Introducción a Arduino: lo que necesita saber: 4 pasos (con imágenes)

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

He estado trabajando con Arduino y la electrónica durante muchos años y todavía estoy aprendiendo. En este mundo en constante expansión de microcontroladores, es fácil perderse y correr en círculos tratando de encontrar información.

En este Instructable, te mostraré:

Qué es y qué hace un Arduino.

Por dónde empezar con Arduino.

Cómo encontrar recursos útiles.

Estas son todas las cosas que aprendí a través de la experiencia y son métodos probados y verdaderos para el éxito. No negaré que probablemente hay cientos de tutoriales diferentes para comenzar con Arduino, pero estas son las cosas que encontré más útiles en mis primeros días. Así que síguenos y exploremos el maravilloso mundo de Arduino.

Tenga en cuenta: Algunas de las imágenes en este Instructable son capturas de pantalla. Las imágenes que contienen son propiedad de sus respectivos dueños y pueden estar sujetas a derechos de autor. Los he compilado aquí como periféricos para ayudar en el desarrollo de mi Instructable como un recurso educativo sin fines de lucro, de acuerdo con la doctrina de Uso Justo.

Paso 1: Arduino: ¿Qué es y para qué sirve?

Arduino es una plataforma electrónica de código abierto diseñada para creadores, basada en hardware simple y fácil de usar, y una gama intercambiable de sensores, manipuladores y pantallas. El término, en el sentido más amplio, se usa generalmente para referirse a un gran campo de microcontroladores basados en microchips Atmel.

En términos sencillos, son como computadoras en miniatura simplificadas. Como puede imaginar, este es un campo enorme y en constante expansión, con cientos de variaciones de microcontroladores, configuraciones y equipos de sensores. Aquí, lo he reducido a lo básico.

En este Instructable, repasaré 3 de las placas Arduino más populares (que también son mis favoritas):

El Uno, El nano

y el mega

También repasaré el uso del IDE (el programa que usamos para codificar el Arduino), escudos y sensores.

Para obtener más información sobre tableros específicos, consulte el paso 'Recursos'

Términos y definiciones útiles:

Microcontrolador: cualquier circuito programable basado en un código en bucle de condiciones y retrasos. No debe confundirse con un microprocesador, que se refiere al propio chip de control o una placa mucho más compleja como la RaspberryPi.

Placa: el hardware alrededor del cual se basa Arduino, generalmente utilizado para referirse al microcontrolador en sí ("la placa Arduino Uno")

Escudo: una extensión de una placa, generalmente diseñada para encajar perfectamente en la configuración de pines preexistente, que aumenta el diseño y agrega funciones que aún no están integradas en la placa base (por ejemplo, el escudo del motor permite el control de motores, el escudo de Ethernet agrega la capacidad de usar las funciones de Internet, el escudo Bluetooth agrega conectividad bluetooth, etc.)

IDE (más específicamente, el IDE de Arduino): el software más comúnmente utilizado para escribir y cargar código en una placa Arduino. También existe la opción de usarlo para otras placas que no sean Arduino, como RaspberryPi.

Biblioteca: una adición al código como un archivo separado, que se usa para agregar funciones adicionales y permitir la compatibilidad con escudos y componentes sin la necesidad de conocer funciones y algoritmos extremadamente largos y complejos.

Sensor: cualquier cosa que pueda tomar una entrada física y transferirla a una señal eléctrica

El Uno:

La Arduino Uno es, con mucho, la placa Arduino más icónica y probablemente la más popular que puede obtener. Tiene 14 pines de E / S digitales, que pueden variar entre encendido y apagado, 6 de los cuales son capaces de usar PWM, o modulación de ancho de pulso, que varía el voltaje de salida al encender y apagar el pin, varía rápidamente (el 'pulso ') a intervalos variables (el' ancho ') para hacer que la salida sea más alta o más baja (la' modulación '). También tiene 6 pines de entrada analógica. Todos los pines se pueden usar como entrada o salida, y algunos de los pines tienen funciones especiales cuando se usan con protecciones y bibliotecas específicas.

Dato curioso: El Arduino Uno tiene más potencia de procesamiento que las computadoras del tamaño de una habitación que se usaron para las primeras misiones lunares del Apolo, ¡y cabe en tu mano!

La mayoría de los escudos se basan y están construidos para Arduino Uno, y generalmente se considera que esta es la mejor placa para comenzar como principiante. Y estoy completamente de acuerdo. Puede que el Uno no sea el más versátil, pero sin duda es el más fácil de configurar y usar, y la mayoría de los proyectos y tutoriales para Arduino comienzan con el Uno.

El Nano:

Esta cosa, como su nombre lo indica, es una tabla más pequeña. Tiene menos memoria que un Uno, pero por lo demás comparte la mayoría de las mismas funciones en un paquete mucho más pequeño. La idea detrás del Nano son circuitos portátiles y miniaturizados para usar en espacios reducidos o en proyectos sensibles al peso, como drones. Esto tiene menos pines en general debido al tamaño más pequeño, pero también es más barato que el Uno y se adapta a más lugares.

El Mega:

Una vez más, el nombre lo dice todo. Esta placa es más larga que la Uno y tiene un total de 54 pines de E / S digitales, 15 de los cuales son compatibles con PWM y 16 pines de entrada analógica. Esta placa es para proyectos más grandes, mejores y más grandes. Y sí, me repetí intencionalmente. Esta placa es enorme y es compatible con la mayoría de los mismos protectores que el Uno, porque comparte la misma configuración de pines inicial. También tiene una mayor memoria, por lo que puede ejecutar programas más grandes con mayor facilidad.

El IDE:

El IDE de Arduino es una plataforma relativamente simple de usar en lo que respecta a la codificación. Para las placas Arduino, utiliza su propio lenguaje de programación, pero comparte muchas de las mismas características que los lenguajes de codificación populares como Java y C. La curva de aprendizaje es muy suave, y hay cientos de ejemplos en línea e incluso integrados en el software que guiarlo a través de ciertos aspectos del código. He estado usando esto desde que tenía 13 años, y todavía no sé la mitad de lo que hace todo, así que no se preocupe, no necesita ser un as para usar Arduino.

Escudos:

Los diferentes escudos se usan de manera diferente. Obviamente. Y también tienen diferentes conjuntos de código necesarios para ejecutarlos. Pero no hiperventile todavía, no he terminado. Para la mayoría de los escudos que puede comprar actualmente, hay un código de ejemplo integrado en el IDE, o un tutorial en línea muy bueno. Todo lo que tienes que hacer es encontrarlo. Consulte "Recursos" para saber cómo hacer esto.

Sensores:

De manera similar a Shields, diferentes sensores, manipuladores y pantallas tendrán diferentes códigos asociados con ellos. Se aplica el mismo proceso para encontrar ejemplos.

Entonces, ahora que sabe un poco más sobre Arduino, pasemos a Dónde empezar.

Paso 2: cómo y dónde empezar con Arduino

Como mencioné en el último paso, los microcontroladores Arduino cubren una amplia gama de placas y equipos diferentes. En este paso, le daré algunos consejos sobre dónde comenzar y qué obtener primero.

Probablemente el consejo más útil que puedo darte desde el principio es este: Empieza sencillo. Aprender a usar Arduino es un proceso que lleva tiempo, y si intentas hacer demasiado a la vez, solo te sentirás frustrado. Comencé mi pasatiempo en Arduino haciendo parpadear los LED. ¿Y sabes qué es lo que más me gusta hacer, de todas las cosas para las que uso Arduino? LEDs parpadeantes. Entonces, realmente, sea cual sea su ambición para usar Arduino, recomendaría seriamente primero probar los ejemplos de Blink y Fade en el IDE de Arduino y jugar con ellos antes de intentar algo complicado.

Donde empezar:

Pregúntese esto: ¿Para qué quiere usar Arduino? Esta pregunta determinará qué debe buscar en una placa Arduino antes de obtener la primera.

Si realmente no lo sabe, o simplemente tiene algo simple como un pequeño robot en mente, le recomendaría el Uno. Si quieres hacer wearables o circuitos miniaturizados, te sugeriría el Nano (o el Micro, dependiendo de la complejidad de lo que quieras hacer). Si quieres un proyecto grande, como una impresora 3D, un robot grande o una red de sensores, te sugiero la Mega. Si su proyecto preferido es el procesamiento pesado y el procesamiento de datos, entonces el Zero o el Due serían una buena idea. Y si desea una interfaz de computadora, es decir, un teclado, un joystick o un mouse personalizados, el Leonardo es para usted. Y la lista no termina ahí. Existe un número cada vez mayor de placas Arduino, y las que he mencionado aquí son solo las básicas. Hay placas como Yún o Tian que pueden ejecutar Linux, y básicamente actúan como versiones pequeñas de computadoras completas, y un montón de variaciones en las otras placas que he mencionado que agregan diferentes características y especialidades para un rango específico de proyectos.

Para obtener más detalles sobre tableros específicos y para obtener una lista completa de tableros, consulte mi siguiente paso, 'Recursos'.

Qué conseguir primero:

Empiece por conseguir el tablero en sí. Y no se asuste cuando vea las etiquetas de precio en el sitio oficial de Arduino. Si bien puedo decir honestamente que los Arduino de la marca Arduino son de una calidad mucho más alta y se garantiza que funcionan correctamente, realmente no me gusta gastar tanto dinero en un solo artículo. Da un salto a Amazon, y tienen versiones clonadas de Arduino, que en realidad son lo mismo fabricadas por diferentes compañías, por menos de la mitad del precio. O podría obtener la misma placa y un kit de piezas, por el mismo precio que podría obtener un Arduino genuino. Sin embargo, si tiene dinero para gastar, compre a la gente oficial de Arduino, porque ellos son los que desarrollan la mayoría de los nuevos microcontroladores y apoyan el software utilizado para codificarlos. La elección, de verdad, es tuya.

Si está planeando obtener un Uno o un Mega, le recomiendo seriamente que obtenga un kit de inicio. He compilado una lista de enlaces a algunos diferentes en mi próximo paso. Los kits de inicio vendrán no solo con el Arduino en sí, sino también con una gran cantidad de sensores y componentes útiles, incluido el mejor amigo de cada constructor de circuitos: una placa de pruebas. ¿Y la mejor parte? Los kits de inicio son en realidad más baratos que comprar todos los componentes por separado. Por mucho. Por ejemplo, un proyecto que me habría costado alrededor de 100 € construir solo me costó 50 € porque encontré algunos buenos kits de inicio, y luego pude construir tres proyectos más con los componentes sobrantes.

Si no obtiene un Uno o Mega, aún así recomendaría un kit de inicio que solo viene con los sensores y componentes adicionales, y no una placa Arduino. Por cierto, esto es algo a tener en cuenta. Al comprar un kit de inicio, asegúrese de verificar que realmente incluya todos los componentes en las imágenes, porque algunos dirán "para Arduino" y mostrarán un Uno, pero en realidad no vendrán con uno. Por lo general, habrá una lista de partes donde puede verificar el contenido del kit.

Una vez que tenga un Arduino, el siguiente paso es descargar el IDE y encontrar algunos buenos tutoriales. Siga leyendo en mi próximo paso para descubrir los mejores lugares para obtenerlos.

Paso 3: Recursos

En este paso, señalaré algunos recursos muy útiles para todos los aficionados al bricolaje que usan Arduino, así como también cómo encontrar más. También incluiré una lista de buenos lugares para comprar productos Arduino y algunos de mis kits de inicio favoritos.

El IDE:

El IDE es fundamental para todos los proyectos de Arduino. Afortunadamente, también se puede descargar gratis, aunque puede hacer una donación a las personas que lo escribieron si así lo desea. Puede encontrar todas las versiones a través de este enlace. También hay una referencia útil disponible aquí.

Bibliotecas:

El IDE de Arduino viene con una serie de bibliotecas integradas para una funcionalidad extendida, pero encuentro que siempre tengo algunos componentes que no son compatibles directamente. Cuando esto sucede, generalmente busco en Google el componente con los términos de búsqueda "Biblioteca Arduino" junto a él, para encontrar qué biblioteca es la más popular (y por lo tanto probablemente la más útil). Otra forma de encontrarlos es a través del sitio web de Arduino, Arduino.cc. Sin embargo, el mejor lugar para ir, por ejemplo, códigos y bibliotecas es Github.com. Estos tipos tienen todo lo que se refiere a bibliotecas, código fuente, variaciones del IDE o cualquier otra cosa relacionada con el software.

Tableros:

Para conocer la mayoría de las placas Arduino y los escudos más populares, esta página es el recurso para usted, con enlaces a todas las especificaciones, esquemas y explicaciones de cada componente Arduino.

Código y referencia:

Para saber qué hace cada línea de código y cómo se usa, la sección de referencia del sitio web de Arduino es el lugar indicado. La única limitación es que no incluye ninguna de las funciones especiales para bibliotecas no hechas por Arduino.

Tutoriales y orientación:

Para tutoriales sobre Arduino, la página de tutoriales es un buen lugar para comenzar. Para obtener tutoriales y proyectos más detallados, https://learn.adafruit.com/ y https://create.arduino.cc/projecthub son buenos lugares para buscar, además de aquí en Instructables.

Para obtener orientación de miembros experimentados de la comunidad, el foro oficial de Arduino es probablemente el mejor lugar para ir.

Encontrar más recursos:

Muchas veces, lo mejor que puedes hacer es buscar en Google lo que estás buscando. A veces, sin embargo, la información puede ser difícil de alcanzar. En estos casos, me encuentro estudiando detenidamente proyectos y tutoriales, y el foro de Arduino, buscando referencias a buenos recursos. Si no encuentro ninguno, simplemente entro en el foro y pregunto, porque es mejor que apueste a que con todas las miles de personas que recorren el foro, alguien sabrá cómo ayudarlo.

Kits de inicio:

Estos son algunos de mis kits favoritos que recomiendo a los principiantes que están aprendiendo Arduino. Tienen todos los componentes que necesitará para aprender los conceptos básicos (y algunas de las complejidades) de la codificación y los circuitos.

Los kits de mayor calidad y mejor precio que he encontrado hasta ahora, con el mayor apoyo y el mejor servicio al cliente, son vendidos por una empresa llamada Elegoo. Aunque también venden sus kits a través de Amazon, he vinculado el sitio oficial porque tiende a tener una mejor descripción de los componentes incluidos en los kits. Sin embargo, no son placas o kits oficiales de Arduino, así que tenga en cuenta que no es compatible con el sitio de Arduino cuando los compra.

Si tiene dinero para gastar, realmente le sugiero que obtenga el kit de inicio oficial Arduino / Genuino. Tiene el mejor recorrido y documentación para principiantes de cualquier kit en el mercado, y los proyectos también son geniales.

El mejor lugar, aparte de Amazon, para obtener sensores individuales, escudos y demás es la tienda Adafruit. Son de la más alta calidad y cada componente tiene documentación individual en línea disponible.

Tenga en cuenta que estas son mis opiniones y recomendaciones, que no deben confundirse con los hechos. Cualquier compra que realice es a su elección, y le sugiero que investigue en diferentes kits antes de comprar uno.

Paso 4: Epílogo

Así que ahora, puede avanzar audazmente al mundo de los microcontroladores y Arduino, y comenzar con la confianza de que sabe dónde se encuentran sus recursos, en caso de que surjan problemas. Arriba hay un montón de fotos de diferentes proyectos que he hecho aquí en Instructables con Arduino, solo para darte una idea de las infinitas posibilidades y, con suerte, inspirarte a hacer algo grandioso.

Si alguna vez tiene una pregunta sobre Arduino, no dude en preguntarme, pero tenga en cuenta que el Foro de Arduino sería un lugar mucho mejor para preguntar, y es casi seguro que lo ayudarán. No lo sé todo, así que no des por sentado nada de lo que digo, búscalo tú mismo si quieres estar seguro.

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Como siempre, estos son los proyectos de Dangerously Explosive, su misión de toda la vida, "¡construir audazmente lo que quieres construir, y más!"

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