¿Qué es Arduino y para qué sirve?

Arduino original.

Arduino es tanto una plataforma electrónica de código abierto como una compañía de desarrollo de software y hardware libres. Los productos que vende la compañía se distribuyen bajo las licencias GPL y LGPL. Bajo estas licencias Arduino permite la manufactura de las placas Arduino y la distribución del software por cualquier individuo. Aunque se debe destacar que la palabra Arduino y los logotipos son una marca comercial protegida.

Las placas Arduino están disponibles comercialmente en forma de placas ensambladas o también en forma de kits. La mayoría de las placas tienen un microcontrolador Atmel de 8 bits siendo el modelo más común el ATMEGA328P. Cada microcontrolador consta de diversas cantidades de memoria flash, pines y funciones. Estos además pueden programarse para realizar diversas tareas.

Chip ATMEGA328P.

Las placas utilizan pines hembra de una o dos hileras que facilitan las conexiones e incorporación en otros circuitos, como sensores, motores, luces, etc. Esta versatilidad las hace ideal para aplicaciones IoT, wearables, impresión 3D y entornos integrados.

Partes de Arduino.

Algunas de sus partes fundamentales son las siguientes:

  • Microcontrolador: este es el cerebro de un Arduino y es el componente en el que cargamos los programas. Piense en ello como una pequeña computadora, diseñada para ejecutar sólo un número específico de cosas.

  • Puerto USB: se utiliza para conectar su placa Arduino a una computadora.

  • Pines digitales: pines que utilizan lógica digital (BAJO/ALTO). Comúnmente utilizado para interruptores y para encender/apagar un LED.

  • Pines analógicos: Estos pines que pueden leer valores analógicos con una resolución de 10 a 16 bits en dependencia de la placa. analogRead()

  • Pines de 5 V y 3,3 V: Estos pines se utilizan para alimentar componentes externos con 5 V o 3.3 V respectivamente.

  • GND: Se utiliza para completar un circuito, también se le conoce como común o tierra.

  • VIN: Es una entrada de voltaje, donde se puede conectar una fuente de alimentación externa.

Dependiendo de la placa Arduino encontrarás muchos más componentes. Los elementos enumerados anteriormente generalmente se encuentran en cualquier placa Arduino.

Arduino IDE

Para la programación del microcontrolador en en un hardware de Arduino es posible utilizar varios compiladores y lenguajes de programación. Uno de los más utilizado es el entorno de desarrollo integrado (IDE) de Arduino. Esta es una aplicación multiplataforma (para Windows, macOS, Linux ) que está escrita en Java.

El IDE de Arduino admite los lenguajes C y C ++ utilizando reglas especiales de estructuración de códigos. El código escrito por el usuario solo requiere dos funciones básicas. Una para iniciar el boceto llamada setup() y otra para el ciclo principal del programa llamada loop().​

Un programa que se puede ejecutar en nuestra placa sin necesidad de configurar nada, es el que hace parpadear el LED de la placa. La mayoría de las placas Arduino contienen un LED y una resistencia limitadora de corriente conectada entre el pin 13. Esto permite que solamente configurando este pin 13 como salida podamos encender o apagar este LED. En el siguiente código vemos como configurar el pin 13 como salida dentro de la función setup() y luego en la función loop() lo encendemos colocando un voltaje alto en este pin con la función digitalWrite() seguido de una demora para luego apagar el LED aplicando un voltaje bajo en el mismo. Esto se repetirá indefinidamente mientras tengamos el Arduino energizado provocando que el LED de la placa se encienda y apague periódicamente.

 1const int LED_PIN = 13;             // Número de pin del LED
 2
 3void setup() {
 4    pinMode(LED_PIN, OUTPUT);       // Se configura el pin 13 para que sea una salida digital.
 5}
 6
 7void loop() {
 8    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);    // Encendemos el LED.
 9    delay(1000);                    // Esperamos 1 segundo (1000 milisegundos).
10    digitalWrite(LED_PIN, LOW);     // Apagamos el LED.
11    delay(1000);                    // Esperamos 1 segundo 
12}

Características clave de Arduino

A modo de resumen, la plataforma de Arduino se puede describir utilizando los siguientes características claves:

  • Hardware y Código Abierto: El hardware y el software de Arduino son de código abierto, lo que significa que el diseño y el código fuente están disponibles para que cualquiera pueda estudiar, modificar y compartir.

  • Entorno de Desarrollo (IDE): Arduino proporciona un entorno de desarrollo fácil de usar que simplifica la escritura, carga y depuración de código en las placas Arduino.

  • Versatilidad: Puede utilizarse para una amplia variedad de proyectos, desde simples experimentos hasta sistemas más complejos e interactivos.

  • Comunidad Activa: Arduino cuenta con una gran comunidad de usuarios y desarrolladores que comparten conocimientos, proyectos y colaboran en el desarrollo de nuevas ideas.

  • Amplia Variedad de Placas: Existen diferentes modelos de placas Arduino, cada una con sus propias características y capacidades. Algunas de las placas más conocidas incluyen Arduino Uno, Arduino Mega, Arduino Nano, y muchas más.

  • Extensibilidad: Puedes agregar módulos y shields (placas de expansión) para añadir funcionalidades específicas a tu proyecto sin tener que diseñar todo desde cero.

Arduino se ha convertido en una herramienta popular para entusiastas, estudiantes y profesionales que desean explorar la electrónica y la programación de manera accesible. Además, la simplicidad y la flexibilidad de Arduino lo hacen ideal para proyectos educativos, prototipos y desarrollos de productos.