Arduino – Hardware Libre Para Desarrollo de Objetos Interactivos Autónomos o Controlados.

30 12 2008

Arduino es una plataforma de hardware de código abierto, basada en una sencilla placa con entradas y salidas, analógicas y digitales, en un entorno de desarrollo que implementa el lenguaje de programación Processing. Está basado en el procesador Atmega168, un chip sencillo y de bajo coste que permite el desarrollo de múltiplos diseños.

Al ser Hardware Libre tanto su diseño como su distribución es libre, es decir, puede utilizarse libremente para el desarrollo de cualquier tipo de proyecto sin haber adquirido ninguna licencia.   El proyecto Arduino recibía una mención honorífica a la categoría de Comunidades Digital al Prix Ars Electronica

Arduino es un dispositivo que conecta el mundo físico con el mundo virtual, o el mundo analógico con el digital. Puede ser usado para poner en funcionamiento desde procesos muy simples hasta sistemas más complejos: por ejemplo, se puede poner en marcha un robot, se puede diseñar un casco de realidad virtual, se pueden construir instrumentos musicales, activar las luces de un teatro, poner en funcionamiento un sistema anti-incendios, armar juegos matemáticos, físicos, y muchas cosas más.

Versiones.

Existen diferentes versiones de Arduino. En función de nuestro proyecto podemos escoger la que se adapte más a nuestras necesidades:

  • Placa serie

Es la placa básica, y se utiliza una interficie RS232. Ésta puede ser utilitzada, además, para la progrmación de la placa, para comunicarse con otros elementos externos que utilicen el puerto serie, como por ejemplo un PC.

  • Placa USB

Es una evolución de la placa serie que incorpora un puerto USB para comunicarse con el PC.

  • Placa de prototips

Esta placa está pensada para poder incorporar hadware addiconal al diseño base de Arduino. Incorpora una matriz de agujeros en la que se puede añadir nuestro hadware addicional. No dispone de puerto serie ni USB, por ese motivo es necesario diponer de otra placa para programar el chip.

  • Bluetooth

Es la última versión en la que se esta trabajando. Elimina la necesidad de cables para comunicarse con el PC o cualquier otro dispositivo bluetooth, como por ejemplo el teléfono móvil.

Además:

  • Placa Serie de Una Capa
  • Stand-alone (autónoma)
  • Lily-Pad (Pequeña placa SMD)

La versión original de Arduino está manufacturada por Smart Projects.

Para implementarlo sólo se necesitan ordenadores con un puerto USB.

El microcontrolador Arduino Diecimila está basado en Atmega168, tiene conexión USB y hace innecesario pulsar el botón Reset de la placa cada vez que se carga un nuevo programa, por lo que es mucho más cómoda de utilizar que su antecesora (puerto serie).

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Arduino Diecimila

Arduino Diecimila

Esquema de Pines (Arduino Diecimila).

Entradas y salidas

* Consta de 14 entradas digitales configurables entrada i/o salidas que operan a 5 voltios.

* Cada pin puede proporcionar o recibir como máximo 40 mA.

*Los pines 3, 5, 6, 8, 10 y 11 pueden proporcionar una salida PWM (Pulse Width Modulation).

* Si se connecta cualquier cosa a los pines 0 y 1, eso interferirá con la comunicación USB.

* Diecimila también tiene 6 entradas analógicas que proporcionan una resolución de 10 bits. Por defecto miden de 0 voltios (masa) hasta 5 voltios, aunque es posible cambiar el nivel más alto, utilitzando el pin Aref y algun codigo de bajo nivel.

Esquema de Pines

Esquema de Pines

Los creadores de Arduino son David Cuartielles y Massimo Banzi, también forman parte del grupo de desarrollo Tom Igoe, Gianluca Martino, David Mellis and Nicholas Zambetti.

David Cuartielles

David Cuartielles

Arduino es mucho más que un proyecto tecnológico. Detrás de él, existe una comunidad en movimiento y expansión, que incluye programadores, artistas y educadores, entre otros, y que, inspirada en la filosofía de la cultura libre, comparte sus experiencias, desarrollando proyectos innovadores.

Permite programar de forma muy rápida y sencilla, y además tiene un equivalente en el mundo físico. Tú programas algo y no termina siendo solamente lo que escribiste en pantalla, sino que lo que hiciste, se traduce en un motor, o puedes leer un botón. Haces realmente que haya una acción física con la que has establecido una relación mucho más directa.

Interfaz.

El primer paso antes de comprobar que la instalación es correcta y empezar a trabajar con Arduino es abrir algunos ejemplos prácticos que vienen disponibles con el dispositivo.

Es recomendable abrir el ejemplo “led_blink” que encontraremos en el menú File, Sketchbook, Examples, led_blink. Este código crea una intermitencia por segundo en un led conectado en el pin 13.

Es qüestión de comprobar que el código es correcto, para eso, presionamos el botón que es un triangulo (en forma de “play”) y seguidamente haremos un “upload” (que es la flecha hacia la derecha) para cargar el programa a la placa. Si el led empieza a parpadear totdo estará correcto.

Aplicaciones.

Para instalar la placa arduino en un linux:

1.- Instalar java runtime enviroment desde syaptic (pacman, adept, etc): Sun java runtime jre.

2.- Desinstalar “brltty”: apt-get remove brltty

3.- Instalar el compilador para la familia de microcontroladores avr de atmel:

apt-get install sun-java5-jre gcc-avr avr-libc

4.- Descargar el framework de arduino, descomprimirlo y ejecutarlo:

./arduino

O crear acceso directo/lanzador, en el menú de tu escritorio, o en el dock.

Interfaz de Arduino en Linux

Interfaz de Arduino en Linux

Las aplicaciones que nos ofrece Arduino son múltiples, y dependerá de nuestra imaginación. Mediante sensores podemos crear aplicaciones sencillas enfocadas a la docencia para estudiantes de electrónica, proyectos más elaborados para la industria o incluso sistemas dirigidos simplemente al ocio.

En el área del OpenHardware los mayores exponentes son  las universidades y los aficionados que se dedican a construir sus propios circuitos con esquemas sacados de Internet y además de esto con el uso de software libre o programas de código abierto que también pueden ser descargados de la red y no necesitan ningún tipo de licencia para ser utilizados o modificados.

El movimiento “Open Hardware” quiere más: crear una gran librería accesible para todo el mundo, con diseños de procesadores, controladores de memoria, periféricos, placas madre, etc, que ayudaría a las compañías a reducir millones en trabajos de diseño redundantes.

Muchos fabricantes han empezado a desarrollar proyectos a partir de hardware libre ya que para ellos estos diseños terminan siendo más acordes a las necesidades de sus clientes, mucho más económicos y mejora la fiabilidad del producto y su soporte.

Como ejemplo de lo anterior, aparece Arduino que es una plataforma open hardware basada en una sencilla placa con entradas y salidas (E/S), analógicas y digitales, y en un entorno de desarrollo que implementa el lenguaje Processing/Wiring. Este tipo de tecnología utiliza sistemas operativos como Linux, Windows y Mac. Arduino puede utilizarse en el desarrollo de objetos interactivos autónomos o puede conectarse a un PC a través del puerto serie, USB o bluetooth. Las posibilidades de realizar desarrollos basados en Arduino tienen como límite la imaginación.

Este hardware puede comprarse a distribuidores extranjeros en caso de querer desarrollar algún tipo de tecnología nueva ya que es de bajo costo y tiene un nivel de fiabilidad alto.

Arduino tiene una alta capacidad de interfaz gráfica la cual podrá ser utilizada para hacer desarrollos en programas como Flash, Labview, etc. Además de lo anterior, esta tecnología nos ofrece la posibilidad de usar y manipular código abierto (open software), de acuerdo a la función o al fin que queremos implementar.

Precio.
Placa Arduino Duemilanove Diecimila: 22 euros.
Placa Arduino Blue Tooth: 79 euros.
Mas productos: Smartprj.com
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12 02 2009

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