Programación con Arduino

Primeros Pasos

Arduino es un proyecto el cual nos permite programar las tarjetas de desarrollo de una forma sencilla y divertida. Para empezar necesitaremos descargar el software Arduino-IDE, lo cual podemos hacer desde su página oficial. 

Una vez que tengamos el software instalado en nuestra computadora podremos abrir el programa e iniciar con la programación, el software de Arduino se ve de la siguiente forma. 

En la esquina superior derecha nos encontramos con el botón de verificar (Palomita), este botón lo utilizaremos para revisar nuestro programa y asegurarnos que no tenga ningún error, el botón de su derecha (Flechita) nos servirá para subir el programa a la placa, es importante cuando realicemos esta acción seleccionar la placa y el puerto correctos, lo cual lo podremos hacer con el rectángulo blanco al lado del botón subir.

Arduino es un proyecto “Open source” eso significa que cualquier persona que lo deseé puede construir su propia placa, esto ha ocasionado que debido a su popularidad, empresas vendan placas clones con diferentes componentes. Uno de estos casos es la placa que cuenta con un integrado CH340, la cual podemos identificar si se ve como en la siguiente imagen.

En caso de que este sea nuestro caso y dependiendo de la computadora puede ser necesario que descarguemos e instalemos un driver para que nos podamos comunicar con la placa, este driver lo podemos en contra en este link.

Una vez que ya conocemos las funciones principales del Arduino-IDE veamos como esta dividido el programa, dentro de este tendremos dos grandes bloques, el primero es el “setup” o configuración, esta función será la parte del programa que se correrá una sola ocasión, hay que recordar que los programas de arduino siempre se correrán de arriba a abajo, de tal forma que el setup será la primera parte del programa en ejecutarse. Entre las dos llaves “{ }” del setup pondremos las instrucciones que se llevaran a cabo, estas instrucciones las veremos en detalle más adelante.

El siguiente bloque es el loop o ciclo, el loop es la parte del programa que se ejecutara infinitamente, cuando el programa llegue al final el apuntador del programa volverá a la primera instrucción del loop y de esta forma seguirá ejecutando las instrucciones de arriba hacia abajo. Nuevamente pondremos entre las llaves “{ }” las instrucciones que queremos se ejecuten.

Para finalizar hay que notar que es posible el uso de comentarios, los cuales son partes del código que no se toman en cuenta en la compilación del programa, estos nos permiten escribir cosas que queremos recordar y empiezan con una doble diagonal ” // ” de esta forma toda la línea en donde se escribe no se tomara en cuenta y se coloreará de un tono gris, si queremos comentar un párrafo se puede hacer uso de ” /* ” para iniciar el comentario y ” */ ” para terminarlo.

Entradas y Salidas

Una computadora se define como un dispositivo que consta de cuatro componentes principales:

  1. Procesador.
  2. Bus de datos.
  3. Registros.
  4. Periféricos de entrada y salida.

Las placas Arduino cuentan con un microcontrolador que puede considerarse una computadora en sí mismo. En el caso del Arduino Uno, utiliza el microcontrolador Atmega328P. En esta ocasión, nos enfocaremos en los periféricos de entrada y salida de este microcontrolador, que son los pines.

Estos pines se pueden configurar como entradas o salidas. Para comprender mejor estos términos, recordemos lo siguiente: cuando se configura un pin como salida, se puede modificar su estado para alterar alguna variable en el mundo real, como encender un LED, abrir una puerta o activar un motor.

En el caso de las placas Arduino, se trabaja con tecnología TTL, lo que significa que los pines pueden llevarse a un estado “alto”, lo que implica una tensión de 5V. Cuando los pines se llevan a un estado “bajo”, la tensión es de 0V.

Por otro lado, cuando un pin se configura como entrada, se pueden detectar cambios en el entorno, lo que permite leer sensores y generar rutinas en respuesta a eventos específicos.

En el caso del Arduino Uno, cuenta con 13 pines que se pueden configurar como entradas o salidas. Estos pines son digitales, lo que significa que solo pueden trabajar con dos estados. Si están configurados como salidas, solo pueden encenderse a 5V o apagarse a 0V. Si están configurados como entradas, solo pueden leer un estado alto a 5V o un estado bajo a 0V. Algunos pines tienen características especiales que es importante tener en cuenta.

Por ejemplo, los pines 0 y 1 del Arduino se utilizan para la comunicación serial, por lo que debemos considerarlo para evitar conflictos en nuestros proyectos. Además, el pin 13 tiene un LED integrado en la placa, lo que lo hace conveniente para utilizarlo en nuestros proyectos.

También existen entradas que pueden medir un rango de valores en lugar de solo dos estados, como los pines digitales. Hablaremos más sobre estas entradas en nuestra próxima entrega.

En resumen, los pines de las placas Arduino son fundamentales para la interacción con el mundo exterior, permitiéndonos controlar dispositivos y leer sensores. Exploraremos más sobre estas funcionalidades en nuestra página web. ¡Permanece atento para más contenido emocionante sobre Arduino y sus aplicaciones!

Digital y Analógico

La palabra “digital” se utiliza con frecuencia en la actualidad. Cuando hablamos de programación de Arduino, podemos distinguir entre variables digitales y variables analógicas. Las variables digitales son aquellas que solo pueden tener dos estados: encendido/apagado, 5V/0V o, para simplificar, 1 o 0.

Estas variables tienen la ventaja de que pueden ser procesadas fácilmente por una computadora actual y, en muchas ocasiones, son suficientes para nuestros proyectos. Por ejemplo, podemos medir la humedad del suelo, y si obtiene un valor de 0 cuando está seco y 1 cuando está mojado, esa información es más que suficiente para decidir si debemos encender o apagar una bomba para regar nuestras plantas.

Sin embargo, en el mundo real es común encontrarnos con variables analógicas, que no se pueden definir únicamente con dos estados. Por ejemplo, la temperatura, el tiempo, la altura o la fuerza. Siempre habrá una temperatura intermedia entre dos puntos, de la misma manera en que podemos dividir un segundo en infinitas fracciones.

Es posible trabajar con estas variables analógicas en nuestros programas utilizando pines especiales en la placa Arduino, marcados como A0, A1… A5. Estos se denominan entradas analógicas y su función es transformar un voltaje de entrada, que puede variar de 0V a 5V, en un número entero que va desde 0 hasta 1023.

Al utilizar estos pines, podemos ampliar nuestras posibilidades y tener en cuenta las variables analógicas para realizar acciones más especializadas en nuestros proyectos.

En futuras entregas, estudiaremos en detalle cómo activar y utilizar estos pines analógicos. ¡Mantente atento para seguir aprendiendo sobre esta emocionante característica de Arduino!