ESCUELA POLITCNICA DEL EJRCITO EXTENSIN LATACUNGA

De La Cruz Shingon Nelson David Tipantasi Achachi Gissela del Rocio

Electrnica e Instrumentacin, Segundo nivel, Escuela Politcnica del Ejrcito Extensin

Latacunga, Marquz de Maenza S/N Latacunga, Ecuador.

Email: dlxnelson@hotmail.com Email : giss_t@hotmail.com

Fecha de presentacin: 20 junio de 2013

ARDUINO

RESUMEN

Arduino es una plataforma de hardware de cdigo abierto (hardware libre), basada en una

sencilla placa con entradas y salidas, analgicas y digitales, en un entorno de desarrollo que

est basado en el lenguaje de programacin Processing. Es un dispositivo que conecta el

mundo fsico con el mundo virtual, o el mundo analgico digital. Diseada para facilitar el uso

de la electrnica en proyectos multidisciplinares.

El hardware consiste en una placa con un microcontrolador Atmel AVR y puertos de

entrada/salida. Los microcontroladores ms usados son el Atmega168, Atmega328,

Atmega1280, ATmega8 por su sencillez y bajo coste que permiten el desarrollo de mltiples

diseos. Por otro lado el software consiste en un entorno de desarrollo que implementa el

lenguaje de programacin Processing/Wiring y el cargador de arranque (boot loader) que corre

en la placa.

Arduino se puede utilizar para desarrollar objetos interactivos autnomos o puede ser

conectado a software del ordenador. Las placas se pueden montar a mano o adquirirse. El

entorno de desarrollo integrado libre se puede descargar gratuitamente.

Al ser un hardware libre, tanto su diseo como su distribucin son libres. Es decir, puede

utilizarse libremente para el desarrollo de cualquier tipo de proyecto sin haber adquirido

ninguna licencia.

ABSTRACT

Arduino is a hardware platform of open source hardware (free), based on a simple board

withinputs and outputs, analogue and digital, in a development environment that is based on the

programming language processing. It is a device that connects the physical world with the

virtual world, or the analog-digital world. Designed to facilitate the use of electronics on

multidisciplinary projects.

The hardware consists of a plate with an Atmel AVR microcontroller and input/output ports. The

most commonly used microcontrollers are the Atmega168, Atmega328, Atmega1280, ATmega8

because of its simplicity and low cost that allow the development of multiple designs. On the

other hand, the software consists of a development environment that implements the

programming language processing/wiring and the boot loader (boot loader) that runs on the

board.

Arduino can be used to develop autonomous interactive objects or can be connected to

software in the computer. The plates can be fitted by hand or purchased. The integrated

development environment free can be downloaded for free.

To be a free hardware, both its design and its distribution are free. In other words, it can be

used freely for the development of any type of project without having acquired any license.

PALABRAS CLAVES

Micro controlador

Hardware Libre

Placa Arduino

Bajo costo

control de los objetos fsicos

KEYWORDS

Microcontroller

Free Hardware

plate Arduino

low cost

Control of the physical objects

DESARROLLO

Qu es Arduino?

Arduino es una plataforma de hardware

libre de cdigo abierto que fue diseada

para facilitar el uso de la electrnica en

proyectos de todo tipo. Basada en una

placa con un micro controlador

Atmel AVR y varios puertos de entrada y

salida se ha convertido en una autntica

navaja suiza para muchos usuarios.

Est basada en una sencilla placa con

entradas y salidas, analgicas y digitales,

en un entorno de desarrollo que est

basado en el lenguaje de programacin

Processing. Es un dispositivo que conecta

el mundo fsico con el mundo virtual, o el

mundo analgico con el digital.

Sus creadores son el zaragozano David

Cuartielles, ingeniero electrnico y docente

de la Universidad de Mlmo, Suecia

y Massimo Banzi, italiano, diseador y

desarrollador Web. El proyecto fue

concebido en Italia en el ao 2005.

Fig. 1: Gracias a la posibilidad de usar

diferentes conexiones de entrada y salida,

tanto digital como analgica, los Arduino

ofrecen una gran flexibilidad para los ms

diversos proyectos.

FUNCIONAMIENTO

El hardware de Arduino es una placa de

circuitos de cdigo abierto con un

microprocesador y pines de entrada/salida

(I/O) para la comunicacin y el control de

los objetos fsicos (LEDs, servos, botones,

etc.). La placa de circuitos generalmente se

alimenta a travs de un cable USB o una

fuente de alimentacin externa que a su

vez le permite alimentar otros equipos y

sensores.

Arduino tiene tambin un componente de

software de cdigo abierto que es similar a

C++. El entorno de desarrollo integrado

(IDE) de Arduino le permite escribir cdigo,

compilarlo, y luego subirlo a tu Arduino

para su utilizacin independiente en

prototipos y proyectos.

Todo esto fue diseado para ser fcil de

usar y para que los inventores y los

usuarios puedan desarrollar libremente sus

ideas en objetos reales.

Fig. 2: estructura del Arduino.

Arduino puede tomar informacin del

entorno a travs de sus pines de entrada

de toda una gama de sensores y puede

afectar aquello que le rodea controlando

luces, motores y otros. El micro controlador

en la placa Arduino se programa mediante

el lenguaje de programacin Arduino

(basado en Wiring) y el entorno de

desarrollo Arduino (basado en Processing).

Los proyectos hechos con Arduino pueden

ejecutarse sin necesidad de conectar a un

ordenador, si bien tienen la posibilidad de

hacerlo y comunicar con diferentes tipos de

http://webzone.k3.mah.se/portal/user.aspx?user=k3dacuhttp://webzone.k3.mah.se/portal/user.aspx?user=k3dacuhttp://www.mediamatic.net/person/12567/en

Software(p.ej.Flash, Processing, MaxMSP).

Las placas pueden ser hechas a mano o

compradas montadas de fbrica; el

software puede ser descargado de forma

gratuita. Los ficheros de diseo de

referencia (CAD) estn disponibles bajo

una licencia abierta, as pues eres libre de

adaptarlos a tus necesidades.

Por qu Arduino?

Hay muchos otro micro controladores y

plataformas con micro controladores

disponibles para la computacin fsica.

Parallax Basic Stamp, BX-24 de Netmedia,

Phidgets, Handyboard del MIT, y muchos

otros ofrecen funcionalidades similares.

Todas estas herramientas organizan el

complicado trabajo de programar un micro

controlador en paquetes fciles de usar.

Arduino, adems de simplificar el proceso

de trabajar con micro controladores, ofrece

algunas ventajas respecto a otros sistemas

a profesores, estudiantes y amateurs:

Asequible: Las placas Arduino son ms

asequibles comparadas con otras

plataformas de micro controladores. La

versin ms cara de un mdulo de Arduino

puede ser montada a mano, e incluso ya

montada cuesta bastante menos de 60

Multi-Plataforma: El software de Arduino

funciona en los sistemas operativos

Windows, Macintosh OSX y Linux. La

mayora de los entornos para micro

controladores estn limitados a Windows.

Entorno de programacin simple y

directa: El entorno de programacin de

Arduino es fcil de usar para principiantes y

lo suficientemente flexible para los usuarios

avanzados. Pensando en los profesores,

Arduino est basado en el entorno de

programacin de Procesing con lo que el

estudiante que aprenda a programar en

este entorno se sentir familiarizado con el

entorno de desarrollo Arduino.

Software ampliable y de cdigo abierto:

El software Arduino est publicado bajo

una licencia libre y preparada para ser

ampliado por programadores

experimentados. El lenguaje puede

ampliarse a travs de libreras de C++, y si

se est interesado en profundizar en los

detalles tcnicos, se puede dar el salto a la

programacin en el lenguaje AVR C en el

que est basado. De igual modo se puede

aadir directamente cdigo en AVR C en

tus programas si as lo deseas.

Hardware ampliable y de Cdigo abierto:

Arduino est basado en los micro

controladores ATMEGA168, ATMEGA328

y ATMEGA1280. Los planos de los

mdulos estn publicados bajo licencia

Creative Commons, por lo que diseadores

de circuitos con experiencia pueden hacer

su propia versin del mdulo, amplindolo

u optimizndolo. Incluso usuarios

relativamente inexpertos pueden construir

la versin para placa de desarrollo para

entender cmo funciona y ahorrar algo de

dinero.

Fig. 3: Arduino con el ATMEGA328.

Variantes del Arduino

Arduino Uno

El Uno es un buena opcin para comenzar

a usar Arduino, proporciona una base

slida para los principiantes y tiene muchas

de las opciones que se desea a medida

que exploras la plataforma. Tambin

trabaja con casi todos los escudos

disponibles. Ms adelante explicaremos

que es un Shield en Arduino.

El primer Arduino que us fue el Uno, y

personalmente creo que tiene todo lo

necesario para la mayora de proyectos

bsicos, es bastante asequible y la verdad

si hubiese conocido esto en la universidad

todo habra sido ms fcil para m.

Fig. 4: Arduino Uno

Arduino Nano

El Nano es rasgo por rasgo casi lo mismo

que el Arduino Uno, pero es

aproximadamente 1/3 del tamao y no se

pueden usar shields con tanta facilidad. El

Uno est destinado a ser utilizado como un

elemento permanente en los proyectos o

con bread boards para pruebas.

Fig. 5: Arduino Nano

Arduino Lilypad

El Lilypad tiene un diseo nico que se

puede coser en la tela para proyectos que

se puedan vestir o para arte. Por supuesto,

no ests limitado a esas aplicaciones, pero

los shields no funcionan en este Arduino,

de modo que la expansin puede ser difcil.

Fig. 6: Arduino Lilypad

Arduino Mega 2560

El Mega 2560 tiene ms memoria y ms

pines de E/S que cualquier otra Arduino.

Este es el Arduino ms grande y mejor que

puedes conseguir, pero puede que no

necesites tanto poder si tus proyectos no lo

requieren. Este tambin es un poco ms

caro, por lo que debes pensar si lo que

quieres para un proyecto permanente o

para montar y probar diferentes proyectos.

Fig. 7: Arduino Mega 2560

Arduino Fio

El Arduino FIO est diseado para

aplicaciones inalmbricas. El usuario puede

subir sus sketches con un cable FTDI o una

placa adicional adaptadora Sparkfun.

Adems, si utiliza un adaptador de USB a

XBee modificado, puedes subir tus

sketches de forma inalmbrica. La tarjeta

viene sin conectores pre-montados,

permitiendo el uso de diversos tipos de

conectores o la soldadura directa de los

cables.

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Tiene conexiones para una batera de

polmero de Litio e incluye un circuito de

carga a travs de USB. En el reverso de la

placa tiene disponible un zcalo para

mdulos XBee.

Fig. 8: Arduino Fio

Accesorios de Arduino (Shields)

Un shield es una placa impresa que se

pueden conectar en la parte superior de la

placa Arduino para ampliar sus

capacidades, pudiendo ser apilada una

encima de la otra.

Los shields permiten aadir funcionalidad a

tu Arduino al instante. Tienen pines que se

colocan justo encima de tu Arduino y

puedes aprovechar inmediatamente lo que

sea que el shield pueda hacer. Puedes

agregar mltiples shields al mismo tiempo.

Por ejmeplo, puedes usar un Arduino para

que busque en Twitter por un hashtag

especfico (Shield de Ethernet) y luego

controle un carrito a control remoto con

radiofrecuencia (Shield RF) no est ms

all del alcance de un solo proyecto,

gracias a la flexibilidad de los shields.

A continuacin vers que algunos shields

se parecen mucho a los mismos Arduino,

pero no debes confundirte, ya que los

shields carecen de la capacidad de

procesamiento principal para ejecutar el

cdigo que escribas en tus sketches o

bocetos (ms sobre esto ms adelante).

Fig. 9: Accesorios de Arduino

Programacin (Sketches)

La IDE de Arduino es una herramienta de

desarrollo de plataforma cruzada escrita en

Java, y que te permite controlar todas las

funciones de software de tu Arduino.

Fig. 10: Programacin

Cada programa que escribes recibe el

nombre de sketch y se compila y se cargan

en la placa Arduino con el IDE. Hay un

montn de sketches gratis disponibles en

internet y el IDE viene con una gran

cantidad de ejemplos para que empieces a

familiarizarte con casi todas las funciones

que puede hacer tu Arduino.

http://www.domadis.com/wp-content/uploads/2011/10/ArduinoFio.jpghttp://www.domadis.com/wp-content/uploads/2011/10/arduino-shields.jpghttp://www.domadis.com/wp-content/uploads/2011/10/ide.png

Para qu sirve Arduino?

En la robtica, podemos usar Arduino de 2

formas:

Arduino usarse como "cerebro" de nuestro

robot, ejerciendo de controlador y

coordinador del resto de partes del robot.

Si queremos usar un ordenador ms

potente (o un porttil) como cerebro,

Arduino puede servir como interfaz de

control entre el ordenador y el resto de

partes del robot.

Tipos de tarjetas

Existen varios modelos de tarjetas Arduino,

cada una tiene un tipo de interconexin con

nuestro ordenador:

Tarjeta serie

Tarjeta USB

Tarjeta Bluetooth

La ms habitual y sencilla de usar es la

tarjeta USB.

Aplicaciones

Cody Brocious, es programador para la

Fundacin Mozilla y probablemente no sea

una persona muy querida para la empresa

de seguridad Onity.

Armado con una simple placa Arduino,

Brocious demostr en una conferencia

sobre seguridad en Las Vegas que poda

abrir en segundos cualquier habitacin de

hotel cuya cerradura estuviera programada

por la empresa Onity. Eso eleva la cifra de

habitaciones susceptibles de ser allanadas

a nada menos que cuatro millones en todo

el mundo.

No es que Cody tenga nada contra Onity.

Nuestro hacker simplemente se propuso

comprobar la seguridad de las tpicas

cerraduras de hotel que se abren con una

tarjeta de pstico codificada.

Cual no fue su sorpresa al descubrir que

estas cerraduras alojan su clave de 32 bits

siempre en el mismo sector de memoria y

que, no slo eso, sino que al conectar una

placa Arduino, al puerto de alimentacin de

la cerradura (similar al de los antiguos

telfonos Nokia) esta clave poda ser

averiguada en el tiempo que se tarda en

chasquear los dedos.

Fig. 11: El Hacker que pudo abrir cuatro

millones de suites con una placa Arduino.

CONCLUSIONES

Arduino es una plataforma de hardware libre (cdigo abierto).

Las placas Arduino son ms factibles comparadas con otras plataformas de micro

controladores.

El software de Arduino funciona en los sistemas operativos Windows, Macintosh

OSX y Linux.

El software Arduino est publicado bajo una licencia libre y preparado para ser

ampliado por programadores experimentados.

BIBLIOGRAFA Y/O ENLACES

http://proyectoarduino.wordpress.com/%C2%BFque-es-arduino/ (16 de junio de 2013)

http://www.domadis.com/2011/10/02/%C2%BFsabes-que-es-arduino-todo-lo-que-

necesitas-saber-sobre-esta-plataforma-electronica-de-codigo-abierto/ (16 de junio de

2013)

http://arduino.cc/es/ (16 de junio de 2013)

http://arduino.cc/es/Guide/Introduction (16 de junio de 2013)

http://wiki.webdearde.com/index.php?title=Tutorial:_Comenzando_con_Arduino (16 de

junio de 2013)

http://www.apetega.org/xor-outono08/documentacion/Linguaxe_Arduino.pdf (16 de

junio de 2013)

http://www.taringa.net/posts/linux/14269896/Que-es-Arduino-Documental.html (16 de

junio de 2013)

http://linuxzone.es/2012/03/10/que-es-arduino-te-lo-mostramos-en-un-documental/ (16

de junio de 2013)

http://arduino.cc/es/Guide/Introduction (16 de junio de 2013)

http://www.neoteo.com/comparativa-arduino-arduino-vs-el-resto-15399 (16 de junio de

2013)

http://proyectoarduino.wordpress.com/%C2%BFque-es-arduino/http://www.domadis.com/2011/10/02/%C2%BFsabes-que-es-arduino-todo-lo-que-necesitas-saber-sobre-esta-plataforma-electronica-de-codigo-abierto/http://www.domadis.com/2011/10/02/%C2%BFsabes-que-es-arduino-todo-lo-que-necesitas-saber-sobre-esta-plataforma-electronica-de-codigo-abierto/http://arduino.cc/es/http://arduino.cc/es/Guide/Introductionhttp://wiki.webdearde.com/index.php?title=Tutorial:_Comenzando_con_Arduinohttp://www.apetega.org/xor-outono08/documentacion/Linguaxe_Arduino.pdfhttp://www.taringa.net/posts/linux/14269896/Que-es-Arduino-Documental.htmlhttp://linuxzone.es/2012/03/10/que-es-arduino-te-lo-mostramos-en-un-documental/http://arduino.cc/es/Guide/Introductionhttp://www.neoteo.com/comparativa-arduino-arduino-vs-el-resto-15399