Arduino

Eduardo Sacristán Ruiz-Funes

Arduino

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Introducción al Arduino

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El hardware

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El software

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La Comunidad

Arduino Una plataforma de electrónica abierta para la creación de prototipos basada en software y hardware flexibles y fáciles de usar.

Arduino Los Origenes ●

Desarrollado en Italia –

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Instituto Italiano de Diseño Interactivo-Ivrea

Una plataforma de desarrollo para computación interactiva o computación física Pensado para diseñadores y artistas Por el equipo Arduino (Arduino team): –

Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino y David Mellis

Arduino

Arduino Los Objetivos ● ● ● ● ● ● ●

Para ser usado en la enseñanza De uso fácil para los estudiantes Para crear prototipos rápidamente Usando herramientas que ya conocían Que funcionara en los 3 sistemas operativos De bajo costo en hardware y software Como Hardware y Software Abierto o Libre

Arduino

Arduino

Arduino

Arduino El Proyecto Arduino ●

Toda una plataforma de desarrollo con: –

El Hardware

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El Software

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La Comunidad

Arduino El Hardware ● ●

Diversos modelos de tarjetas Con las componentes básicas –

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microcontrolador, alimentación y comunicación

Con la facilidad para conectar componentes Con tarjetas para extenderlas, shields Con diversas opciones para comunicación

Arduino Las Tarjetas ●

Distintos Modelos –

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Oficiales y libres –

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Diversas capacidades, tamaños, usos, ... No usar el nombre de arduino, única restricción

Página del hardware: –

http://arduino.cc/en/Main/Hardware

Arduino Arduino Uno

Arduino Características físicas (mod. UNO) ●

Microcontrolador ATMEL ATMega328 –

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Memoria –

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microcontrolador de 8 bits, 16 Mhz. 32 kb Flash, 2 kb SRAM, 1 kb EEPROM

Puertos - 14 Digitales y 6 Analógicos. Conexión a la PC por el puerto USB.

Arduino Conexión de actuadores y sensores ●

14 pines digitales, de entrada y salida –

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6 con PWM de salida

6 pines análogicos de entrada Pines para Voltajes, Tierra, Reset Pines de interrupt Pines para comunicación –

Serial RS232, SPI, I2C, ...

Arduino Para poder conectarle ●

Componentes electrónicas sencillas

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Componentes activas

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Circuitos integrados

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Tarjetas con sus propios transductores

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Shields construidos para el Arduino

Arduino Arduino Leonardo

Arduino Arduino Due

Arduino Arduino Micro

Arduino Arduino Esplora

Arduino LilyPad

Arduino Arduino Yun

Arduino Shields ● ● ● ●

Gran cantidad de shields Para extender la capacidad del arduino Con una conexión estándar y compatible Para muy diversos propósitos –

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Desarrollo, comunicación, control, ...

Una lista de shields –

http://shieldlist.org/

Arduino Proto Shield

Arduino Wifi Shield

Arduino GSM Shield

Arduino Un servidor WWW

Arduino Alimentación eléctrica ●

Por el puerto USB

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Por un conector

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Con un transformador de CD

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Con baterias

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De 7 a 12 volts

Arduino El Software ●

Tiene su propio lenguaje de programación

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Se programa desde un IDE

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Se edita y compila el programa en la PC

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Se sube al microcontrolador por el USB

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Se queda ejecutandose indefinidamente

Arduino El lenguaje de programación ●

Es un lenguaje basado en C/C++

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Con las bibliotecas de Wiring para el Arduino

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Y una gran cantidad de bibliotecas externas

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Simplifican el uso del microcontrolador

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Se utiliza el AVR-GCC para la compilación –

es una compilación cruzada

Arduino Componentes del lenguaje ●

Tiene prácticamente todo lo que tiene C

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Con un conjunto de funciones para el manejo del arduino Bibliotecas internas para tareas comunes Gran cantidad de bibliotecas externas para muy diversas tareas o dispositivos

Arduino Algunas funciones del lenguaje ●

Para configurar los pines o puertos: –

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Para leer de un sensor digital: –

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valor = digitalRead(pin);

Para controlar un actuador digital: –

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pinMode(pin, OUTPUT/INPUT);

digitalWrite(pin, HIGH/LOW);

Para leer de un sensor analógico: –

valor = analogRead(pin);

Arduino Programación Física o Interactiva Entrada => Control => Salida Sensores => Controlador => Actuadores Info entrada => Programa => Info salida Analógicos y/o Digitales

Arduino Programas o sketchs ●

A los programas se les llama sketchs

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Los sketchs tiene una estructura básica

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Todos deben tener al menos dos funciones: void setup() void loop()

// preparación del arduino // ejecución en un ciclo continuo

Arduino Como programamos ●

Editamos, compilamos y cargamos –

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Se carga un sólo sketch en la memoria del microcontrolador –

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utilizando un bootloader en el arduino

Se ejecuta una vez cargado en el arduino –

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y corregimos muchas veces :-)

o al prenderlo o con el botón de reset

El último sketch permanece en la memoria

Arduino El IDE del Arduino ●

Utiliza un IDE muy simple

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Basado en el IDE de Processing

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Implementado en Java

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Corre en los 3 sistemas operativos –

Windows, MacOS y Linux

Arduino El IDE ●

Se divide en 2 secciones –

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edición y mensajes

Con 2 menus – –

manejo del los sketchs - toolbar manejo general del IDE - menu

Arduino

Arduino

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Barra de herramientas ●

Verify – Verificar: verificar o compilar

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Upload – Cargar: subir el ejecutable

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New – Nuevo: crear un nuevo sketch

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Open – Abrir: abrir un sketch

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Save – Guardar: guardar un sketch

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Serial Monitor: abre el monitor serial

Arduino

El entorno de programación de Arduino es fácil de usar para principiantes y lo suficientemente flexible para los usuarios avanzados

Arduino La Comunidad ●

Un proyecto con una gran comunidad –

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Como todo proyecto abierto y libre –

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desarrolladores, fabricantes, usuarios, ... muy similar a las comunidades de software libre

Con las particularidades de ser software y hardware libre o abierto Con una página del proyecto muy completa –

http://arduino.cc/

Arduino Materiales muy diversos en la red ●

Desde un comic a un video documental

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Una gran cantidad de sitios en la WWW –

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cursos, tutoriales, proyectos, videos, ...

Un gran número de proveedores – creadores, fabricantes, distribuidores, ...

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Una gran cantidad de libros y materiales educativos

Arduino

Arduino Creando prototipos ●

Se pueden crear rápidamente

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Con herramientas de fácil uso

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Procesos simples de prueba y depuración

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Fáciles de modificar y mejorar

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Apoyándose en muchos otros ya creados

Arduino Con muy diversos componentes ●

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Se facilita la interconexión con componentes muy diversos Con todo tipo de sensores y actuadores

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Con cada vez más dispositivos electrónicos

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Cada vez más diversos, baratos y accesibles

Arduino Sensores ●

Desde componentes simples –

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Circuitos integrados de todo tipo Digitales y Analógicos –

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botones, potenciometros, ...

resistivos, capacitivos, infrarrojos, sonido, ...

Gran diversidad de shields Equipos electrónicos comerciales –

consolas de juegos y otros

Arduino Actuadores ●

Desde componentes simples –

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Sistemas de manejo de cargas y conexión –

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el led transistores, relevadores, circuitos integrados

Todo tipo de motores Gran diversidad de shields Controlando cualquier dispositivo electrónico

Arduino Diversas formas de comunicación ●

Entre arduinos

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Con todo tipo de computadoras o equipos

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Utilizando distintos medios –

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directamente, cables, inalámbricas, ...

Con todo tipo de protocolos –

serial RS232, I2C, Xbee, IR, ethernet, GMS, ...

Arduino Etapas de construcción ●

Desde el desarrollo en un protoboard

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Hasta un circuito impreso más permanente

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O un shield para conectarlo directamente

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Fáciles de reproducir si hace falta

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Flexibles en su uso final

Arduino Los Costos de los equipos ● ●

Los costo siempre han sido una limitante El arduino es una computadora muy barata –

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un arduino = $ 350.00 - $ 400.00

Además podemos armar los nuestros Se le pueden conectar todo tipo de componentes de muy distintos costos Es hardware y software abierto y libre

Arduino David Cuartielles: “El hardware abierto significa tener la posibilidad de mirar lo que hay dentro de las cosas, que eso sea éticamente correcto y que permita mejorar la educación. Educar en cómo funcionan las cosas…El hardware, aunque sea libre, no puede ser gratuito, es físico y cuesta dinero, lo que hicimos fue buscar el precio justo. Arduino no fabrica nada, diseña y mantiene un sitio web”

Arduino

La Impresora 3d

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La Rep Rap

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