo de uso de cada pin de entrada o salida.
- analogRead – lee un voltaje analógico de un pin de entrada analógica.
- analogWrite – escribe un voltaje analógico a un pin de salida analógica.
- digitalRead – lee el valor de un pin de entrada digital.
- digitalWrite – establece el valor de un pin de salida digital para alta o baja.
- Serial.print – datos grabados en el puerto serie como texto ASCII legible.
Librerías Arduino
Las librerías son conjuntos de funciones que permiten controlar distintos dispositivos. Estas son algunas de las librerías más utilizadas:
- LCD
- SD
- Robot_control
- Ethernet
- Wi-Fi
- Bluetooth
- Stepper
- Servo
- EEPROM
- Software Serial
Código fuente
Es el conjunto de líneas de texto que forman un programa. Las líneas de texto indican cómo se debe ejecutar dicho programa y lo que tiene que hacer.
El código fuente se escribe en un lenguaje específico de programación que tiene que ser traducido al lenguaje que entiende el ordenador.
Sentencia
Una sentencia es cada una de las líneas del código fuente.
Lenguaje de programación
Lenguaje formal utilizado por los ingenieros de software para escribir programas. Mediante el lenguaje de programación se indican todas las sentencias que debe de ejecutar el programa.
Compilar
Proceso de traducir el código fuente al lenguaje que entiende el ordenador.
Lenguaje máquina
Lenguaje que entiende el ordenador y al que es compilado el código fuente.
Bucle
Sentencia específica que se repite durante un tiempo. El número de repeticiones puede ir en función de diversos factores, pero están indicados en la propia sentencia en la que se define el bucle.
Constante
Una constante es un valor que no cambia en toda la ejecución del programa. Para crear constantes en el código fuente se utilizan sentencias específicas.
Variable
Una variable es un valor que cambia durante la ejecución del programa. Para crear variables en el código fuente se utilizan sentencias específicas.
Librería
Conjunto de funcionalidades que se incluyen en los programas y que no son desarrolladas en él ya que pertenecen a otras aplicaciones.
Interfaz
Elemento software que sirve para comunicar dos elementos entre sí mediante el conjunto de operaciones que define.
Pin
Cada una de las entradas o salidas que tiene la placa de Arduino. Un pin puede configurarse como entrada o como salida y es donde conectaremos los componentes para interactuar con ellos. La placa de Arduino tiene diferentes tipos de pines: digitales, analógicos, etc.
Salida
Proceso de enviar datos desde la placa de Arduino a los componentes del circuito electrónico.
Entrada
Proceso de recibir datos desde los componentes del circuito electrónico a la placa de Arduino.
Prototipo
Es el resultado de realizar un proceso de prototipado. El proceso consiste en la construcción rápida del objetivo a conseguir sin tener un conocimiento profundo de todas las fases del proceso.
Hardware
Conjunto de elementos físicos o materiales que constituyen un ordenador o un sistema informático.
Software
Conjunto de programas y procesos que permiten al ordenador la realización de determinadas tareas.
Procesador
Elemento de la CPU que interpreta las instrucciones y procesa los datos de los programas.
Circuito
Conjunto de componentes que forman una red eléctrica cerrada.
Circuito Integrado
Estructura de pequeñas dimensiones sobre la que se fabrican circuitos electrónicos y que contiene todos los elementos que componen el circuito.
Microprocesador
Procesador de muy pequeñas dimensiones en el que todos los elementos de la CPU están agrupados en un solo circuito integrado.
Una vez tenemos el programa de Arduino IDE, podemos crear código con diferentes funciones o librerías.
Una vez tenemos que el código de programación, le enviamos la información a nuestro Arduino a través del cable USB y Arduino comenzará a ejecutar el programar.
El entorno de programación de Arduino IDE, nos permite comunicarnos crear un código en un lenguaje de programación que entiende Arduino y podemos configurar el funcionamiento concreto que necesitamos.
Gracias a esta versatilidad, podemos utilizar una placa Arduino para diferentes usos. Simplemente, tendremos que reescribir el código para el funcionamiento que necesitamos.
Por esta razón, Arduino se ha posicionado en múltiples sectores como la educación.
La sintaxis del lenguaje de programación es importante, ya que al igual que una falta de ortografía puede dar lugar a equivocación, en el lenguaje de programación ocurre lo mismo.
Los programas, deben de cumplir con unas normas de sintaxis que permiten por una aprte, facilitar la comprensión del programador, y por otra aprte, ejecutar las instrucciones correctamente en la placa electrónica.
Los Mejores Recursos
Hay muchos recursos disponibles para aprender Arduino, desde tutoriales en línea hasta cursos presenciales. Aquí presentamos algunos de los mejores:
Tutoriales en línea
Hay una gran cantidad de tutoriales en línea gratuitos disponibles para aprender Arduino. Algunos de los mejores sitios incluyen el sitio web oficial de Arduino, Instructables y YouTube. Estos tutoriales abarcan desde conceptos básicos hasta proyectos avanzados y están disponibles en una amplia variedad de idiomas.
Cursos presenciales
Si prefiere un aprendizaje presencial, puede considerar la inscripción en un curso de Arduino. Estos cursos se ofrecen en una amplia variedad de instituciones, incluyendo escuelas técnicas, colegios comunitarios y universidades. También puede buscar talleres y eventos de Arduino en su área local.
Comunidades en línea
La comunidad de Arduino es muy activa y hay muchos foros en línea y grupos de Facebook donde puede hacer preguntas y compartir su trabajo con otros entusiastas de Arduino. Estas comunidades también son un buen lugar para encontrar proyectos e inspiración para su propio trabajo.
Libros
Hay muchos libros disponibles sobre Arduino, desde manuales para principiantes hasta libros más avanzados que profundizan en temas específicos. Algunos de los libros más populares incluyen «Getting Started with Arduino» de Massimo Banzi y «Arduino Projects for Dummies» de Brock Craft.
Proyectos para Practicar Arduino
Una vez que haya aprendido los conceptos básicos de Arduino, es importante practicar sus habilidades para fortalecer su comprensión. Aquí hay algunos proyectos para ayudarlo a comenzar:
- Crear un sistema de iluminación intermitente controlado por un botón
- Hacer un seguidor de línea con un sensor de luz
- Crear un sistema de regadera automatizado con un sensor de humedad del suelo
- Hacer un juego de memoria con pulsadores y una pantalla LCD
En conclusión, aprender Arduino en esta guía para principiantes es una excelente manera de desarrollar habilidades en electrónica y programación. Con la amplia variedad de recursos disponibles, desde tutoriales en línea hasta cursos presenciales, nunca ha sido más fácil comenzar. Además, la comunidad de Arduino es muy activa y es un buen lugar para encontrar proyectos e inspiración. ¡Buena suerte en su camino hacia el aprendizaje de Arduino!
