¿Qué es Arduino? ¿Para qué sirve? Todo lo que necesitas saber
En este artículo conocerás todo sobre Arduino, una plataforma de hardware de código abierto que consiste en una placa electrónica y un Entorno de Desarrollo Integrado (IDE) que permite la creación de proyectos electrónicos de manera accesible y sencilla.
Esta famosa plataforma fue desarrollada en 2005 por el diseñador italiano Massimo Banzi y su equipo. El objetivo de proporcionar una herramienta fácil de usar para estudiantes, artistas, aficionados y profesionales de la electrónica y la programación.
Esta plataforma versátil y flexible ha democratizado la electrónica y la programación, permitiendo a personas de todas las edades y niveles de habilidad crear sus propios proyectos electrónicos de manera accesible y divertida. Desde proyectos simples hasta complejas aplicaciones de robótica e IoT, Arduino ha inspirado a una comunidad global de entusiastas y creadores a explorar el mundo de la electrónica y la tecnología.
¿Qué es Arduino y para qué sirve?
Arduino es uno de los microcontroladores de código abierto más populares. Computadoras, robots, sistemas de automatización del hogar, textiles, drones, Internet de las cosas (IoT) y muchos otros campos están utilizando este hardware de código abierto.
En pocas palabras, Arduino es una herramienta para controlar la electrónica. Piensa en un lápiz. Un lápiz es una herramienta que te ayuda a escribir cosas. Necesitas escribir algo para poder agarrar un lápiz. Con Arduino se persigue la misma idea. A diferencia de que éste es una herramienta para controlar la electrónica.
En el control de la electrónica, diferenciamos entradas (dispositivos electrónicos que recopilan información) y salidas (dispositivos electrónicos que hacen cosas).
Para las entradas, puedes pensar en todos los tipos de sensores que existen: sensores de temperatura, sensores de luz, sensores táctiles, sensores flexibles, sensores de humedad, sensores infrarrojos, sensores de distancia, por nombrar algunos. Arduino puede pensar en esos sensores como entradas de dispositivos, y esos tipos de sensores pueden ser leídos por una placa Arduino.
Ahora, las salidas serían cosas como motores de CC, motores paso a paso, servomotores, solenoides, pantallas LCD, luces indicadoras LED, parlantes y elementos eléctricos que tienen algún tipo de acción en el mundo.
Entonces, Arduino se puede usar para leer entradas y controlar salidas. Eso es lo que Arduino puede hacer, pero ¿cómo funciona?
Arduino se compone de tres elementos, que son los que permiten su funcionamiento: Hardware, Software y Código.
Hardware Arduino
Primero tenemos el componente físico de Arduino, que son las placas electrónicas. Hay muchos tipos de placas (Arduino boards), siendo una de las más populares la Arduino UNO.
Todas sus placas electrónicas comparten una cosa en común: tienen un microcontrolador. Un microcontrolador es un circuito integrado programable que se utiliza para controlar dispositivos electrónicos. Es como una pequeña computadora que contiene una unidad central de procesamiento (CPU), memoria, puertos de entrada y salida (E/S) y otros periféricos. En resumen, un microcontrolador es como una computadora realmente pequeña.
Por tanto, cuando estás aprendiendo a usar Arduino, estás aprendiendo a usar un microcontrolador. El microcontrolador es lo que nos permite leer las entradas y controlar las salidas.
Software Arduino
Esta plataforma de creación de electrónica es más que hardware, también es software. Existe Arduino IDE (Entorno de desarrollo integrado), una aplicación de software que se descarga en el ordenador y se utiliza para programar.
Es un software completamente gratuito y fácil de usar, muy similar a un editor de texto. El IDE de Arduino es donde se escribe el código que se cargará en las placas electrónicas.
Código Arduino (sketch)
La tercera parte hace referencia al código o sketch. El código es el texto que se escribe dentro del IDE. Es lo que denominaríamos una lista de instrucciones. Después de escribir ese sketch, éste se carga en el microcontrolador integrado en las placas electrónicas. Finalmente, la placa comenzará a ejecutar las instrucciones escritas en el código.
El código de Arduino en sí es básicamente un derivado de los lenguajes de programación C y C ++, pero con algunas funciones y estructura específicas de la plataforma.
¿Cuáles son las aplicaciones de Arduino?
Existen multitud de entornos de aplicación de Arduino: automatización industrial, domótica, prototipado, plataformas de entrenamiento para aprendizaje de electrónica, arte y creatividad, eficiencia energética, adquisición de datos, DIY, educación de habilidades tecnológicas y programación, etc,…
Por tanto, vemos que esta plataforma es útil en gran cantidad de entornos. Cada vez más sectores encuentran de gran utilidad el uso de esta plataforma de creación de electrónica. Mencionamos algunos ejemplos a continuación:
Robótica
La plataforma Arduino es muy utilizada en este campo gracias a su facilidad de prototipado, la amplia variedad de componentes compatibles y la cantidad de librerías y recursos disponibles que simplifican el desarrollo de proyectos robóticos. Incluso se ha creado un Arduino Robot.
Educación
Arduino es una herramienta popular en entornos educativos para enseñar conceptos de electrónica, programación y robótica de manera práctica y accesible. Se utiliza en escuelas, universidades y programas de educación informal para enseñar a estudiantes de todas las edades sobre tecnología y ciencia.
Arte y creatividad
Arduino se utiliza en proyectos artísticos y creativos para crear instalaciones interactivas, esculturas cinéticas, instrumentos musicales electrónicos y otras obras de arte tecnológicas. Su facilidad de uso y flexibilidad lo hacen ideal para proyectos que requieren una combinación de electrónica y creatividad.
Automatización industrial
Arduino se utiliza en aplicaciones de automatización industrial para controlar maquinaria, monitorizar procesos de fabricación y recopilar datos de sensores en entornos industriales. Si bien no es tan común como otros sistemas de control industrial, Arduino se utiliza a menudo en aplicaciones de menor escala o en entornos donde se requiere flexibilidad y personalización.
¿Por qué Arduino es tan popular?
Recuerda que te contamos que el componente clave de una placa Arduino es el microcontrolador. Tradicionalmente, los microcontroladores son complicados de usar. Los manuales del usuario son largos y y están repletos de jerga técnica.
Lo que hicieron los creadores de Arduino fue hacer que el uso de microcontroladores fuera lo más fácil posible. De esta manera, en vez de que sólo ingenieros y científicos puedan utilizar microcontroladores, ahora casi cualquiera «puede ensuciarse las manos» y comenzar a construir.
Vamos a enumerar los motivos por los que Arduino es tan popular:
- · La placa electrónica en sí está diseñada para facilitar su uso. Puedes conectarla al ordenador con un simple cable USB. No necesitas el cable especializado que necesitarías para conectar un microcontrolador.
- · La conexión de componentes eléctricos al microcontrolador también es muy sencilla, puesto que tienen unos agujeros de plástico alrededor del perímetro del tablero. Se llaman encabezados, y para conectar un componente eléctrico al microcontrolador, simplemente hay que insertar el componente dentro de los orificios. Es literalmente así de sencillo.
- · Arduino también tiene un conector de alimentación externo incorporado, por lo que cuando no está conectado, aún puede ser alimentado por un paquete de baterías.
- · El IDE de Arduino también está diseñado para facilitar su uso. Hay muchos entornos de desarrollo integrados, pero este IDE está construido teniendo en cuenta la simplicidad. No hay campanas y silbidos que se interpongan en tu camino, en realidad es sólo una ventana básica donde escribes el código. Para cargar el código escrito en el IDE, simplemente necesitas presionar un botón y se cargará.
- · El código tiene funciones específicas para instrucciones, como leer entradas y controlar salidas. Si tuvieras que programar directamente un microcontrolador, tendríasmo que consultar con frecuencia el manual del usuario para entender el funcionamiento. Pero el lenguaje Arduino ha reducido significativamente esa complejidad al crear funciones de programación simples para su uso.
- · Además de lo anterior, hay muchas bibliotecas de código que puedes instalar y usar. Estas bibliotecas simplifican el uso de todos los componentes para que no interactúen con diferentes sensores, para controlar toneladas de diferentes salidas, etc.
- · Al ser utilizado por muchas personas, existen muchos ejemplos con los que trabajar.
- · También hay muchas empresas que fabrican placas compatibles con Arduino y que, por tanto, se pueden programar haciendo uso de esta plataforma.
- · Finalmente, Arduino en sí es económico y esto ayuda a mantenerlo popular.
En resumen, el hardware de Arduino es sencillo, el IDE también es simple y el código en sí es mucho más fácil de comprender (que intentar programar un microcontrolador estándar). Estos son los motivos por los que Arduino es tan popular.
¿Es Arduino adecuado para tu proyecto?
Para saberlo, deberás hacerte una pregunta: ¿mi proyecto tiene una entrada, una salida y necesita alguna lógica simple entre ambas? Por ejemplo, tal vez tenga un sensor de temperatura (entrada) y si la lectura del sensor de temperatura es por encima de un cierto umbral (lógica), desea encender un ventilador de refrigeración (salida).
También puede tener múltiples entradas y salidas. Por ejemplo, podríamos tener algo como «si la temperatura está en este rango, y la hora es esta, y el sol no brilla, entonces se debe encender un interruptor de luz en la radio y mover esa palanca a su posición original”.
Si tu proyecto sigue esta idea básica, es decir, tiene entradas y salidas y necesita controlarlas, entonces sí, Arduino probablemente será una buena opción.
Por otro lado, anteriormente mencionamos que Arduino utiliza un microcontrolador. Entonces, si tu proyecto implica el uso de grandes flujos de entrada como grabación de vídeo o grandes cálculos, Arduino probablemente no sea la opción adecuada para tu proyecto.
¿Podrías potencialmente usar Arduino para este tipo de aplicaciones? Tal vez, pero existen tecnologías más adecuadas para este tipo de cosas.
