Tutorial básico de Arduino para principiantes: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

1. ¿Qué es Arduino?

Arduino es una plataforma para sistemas integrados, basada principalmente en microcontroladores de 8 bits de la familia AVR. La excepción es Arduino Due, que utiliza un núcleo ARM Cortex de 32 bits. En otras palabras, es una placa de circuito impreso con un microcontrolador y sus salidas capaces de operar dispositivos externos, por ejemplo, sensores, controladores de motor, pantallas, etc. Gracias a los conectores goldpin, los módulos se pueden conectar utilizando cables de conexión disponibles públicamente.

La mayoría de las versiones de Arduino no requieren ningún programador externo. Todo lo que necesita hacer es conectarse a su computadora con un cable miniUSB-USB.

Una de las ventajas de la plataforma es su propio entorno gratuito con innumerables bibliotecas, ejemplos, tutoriales para manejar varios tipos de dispositivos externos.

2. ¿Para quién es la plataforma?

Arduino está diseñado tanto para principiantes como para programadores electrónicos avanzados.

La persona que inicie la aventura con este tipo de sistema se ahorrará mucho tiempo y nervios a la hora de configurar programadores, comprobar conexiones e instalar controladores. Es bien sabido que es mejor aprender de los ejemplos. Para Arduino, hay muchos de ellos en el sitio web del proyecto y en todo Internet.

A los usuarios más avanzados les gustarán numerosas bibliotecas, ambas predeterminadas (incluidas: EEPROM, Ethernet, Display, Servo, SPI, TWI, WiFi), así como archivos puestos a disposición por productores de módulos electrónicos (por ejemplo, nuestro proveedor, Pololu).

Ejemplo:

La compatibilidad con la popular pantalla LCD de 16x2 se reduce a unas pocas líneas de código simples:

LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2); // incremento de clientes potenciales

lcd. comienzo (16, 2); // Especifique el tipo de visualización de 16 columnas, 2 líneas

lcd.print ("Hola mundo"); // Proporcionar texto para mostrar

El código completo que muestra las palabras "Hola mundo" y el diagrama de conexión de la pantalla se puede encontrar en: Arduino.cc.

3. ¿Qué versión elegir?

La elección de la versión depende del uso previsto del módulo. En nuestra tienda están disponibles:

Paso 1: Arduino Uno R3

Arduino Uno R3

La versión más simple del módulo. En el plato encontrarás:

· Microcontrolador Atmega328 (32kB Flash, SRAM 2kB, velocidad de reloj de 16MHz)

· 14 entradas / salidas digitales - a las que, por ejemplo, se pueden conectar LED, botones, pantallas, etc.

· 6 salidas PWM - por ejemplo, para controlar la velocidad de rotación de los motores, configurar la posición del servo

· 6 entradas analógicas - que permiten operar todo tipo de sensores, transductores con salida analógica

Interfaces de comunicación:

· UART: una de las formas más fáciles de intercambiar datos con una PC

· I2C / TWI - soporte para sensores, circuitos de tiempo

· SPI - comunicación con transductores rápidos o memorias externas

Fuente de alimentación:

· USB o fuente externa (por ejemplo, adaptador de CA)

Arduino Uno es una buena opción para proyectos pequeños y relativamente simples. Puede implementarlo con éxito, por ejemplo, control de motor, controlador de iluminación con interfaz de usuario, pantalla LCD. El módulo también se recomienda a los usuarios que ingresan al mundo de los microcontroladores y sistemas integrados.

Paso 2: Arduino Leonardo

Arduino Leonardo

· Otra versión, en la que podemos encontrar:

· Microcontrolador ATmega32u4 (32kB Flash, 2.5kB SRAM, velocidad de reloj de 16MHz)

· 20 entradas / salidas digitales - a las que, por ejemplo, se pueden conectar LED, botones, pantallas, etc.

· 7 salidas PWM

· 12 entradas analógicas - dos veces más que la versión Uno, significa la posibilidad de conectar más sensores con una salida analógica

Interfaces de comunicación:

· UART: una de las formas más sencillas de intercambiar datos con una PC

· I2C / TWI - soporte para sensores, circuitos de tiempo

· SPI - comunicación con transductores rápidos o memorias externas

· USB: le permite conectar dispositivos informáticos populares

· Fuente de alimentación: USB o fuente externa (por ejemplo, adaptador de CA)

Si nuestro proyecto es utilizar un dispositivo que se conecte a través de una interfaz USB, Arduino Leonardo será la elección perfecta. El sistema tiene un controlador USB integrado, que lo distingue de los demás.

El productor también ofrece versiones con "perfil bajo". La placa no tiene conectores, el usuario puede soldarlos a su propia discreción. Todos los elementos están en carcasas de superficie soldada. La opción es útil cuando nuestro proyecto tiene que procrear en un espacio reducido.

Paso 3: Arduino Mega 2560

Arduino Mega 2560

Versión diseñada para implementar proyectos más extensos. Tiene hasta 54 entradas / salidas digitales, más memoria y más interfaces de comunicación que Arduino UNO y Leonardo. La placa contiene: ATmega2560 de la familia AVR (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb velocidad de reloj 16MHz) 54 entradas / salidas digitales de propósito general 14 salidas PWM 16 entradas analógicas -Interfaces de comunicación: 4 xUART - una de las formas más fáciles de intercambiar datos con un PCI2C / TWI - soporte para sensores, circuitos de tiempo SPI - comunicación con transductores rápidos o memorias externas Fuente de alimentación: USB o fuente externa (por ejemplo, adaptador de CA) El módulo es más caro que las versiones anteriores, pero tiene más opciones. El microcontrolador Atmega2560 tiene una periferia rica y una gran cantidad de memoria. Flash de 256 kB: le permite admitir código extendido, EEPROMU de 4 kB para escribir una gran cantidad de datos.

Paso 4: Arduino Mega ADK

Arduino Mega ADK

Además de las ventajas de Arduino Mega, ADK también tiene la capacidad de conectarse al sistema Android a través de una interfaz USB controlada por el chip MAX34210. La especificación del módulo es similar a Arduino Mega:

· ATmega2560 de la familia AVR (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb velocidad de reloj 16MHz)

· 54 entradas / salidas digitales de uso general

· 14 salidas PWM

· 16 entradas analógicas

Interfaces de comunicación:

· 4 xUART: una de las formas más fáciles de intercambiar datos con una PC

· I2C / TWI - soporte para sensores, circuitos de tiempo

· SPI - comunicación con transductores rápidos o memorias externas

· Fuente de alimentación: USB o fuente externa (por ejemplo, adaptador de CA)

La versión ADK está diseñada para proyectos que utilizan comunicaciones con Android. El controlador USB incorporado también le permite conectar una cámara, un controlador de juegos o un controlador de movimiento.

Paso 5: Arduino Leonardo Ethernet

Arduino Leonardo Ethernet

La principal ventaja del módulo es su fácil conexión a la red. El módulo tiene una toma de red con un controlador Ethernet. También hay una ranura para tarjetas de memoria microSD en la placa. Especificación similar a Arduino Leonardo:

· Microcontrolador Atmega32u4 (32kB Flash, 2.5kB SRAM, · Velocidad de reloj de 16 MHz)

· 20 entradas / salidas digitales - a las que, por ejemplo, se pueden conectar LED, botones, pantallas, etc.

· 7 salidas PWM: por ejemplo, para controlar la velocidad de rotación de los motores, configurar la posición del servo

· 12 entradas analógicas - que permiten operar todo tipo de sensores, transductores con salida analógica

Interfaces de comunicación:

· UART: una de las formas más fáciles de intercambiar datos con una PC

· I2C / TWI - soporte para sensores, circuitos de tiempo

· SPI - comunicación con transductores rápidos o memorias externas

· Energía: fuente externa (por ejemplo, adaptador de CA)

La versión Ethernet está diseñada para proyectos que requieren conexión a la red. La conveniencia también es una ranura para tarjeta microSD integrada, en la que se pueden almacenar más datos que en la memoria del microcontrolador.

Paso 6: Arduino Due

Arduino Due

Gracias a Arduino Due, el usuario puede crear sistemas utilizando el microcontrolador ARM Cortex M3 de 32 bits basado en bibliotecas Arduino. La especificación es la siguiente:

· Voltaje de suministro: 7V a 12V (recomendado), 6V-20V (máximo)

· Mikrokontroler: AT91 SAM3X8E, rdzeń ARM Cortex M3 de 32 bits

· La frecuencia máxima de reloj: 84MHz

· Memoria SRAM: 96 kB Memoria Flash: 512 kB

· Pines E / S: 54

· Canales PWM: 12

· Número de entradas analógicas: 12 (canales convertidores A / D)

· Convertidor D / A (digital-analógico)

· Controlador DMA

· Interfaces seriales: UART, SPI, I2C, CAN, USB

· Depurador JTAG

La placa está dedicada a los usuarios que desean familiarizarse con las últimas soluciones en el mundo de los microcontroladores. Definitivamente tiene más capacidades que las versiones basadas en AVR, ricos circuitos periféricos, incluido un convertidor de digital a analógico.

Además de lo anterior, Arduino también proporciona:

Arduino Zero M0 Pro - 32 bits Cortex M0 - Módulo microcontrolador Atmel ATSAMD21G18 de 32 bits equipado con núcleo ARM Cortex M-0. Tiene 256 KB de memoria Flash, 32 KB de RAM, 14 E / S digitales, 12 canales PWM, 6 entradas analógicas y una salida, e interfaces de comunicación populares. El módulo funciona con 3.3 V.

Arduino Yún - WiFi - Conexión Arduino y sistema Linux. El módulo basado en el sistema ATmega32u4 utilizado en Leonardo le permite programar y controlar de forma inalámbrica el dispositivo a través de la red WiFi y la biblioteca correspondiente. También hay una versión de Arduino Yun PoE, alimentada desde una red Ethernet.

Arduino Micro: un módulo en miniatura basado en Arduino Leonardo, se caracteriza por su pequeño tamaño. Tiene microcontrolador AVR Atmega32U4. Equipado con 20 E / S digitales e interfaces de comunicación populares.

4. Ejemplos de uso

- Arduino y orientación en espacio tridimensional.

Un ejemplo del uso de un giroscopio, acelerómetro y magnetómetro de 3 ejes (sistema MinImu9) para la orientación en el espacio 3D.

- Pantalla Arduino y LCD.

Soporte de pantalla LCD con controlador HD44780 usando el módulo Arduino.

- Control de motor DC usando la plataforma Arduino.

Ejemplo de módulos de manipulación (puentes en H) utilizados para controlar la dirección y la velocidad de los motores de CC.

- Conexión a una red Ethernet

Conexión Arduino con módulo Ethernet ENC28J60.