¿Cómo encender y apagar una luz led con Arduino desde cero? Guía paso a paso

Si bien es cierto, un LED se define como un dispositivo diodo emisor de luz o un tipo particular de diodo que proporciona luz al ser atravesado por una corriente eléctrica. Siendo así, la unión de dos materiales semiconductores con dopados distintos. Por lo cual, normalmente, se utilizan como indicadores en iluminación y en muchos dispositivos.

Por su parte, a la hora de desarrollar proyectos basados en Arduino, suelen utilizarse luces LEDs para mejorar el funcionamiento de los sistemas y lograr el resultado deseado. Tomando en cuenta que, afortunadamente, Arduino es una plataforma de código libre que permite extender sus funcionalidades gracias a la conexión de otros elementos (como, por ejemplo, un LED).

Ahora bien, al momento de hacer uso de luces LEDs para proyectos Arduino, es esencial saber cómo se pueden encender y apagar estos desde cero para que pueda mostrar un correcto funcionamiento. Por tal razón, en el presente post, te enseñaremos cada paso a seguir para prender y apagar una luz LED con Arduino, al igual que los mejores kits que hay para usar luces LED RGB.

Aprende paso a paso cómo encender y apagar una luz Led con Arduino

A pesar de que muchos aficionados de Arduino suponen que utilizar, encender y apagar una luz LED en sus proyectos construidos con dichas placas, es difícil. En realidad, no resulta complicado y por eso, sin necesidad de tener conocimientos avanzados, cualquier persona logrará realizarlo. No obstante, para poder efectuarlo correctamente, es fundamental saber cada paso a seguir a la hora de implementar este proceso.

Por lo tanto, a continuación, te explicamos paso por paso lo que tienes que hacer para prender y/o apagar un LED desde cero con Arduino:

Elige el LED a utilizar

Actualmente, en el mercado, existen una gran gama de LEDs disponibles (tanto los más comunes de pequeña potencia como también los de gran potencia). De forma que, los usuarios tienen numerosas alternativas a seleccionar, dependiendo de sus requerimientos para construir el proyecto.

En tal sentido, si optas por un LED de gran potencia, naturalmente, estos requieren etapas adicionales de potencia o drivers al momento de encenderlos desde un autómata o placa Arduino. Mientras que, si elijes un LED de pequeña potencia, todo será más simple e incluso, podrás ahorrar más dinero. Valorando que, los más habituales son los encapsulados tradicionales de LED de 3mm o 5mm.

Aparte de ello, también es posible conseguir LEDs transparentes y LEDs opacos. Los cuales, básicamente se caracterizan por su capacidad para encenderse. Pues, los LEDs opacos han sido diseñados para prenderse por ellos mismos y, en cambio, los LEDs transparentes son pensados para iluminar un área determinada.

Por su parte, otros de los tipos de LED que se encuentran, son aquellos que poseen diferentes ángulos. Considerando que, los que tienen ángulos más amplios, se caracterizan por iluminar un área magna y concentrar una cantidad de luz inferior hacia delante. Mientras que, los LEDs con un ángulo de iluminación más pequeño, poseen un haz más cerrado y solo concentran la luz en una zona estrecha.

Calcula el valor de la resistencia

Para poder realizar un montaje de calidad, es necesario utilizar una resistencia que limite la cantidad de corriente que circula por el diodo. Puesto que, de lo contrario, podrá generarse una gran corriente que destruirá el diodo.

Aparte de eso, si no se coloca la resistencia, el sistema solo podrá tener dos estados inusuales:

• El LED no prende, si se alimenta a una tensión inferior a la tensión de polarización directa (Vd).
• El LED se rompe, si se alimenta a una tensión superior a Vd.

Ahora bien, también es primordial calcular el valor de la resistencia necesaria para alimentar un LED.  Para hacerlo de forma correcta, es ideal conectar tres parámetros que son: La tensión de alimentación (Vcc), la tensión de polarización directa del LED (Vd) y la corriente nominal del LED (In).

Posterior a eso, puedes computar el valor de la resistencia que, por suerte, es fácil. Considerando que, la tensión que soporta el LED es la diferencia entre la tensión aplicada y la tensión de polarización directa del LED. Adicionalmente, se debe aplicar la ley de Ohm con el valor de la intensidad nominal de LED y de esa manera, se obtendrá el valor de la resistencia resultante.

En este punto, debes tomar en cuenta que, las resistencias comerciales suelen tener valores normalizados y a causa de ello, seguramente no encontrarás una resistencia con el digito exacto que has obtenido después del cálculo. Por consiguiente, en este caso, te recomendamos escoger la resistencia normalizada superior al valor calculado con el fin de garantizar que la corriente sea menor a la nominal.

Realiza el montaje del circuito

En tercer lugar, es momento de hacer la conexión eléctrica. Para ello, empieza por colocar la resistencia calculada previamente en serie con el LED y a continuación, conecta el ánodo en el pin 13 de la placa Arduino que prefieres utilizar. Mientras que, el cátodo de dicho LED tendrás que colocarlo a tierra o en “ground”.

Adicional a eso, para el montaje, se emplea un Protoboard que hace referencia a un tablero que cuenta con orificios conectados eléctricamente entre sí, siguiendo patrones de líneas. Por medio de este, es posible agregar componentes electrónicos y cables para la construcción de prototipos de circuitos electrónicos y sistemas parecidos.

De tal manera, el protoboard ayudará a insertar el LED e instalar el circuito por medio de cables. Con esto, solo restará desarrollar el código en el IDE de Arduino para poder establecer el correcto funcionamiento de la luz LED para encenderse y apagarse con Arduino.

Emplea el IDE de Arduino para codificar el circuito

Por último, tienes que hacer uso de Arduino IDE para fijar el correcto funcionamiento de tu nuevo sistema. Así, empieza por acceder al menú desplegable de “Herramientas” y en la opción “Placa”, procede a seleccionar la tarjeta Arduino que estés utilizando (Uno, Nano, Mega, etc.).

Además, en “Puerto”, es necesario elegir el puerto USB en el que se conectará la placa Arduino con el ordenador. Una vez lleves a cabo los pasos mencionados anteriormente, es preciso que tengas en cuenta otros factores importantes para lograr codificar el circuito como se debe.

Entre dichos factores, se encuentran:

• Declara las variables necesarias. Generalmente, se usan variables de tipo constante que son aquellas que no cambian su valor después de haber sido definidas. Para ello, usa el comando “const” y si es un número entero, utiliza también el comando “int”. Asimismo, tienes que establecer su nombre y asignarle el valor 13 en el código (si se conectó el ánodo en el pin 13 de la placa).
• Define el tipo de variable. Ya sea “entrada” o “salida”, por medio de “void setup ()” y para saber qué es lo que contiene dicho comando, emplea los símbolos de llaves ({,}). Valorando que, dentro del corchete, se puede declarar que la variable LED es de salida con el comando “pinMode(LED, OUTPUT);”.
• Desarrolla el código dentro del comando void loop (). Internamente, en el corchete que utiliza, se tienen que establecer las instrucciones que ejecutará Arduino de manera continua.
• Enciende el LED con el comando “digitalWrite”. Siendo este comando, el encargado de enviar la señal digital al pin indicado al inicio del proceso. En tal caso, para prender el pin, se indica HIGH y por eso, el código pertinente a utilizar es “digitalWrite (LED, HIGH)”. Además, se usa el comando delay para poder retrasar el tiempo hasta la ejecución de la siguiente instrucción.
• Apaga el LED con una señal baja LOW. Ahora, para lograr desactivar el LED, tendrás que indicarle una señal baja LOW por medio del comando digitalWrite. En tal caso, es preciso hacer uso de “digitalWrite (LED, LOW)” y también se debe utilizar el comando delay.

Conoce los mejores Kits Arduino para trabajar con luces LED RGB

Por suerte, a la hora de trabajar con Arduino, los aficionados y profesionales cuentan con diferentes soluciones a la mano que les facilitan la construcción de sus proyectos. Con esto, hacemos referencia a los kits Arduino que están disponibles en el mercado y proveen diferentes elementos para incrementar la funcionalidad de los diversos modelos de placas existentes.

Entonces, con el objetivo de que logres tener mucha más simplicidad a la hora de trabajar con luces LED RGB en conjunto con Arduino, aquí te enseñamos algunos de los mejores kits que puedes adquirir para eso:

Keyestudio KS-177 Colorduino Arduino Kit de cubo LED 4 x 4 x 4 RGB

Se trata de un kit diseñado por la famosa marca Keyestudio que tiene un precio que ronda los 60 euros. Básicamente, en él podrás conseguir un LED RGB con un chipset ATMega328P que posee 2.54 conectores y opera bajo una interfaz I2C. Sumado a esto, incluye un microcontrolador, un marco de acrílico, un juego de marcos LED, un juego de fijaciones y un módulo UARTFT232.

Aparte de ello, también contiene un cabezal de 10 pines, un cable USB de 1 metro, una guía de soldadura y un manual de instrucciones general. Entre otros detalles, es preciso destacar que, su temperatura de funcionamiento se encuentra en un rango comprendido entre -40 °C a 85 °C. Además de esto, la tensión de transmisión está entre 7 y 12 V, es un kit que requiere soldadura y su modelo especifico es el KS-177.

Keystudio SuperKit KS0078

Se califica como uno de los mejores kits que hay para entusiastas de Arduino. Puesto que, por defecto, incluye un total de 32 proyectos que van desde los más sencillos hasta los más complejos y cuentan con tutoriales detallados. Además de esto, se caracteriza por proporcionar módulos funcionales de gran capacidad (tales como: RFID, módulo de humedad y de temperatura). Además de eso, el presente kit ofrece un LED RGB, 5 LED rojo, 5 LED azul y 5 LED amarillo, al igual que una matriz LED 8x8x1.

Asimismo, contiene 4 interruptores de botón grande, un zumbador activo y uno pasivo, más de 15 resistencias de diferentes tipos, un control remoto IR, un servomotor, un receptor de infrarrojos IR, un motor paso a paso, varios módulos (controlador paso a paso, joystick, relé, etc.).  Incluso, cuenta con un sensor de movimiento PIR, un sensor de ultrasonido HC-SR04, un sensor de gas, un sensor de temperatura y humedad DHT11, un sensor de temperatura LM35 y un sensor de la humedad del suelo.

Elego Robotlinking

Este se ha considerado como uno de los kits de iniciación más relevantes de todos, en vista de los diferentes tipos de proyectos que facilita. Tomando en cuenta que, permite trabajar con luces LED RGB, dado que contiene estos elementos y, además, proporciona 25 unidades LED de diferentes tonalidades (blanco, rojo, verde, amarillo y azul). Entre otros detalles, ofrece una placa Arduino Uno R3, una placa de extensión que contiene placa de pruebas y una pantalla LCD1602 sin luz trasera.

Entre otros elementos, este kit que tiene un costo aproximado de 30 euros, también contiene un cable USB, 65 cables de puente, un adaptador de corriente, un giroscopio, una línea DuPont de 4 pines (hembra a hembra), un sensor de ultrasonidos HC-SR04, un soporte de sensor ultrasónico, un termistor, un módulo relé de un solo camino, un potenciómetro, un control remoto, entre otros.

Kit Arduino Smraza

Posee dos placas Arduino (UNO y Mega), por lo que se distingue como un kit Arduino capacitado para construir diferentes proyectos basados en Arduino, sin importar su nivel de complejidad. Además de esto, incluye un LED RGB, junto con 15 unidades de LEDs entre colores verde, amarillo y rojo. Asimismo, también proporciona zumbadores pasivos y activos, un cable USB, 65 cables de puentes y 30 resistencias.

Adicionalmente, con el Kit Arduino Ruiye, puedes tener a la mano un potenciómetro, un cabezal infrarrojo, un sensor de ultrasonidos HC-SR04, un módulo HC-SR501 sensor de movimiento PIR, un módulo de sensor de sonido, un módulo de sensor de temperatura y humedad. Al igual que, un control remoto IR, un tubo digital, una placa de controlador, un módulo de teclado matriz de 16 botones, etc. Todo esto, por un precio total de 30 euros, aproximadamente.

Arduin Kit – Newest RFID Starter

Para aprender a encender y apagar una luz LED con Arduino desde cero, también es apropiado hacer uso de este kit Arduino que, principalmente, se destaca por proporcionar una placa Arduino UNO R3. Sumado a eso, cuenta con un total de 15 LEDs (5 amarillas, 5 rojas y 5 verdes), posee un módulo LCD y un módulo RFID, contiene un total de 5 resistencias y más de 10 resistores.

Entre otros detalles, contiene un detector de voz, una palanca de mando, un servomotor, un módulo de sensor de humedad, un módulo de reloj DS1302, un módulo de teclado numérico, un sensor de temperatura LM35 y un potenciómetro ajustable. Adicionalmente, en este kit, podrás encontrar un cable USB, un reloj de tiempo real, un control digital, 4 tubos digitales, un receptor de infrarrojos, tres foto resistores, etc.