Proyecto de Fin de Carrera de Alfonso Nishikawa

¿Qué es Arduino?

Arduino es una plataforma de prototipado de circuitos, de software libre, basada en hardware y software flexible y fácil de usar. Está destinada a cualquiera que esté interesado en crear entonos u objetos iteractivos.

Arduino puede ser usado para desarrollar objetos interactivos, que reciben las entradas de una serie de conmutadores y sensores, y controlan luces, motores y otras salidas físicas. Los proyectos en Arduino pueden ser autónomos, o pueden comunicarse con software ejecutándose en un ordenador. Las placas pueden ser soldadas a mano o compradas ya montadas. El IDE es software libre y puede ser descargado gratis.

El lenguaje de programación de Arduino es una implementación de Wiring, una plataforma de computación física similar, la cual a su vez está basada en el entorno de programación multimedia Processing. Para los que ya conocen C/C++ es algo sencillo.

Hardware

El hardware utilizado por Arduino depende del modelo:

El arduino utilizado es el Duemilanove con el microcontrolador ATmega328, cuyas principales características explotadas por el arduino son:

• Microcontrolador de 8 bits a 16 Mhz
• 32KB de memoria flash de programa
• 1KB de memoria EEPROM
• 2KB de memoria SRAM interna
• 2 timer/counters de 8 bits
• 1 timer/counter de 16 bits
• 6 salidas PWM (también funcionan como entrada/salida digital)
• 6 entradas analógicas de 10 bits
• 6 entradas/salidas digitales
• USART serie programable(usado para el USB)
• Interfaz serie SPI
• Interfaz serie I2C orientada a bytes
• Watchdog

Los diseños de referencia para el montaje de Arduino están disponibles bajo la licencia Creative Commons.

Shields

Los shields (escudos, en castellano), son placas que se conectan encima de la placa de arduino y que extienden su funcionalidad, como por ejemplo controlar dispositivos, adquirir datos, etc… Pueden estar preparados para ser apilados de manera que se pueden conectar varios distintos.

La filosofía es la misma que la del arduino: fácil de montar y barato de producir.

Algunos de los shields que se pueden encontrar a la venta son:

Mods

Existen arduinos modificados que son considerados oficiales, que disponen de alguna característica especial que lo hace interesante por encima de un arduino genérico. En concreto, se puede encontrar en distintas páginas de venta de arduino y se dispone de la documentación en línea de los siguientes arduinos:

Nano

Arduino montado en una placa compacta que se puede conectar directamente a una placa de prototipos. Se conecta al ordenador mediante un cable USB Mini-B.

Bluetooth

También conocido como Arduino BT, contiene un módulo de bluetooth que le permite comunicarse y ser programado sin hilos. Es compatible con los shields de Arduino.

Lilypad

Curioso arduino con forma de flor, está diseñado para ser cosido en prendas de vestir (bastante utilizado en manualidades). Necesita sólo de 1 pila de 1,5V y además es lavable.

Fio

Arduino bastante compacto, está diseñado para aplicaciones wireless. Posee una conexión para alimentación mediante una batería de litio y un socket para XBee.

Mini

Arduino reducido a la mínima expresión para cuando es necesario reducir espacio. La diferencia frente al Nano es que el Mini carece de controlador de USB, botón de reset, LEDs indicadores, conexión ICSP, además de estar restringido al microcontrolador ATmega168.

Pro

La placa Pro está diseñada para usuarios avanzados que desean realizar un montaje permanente en un proyecto. La característica es que no trae soldados pines de conexión de manera que permite soldarle los conectores deseados. Es compatible con los shields.

Pro Mini

Es similar al Mini (aunque incorpora un botón de reset), pero con la filosofía del Pro: no traer pines de conexión ya soldados para que se pueda integrar fácilmente de manera permanente en otros proyectos.

Serial

Una placa básica que utiliza la interfaz RS232 para la programación y comunicación. Es fácil de montar, incluso como ejercicio de aprendizaje.

Serial Single Sided

Diseño especial para ser montado completamente a mano. Si no es posible conseguir un arduino, ya montado ni la placa, se dispone de los diagramas para grabar la placa PCB y soldar todo a mano.

Alternativas a Arduino

Arduino no es la única plataforma basada en microcontroladores. Hay diversas opciones en función de las necesidades y las restricciones. Unos de los objetivos de Arduino es ser una alternativa barata y fácil frente a plataformas que ya existen, sin olvidar que es una plataforma libre y que existe una comunidad detrás de ella que aporta ideas, soluciones prefabricadas y soporte gratuito (en la medida de lo posible).

Wiring

Arduino es una plataforma basada en Wiring. Wiring sin embargo es más caro aunque posee más potencia. Al menos lo era hasta que arduino lanzó la versión Mega. Actualmente arduino es una plataforma más atractiva por la comunidad que tiene detrás.

Microcontroladores ZX

Los microcontroladores ZX basados en AVR están dirigidos a apliaciones embebidas, automatismo, control industrial y robótica. Son más caros, por norma general, que arduino, aunque hay versiones baratas. Se programa en ZBasic, un lenguaje parecido al Visual Basic, y se ejecutan en una maquina virtual preinstalada en la memoria flash al comprar el microcontrolador.

iRX2.2

Placa basada en el microcontrolador PIC16F84A, de baja potencia y coste, está diseñado para utilizar con prototipos.

CUI32

Una de las alternativas a arduino utilizando un PIC. En este caso es una placa con un microcontrolador de 32 bits muy potente, a precio más asequible que el arduino.

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Software

Para programar para arduino simplemente hay que descargarse el IDE oficial (http://arduino.cc/en/Main/Software), que es gratuito.