domingo, 12 de junio de 2016

¿Qué es un Arduino?

Arduino, inicialmente, fue construido en base al proyecto Wiring, del colombiano Hernando Barragán.



En el año 2003, en Italia, específicamente en el instituto Ivrea, Massimo Banzi enseñaba el uso de PICs a estudiantes de diseño interactivo, los cuales no tenían conocimiento técnico para utilizar herramientas de bajo nivel. Anterior al nacimiento de Arduino existía el proyecto Processing, un lenguaje de programación basado en Java. Las principales características de Processing es la facilidad con la que puede ser utilizado. Barragán, que era estudiante en aquel entonces, se basó en Processing para desarrollar una placa llamada electrónica llamada Wiring, la cual contaba con su propio lenguaje de programación y su propio entorno de desarrollo (IDE). Poco tiempo después, Massimo Banzi, David Cuartielles y Gianluca Martino desarrollaron una tarjeta basada en el trabajo de Hernando Barragán, la cual era más pequeña y económica que la placa Wiring. Esta placa fue llamada Arduino.



Desde entonces el proyecto Arduino le ha dado la vuelta al mundo con un gran éxito tanto entre los expertos como los aficionados a la electrónica. Su crecimiento ha sido tal que actualmente existen múltiples modelos en el mercado, con un sin fin de shields diseñados para aumentar sus capacidades y/o brindarle nuevas funcionalidades. Existe una amplia gama de sensores adaptados a esta plataforma, lo cual lo hace muy útil a la hora de llevar a cabo proyectos basados en mediciones de fenómenos físicos. En la actualidad se puede encontrar Arduino en los salones de las escuelas primarias, a nivel universitario, en desarrollos a nivel de ingeniería e incluso en satélites en la órbita terrestre.

¿Por qué Arduino?

Costos
Una de las principales características de Arduino es su bajo costo. Debido a que se trata de una plataforma de hardware libre, cualquier persona o grupo de personas con la tecnología necesaria para el diseño de dispositivos electrónicos (placas impresas, soldadura de componentes elecrónicos, etc) puede fabricar placas Arduino sin ningún tipo de implicación legal. La marca Arduino diseña sus propias placas, los Arduino originales, manufacturados en Italia.

Sin embargo, tanto en Los Estados Unidos, como en Asia, específicamente China, Japón y Taiwán, hay compañías dedicadas a la fabricación de placas genéricas que presentan el mismo aspecto visual y las mismas características (la mayor parte del tiempo) que un Arduino original.



 Hoy día, adquirir un Arduino resulta relativamente fácil y económico, especialmente debido a su amplia presencia en portales de ventas por Internet como Ebay y Amazon, entre otros. De igual forma, la inmensa cantidad de sensores y placas de expansión que ha sido diseñadas para Arduino (no necesariamente de la marca Arduino) y sus bajos precios, permite que esta tecnología sea considerada para toda clase de proyectos con presupuestos limitados.

Disponibilidad
Como se ha mencionado, tanto los diferentes modelos de Arduino, como las placas de expansión y sensores utilizados con Arduino pueden ser adquiridos a bajos costos en los portales de compra/venta en Internet.

Flexibilidad
Los diferentes modelos de Arduino disponibles en el mercado comparten una característica. Todos son placas pequeñas, compactas y con gran capacidad para llevar a cabo tareas que van desde encender un simple LED hasta controlar el encendido de un motor trifásico. El reducido tamaño de algunos modelos, como el Arduino Micro o el Arduino Nano permite que puedan ser insertados en una placa electrónica, tal cual circuito integrado.

 Los nuevos modelos que han visto la luz recientemente, como el Arduino Yún, el Intel Galileo (en colaboración con Intel Corporation) o el Arduino Tre (resultado de una colaboración con Texas Instruments) poseen una extraordinaria capacidad de procesamiento, similar a la de algunas computadoras de principios del siglo XXI. El modelo Arduino Yun posee la capacidad de conectarse a Internet, ya sea por medio de una conexión Wifi o a través del puerto un Ethernet integrado. Con el modelo Yún se puede interactuar con bases de datos y elementos alojados en la nube.


¿Cómo funciona Arduino?
 El Arduino es una placa basada en un microcontrolador, específicamente un ATMEL. Un microcontrolador es un circuito integrado (podríamos hablar de un microhip) en el cual se pueden grabar instrucciones. Estas instrucciones se escriben utilizando un lenguaje de programación que permite al usuario crear programas que interactúan con circuitos electrónicos.

La comunicación serial es un protocolo de comunicación que alguna vez fue muy utilizado a través de los puertos serie que traían las computadoras de antaño.

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Arduino utiliza un convertidor de Serial a USB, por lo cual a la hora de conectarlo a una computadora simplemente utilizamos una conexión USB común y corriente. La computadora, sin embargo, verá nuestro Arduino como un dispositivo conectado al Puerto Serie.

Existen diferentes modelos de Arduino, con múltiples características en cuanto a tamaño, formas, funciones y precios.

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Diferentes modelos de Arduino
Todas estas placas comparten una característica: poseen un microcontrolador.

En esa pequeña pieza de silicio se encuentran millones de transistores y otros componentes electrónicos que realizan operaciones lógicas en conjunto y permiten que el microcontrolador funcione. Se utiliza un lenguaje de programación llamado Arduino para darle instrucciones a este dispositivo. Digamos que el microcontrolador es el “cerebro” del Arduino. Este posee además un cristal oscilador que vendría siendo el “corazón”; el voltaje con el que se alimenta el Arduino es la presión sanguínea y la corriente que lo hace funcionar es la sangre que fluye a través de sus venas circuitos. Esta analogía no es perfecta pero es más que suficiente para comprender un poco sobre este tema.

Recientemente algunos modelos de Arduino están incorporando, además del microcontrolador un microprocesador (Arduino Yún), lo cual le permite utilizar sistemas operativos como Linux y amplificar el poder de procesamiento y las capacidades en varios órdenes de magnitud si los comparamos con los modelos iniciales.



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