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Qué es Arduino, cómo funciona y qué puedes hacer con uno

Qué es Arduino, cómo funciona y qué puedes hacer con uno
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Hoy vamos a explicar qué es exactamente el proyecto Arduino, así como las principales características que lo definen. Se trata de uno de los tipos de las placas más populares del mundo maker, pero que a diferencia de la Raspberry Pi no cuenta con un único modelo, sino que ofrece unas bases de hardware abierto para que otros fabricantes puedan crear sus propias placas.

Para ello, vamos a empezar explicando qué es Arduino, hablando de su concepto, lo que hace diferente al proyecto, y lo que se quiere conseguir con él. Después pasaremos a entrar en cómo funcionan estas placas, para terminar enseñando unos cuantos ejemplos de los proyectos que pueden realizarse con ellas.

Qué es Arduino

Arduino

Arduino es una plataforma de creación de electrónica de código abierto, la cual está basada en hardware y software libre, flexible y fácil de utilizar para los creadores y desarrolladores. Esta plataforma permite crear diferentes tipos de microordenadores de una sola placa a los que la comunidad de creadores puede darles diferentes tipos de uso.

Para poder entender este concepto, primero vas a tener que entender los conceptos de hardware libre y el software libre. El hardware libre son los dispositivos cuyas especificaciones y diagramas son de acceso público, de manera que cualquiera puede replicarlos. Esto quiere decir que Arduino ofrece las bases para que cualquier otra persona o empresa pueda crear sus propias placas, pudiendo ser diferentes entre ellas pero igualmente funcionales al partir de la misma base.

El software libre son los programas informáticos cuyo código es accesible por cualquiera para que quien quiera pueda utilizarlo y modificarlo. Arduino ofrece la plataforma Arduino IDE (Entorno de Desarrollo Integrado), que es un entorno de programación con el que cualquiera puede crear aplicaciones para las placas Arduino, de manera que se les puede dar todo tipo de utilidades.

El proyecto nació en 2003, cuando varios estudiantes del Instituto de Diseño Interactivo de Ivrea, Italia, con el fin de facilitar el acceso y uso de la electrónico y programación. Lo hicieron para que los estudiantes de electrónica tuviesen una alternativa más económica a las populares BASIC Stamp, unas placas que por aquel entonces valían más de cien dólares, y que no todos se podían permitir.

El resultado fue Arduino, una placa con todos los elementos necesarios para conectar periféricos a las entradas y salidas de un microcontrolador, y que puede ser programada tanto en Windows como macOS y GNU/Linux. Un proyecto que promueve la filosofía 'learning by doing', que viene a querer decir que la mejor manera de aprender es cacharreando.

Cómo funciona Arduino

Como Funciona Arduino

El Arduino es una placa basada en un microcontrolador ATMEL. Los microcontroladores son circuitos integrados en los que se pueden grabar instrucciones, las cuales las escribes con el lenguaje de programación que puedes utilizar en el entorno Arduino IDE. Estas instrucciones permiten crear programas que interactúan con los circuitos de la placa.

El microcontrolador de Arduino posee lo que se llama una interfaz de entrada, que es una conexión en la que podemos conectar en la placa diferentes tipos de periféricos. La información de estos periféricos que conectes se trasladará al microcontrolador, el cual se encargará de procesar los datos que le lleguen a través de ellos.

El tipo de periféricos que puedas utilizar para enviar datos al microcontrolador depende en gran medida de qué uso le estés pensando dar. Pueden ser cámaras para obtener imágenes, teclados para introducir datos, o diferentes tipos de sensores.

También cuenta con una interfaz de salida, que es la que se encarga de llevar la información que se ha procesado en el Arduino a otros periféricos. Estos periféricos pueden ser pantallas o altavoces en los que reproducir los datos procesados, pero también pueden ser otras placas o controladores.

Formas Arduino

Arduino es un proyecto y no un modelo concreto de placa, lo que quiere decir que compartiendo su diseño básico te puedes encontrar con diferentes tipos de placas. Las hay de varias formas, tamaños y colores para a las necesidades del proyecto en el que estés trabajando, las hay sencillas o con características mejoradas, Arduinos orientados al Internet de las Cosas o la impresión 3D y, por supuesto, dependiendo de estas características te encontrarás con todo tipo de precios.

Shields

Además, las placas Arduino también cuentan con otro tipo de componentes llamados Escudos (Shields) o mochilas. Se trata de una especie de placas que se conectan a la placa principal para añadirle una infinidad de funciones, como GPS, relojes en tiempo real, conectividad por radio, pantallas táctiles LCD, placas de desarrollo, y un larguísimo etcétera de elementos. Incluso hay tiendas con secciones especializadas en dichos elementos.

Qué podemos hacer con uno

La enorme flexibilidad y el carácter libre y abierto de Arduino hacen que puedas utilizar este tipo de placas prácticamente para cualquier cosa, desde relojes hasta básculas conectadas, pasando por robots, persianas controladas por voz o tu propia vending machine . En este artículo tienes varias decenas de ejemplos. Aquí tienes algunos de ellos.

Un ejemplo lo tenemos en este proyecto en el que podemos sincronizar de manera automática nuestro calendario de Google o el correo de Gmail para que, en base a nuestros eventos, el sistema configure una serie de alarmas. Está hecho conna de las placas más desconocidas del mundo Arduino, la Yún, y una pantalla que la convierte en reloj digital.

Necesitas una impresora 3D para la carcasa y algunas piezas, pero el acabado será entonces excelente. En este proyecto, con una placa Arduino como cerebro y sensores para detectar hasta 200 kg de peso, puedes construirte tu propia báscula conectada, con acceso al servicio IFTTT para conectar con otras cuentas de cuantificación.

Una máquina de chicles o cuches que solo se activa si sobre su superficie indicamos un patrón sonoro específico. Vamos, que es una máquina de chuches que activaremos con un ritmo que hayamos configurado. El proyecto combina sensores piezoeléctricos con el cerebro de Arduino.

Con paciencia, cogiendo el código ya programado y realizando unas cuantas soldaduras, una placa Arduino ATmega328 de menos de 10 euros es la base para montar nuestro propio sistema de acceso a casa por medio de huella dactilar. Incluso podemos incluir una pantalla que integre el ATmega328 para hacer el sistema más compacto.

Un servomotor adecuadamente colocado para mover unas persianas venecianas puede convertirse, en poco tiempo y con algo de programación, en un sistema controlado por voz vía bluetooth y que nos permita tanto abrirlas como cerrarlas a demanda. Una vez que has asimilado el funcionamiento y programación del sistema, automatizar más elementos de casa es cuestión de tiempo e imaginación.

Mucho de bricolaje pero también gran cantidad de satisfacción es lo que nos llevamos si completamos este proyecto para construir una máquina de vending personal. Tenemos las instrucciones de construcción, montaje y por supuesto la programación en Arduino.

Portátil y de bajo coste. Así es la alarma para mochilas que con una placa Arduino y un acelerómetro de tres ejes podemos construir en muy poco tiempo. Una vez activada, si la mochila se mueve unos 10 grados, podemos hacer que suene la alarma sin piedad.

También tenemos este jardín automatizado que recoge datos y se encarga de regar las plantas de nuestro huerto urbano de manera automática. Con este proyecto, si tienes la información adecuada, mantener un huerto es cuestión de menos dedicación.

También existen proyectos como este, en el que se puede crear un brazo robótico capaz de, tras coger un objeto con unas pinzas, no chocar contra obstáculos gracias a un sensor de ultrasonidos.

Un genio del mundo maker se llegó a construir incluso un robot BB8 a tamaño real. Luego, con una placa Arduino y conectividad bluetooth se permite el lujo de poder controlarlo desde su propio smartphone. Increíble y muy motivador por el inteligente uso que hace de materiales que todos podemos tener por casa y sin uso "tecnológico" aparente.

Si después de leer nuestro artículo tienes ganas de darle una oportunidad a Arduino y empezar con tus primeros pasos, aquí tienes varios artículos especiales que hemos hecho en Xataka para ayudarte a empezar con buen pie:

Imagen | chaosplay.com
En Xataka | 46 proyectos makers para hacer en verano con Arduino y Raspberry Pi

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