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Qué es Arduino, cómo funciona y qué puedes hacer con uno

 

Hoy vamos a explicar qué es exactamente el proyecto Arduino, así como las principales características que lo definen. Se trata de uno de los tipos de las placas más populares del mundo maker, pero que a diferencia de la Raspberry Pi no cuenta con un único modelo, sino que ofrece unas bases de hardware abierto para que otros fabricantes puedan crear sus propias placas.

Para ello, vamos a empezar explicando qué es Arduino, hablando de su concepto, lo que hace diferente al proyecto, y lo que se quiere conseguir con él. Después pasaremos a entrar en cómo funcionan estas placas, para terminar enseñando unos cuantos ejemplos de los proyectos que pueden realizarse con ellas.

Qué es Arduino

Arduino es una plataforma de creación de electrónica de código abierto, la cual está basada en hardware y software libre, flexible y fácil de utilizar para los creadores y desarrolladores. Esta plataforma permite crear diferentes tipos de microordenadores de una sola placa a los que la comunidad de creadores puede darles diferentes tipos de uso.

Para poder entender este concepto, primero vas a tener que entender los conceptos de hardware libre y el software libre. El hardware libre son los dispositivos cuyas especificaciones y diagramas son de acceso público, de manera que cualquiera puede replicarlos. Esto quiere decir que Arduino ofrece las bases para que cualquier otra persona o empresa pueda crear sus propias placas, pudiendo ser diferentes entre ellas pero igualmente funcionales al partir de la misma base.

El software libre son los programas informáticos cuyo código es accesible por cualquiera para que quien quiera pueda utilizarlo y modificarlo. Arduino ofrece la plataforma Arduino IDE (Entorno de Desarrollo Integrado), que es un entorno de programación con el que cualquiera puede crear aplicaciones para las placas Arduino, de manera que se les puede dar todo tipo de utilidades.

El proyecto nació en 2003, cuando varios estudiantes del Instituto de Diseño Interactivo de Ivrea, Italia, con el fin de facilitar el acceso y uso de la electrónico y programación. Lo hicieron para que los estudiantes de electrónica tuviesen una alternativa más económica a las populares BASIC Stamp, unas placas que por aquel entonces valían más de cien dólares, y que no todos se podían permitir

El resultado fue Arduino, una placa con todos los elementos necesarios para conectar periféricos a las entradas y salidas de un microcontrolador, y que puede ser programada tanto en Windows como macOS y GNU/Linux. Un proyecto que promueve la filosofía 'learning by doing', que viene a querer decir que la mejor manera de aprender es cacharreando.

Cómo funciona Arduino

El Arduino es una placa basada en un microcontrolador ATMEL. Los microcontroladores son circuitos integrados en los que se pueden grabar instrucciones, las cuales las escribes con el lenguaje de programación que puedes utilizar en el entorno Arduino IDE. Estas instrucciones permiten crear programas que interactúan con los circuitos de la placa.

El microcontrolador de Arduino posee lo que se llama una interfaz de entrada, que es una conexión en la que podemos conectar en la placa diferentes tipos de periféricos. La información de estos periféricos que conectes se trasladará al microcontrolador, el cual se encargará de procesar los datos que le lleguen a través de ellos.

El tipo de periféricos que puedas utilizar para enviar datos al microcontrolador depende en gran medida de qué uso le estés pensando dar. Pueden ser cámaras para obtener imágenes, teclados para introducir datos, o diferentes tipos de sensores.

También cuenta con una interfaz de salida, que es la que se encarga de llevar la información que se ha procesado en el Arduino a otros periféricos. Estos periféricos pueden ser pantallas o altavoces en los que reproducir los datos procesados, pero también pueden ser otras placas o controladores.

Qué podemos hacer con uno

Robot bípedo con Arduino

Para crear un robot bípedo que ande, salude y baile se necesita, además de una placa Arduino, los siguientes materiales: cuatro servomotores, una batería, cartón y varios cables. El primer paso es crear la estructura del robot con cartón para después realizar el montaje de los servomotores y el esquema de conexiones. A partir de aquí lo programan utilizando diferentes códigos para que el robot se mueva.  

Ruleta de números aleatorios

Al crear una ruleta de la suerte con una placa Arduino, esta girará señalando números al azar. Para realizar este proyecto se necesita un motor, una protoboard o placa de pruebas, palos de helado y varios cables que se conectan a la placa Arduino. Una vez montada y programados los códigos, los estudiantes logran cada vez que accionan la ruleta que la flecha al girar caiga en un número diferente.

Proyecto semáforo

La particularidad de este proyecto basado en Arduino es que el alumnado programa un semáforo usando S4A: este lenguaje de programación es una versión modificada de Scratch. Dividido en lecciones, primero les muestra los conceptos básicos que necesitan conocer para luego montar en la placa de prototipado los diferentes elementos y, finalmente, programarlos. Los componentes que se necesitan son: una placa de prototipado, una placa Arduino UNO, un cable USB, tres resistencias de 220 ohmios, tres diodos LED (amarillo, rojo y verde), y cuatro latiguillos o cables.

Recursos Adicionales

Para obtener más información y recursos sobre proyectos con Arduino, puedes consultar los siguientes enlaces:

1. Arduino Official Website: www.arduino.cc
2. Arduino Project Hub: Arduino Project Hub
3. Instructables Arduino Projects: Instructables Arduino