Arduino UNO – Descripción general del proyecto
Arduino es una plataforma de electrónica abierta para la creación de prototipos basada en software y hardware flexibles y fáciles de usar. Se creó para artistas, diseñadores, aficionados y cualquiera interesado en crear entornos u objetos interactivos. La ventaja de los proyectos con código abierto es que hay mucha información y libre de uso.
Imagen del Arduino UNO Rev3
Descripción
Como comentábamos, el Uno Arduino es una placa electrónica basada en el ATmega328 (ficha técnica). Tiene 14 entradas / salidas digitales pines (de los cuales 6 pueden ser utilizados como salidas PWM), 6 entradas analógicas, un oscilador de cristal de 16 MHz, una conexión USB, un conector de alimentación, una cabecera ICSP, y un botón de reset. Contiene todo lo necesario para apoyar el microcontrolador, basta con conectarlo a un ordenador con un cable USB o alimentarlo con un adaptador AC-DC o batería para empezar.
“Uno” significa uno en italiano y se le llamo así por el lanzamiento de Arduino 1.0. El Uno y la versión 1.0 serán las versiones de referencia para los siguientes Arduinos. El Uno es el último de una serie de placas Arduino USB, y el modelo de referencia para la plataforma Arduino.
Componentes de la Placa Arduino UNO
Mirando a la placa desde la parte de arriba, este es el esquema de lo que puedes ver (los componentes de la placa con los que puedes interactuar en su uso normal están resaltados)
Imagen del Arduino UNO
Microcontrolador ATmega328
Es un microcontrolador de la compañia Atmel que cuenta con 32KB de memoria flash, 2KB de memoria RAM y 1KB de memoria EEPROM. El microcontrolador puede ser utilizado como reemplazo del microcontrolador de las Freeduino o las Arduino Duemilanove o Diecimila o tambien puede utilizarse para realizar el montaje de una Arduino desde protoboard.
En otro artículo, publicamos un ATmega328P-PU que es compatible con este proyecto y se puede conseguir en el mercado.
Características
- Voltaje de Operación: 5V
- Memoria Flash: 32 KB de los cuales 512 bytes son utilizados por el bootloader
- SRAM 2 KB
- EEPROM 1 KB
- Velocidad del Reloj 16 MHz
- Bootloader preinstalado
Botón Reset
Suministrar un valor LOW(0V) para reiniciar el microcontrolador. Típicamente usado para añadir un botón de reset a los shields que no dejan acceso a este botón en la placa.
ICSP
Conector para la programación ICSP (In Circuit Serial Programming, o Programación Serial en circuito). El ICSP es el sistema utilizado en los dispositivos PIC para programarlos sin necesidad de tener que retirar el chip del circuito del que forma parte.
~PWM
pines 3, 5, 6, 9, 10 y 11 provee de 8 bits de salida PWM con la funcion analogWrite (). La modulación por ancho de pulsos (también conocida como PWM, siglas en inglés de pulse-width modulation) de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica, ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.
Serie: 0 (RX) y 1 (TX)
Se utiliza para recibir (RX) y transmisión (TX) datos serie TTL. Estos pines están conectados a los pines correspondientes de la ATmega8U2 USB-to-TTL de chips de serie.
Interrupciones externas
Pines 2 y 3 Estos pines pueden ser configurados para activar una interrupción en un valor bajo, un flanco ascendente o descendente, o un cambio en el valor.
SPI
10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK); Estos pines sirven de apoyo a la comunicación SPI con la biblioteca de SPI. El Bus SPI (del inglés Serial Peripheral Interface) es un estándar de comunicaciones, usado principalmente para la transferencia de información entre circuitos integrados en equipos electrónicos. El bus de interfaz de periféricos serie o bus SPI es un estándar para controlar casi cualquier dispositivo electrónico digital que acepte un flujo de bits serie regulado por un reloj.
GND
Pines de tierra. Abreviación de Ground que traducido al español es Tierra y en el contexto de la electrónica significa el común del circuito adonde se supone que existe 0 voltios.
AREF
Tensión de referencia para las entradas analógicas. Se utiliza con analogReference ().
USB
El Arduino Uno tiene una serie de facilidades para comunicarse con una computadora, Usando los canales de comunicación de esta serie a través de USB y aparece como un puerto COM virtual en el ordenador. Utiliza el estándar de los controladores USB COM, y no necesita ningún controlador externo. Sin embargo, en Windows es necesario un archivo .inf. El RX y TX LED de la placa parpadean cuando se transmiten datos a través del USB al chip serie y viceversa.
Conector de alimentación
Plug hembra de 2.1mm para la conexion de alimentación en la placa.
Reset
Suministrar un valor LOW(0V) para reiniciar el microcontrolador. Típicamente usado para añadir un botón de reset a los shields que no dejan acceso a este botón en la placa.
3.3 V
Una fuente de voltaje a 3.3 voltios generada en el chip FTDI integrado en la placa. La corriente máxima soportada 50mA.
5V
La fuente de voltaje estabilizado usado para alimentar el microcontrolador y otros componentes de la placa. Esta puede provenir de VIN a través de un regulador integrado en la placa, o proporcionada directamente por el USB o otra fuente estabilizada de 5V.
GND
Pines de toma de tierra.
VIN
La entrada de voltaje a la placa Arduino cando se esta usando una fuente externa de alimentación (en opuesto a los 5 voltios de la conexión USB). Se puede proporcionar voltaje a través de este pin, o, si se esta alimentado a través de la conexión de 2.1mm , acceder a ella a través de este pin.
Analog In
El Uno tiene 6 entradas analógicas, y cada una de ellas proporciona una resolución de 10bits (1024 valores). Por defecto se mide de tierra a 5 voltios, aunque es posible cambiar la cota superior de este rango usando el pin AREF y la función analogReference().
Cristal
Un cristal oscilador a 16Mhz, El oscilador de cristal se caracteriza por su estabilidad de frecuencia y pureza de fase, dada por el resonador. La frecuencia es estable frente a variaciones de la tensión de alimentación. La dependencia con la temperatura depende del resonador, pero un valor típico para cristales de cuarzo es de 0′ 005% del valor a 25 °C, en el margen de 0 a 70 °C.
Un estupendo diagrama del Arduino
Esquema eléctrico del Arduino UNO
Las placas pueden ser hechas a mano o compradas montadas de fábrica; el software puede ser descargado de forma gratuita. Los ficheros de diseño de referencia (CAD) están disponibles bajo una licencia abierta, así pues eres libre de adaptarlos a tus necesidades.
Arduino recibió una Mención Honorífica en la sección Digital Communities de la edición del 2006 del Ars Electronica Prix. El equipo Arduino (Arduino team) es: Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino, and David Mellis.
Esta placa es sencilla pero ofrece muchas prestaciones y por poco dinero se pueden hacer muchos montajes y disfrutar de la electrónica y los microcontroladores, hacer robots y jugar con ellos por poco dinero, en el mercado hay cientos de componentes preparados para esta placa sin necesidad de fabricarlos.
Un ejemplo de conexión de leds a la salida para probar un programa.
Hay diferentes placas para realizar proyectos, incluso Kits con muchos componentes para aprender de todo con Arduino, existen componentes e información, todo es posible, hay placas más complejas y modernas, pero cada uno tiene que poner su meta, hasta dónde quiere llegar y cuánto se quiere gastar. Este es el modelo básico, aprende y amplia después de haber aprendido. Iremos comentando todo los relacionado con Arduino en otros artículos. De momento este se queda aquí.