Por aqu bastante fanticos de Arduino. Y es que es muy difcil hablar de gadgets, especialmente curiosos, sin que la plataforma de hardware libre est involucrada. Pero no todo el mundo tiene lo suficientemente claro de qu va todo esto, y es por eso que ha llegado el tiempo de detallar un poco ms qu es Arduino.Sguenos!

Hasta ahora en nuestra seccin Hardware para novatos nos habamos venido centrando en componentes bastante tradicionales, como las diferentes partes de un ordenador, los procesadores, e incluso las pantallas tctiles. Sin embargo, no todo en el mundo del hardware son los ordenadores tradicionales, smartphones y tablets.En el mundillo de la informtica hay una corriente que de a poco est ganando cada vez ms fuerza. Se trata de las filosofas libres. En los ltimos aos el software libre ha ganado muchsimo terreno, desde el cdigo que da vida a infinidad de sitios en Internet, hasta elsistema operativoms comn en dispositivos mviles a da de hoy, todo construido sobre usando como base software de cdigo abierto.Hacer libre el software no es demasiado difcil. Solo hace falta que quin invierte tiempo desarrollando cdigo est dispuesto a compartir su tiempo y esfuerzo con otras personas de manera ntegra. El software es replicable con impresionante facilidad, cosa que no es tan sencilla de hacer con el hardware, por lo que pensar el hardware libre requiere tener mucha visin.De eso se trataArduino, un sistema que desde hace ya casi una dcada sirve como ncleo del hardware libre, y ser el tema central de esteHardware para novatos.Qu es Arduino?Definir Arduino es complicado, muy complicado. Cuando hablamos de Android, por ejemplo, todos sabemos que se trata de un sistema operativo. Sin embargo, Android no es un nico sistema operativo esttico, cada fabricante lo implementa a su modo, e incluso la comunidad de desarrollo independiente ha puesto en Internet multitud de versiones del sistema operativo. Y hasta empresas como Nokia y Amazon utilizan Android sin siquiera mencionarlo.

Servidor web constituido por varias placas Arduino.Algo similar a lo descrito en el prrafo anterior ocurre conArduino. Se trata de unmicrocontrolador, una placa, un pequeo sistema de procesamiento. Sin embargo, su condicin de sistema libre ha propiciado tantas variaciones de lo mismo, que Arduino no es una pieza de hardware nica, y de hecho podemos encontrar tantas configuraciones como desarrolladores dispuestos a hacer cambios en los esquemas puedan existir.Pero claro, debemos cuando menos darle una razn de ser a Arduino. Para ello tenemos qu saber qu hace exactamente un microcontrolador. La respuesta, de nuevo, es que depende de la configuracin. As, encontraremos placas de Arduino capaces de dar vida aun telfono mvil, un mando a distancia,consolas porttiles, y hastacmaras fotograficas.Para simplificar las cosas (y tomando alguna licencia), Arduino es el hardware libre y hardware libre el es Arduino.Un poco de historiaHasta hace relativamente poco, un estudiante de sistemas o electrnica tena que enfrentar que uno de los grandes inconvenientes de su carrera es que para algunos proyectos haca falta hacerse con placas y microcontroladores que como poco rondaban los100 dlares. Ese tipo de precios ya era bastante complicado en el primer mundo para un estudiante, siendo que las cosas estaban mucho peor para los pases en vas de desarrollo, donde en la mayora de los casos directamente preferan pasar de estos proyectos.

Tomando en cuenta esto,Massimo Banzi y Hernando Barragandecidieron que haba que hacer algo al respecto. Fue as como se pusieron manos a la obra para desarrollar una plataforma que fuera lo suficientemente completa como para competir con los costosos sistemas comerciales, pero que al mismo tiempo pudiera mantenerse ligera, econmica y fcil de compartir por Internet.Es as, como en la actualidad, Arduino y sus variantes, pueden ser adquiridos porentre 10 y 30 dlares, dependiendo de proveedores y distribuidores. Claro, los diseos tambin pueden ser directamente descargados de Internet de manera gratuita, y el usuario puede ensamblarlos y cargar el software necesario para hacer funcionar los microcontroladores.Cmo funciona Arduino?Como pasa con la mayora de las placas microcontroladores las funciones de Arduino pueden resumirse en tres. En primera instancia, tenemos una interfaz de entrada, que puede estar directamente unida a losperifricos, o conectarse a ellos por puertos. El objetivo de esa interfaz de entrada es llevar la informacin al microcontrolador, la pieza encargada de procesar esos datos. El mentado microcontrolador vara dependiendo de las necesidades del proyecto en el que se desea usar la placa, y hay una buena variedad de fabricantes y versiones disponibles.

Por ltimo, tenemos una interfaz de salida, que lleva la informacin procesada a los perifricos encargadas de hacer el uso final de esos datos, que en algunos casos puede bien tratarse de otra placa en la que se centralizar y procesara nuevamente la informacin, o sencillamente, por ejemplo, una pantalla o un altavoz encargada demostrarla versin final de los datos.De nuevo, Arduino es un sistema, y no una placa nica. Por esto, el funcionamiento concreto depender del proyecto. As, en un mvil hecho con Arduino tendremos varios microcontroladores, encargados de las conexiones de red, los datos necesarios para la entrada de nmeros y mostrar informacin en pantalla, entre otras cosas. As mismo,un reloj hecho con Arduinosolamente hara falta un chip que cuantifique la hora y la muestre en una pantalla.Como ya hemos dicho, Arduino es casi sinnimo de hardware libre, y con eso, estamos hablando de una de las plataformas ms complejas y variables que podran existir.Qu es ArduinoLas placas Arduino son pequeos ordenadores con los que puedes leer informacin de diferentes sensores, as como controlar luces, motores y muchas otras cosas. La gran mayora de los sistemas que nos rodean son ordenadores de diferentes tamaos. Los ordenadores no necesitan tener teclado ni pantalla. Hay ordenadores en el microondas de la cocina, dentro de los ascensores para detectar qu botn pulsas y, en los coches. Hay ms de 70 ordenadores similares a Arduino hay ordenadores por todas partes.

Puesto que Arduino, a diferencia del ordenador que usas normalmente, no tiene pantalla ni teclado, se necesita un programa externo ejecutado en otro ordenador para poder escribir programas para la placa Arduino. ste software es lo que llamamos Arduino IDE. IDE significa Integrated Development Environment (Entorno de Desarrollo Integrado), y es un trmino comn para llamar a este tipo de desarrollo de software. Escribes tu programa en el IDE, lo cargas en el Arduino, y el programa se ejecutar en la placa.

El IDE de Arduino es muy sencillo y parecido a Processing. Hay una sencilla barra de herramientas que puedes utilizar para: Verificar si tu programa va a funcionar. Cargar el programa a la placa de Arduino. Crear un programa nuevo. Abrir un programa. Guardar el programa en el disco duro del ordenador. (En la parte derecha de la barra de herramientas se encuentra el Monitor Serial) abre una ventana de comunicacin con la placa Arduino.Las placas Arduino se conectan a tu ordenador utilizando un cable USB, al igual que cualquier otro perifrico, como la impresora, el teclado o incluso, un mando de videojuegos. Arduino necesita estar conectado al ordenador a travs del cable USB para cargar un programa. El cable USB sirve tambin para suministrar energa a la placa, pero tambin puedes alimentarla usando una fuente de energa externa, como una batera o un transformador apropiado.

Cuando programes tu Arduino, debes asegurarte de que el IDE est configurado correctamente para la placa que ests utilizando. Comprubalo en el men Herramientas Puerto Serial para ver que el puerto est configurado correctamente, y en Herramientas Tarjeta para comprobar que est asignado Arduino Uno.Nota: para saber a qu Puerto Serial est conectado tu Arduino, sigue estos pasos:1. Desconecta Arduino del ordenador.2. Comprueba Herramientas Puerto Serial para ver si est disponible.3. Conecta Arduino al ordenador.4. Entra en Herramientas Puerto Serial de nuevo y vers un puerto nuevo, se es tu Arduino.5. Selecciona ese puerto.Qu es Arduino?Arduino es una plataforma de prototipos electrnica de cdigo abierto (open source) basada en hardware y software flexibles y fciles de usar. Est pensado e inspirado en artistas, diseadores, y estudiantes de computacin o robtica y para cualquier interesado en crear objetos o entornos interactivo, o simplemente por hobby. Arduino consta de una placa principal de componentes elctricos, donde se encuentran conectados los controladores principales que gestionan los dems complementos y circuitos ensamblados en la misma. Adems, requiere de un lenguaje de programacin para poder ser utilizado y, como su nombre lo dice, programado y configurarlo a nuestra necesidad,por lo que se puede decir que Arduino es una herramienta "completa" en cuanto alas herramientasprincipales nos referimos, ya que slo debemos instalar y configurar con el lenguaje de programacin de esta placalos componentes elctricosque queramospara realizar el proyecto que tenemos en mente, hacindola una herramienta no slo de creacin, sino tambin de aprendizaje en el mbito del diseo de sistemas electrnicos-automticos y, adems, fcil de utilizar. Arduino tambin simplifica el proceso de trabajo con micro controladores, ya que est fabricada de tal manera que viene pre ensamblada y lista con los controladores necesarios para poder operar con ellauna vez que la saquemos de su caja, ofreciendo una ventaja muy grande para profesores, estudiantes y aficionados interesados en el desarrollo de tecnologas. Las posibilidades de realizar proyectos basados en esta plataforma tienen como limite la imaginacin de quien opera esta herramienta.

Hardware

Arduino est constituido en el hardware por un micro controlador principalllamadoAtmel AVR de8 bits(que es programable con un lenguaje de alto nivel), presente en la mayora de los modelos deArduino, encargado de realizar los procesos lgicos y matemticos dentro de la placa, adems de controlar y gestionar los recursos de cada uno de los componentes externos conectados a la misma. Consta adems de una amplia variedad de sensores elctricos como cmaras VGA, sensores de sonido, seguidores de lnea, botones de control de sensores, e incluso, otras placas de micro controladores (mejor conocidos como Shields), que pueden adaptarse fcilmente gracias a que Arduino cuenta con entradas de pines analgicos y digitalespara integrar estoscomponentes sin necesidad de alterar el diseo original de esta placa. Estos a su vez son controlados junto con el procesador primario por otros componentes de menor jerarqua, pero de igual importancia y prioridad, como el Atmega168, Atmega328, Atmega1280 y el Atmega8 , que son lo ms utilizados debido a sus bajos precios y gran flexibilidad para construir diversidad de diseos. Adems, Arduino cuenta con la ventaja de tener entre sus elementos principales puertos seriales de entrada /salida (input/output), lo que le permite conectarsepor medio deun cable USB a una computadora para poder trabajar con ella desde nivel software, ya que es dnde se le darn las ordenes que ejecutarn cada uno de los componentes conectados a la placa, e incluso, para operar como undispositivo ms (dependiendo de laconfiguracin quehayamos establecidoy para que se quiere utilizar).Adems, Arduino para operar necesita de una fuente de alimentacin externa, ya que por desgracia, no cuenta con una propia, por lo que tambin se encuentra incorporada una entradapara conectar un cable con entrada similar al USB, donde ser conectado a un otro dispositivo que tenga entrada USB, o hasta en el mismo dispositivo.

Las caractersticas generalesde todas las placas Arduinoson las siguientes:

El microprocesador ATmega328 32 kbytes de memoria Flash 1 kbyte de memoria RAM 16 MHz 13 pins para entradas/salidas digitales (programables) 5 pins para entradas analgicas 6 pins para salidas analgicas (salidas PWM) Completamente autnomo: Una vez programado no necesita estar conectado al PC Microcontrolador ATmega328 Voltaje de operacin 5V Voltaje de entrada (recomendado) 7-12 V Voltaje de entrada (limite) 6-20 V Digital I/O Pins 14 (con 6 salidas PWM) Entradas analgicas Pins 6 DC corriente I/O Pin 40 mA DC corriente 3.3V Pin 50 mA Memoria Flash 32 KB (2 KB para el bootloader) SRAM 1 KB EEPROM 512 byte Velocidad de reloj 16 MHz

Software

Como se haba mencionado, Arduino, no slo son componentes elctricos ni una placa de circuitos, sino que adems, tambin es una plataforma que combina esto con un lenguaje de programacin quesirve para controlar los distintos sensores que se encuentran conectados a la placa, por medio de instrucciones y parmetros que nosotros establecemos al conectar la placa a un ordenador.Este lenguaje que opera dentro de Arduino se llama Wirirng, basado en la plataforma Processing y primordialmente en el lenguaje de prograacin C/C++, que se ha vuelto popular a tal grado de ser el ms preferido para ensear programacin a alumnos de nivel superior que estudian computacin y robtica, gracias que es muy fcil de apender y brinda soporte para cualquiernecesidad de computacin.De este lenguaje derivan otros msque son muy utilizados en el mbito de Ingeniera y desarrollo, como C#, Java, BASIC, Php, Phytom, JavaScript, Perl, entre otros ms; por lo tanto, Arduino soporta varios lenguajes de programacin de alto nivel derivados de C, haciendo de esto una ventaja para los diseadores que trabajan en varios o en 1 slo entorno de desarrollo de programacin. Para poder trabajar desde el nivel programacin del procesador, debe descargarse el software que incluye las libreras necesarias para poder utilizar el lenguaje de manera completa. Otra ventaja es que este software puede descargarse desdeel sitio web oficial de Arduino, ya que opera bajo licencia libre y est disponible a todo pblico. Su versin ms reciente para todos los sistemas operativos es la versin Arduino 1.0.3.

Al ser una herramienta que incorpora un tanto manejo de hardware y software (circuitos elctricosy un lenguaje de programacin respectivamente) se requiere un nivel de conocimientobsico en estas dos ramas del desarrollo para operarla, lo cual se interpreta de otro modo que personas de tercera edad (a excepcin de ingenieros experimentados) y nios menores de entre 5 y 11 aos no pueden utilizar esta herramienta en el primer momento, pero para su suerte, se encuentran diversidad de manuales en la pgina oficial e incluso, pueden adquirirse libros donde se explica cmo utilizar esta herramienta didctica e innovadora. Adems, existe en internet un simulador virtual de Arduino de licencia libre llamado Virtual BreadBoard, que ayuda al aprendizaje de esta plataforma antes de comenzar a utilizarla de manera oficial, ofreciendo las herramientas necesarias y el mismo soporte que esta placa, pero de manera digital.

Ventajas

Existe una diversidad de plataformas que operan con micro controladores disponibles para la computacin a nivel fsico (hardware). Todasestas herramientasse organizan en paquetes fciles de usar para minimizar el trabajo del desarrollo a nivelde programacin (software). Adems, Arduino ofrece ventajas como:

Asequible - Las placas Arduino son ms asequibles comparadas con otras plataformas de microcontroladores. La versin ms cara de un modulo de Arduino puede ser montada a mano, e incluso ya montada cuesta bastante menos de 60 ($1000 pesos aproximadamente) Multi-Plataforma - El software de Arduino funciona en los sistemas operativos Windows, Macintosh OSX y Linux. La mayora de los entornos para microcontroladores estn limitados a Windows. Entorno de programacin simple y directo - El entorno de programacin de Arduino es fcil de usar para principiantes y lo suficientemente flexible para los usuarios avanzados. Pensando en los profesores, Arduino est basado en el entorno de programacin de Procesing con lo que el estudiante que aprenda a programar en este entorno se sentir familiarizado con el entorno de desarrollo Arduino. Software ampliable y de cdigo abierto- El software Arduino esta publicado bajo una licencia libre y preparado para ser ampliado por programadores experimentados. El lenguaje puede ampliarse a travs de libreras de C++, y si se est interesado en profundizar en los detalles tcnicos, se puede dar el salto a la programacin en el lenguaje AVR C en el que est basado. De igual modo se puede aadir directamente cdigo en AVR C en tus programas si as lo deseas. Hardware ampliable y de Cdigo abierto - Arduino est basado en los microcontroladores ATMEGA168, ATMEGA328 y ATMEGA1280. Los planos de los mdulos estn publicados bajo licencia Creative Commons, por lo que diseadores de circuitos con experiencia pueden hacer su propia versin del mdulo, amplindolo u optimizndolo. Incluso usuarios relativamente inexpertos pueden construir la versin para placa de desarrollo para entender cmo funciona y ahorrar algo de dinero.

Hace algunos sas se dio a conocer que un entusiasta de la tecnologa decidi utilizar las bondades de un Raspberry Pi y hackear un microondas. Sin embargo, Qu es Raspberry PI y para qu sirve?Raspberry Pi, es un es un ordenador de tamao de tarjeta de crdito que se conecta a su televisor y un teclado. Es una placa que soporta varios componentes necesarios en un ordenador comn.Es un pequeo ordenador capaz, que puede ser utilizado por muchas de las cosas que su PC de escritorio hace, como hojas de clculo, procesadores de texto y juegos. Tambin reproduce vdeo de alta definicin,apuntan en la pgina web del producto.Este proyectofue ideado en 2006pero no fue lanzado al mercadofebrero de 2012. Ha sido desarrollado por un grupo de la Universidad de Cambridge y su misin es fomentar la enseanza de las ciencias de la computacin los nios. De hecho,en enero de este ao Google don ms de 15.000Raspberry Pi para colegios en Reino Unido.La placa, que antes era ms pequea que una tarjeta de crdito tiene varios puertos y entradas, dos USD, uno de Ethernet y salida HDMI. Estos puertos permiten conectar el miniordenador a otros dispositivos, teclados, ratones y pantallas.Tambin posee un System on Chip que contiene un procesador ARM que corre a 700 Mhz, un procesador grfico VideoCore IV y hasta 512 MG de memoria RAM. Es posible instalar sistema operativos libres a travs de una tarjeta SD.Una de las cosas interesantes es su precio. Se vende en dosmodelos, A y B. El A es menos completo y su memoria RAM es de 256 MB, se consigue por19,76 eurosaunque en este momento est agotado. EL Modelo B, recomendado por los ingenieros y desarrolladores web, se consigue por28,31 euros.Pero el Raspberry no es el nico producto de esta naturaleza en el mercado. Existen al menos dos opciones ms: Gooseberry y Cubieboard. El primero se consigue por ms de40 eurosy contiene un procesador A10 ARM Cortex-A8, grficos Mali 400, memoria RAM de 512 MB, 4GB de almacenamiento, Wi-fi, entrada para tarjeta microSD, puerto mini HDMI, USB y viene precargado con sistema operativo Android.El segundo, Cubieboard se vende por 52 euros, tiene procesador ARM cortex-A8 que corre a 1 Ghz, tarjeta de grficos Mali400 OpenGL, memoria Ram de 1GB, salida de vdeo HDMI, puerto Ethernet y 4 GB de memoria flash.Algunas ideasEs un ordenador muy funcional y debido a su tamao puede funcionar para muchos otros propsito, claro, hay que tener algunas ideas sobre programacin o de computacin. Por ejemplo, el primer proyecto de un joven con Raspberry Pi fue convertir su consolaNES daada en una operativa y pudo jugar algunos viejos ttulos.Un padre quiso llevar las tarjetas de letras y dibujos con el que su hijo aprende el alfabeto a la pantalla del televisor. As que consigui una app e hizo algunos cambios para que la Raspberry Pi recibiera seal via Bluetooth.Ahora su hijo no pierde las tarjetas.