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Arduino Uno ¿Qué es, para qué sirve y cuáles son las características más interesantes de estas placas?

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Si te gusta programar, crear y todo lo relacionado a la electrónica, entonces muy seguramente ya has escuchado hablar sobre Arduino, siendo este un microcontrolador que te permitirá llevar a cabo diferentes tipos de proyectos a través de su placa para que estos puedan realizar una labor física. Sin embargo, si estás comenzando en este mundo lo mejor será usar la placa Arduino Uno.

Esto se debe a que esta es la mejor para iniciar en la programación y en la electrónica, si se trata de tus primeras experiencia con este programa, entonces Arduino Uno es la mejor opción que puedes tomar, ya que es una de más usadas y más robustas y que muy seguramente menos problemas te va a generar en tus comienzos.

Hay que tener en cuenta que todo esto se trata de una plataforma de software libre, que está basada en un microcontrolador y un entorno de desarrollo, con la finalidad de facilitar los proyectos de la electrónica. Es por ello que aquí te vamos a explicar un poco más sobre Arduino Uno y cuáles son las características más importantes de esta placa, para ello sigue detalladamente todo lo que te enseñaremos a continuación.

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¿Qué es Arduino UNO y para qué sirven estas placas de desarrollo?

¿Qué es Arduino UNO y para qué sirven estas placas de desarrollo?

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Es importante mencionar que Arduino Uno es la última revisión que existe hasta el momento de esta placa, la misma se trata de una pequeña placa electrónica que posee un microcontrolador programable, pero además de este chip incluye muchas otras partes como lo son los pines de salida y entrada, los cuales pueden ser programados a través del chip para que estos realicen diferentes acciones.

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Todo esto permite que los usuarios puedan desarrollar diferentes proyectos de electrónica. Todo este proyecto se inició en el año 2005 basado en el desarrollo de software y hardware de código abierto y que estaba dirigido en ese momento para los estudiantes, por lo que su principal uso comenzó a darse en el ámbito educativo.

De esta manera Arduino consiste en una plataforma abierta que facilita la programación de un microcontrolador, teniendo presente que los microcontroladores rodean la vida diaria del ser humano. Por lo tanto, esto permite utilizar sensores para así poder escuchar lo que es el mundo físico y los actuadores para poder interactuar en el mundo físico, de esta manera se leen los sensores y se escribe sobre los actuadores.

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Por otro lado hay que mencionar que esta plataforma ofrece un software consistente en un entorno de desarrollo que implementa lo que es el lenguaje de programación de Arduino, el bootloader ejecutado en la placa y las herramientas para transferir el firmware al microcontrolador. En el caso de Arduino Uno lo más resaltante es que el software y lenguaje de programación ofrecen una sencillez y facilidad de uso.

¿Cuáles son las principales características de las placas Arduino UNO?

En el caso de Arduino Uno se trata de la placa electrónica basada en el microcontrolador ATmega328, la misma ofrece una gran cantidad de funciones y herramientas como lo es 14 entradas/salidas digitales, donde 6 de ellas pueden ser utilizadas como salida PWM modulación de ancho de pulso, mientras que otras 6 como entradas analógicas.

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También incluye otras herramientas como lo es un conector USB, un botón de reseteo, resonador cerámico de 16 MHz, un conector de alimentación y una cabecera ICSP. De esta manera la placa incluye todo lo necesario para que el microcontrolador haga todo su trabajo, simplemente debes conectarla a un ordenador mediante el cable USB o a la corriente de un transformador.

De acuerdo con esto, aquí te enseñamos las principales características de la placa Arduino Uno:

  • Posee un microcontrolador Atmel ATmega328 a 16 MHz.
  • Voltaje del trabajo del chip de 5 voltios.
  • Voltaje de alimentación recomendado 7-12v (Aunque admite de 6 a 20 voltios).
  • Memoria SRAM integrada de 2 KB.
  • Memoria flash de 32 KB, de estos 32 KB 5 KB serán utilizados por el bootloader, por lo que no pueden ser utilizados para otras finalidades.
  • Memoria EEPRON integrada de 1 KB.
  • Pines de E7S de 14 pines de los cuales 6 de ellos son PWM.
  • Cuenta con 6 pines analógicos.
  • Intensidad de corriente continua d 40 mA para E/S y 50 mA para el pin 3.3V.
  • Chip interfaz USB.
  • LED de encendido en la PCB.
  • Botón Reset para reiniciar la ejecución del programa cargado en memoria.
  • Reloj oscilador para las señales que necesiten ritmo.
  • Tiene un coste en el mercado de los 20 euros aproximadamente.
  • Cuenta con un regulador de tensión integrado en su placa.

Funciones de los pines de la Arduino UNI ¿Cuáles son las más interesantes?

Teniendo en cuenta que los pines de la placa Arduino uno son muy importantes, ya que ellos también pueden ser programados junto al chip para que realicen diferentes tipos de funciones, entonces aquí te vamos a enseñar cuales son las funciones más interesantes que estos pueden desarrollar.

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Para ello sigue detalladamente todo lo que te enseñaremos a continuación:

Generales

En cuanto a las funciones generales de los pines de esta placa se pueden encontrar las siguientes:

  • LED: Cuenta con un LED incorporado que es controlado por el pin digital 14. Cuando este pin posee un valor alto, el LED estará encendido, pero cuando el pin tiene un valor bajo, entonces el LED estará apagado.
  • 5v: En el caso de este pin va a permitir que se emita 5v regulado desde el regulador del tablero, dicha placa suele alimentar con el conector de alimentación de CC (7-20 v), el pin VIN de la placa (7-20 v) o el conector USB (5 v). De esta manera el suministro de voltaje a través de los pines de 5V o 3.3V puede evitar el regulador y que la placa pueda dañarse.
  • VIN: El voltaje de entrada a la placa Arduino/Genuino cuando se está utilizando una fuente de alimentación externa a diferencia de los 5 voltios de la conexión USB o cualquier otra fuente de alimentación regulada. Todo esto permite suministrar el voltaje a través de este pin o si se suministra dicho voltaje a través del conector de alimentación, por lo que se puede acceder a él a través de este pin.
  • GND: Son los pines de tierra.
  • 3V3: Se trata de un suministro de 3.3 voltios generados por el regulador de la placa. En este caso el consumo máximo de corriente es de 50 mA.
  • Reset: Mayormente es utilizado para agregar un botón de restablecimiento a los aislantes que generan un bloqueo en el tablero.
  • IOREF: Este Pin en la placa Arduino/Genuino es capaz de proporcionar el voltaje de referencia con la que funciona el microcontrolador. Todo esto se trata de un blindaje configurado correctamente que permite leer el voltaje del pin IOREF y seleccionar la fuente de alimentación que se adecue mejor o en tal caso permitir que los traductores de voltaje en las salidas funciones con 5v o 3.3v.

Especiales

En el caso de las funciones especiales hay que tener en cuenta que cada uno de los 14 pines digitales y 6 pines analógicos del Arduino uno puede ser usados como entrada o como salida, para ello se deben usar las funciones pinMode, digitalWrite y digitalRead donde operan a 5 voltios.

Cada uno de estos pines puede llegar a recibir o proporcionar 20 mA, esto dependerá también de las funciones recomendadas y además cuentan con una resistencia de pull-up interna que se encuentra desconectada por defecto de 20-50 Kohm. Todo eso con un máximo de 40mA este es el valor que no debe excederse en ningún pin de E/S para así evitar daños permanentes al microcontrolador.

El Arduino uno cuenta con 6 entradas analógicas, etiquetadas de A0 a A5, donde cada una de ellas puede proporcionar hasta 10 bits de resolución es decir, 1024 valores completamente diferentes. Por defecto, estos miden desde tierra hasta 5 voltios, aunque es posible modificar el extremo superior de su rango usando el pin AREF y la función de analogReference.

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Donde además, varios de los pines cuentas con funciones especiales como las siguientes:

  • Serie/UART: pines 0 (RX) y 1 (TX), se utiliza para recibir (RX) y transmitir (TX) datos en serie TTL. Estos pines se encuentran conectados a los pines correspondientes del chip serial ATmega8u2 USB a TTL.
  • PWM: conocido como la modulación de ancho de pulso, 3, 5, 6, 9,10 y 11. Esto puede proporcionar una salida PWM de 8 bits con la función analogWrite.
  • Interruptores extremos: cuenta con pines 2 y 3, estos se pueden configurar para así activar la interrupción de un valor bajo, un borde ascendente o descendente o para un cambio de valor.
  • AREF: conocidos como referencia analógica y es el voltaje de referencia para las entradas analógicas.
  • SPI: son conocidas como la interfaz periférica en serie donde cuenta con 10(SS), 11(MOSI), 12(MISO), 13(SCK), cada uno de estos pines son capaces de admitir la comunicación SPI utilizando la biblioteca SPI.
  • TWI: se trata de la interfaz de dos cables, donde cuenta con los pines: pinA4 o SDA y pin A5 o CSL, ambos admiten la comunicación TWI utilizando la biblioteca Wire.

¿Cuáles son los mejores proyectos que se pueden hacer con una placa Arduino UNO?

Esta plataforma de Arduino se caracteriza principalmente por su facilidad de uso, y es que la misma les permite a sus usuarios poder elaborar proyectos relativamente fáciles y económicos. Actualmente se pueden crear una infinidad de proyectos a través de Arduino Uno, es así como aquí te vamos a enseñar algunas de las cosas que puedes realizar a través de esta plataforma.

Para ello sigue detalladamente todo lo que te enseñaremos a continuación:

Una estación meteorológica

Una estación meteorológica

Considerado hoy en día como uno de los proyectos más atractivos que se pueden elaborar desde esta plataforma, el mismo requiere del diseño de una pequeña pantalla que te permita mostrar los datos, mientras que la programación te permitirá incluir la previsión de días posteriores.

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Para la elaboración de la estación meteorológica vas a necesitar una placa Adafruit HUZZAH, esta es la recomendada por los expertos para ello, una carcasa y una pequeña pantalla LED. Con estas herramientas podrás crear tu estación meteorológica con una placa Arduino Uno.

Luces ambientales para el monitor de tu PC

Luces ambientales para el monitor de tu PC

Hay que tener en cuenta que las luces ambientales en el monitor son todo un lujo, las mismas te brindaran un aspecto mucho más elegante y atractivo. En este caso se encargan de detectar los colores de los bordes de la pantalla y los extiende por detrás hacia la pared, esto permite crear una sensación de profundidad e inmersión muy impresionante.

Para la elaboración de este proyecto vas a necesitar de tiras LED RGB y un sensor que sea capaz de detectar los colores de los bordes de la pantalla. De la misma manera contará con una programación que no es tan sencilla como pueda parecer, pero que tampoco necesitas ser un experto en la plataforma para llevarlo a cabo.

Sensor de huellas para abrir puertas

Sensor de huellas para abrir puertas

Seguramente en algún momento de tu vida has querido tener un sensor de huella para abrir las puertas de tu casa y así no tener que estar utilizando un juego de llave para ello. Gracias a Arduino tienes la oportunidad de crear este proyecto de una forma muy sencilla, y es que crear este sensor de huella dactilar te permitirá abrir cualquier puerta de tu hogar, es usado principalmente para las puertas del garaje.

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Sin duda alguna este proyecto es muy útil para la mayoría de las personas, para la elaboración del mismo vas a necesitar el sensor de huella, una carcasa donde va a ir introducido, y opcional una pantalla donde muestre la información que tu desees que aparezca allí. De esta forma puedes empezar a automatizar cada una de las puertas de tu hogar y así dejar de usar llaves para abrir cada una de tus puertas.

Un panel de control para el PC

Un panel de control para el PC

Es posible que en algún momento de tu vida hayas pensado en tener un panel de control como los de las naves espaciales, pero esta vez para controlar el ordenador. Con la plataforma de Arduino Uno vas a tener la oportunidad de crearlo de una forma no tan complicada como pudiese parecer. Para ello es necesario que programes la placa para que un panel de control funcione con elementos del PC, como lo es subir y bajar el volumen de las cornetas o abrir y cerrar aplicaciones.

Ten en cuenta que mientras más funciones le agregues más complicada será su programación, por lo que el proyecto puede resultar tan fácil o tan complicado como tú quieras. Para la creación del mismo debes tener a la mano botoneras y LED, la cantidad de ella dependerá de todo lo que quieras meterle. Para la programación consistirá en asignar a cada uno de ellos la función que desees.

Sensor de presencia para encender las luces de tu casa

Sensor de presencia para encender las luces de tu casa

Los proyectos Arduino son diseñados con la finalidad de brindarles cierta comodidad a los usuarios, es así como también se puede crear un sensor para que se enciendan automáticamente las luces de tu cuarto o cualquier otra área de tu casa. Seguramente te has levantado a mitad de noche en tu cuarto y te has tropezado mientras te diriges a encender la luz. Con este proyecto puedes cambiar todo esto.

De esta forma vas a tener la oportunidad de crear un sensor de presencia que detecte cuando te levantas de la cama y automáticamente encienda una tira LED colocada bajo esta para que te ilumine el suele y no llegues a tropezarte. Por lo tanto, para este proyecto vas a necesitar sensores para la placa Arduino y tiras de LED. Es importante que al momento de programarlas se establezca un horario y así evitar que las mismas se enciendan durante el día.

Crear un espejo caleidoscopio infinito

Crear un espejo caleidoscopio infinito

Sin duda alguna este es un los proyectos más llamativos que se pueden crear a través de esta plataforma. Este espejo permite crear una ilusión caleidoscópica infinita, lo que permite crear un efecto realmente alucinante para los ojos del espectador.

A medida que la orientación del espejo se vaya moviendo se irán cambiando las luces y sus colores, todo esto es muy estético, pero ofrece un resultado alucinante. Para la elaboración de este espejo vas a necesitar tener una placa Arduino 101 como mínimo o en tal caso con la versión NeoPixels o Sparkfun y muchas tiras LED y obviamente debes contar con un espejo.

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Autor: Félix Albornoz

Llevo más de 20 años trabajando en el sector tecnológico ayudando a empresas y usuarios a desarrollarse y formarse en este campo. Siempre aprendiendo cosas nuevas.

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