Arduino básico. ¿Como empezar?

Ya se, ya se que en estos primeros posts (y quizás en todos los demás) voy saltando de un tema a otro sin un aparente orden o concierto. Pero creerme  sí que lo hay (o no). El orden que sigo es el que yo mismo me voy buscando, de temáticas diferentes pero siempre con el objetivo de aprender y facilitar que mi nene (o quien lea este blog) pueda ir aprendiendo pausadamente y desde la base sin demasiado encasillamiento en un tema concreto.

Arduino es una maravilla. Paradigma del hardware libre, nos facilita todo un ordenador en la palma de la mano. No es un ordenador de sobremesa o portátil como estamos acostumbrados a ver, pero si es todo un ordenador en el sentido de contener una CPU, una memoria, entradas y salidas digitales y analógicas, y capacidad de programarse.

Cualquier "cosa" externa al Arduino con la que queramos que interactue necesitará no solo de saber programarlo, sino de la necesidad de entrar en temas de electrónica, y por lo tanto hardware. Y es que un robot es eso, hardware y software.

Manos a la obra!. Seguidamente vamos a ver como empezar a utilizar Arduino.

NOTA: Este primer ejemplo básico, y casi todo lo que aquí se condensa en pocos pasos, ha sido obtenido directamente de la propia web de Arduino, tanto de la versión en Español como en la Inglesa.

1 - Adquirir una placa Arduino. De cualquier modelo. Yo uso una Arduino UNO.

2 - Conectar la Placa al puerto USB del ordenador. Esto proporciona alimentación a la Placa (seguramente se encenderá alguna lucecita por ahi), y por tanto alimentará también a los componentes que conectes a ella. Pero no te confíes, la alimentación no te dará mucha potencia, con lo que si quieres conectar varios cacharrillos necesitaras alimentarlos externamente con pilas.

3 - Descargar sofware de aquí. Descargar y luego instalar, claro.

4 - Abrir entorno IDE de Arduino. Tras instalar aparecerá un entorno IDE como este:

5 - Configurar entorno para el acceso a Arduino. Lo primero que hay que hacer es:

• Ir al menú de Herramientas>Tarjetas y seleccionar el modelo de tarjeta Arduino. Como he dicho en mi caso es Arduino UNO. 
• Ir al menú de Herramientas>Puerto Serial y seleccionar el puerto serie al que esta conectado la placa Arduino. En un Windows puedes tratar de buscar esto yendo al Administrador de Dispositivos de Windows y abrir la opción de ver los puertos COM, como la imagen siguiente, donde se ve que en mi caso se me ha conectado al puerto COM10. Y si no, pues pruébalos todos hasta que funcione... :-)

6 - Cargar el primer ejemplo básico: Blink. Ir al menú Archivo>Ejemplos>01.Basics>Blink.
Este ejemplo simplemente hace parpadear a un LED. Pero claro, hay que conectar el LED. Considerar también que el lenguaje de programación de Arduino esta basado en C/C++, aunque también se puede utilizar otros como Scratch.

7 - Conectar un LED al Arduino. Aquí podéis ver un ejemplo tanto "real" como en plan esquemático de donde y como hay que conectar el LED. Si tenéis Arduino conectado por USB y el LED no va a estar encendido mucho rato, podéis probar sin poner en medio la resistencia, y cruzar los dedos para que el LED no se estropeé a la primera...

Recordar que la pata larga del LED es el positivo (y por lo tanto va al PIN 13 de Arduino, en este ejemplo), y la corta es el negativo y va al PIN GND (ground, toma de tierra).

8 - Cargar el programa al Arduino. Ya esta todo listo. Tenemos nuestro Arduino encendido, con el LED conectado, el IDE en marcha y configurado con el programa Link en pantalla. Solo queda cargar ese programa al Arduino. Para esto, y si todo esta bien, solo hay que darle al icono del entorno IDE del Arduino.

Y ya esta!!!. Felicidades!!!. Si todos los pasos han salido bien el LED empezará a parpadear. Misión cumplida. De ahí a construir el robot que ha de aniquilar a toda la humanidad ya solo queda conectar algunos cables y componentes más y tirar unas cuantas más lineas de código... ;-D

El primer circuito eléctrico

Si un nene de unos 6 años no ha visto antes trabajar de cerca los circuitos eléctricos ahora es un buen momento para mostrarle una primera impresión práctica de "de que va esto de la electricidad".

Y un primer circuito eléctrico puede ser el de encender un LED con una pila. Yo utilicé una pila de petaca de 4.5V, y claro, el primer LED se petó, aunque otros aguantaron.

Ya me lo imaginaba, que sería necesario "amortiguar" el golpe de tensión del LED con una resistencia. Pero claro, la impaciencia por encenderlo me pudo, y el LED no aguanto demasiado, aunque también me extraño que aguantara tan poco. Otros han tenido mejor aguante de unos pocos segundos tras los cuales los desconecto para evitar seguir petando LEDs.


Oks. Pues ahí va. Primer circuito para niños. Fácil, ¿no?. Pero al nene le gustará.



Connsiderar que los LEDs tienen polaridad, y que la pata larga de LED es el positivo (+) y debe conectarse a ese extremo de la álimentación, y la corta es el negativo (-). Las resistencias en cambio no tienen polaridad, y da igual como la conectes.

Y con esto un poco de calculo de ley de Ohm básica, que dice que:
R (Resistencia) = V (Voltaje) / I (Intensidad)

Vamos a suponer que:

• El LED está diseñado para aguantar un voltaje de 2V (2 Volts, que por ahí he leído que es bastante típico en LED rojo).
• El LED está diseñado para soportar una intensidad de unos 20mA (mili Amperios = 0,02 Amperios).
• El voltaje de la pila es de 4.5V.

Pues con estos datos tenemos que según dicha ley de Ohm: R =  V(4,5 - 2) / I(0,02) = 125 Ohms.

Pues eso, que para que el diodo aguante bien (con los datos del ejemplo) necesitará una resistencia de unos 125 Ohms.

Muy bien ahora solo falta encontrar esa resistencia. Como los diseñadores de resistencias están muy locos, pues se han inventado un código de colores para saber cada resistencia de cuantos Ohms es. Si no existe ninguna resistencia para el valor calculado, basta utilizar una con el valor posible inmediatamente superior. En nuestro ejemplo esta sería de 127 Ohms.

Pues bien. Nada más por hoy. Espero que vuestros nenes se lo pasen bien con esto, y vosotros si sois principiantes también.