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Qué es Arduino. Es una de las preguntas que muchas personas aficionadas a la electrónica, hobbistas e incluso personas totalmente ajenas a estas áreas se han preguntado alguna vez. Arduino es un proyecto electrónico que involucra Hardware y Software libre mediante una interfáz simple. La idea principal del proyecto es proporcionar una plataforma de desarrollo de prototipos fácil de aprender y de usar para cualquier tipo de persona. Definire de lo que es un Arduino desde distintos aspectos. Primero desde el punto de vista técnico y desde la visión conceptual de Arduino. 

 

Técnicamente qué es un Arduino 

Un Arduino es la unión de varios elementos de Hardware y Software. El Hardware de un Arduino incluye a los siguientes elementos: microcontrolador, pines de conexión, fuente de alimentación y puerto de comunicación serial-USB.  La Figura 1. muestra un diagrama a bloques de los elementos del Hardware de un Arduino UNO R3. Los bloques en azul muestran los elementos importantes del microcontrolador. En color rojo los pines de conexión. En Morado los elementos de la fuente de alimentación y en Naranja los bloques del convertidor serial-USB. La Tabla 1 muestra la descripción de cada elemento.

 

Arduino Diagrama a bloques



Partes de Arduino

 

1.- Conector USB Serial. Permite la conexión/programación y alimentación vía un puerto serial-USB tipo-B. Este conector puede suministrar un voltaje de corriente directa de 5Vdc a una corriente de máximo 500mA. La salida del voltaje de alimentación de este conector pasa por un fusible de 500mA. La corriente también está limitada por la capacidad de corriente que pueda suministrar el puerto USB. 


2. Chip electrónico ATmega16U2. Es un microcontrolador que se encarga de programar y comunicar a la computadora con el Arduino a través de un convertidor de protocolo serial-TLL a USB de baja velocidad. En Algunos modelos anteriores, este circuito es reemplazado por un ATMEGA8U2.


3.- Oscilador de cuarzo de 16Mhz. Proporciona una fuente de oscilación estable al microcontrolador ATmega16U2.


4.- Jack-2.1mm. Si se requiere de usar más corriente que la que puede proporcionar el conector USB, una opción es alimentar al Arduino vía el Jack-2.1mm y un regulador que proporciona una salida entre 7Vdc y 12Vdc. La recomendación es usar un regulador de voltaje de 9V-1A. Si se usa un voltaje mayor es muy posible que el regulador interno se sobrecaliente.

 

5.-Regulador 5Vdc-1A. Cuando se desea utilizar una fuente externa, este circuito regula el voltaje para proporcionarle al Arduino 5Vdc. Se puede usar al mismo tiempo el Jack-2.1mm y el conector USB. Existe un circuito en la tarjeta Arduino que permite hacer el cambio de alimentación para activar la del Jack-2.1mm.

6.- Circuito que permite activar la fuente proveniente del conector USB o del Jack-2.1mm. Cuando no se encuentra una fuente externa, se activa el conector USB.

 

7.- Regulador de 3.3Vdc 150mA. Es un regulador interno que usa la salida de 5Vdc del regulador principal para proporcionar un voltaje que muchos sensores como el NRF24L01+ requiere para funcionar, sin la necesidad de un regulador adicional.

8.- Conector de alimentación. Este conector header-hembra incluye conexiones a GND, Vín, 3V3 de salida, 5Vdc de salida y una entrada externa de reset.

9.- Conector header-hembra de conexiones analogicas de entrada. Esta identificadas por las letras desde A0-A5. En el lenguaje Arduino se pueden usar leyendo el valor digital de la conversión de una magnitud de voltaje para guardarla en una variable de tipo entero.Ejemplo:   int valorADC = analogRead(A0);

10.- Botón de reset. Permite llevar a un Hard-reset a la tarjeta Arduino. Este botón reinicia el programa cargado en el Arduino. Un Hard-reset es como un apagado y prendido electrico de Arduino. 
Microcontrolador del Arduino. Para un Arduino UNO R3 es el ATMEGA328P, para un

 

11.- Arduino Mega R3 es el ATmega2560.

12.- Conector de salida. Es un puerto para entradas/salidas digitales que se encuentran enumeradas desde el 8 hasta el 13. El Pin 13 está conectado también a un LED interno de la tarjeta Arduino. Este Led tiene la leyenda L. Este conector también tiene una entrada para una GND digital y la referencia externa para el ADC, esta referencia no es necesaria en una configuracion basica del uso de Arduino. Adicionalmente se encuentra dos pines de comunicación serial I2C llamados SDA y SCL, estos únicamente en las versiones más recientes de Arduino.

13.- Header-macho 6x2. Si se requiere re-programar el bootloader de Arduino - ATmega328p, se usa este puerto de programación. Puede ser conectado a otro Arduino para poder programar el Bootloader.
Header-macho 6x2. Si se requiere re-programar el bootloader de Arduino -

14.- ATmega16U2, se usa este puerto de programación. Puede ser conectado a otro Arduino para poder programar el Bootloader.

 

Que-es el concepto Arduino

 

Desde el punto de vista conceptual Arduino es una herramienta que le permite a cualquier persona poder crear y diseñar un prototipo de una forma muy fácil, incluso sin requerir algún conocimiento de electrónica. No hay una edad mínima para utilizar un Arduino.

 

Tipos de Arduino

 

Existen distintos tipos de Arduino, la mayor diferencia radica en el procesador y en la cantidad de pines. La mayoría de los Arduinos originales y/o tradicionales usan microcontroladores de la familia ATmega de ATmel (ahora Microchip). Los Arduinos más nuevos utilizan procesadores de INTEl como el Arduino 101 Intel Curie ó el Arduino Intel Galileo Gen2

 

 

 


Dr. Rubén Estrada Marmolejo. 

Guadalajara, Jalisco, México

23 de Mayo de 2017.

Ultima actualizacion: 24 de Mayo de 2017. 
Ingeniero de Diseño en HeTPro