Arduino (sistema central) es una es una herramienta para hacer que los ordenadores puedan sentir y controlar el mundo físico a través de un ordenador personal. Es una plataforma de desarrollo desarrollo de computación computación física de códi código go abie abiert rto, o, basa basada da en un una a plac placa a con con un senc sencil illo lo micro icroco cont ntro rola lado dorr y un en ento torn rno o de desarrollo para crear software (programas) para la placa. Arduino
e usa !rduino para crear ob"etos interactivos, lector de datos de una gran variedad de interruptores y sensores y controlar multitud de tipos de luces, motor motores es y otros otros actuad actuador ores es físico físicos. s. #os #os proye proyecto ctos s de !rdui !rduino no puede pueden n ser ser autónomos o comunicarse con un programa (software) que se e"ecute en tu ordenador (e". $lash, %rocessing, %rocessing, &a'&%). #a placa se puede comprar ya lista para usarse, usarse, y el software software de desarrollo desarrollo es abierto abierto y se puede descargar descargar gratis. gratis. El hardwa hardware re cons consist iste e en una placa placa con con un microc microcont ontrol rolado adorr Atmel Atmel AV AVR R y puer puerto tos s de en entr trad ada/ a/sa salid lida. a. Los Los micr microc ocon ontr trol olad ador ores es más más usad usados os son son el Atmega168, Atmega!8, Atmega1!8", A#mega8 por su sencille$ y %a&o coste 'ue pe perm rmite iten n el desarr desarroll ollo o de m( m(lti ltiple ples s dise) dise)os os.. *or *or otro otro lado lado el so+tw so+twar are e cons consis iste te en un en ento torn rno o de de desa sarr rrol ollo lo 'ue 'ue impl implem emen enta ta el leng lengua ua&e &e de programacin *rocessing/-iring y el cargador de arran'ue 'ue es e&ecutado en la placa. Ar Ardu duin ino o pued puede e toma tomarr in+o in+orm rmac aci in n de dell en ento torn rno o a tra tras s de sus sus en entr trad adas as analgicas y digitales, puede controlar luces, motores y otros actuadores. El microcontrolador en la placa Arduino se programa mediante el lengua&e de programacin Arduino 0%asado en -iring y el entorno de desarrollo Arduino 0%asado en *rocessing. Los proyectos hechos con Arduino pueden e&ecutarse sin necesidad de conectarse a una computadora.
Al ser Arduino una plata+orma de hardware li%re tanto su dise)o como su distri%ucin puede utili$arse li%remente para el desarrollo de cual'uier tipo de
proyecto sin ha%er ad'uirido ninguna licencia. En la placa Arduino es donde conectaremos los sensores, actuadores y otros elementos necesarios para comunicarnos con el sistema. En el proyecto se han utili$ado las placas Arduino 2no y 3eeeduino 'ue descri%iremos a continuacin. #eniendo en cuenta 'ue Arduino es un proyecto 'ue tiene como o%&etio +acilitar el desarrollo de proyectos relacionados con la electrnico, conseguir este sistema es cada e$ más sencillo y e4isten un %uen n(mero de tiendas en 5nternet en las 'ue podemos conseguir una placa de Arduino y un %uen n(mero de complementos, sensores y ampliaciones con los 'ue desarrollar nuestros proyectos.
COMPONENTES DE LA PLACA ARDUINO
Referencia ara ines anal!"icos (ARE#)$ #ensin de re+erencia para entradas analgicas. 3e utili$a con la +uncin analogRe+erence.
Pines de tierra (%ND)$ asa del circuito para pines, es decir es la tensin de re+erencia de "V.
Pines di"itales de entrada & salida$ En estos pines conectaremos la patilla de dato del sensor/actuador. 7esde ellos podremos leer la in+ormacin del sensor o actiar el actuador. ay 19 pines digitales 'ue pueden utili$arse como entrada o salida con las +unciones pinode0, digital-rite0, y digitalRead0. :peran a ; oltios.
Conector US'$ E4isten arios tipos de conectores 23<, en concreto esta placa utili$a el tipo < hem%ra. =on lo cual se necesitará un ca%le tipo < macho > tipo A macho 'ue de%erá conectarse a un conector tipo A como un ordenador o al
cargador de un mil. La placa se puede alimentar con la tensin de ;V 'ue le proporciona el %us serie 23<. =uando carguemos un programa a la placa desde el so+tware de Arduino se inyectará el cdigo del ordenador por este %us.
'ot!n Reset$ 2tili$ando este %otn podremos reiniciar la e&ecucin del cdigo del microcontrolador.
ICSP (In Circuit Serial Pro"rammin")$ Es un conector utili$ado en los dispositios *5= para programarlos sin necesidad de tener 'ue retirar el chip del circuito del 'ue +orma parte.
Microcontrolador ATme"a*$ El microcontrolador es el elemento más importante de la placa. Es donde se instalará y e&ecutará el cdigo 'ue se haya dise)ado. =ontiene 19 pines digitales de entrada y salida, 6 pines analgicos 'ue están conectados directamente a los pines de la placa Arduino comentados anteriormente.
#uente de alimentaci!n e+terna$ La placa puede ser alimentada tam%in mediante corriente continua suministrada por el conector &ac? de .;mm 'ue podrá reci%ir entre @ y 1!V.
Pin de Reset$ *odemos imitar el +uncionamiento del %otn reset suministrando un alor L:- 0"V para reiniciar el microcontrolador.
Pin de ,-$ 7esde a'u podremos suministrar .V a los dispositios 'ue lo necesiten con una corriente má4ima de ;"mA.
Pin de .-$ Este pin saca una tensin de ; del regulador de la placa. El regulador es necesario puesto 'ue puede ser alimentada con distintos olta&es.
Pin de -in$ Es el olta&e de entrada cuando se usa una +uente de alimentacin e4terna 0no tiene en cuenta la cone4in 23<. 3e puede proporcionar olta&e a la placa a tras de este pin, o en caso de 'ue se est utili$ando una +uente de alimentacin e4terna tomar el alor 'ue está siendo suministrado.
Pines anal!"icos$ Esta placa contiene 6 pines de entrada analgicos. Los elementos 'ue se conecten a'u suelen tener mayor precisin 'ue los digitales pero su uso re'uiere de una lgica leemente mayor.
ESCUDO ARDUINO 2na de las ra$ones por las 'ue Arduino se ha uelto tan popular es su sistema de escudos, 'ue proee un tama)o y +ormato estándar para mdulos de e4pansin para una compati%ilidad garanti$ada. uchos a+icionados han dise)ado y desarrollado escudos para e4pandir las capacidades de la Arduino y lan$ado los escudos como ?its o los han hecho de cdigo a%ierto. E&emplos incluyen el escudo Ethernet para conectar el Arduino a una red, el escudo L=7 para agregar una pantalla L=7 al Arduino, el escudo otor para conducir
motores 7= y el escudo Video para superponer te4to en una +uente análoga de ideo. Estos son solo unos pocos de los muchos escudos disponi%les, los 'ue te permiten crear proyectos comple&os usando el Arduino como %ase. El escudo Arduino B3 conecta la placa Arduino a 5nternet utili$ando la red inalám%rica B*R3. 3lo se tiene 'ue conectar este mdulo a la placa Arduino, enchu+ar una tar&eta 35 de un operador 'ue o+rece co%ertura B*R3 y seguir unas sencillas instruccionespara empe$ar a controlar su mundo a tras de internet.
ARDUINO PROTO ESCUDO La *rototipos Escudo Arduino hace +ácil para 'ue se pueda dise)ar circuitos personali$ados. #iene cone4iones adicionales para todos los pines de Arduino de E / 3, y 'ue tiene espacio para montar a tras de hoyos y de monta&e en super+icie de circuitos integrados. Es una +orma cmoda de hacer su circuito de costum%re y Arduino en un (nico mdulo.
SO#T/ARE La plata+orma Arduino tiene un lengua&e propio 'ue está %asado en =/=CC y por ello soporta las +unciones del estándar = y algunas de =CC. 3in em%argo, es posi%le utili$ar otros lengua&es de programacin y aplicaciones populares en Arduino como Daa, *rocessing, *ython, athematica, atla%, *erl, Visual
los mensa&es eniados por am%as partes para permitir una comunicacin +luida. Es %astante interesante tener la posi%ilidad de interactuar con Arduino 7ise)o de un sistema de control domtico %asado en la plata+orma Arduino mediante esta gran ariedad de sistemas y lengua&es puesto 'ue dependiendo de cuales sean las necesidades del pro%lema 'ue amos a resoler podremos aproecharnos de la gran compati%ilidad de comunicacin 'ue o+rece. El entorno de desarrollo de Arduino es sencillo e intuitio además puede descargarse gratuitamente desde su página o+icial para distintos sistemas operatios.
COMPONETES 0UE TRA'A1AN CON LA PLACA ARDUINO Sensores
2n sensor es un dispositio capa$ de detectar magnitudes +sicas o 'umicas, llamadas aria%les de instrumentacin, y trans+ormarlas en aria%les elctricas. Las aria%les de instrumentacin pueden ser por e&emplo temperatura, intensidad lumnica, distancia, aceleracin, inclinacin, despla$amiento, presin, +uer$a, torsin, humedad, moimiento, p, etc. Los sensores siempre 'ue estn actiados estarán tomando continuamente la situacin actual de una ha%itacin y es el seridor o la placa Arduino 'uien leerá esta in+ormacin y decidirá cmo actuar. *ueden ser digitales o analgicos. Actuadores
2n actuador es un dispositio capa$ de trans+ormar energa 0en nuestro caso elctrica en la actiacin de un proceso con la +inalidad de generar un e+ecto so%re un proceso automati$ado. 3u +uncin en un sistema domtico a a ser la de cam%iar la situacin de la iienda tras un eento ocasionado al hacer por e&emplo una lectura de un sensor 'ue de%e ser tratada. Comunicadores
Este apartado a%arca el con&unto de elementos 'ue permiten la comunicacin entre distintas placas Arduino y el seridor o incluso con electrodomsticos del hogar. El medio por el 'ue circula la in+ormacin puede ser por aire 0modulacin de ondas electromagnticas o +sico 0por ca%le teniendo sus enta&as e inconenientes. Formalmente estos dispositios tendrán a nuestra disposicin li%reras con +unciones ya implementadas 'ue nos +acilitará su mane&o. 3i el medio es el aire el sistema total a a ser más %arato puesto 'ue eitamos tener 'ue ca%lear las ha%itaciones, además de esto conseguimos 'ue sean más estticas. En cam%io las transmisiones son menos seguras y puede
ha%er pro%lemas por el ruido ocasionado de otros elementos 'ue utili$an el aire como +orma de comunicacin. Servidor
Es el rgano principal del sistema y a a ser el encargado de 'ue el usuario pueda controlar los distintos elementos del hogar resoliendo sus peticiones. Apoyándonos en el seridor y en otros dispositios podramos controlar el sistema incluso +uera de casa, por e&emplo desde el mil utili$ando una aplicacin, eniando un mensa&e de te4to o simplemente desde un naegador de internet.
PRO2ECTOS DE DOM3TICA Ga sea por separado o com%inado con Rasp%erry *i, Arduino es la %ase de pe'ue)os sistemas 'ue permiten automati$ar procesos en nuestros hogares y, por tanto, desarrollar sistemas domticos de %a&o coste. =ontrolar la iluminacin de nuestra casa desde una ta%leta o tel+ono mil, su%ir o %a&ar las persianas son algunas de las cosas 'ue podemos automati$ar en nuestros hogares usando Arduino como plata+orma so%re la 'ue apoyar nuestro proyecto y 'ue, incluso, podremos usar para automati$ar el riego de nuestro &ardn.
40u5 es el microcontrolador ARDUINO6 Es una herramienta para hacer 'ue los ordenadores puedan sentir y controlar el mundo +sico a tras de un ordenador personal. Es una plata+orma de desarrollo de computacin +sica de cdigo a%ierto, %asada en una placa con un sencillo microcontrolador y un entorno de desarrollo para crear so+tware 0programas para la placa. #iene como o%&etio +acilitar el desarrollo de proyectos relacionados con la electrnica, y el so+tware se puede conseguir en internet.
Mencionar el rincial uso 7ue se le da a la laca ARDUINO en dom!tica$ 3e usa Arduino para crear o%&etos interactios. Lector de datos de una gran ariedad de interruptores y sensores =ontrolar multitud de tipos de luces, motores y otros actuadores +sicos. =ontrola la iluminacin de la casa desde una ta%leta o tel+ono mil, su%ir o %a&ar las persianas son algunas de las cosas 'ue se pueden hacer usando Arduino como plata+orma so%re la 'ue apoyar cual'uier proyecto de domtica.
Mencionar los comonentes rinciales de una laca ARDUINO$ 1. !. . 9. ;. 6. @. 8. I.
