Introduccion a arduino

Introducción a Arduino
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1. ¿Qué es Arduino?
Arduino es una plataforma open-hardware basada en una sencilla placa con entradas y
salidas (E/S), analógicas y digitales, y en un entorno de desarrollo que implementa el
lenguaje Processing/Wiring.
Su corazón es el chip Atmega8, un chip sencillo y de bajo coste que permite el
desarrollo de múltiples diseños.
Al ser open-hardware tanto su diseño como su distribución es libre. Es decir, puede
utilizarse libremente para desarrollar cualquier tipo de proyecto sin tener que adquirir
ningún tipo de licencia.
2. ¿Para qué puedo utilizar Arduino?
Arduino puede utilizarse en el desarrollo de objetos interactivos autónomos o puede
conectarse a un PC a través del puerto serie utilizando lenguajes como Flash,
Processing, MaxMSP, etc ... Las posibilidades de realizar desarrollos basados en
Arduino tienen como límite la imaginación.
Asimismo, su sencillez y su bajo coste, recomiendan su uso como elemento de
aprendizaje e iniciación en el mundo de la electrónica digital.
3. Elementos necesarios
3.1. HARDWARE
3.1.1. PLACA ARDUINO (SERIE/USB)
Lo primero que se necesita es una placa Arduino. Existen varios modelos,e incluso nos
podemos construir nuestra propia placa. La placa Arduino es “open hardware”, lo que
quiere decir que su diseño es de libre distribución y utilización. En la página web se
proporcionan todos los esquemas necesarios para integrar nuestra propia placa.
No obstante y para iniciarse, se recomienda adquirir uno de los modelos que se
distribuyen a través de la web de Arduino (http://www.arduino.cc/en/Main/Hardware)
en concreto las placas serie (RS232) y USB.
Si bien el modelo serie tenemos que soldar todos los elementos (resistencias,
condensadores, etc …), el modelo USB ya se encuentra lista para usar. Queda a nuestra
lección decidirnos por uno u otro modelo.

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Placa serie
Placa USB
3.1.2. CABLE DE COMUNICACIONES (SERIE/USB)
En función del modelo de placa que hayamos adquirido tendremos que elegir un cable
serie o USB.
El cable serie debe tener en sus extremos dos conectores de tipo DB-9. Uno macho
(para conectar la placa) y otro hembra (para conectar al PC). Es muy importante
comprobar que el cable serie NO sea del tipo “NULL MODEM” ya que no nos sirve.

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Cable serie Cable USB
El cable USB debe ser tal y como se muestra en la imagen inferior. Con un conector
tipo A (para conectar al PC) y otro tipo B (para conectar a la placa) en sus extremos No
hay que equivocarlo con el cable mini-USB que habitualmente se utiliza con
dispositivos más pequeños como cámaras de fotos y lectores de tarjetas.
3.1.3. FUENTE DE ALIMENTACIÓN (OPCIONAL)
Si bien en el caso de la placa USB no es preciso utilizar una fuente de alimentación
externa, ya que el propio cable USB la proporciona, en el caso de la placa serie es
necesario disponer de una fuente externa.
Se puede utilizar una fuente de alimentación de corriente continua o una pila/batería con
el conector apropiado. Se recomienda no obstante el uso de la primera ya que no
tenemos que estar pendientes de sustituir las pilas en caso de que se queden sin carga.
En ambos casos el voltaje de la fuente puede ser de entre 6 y 25 voltios, y la polaridad
del conector debe ser como se indica en la imagen.
Polaridad Fuente de alimentación Pila de +9V con conector
Un tema muy importante a tener en cuenta es que en la placa USB se nos ofrece la
posibilidad de alimentar la placa a través de una fuente de alimentación externa. En la
imagen siguiente se muestra la posición en la que debe estar el “jumper” para que la
alimentación de la placa se realice desde el cable USB. Si se coloca de en la otra
posición posible la placa tomará la alimentación de la fuente externa.

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Alimentación a través del cable USB.
3.1.4 PC / PORTÁTIL + ADAPTADOR SERIE-USB (OPCIONAL)
Para programar la placa es necesario disponer de un PC o portátil con puerto serie y/o
USB al que conectarla. Es necesario tener en cuenta el tipo de placa que tenemos a la
hora de conectarla, así como la disponibilidad de puertos serie/USB de nuestro equipo.
Hoy en día la mayoría de los PC-s disponen de puertos serie y USB, sin embargo suele
ser difícil encontrar un portátil con puerto serie. En caso de utilizar una placa serie y de
no disponer de puerto serie se hace necesario contar con un cable conversor serie-USB.
Adaptador serie-USB.
4. ¿Con qué elementos podemos interactuar?
La placa Arduino está basada en el chip Atmega8 o Atmega168. Alrededor de uno de
estos se monta toda la circuitería necesaria para poder sacarle el máximo partido.
Tomamos como referencia la placa USB.

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Comenzando en el sentido de las agujas del reloj desde el centro de la parte superior:
• Pin de referencia analógica (naranja)
• Señal de tierra digital (verde claro)
• Pines digitales 3-13 (verde)
• Pines digitales 1-2 / entrada y salida del puerto serie: TX/RX (verde oscuro)
• Botón de reset (azul oscuro)
• Entrada del circuito del programador serie (azul turquesa)
• Pines de entrada analógica 0-5 (azul claro)
• Pines de alimentación y tierra (fuerza: naranja, tierra: naranja claro)
• Entrada de la fuente de alimentación externa (9-12V DC) – X1 (rosa)
• Conmuta entre fuente de alimentación externa o alimentación a través del puerto
USB – SV1 (violeta)
• Puerto USB (amarillo)

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Esquema de la tarjeta
5. Placa de prototipos
Esta placa está pensada para poder incorporar hardware adicional al diseño base de la
Arduino. Incorpora una matriz de agujeros en la que poder ensamblar nuestro hardware
adicional.
No dispone de puerto serie ni USB, por lo que es necesario disponer de otra placa para
programar el chip. En su defecto se puede utilizar un programador paralelo o un AVR-
ISP.
Placa de prototipos

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5.1 Bluetooh
Es la última versión en la que se está trabajando. Elimina la necesidad de cables para
comunicarse con un PC o cualquier otro dispositivo bluetooth, como por ejemplo un
teléfono móvil. El diseño todavía hay que depurarlo, así que no están disponibles
todavía ni el esquema ni los ficheros CAD.
5.2 Stand-alone (Autónoma)
Si lo que quieres es utilizar directamente el chip Atmega8 sobre cualquier placa PCB o
sobre una placa protoboard, sin utilizar las partes de la Arduino que no necesites, aquí
tienes disponibles los esquemas y los ficheros CAD necesarios para hacerlo.
Placa stand-alone

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6. SOFTWARE
6.1 ENTORNO DE DESARROLLO
Para programar la placa es necesario descargarse de la página web de Arduino
(http://www.arduino.cc/en/Main/Software) el entorno de desarrollo (IDE). Se dispone
de versiones para Windows y para MAC, así como las fuentes para compilarlas en
LINUX.
Entorno de desarrollo

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6.2 DRIVERS USB (OPCIONAL)
En caso disponer de una placa USB es necesario instalar los drivers FTDI. Estos drivers
vienen incluidos en el paquete de Arduino mencionado en el apartado anterior. Existen
en la web versiones para distintos sistemas operativos.
7 INSTALACIÓN
7.1 CONECTANDO LA PLACA
7.1.1 PLACA SERIE
En el caso de utilizar la placa serie, conectarla al PC es muy sencillo. Tan sólo es
necesario utilizar el cable serie (ver apartado 2.1.2). El cable serie tiene dos conectores
DB-9. Uno macho, que debe ir conectado a la placa Arduino y otro hembra que debe ir
conectado al PC.
Puerto serie
Como se ha comentado con anterioridad, algunos PC-s y portátiles no disponen de de
puerto serie por lo que se necesita un adaptador especial serie-USB. En la imagen
siguiente se ve un ejemplo.
Conexión a un portátil utilizando un adaptador serie-USB

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7.2 PLACA USB
En caso de utilizar la versión USB de la placa es necesario instalar los drivers del chip
FTDI para que el PC la reconozca. Como hemos dicho en el apartado anterior, los
drivers se deben descargar de la web de Arduino.
En el caso de utilizar Windows es necesario descomprimir el fichero “FTDI USB
Drivers.zip” en una carpeta temporal. Una vez descomprimidos se debe conectar la
placa Arduino al puerto USB tal y como se muestra en la siguiente imagen.
Puerto USB Chip FTDI
Conexión a un portátil utilizando un puerto USB.
Una vez conectada la placa al PC/portátil se iniciará de forma automática el “Asistente
para la instalación de nuevo Hardware” de Windows. Cuando nos lo solicite tan sólo
tenemos que indicarle la ubicación de la carpeta en la que previamente hemos
descomprimido los drivers.
En el caso de utilizar un MAC el procedimiento es un poco diferente. Hay que montar la
imagen de disco “FTDIUSBSerialDriver_v2_0_1.dmg” y ejecutar el paquete
“FTDIUSBSerialDriver.pkg”.

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8 Instalación de Arduino en Windows
8.1 Introducción
A continuación se muestran los pasos básicos para instalar Arduino en Windows. Esta
guía se ha realizado utilizando Windows XP y la versión 0005 de la IDE de Arduino.
NOTA - No conectes la placa todavía.
NOTA - Para una explicación más detallada sobre como instalar la IDE de Arduino se
recomienda visitar los siguiente enlaces:
- Instalación en Windows http://www.arduino.cc/es/Software/Windows
- Instalación en Linux (Ubuntu)
http://www.arduino.cc/es/Software/Linux
Pasos a seguir
1.- Descárgate la versión 0005 de la IDE de Arduino.
2.- Te recomiendo descomprimir el fichero en el directorio/carpeta raiz (c:)
manteniendo la estructura original.
3.- De entre todas las carpetas que se os habrán creado en C:arduino-0005, cabe
destacar las siguientes:
• C:arduino-0005bootloader --> Contiene el software necesario para cargar el
firmware en el chip Atmega8, necesario para trabajar con Arduino. Sólo lo
necesitaréis si os habéis montado la placa vosotros mismos o, si se os ha
estropeado el chip, y habéis comprado uno nuevo. Más info:
- Parallel port programmer
- Bootloader
• C:arduino-0005drivers --> Contiene los drivers necesarios para hacer
funcionar la placa Arduino con nuestro PC: giveio.zip y FTDI USB Drivers.zip.
3.1.- Instalando giveio.zip:
Descomprímelo en una carpeta temporal y ejecuta el fichero ginstall.bat.
3.2.- Instalando FTDI USB Drivers.zip:
Descomprímelo en una carpeta temporal, conecta la placa USB y se abrírá
automáticamente el "Asistente para nuevo hardware encontrado":

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Figura 1. Selecciona "No por el momento" y pulsa "Siguiente".
Figura 2. Selecciona "Instalar desde una lista o ubicación específica (avanzado)" y
pulsa "Siguiente".

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Figura 3. Selecciona "Buscar el controlador más adecuado en estas ubicaciones" y
pulsa "Examinar". Una vez que hayas seleccionado la carpeta temporal donde has
descomprimido los drivers pulsa "Siguiente"
Si todo ha ido bien el driver de la placa estará instalado.
8.2 CONFIGURACIÓN DE LAS COMUNICACIONES
Lo primero que tenemos que hacer es configurar las comunicaciones entre la placa
Arduino y el PC. Para ello deberemos abrir en el menú “Tools” las opciones “Serial
Port” y “Serial Monitor Baud Rate”.
En la primera de las dos opciones deberemos seleccionar el puerto serie al que está
conectada nuestra placa. En Windows el puerto será COM1 o COM2 para la placa
serie, COM3, COM4 … para la placa USB (o para la placa serie conectada mediante
un adaptador serie-USB). En MAC el puerto será algo parecido a “/dev/cu.usbserial-
1B1” para la placa USB, o “/dev/cu.USA19QW1b1P1.1” para la placa serie. Si se
utiliza un adaptador serie-USB el nombre puede variar.

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Configuración del puerto serie
En Windows, si desconocemos el puerto al que está conectado nuestra placa podemos
descubrirlo a través del “Administrador de dispositivos”.
Administrador de dispositivos
También debemos configurar la velocidad a la que la placa y el PC se comunican. Esto
lo hacemos desde el menú “Serial Monitor Baud Rate”. El valor por defecto es de
115200 baudios.

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Configuración de la velocidad
8.3 Abrir la IDE de Arduino
Ya sólo queda ejecutar el fichero Arduino.exe para abrir la interfaz. Una vez abierta sólo
tenemos que configurar el puerto USB al que tenemos conectada la placa y empezar a
trabajar.
Figura 4. Interfaz de Arduino en Linux. Configuración del puerto USB.

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Una vez descargado, para comenzar a trabajar con el entorno de desarrollo en Windows,
tan sólo es necesario descomprimir el contenido del fichero comprimido en una carpeta
de nuestro PC. Una vez descomprimido tan sólo es necesario ejecutar el fichero
“Arduino.EXE”.
Con MAC OS lo primero que hay que hacer es ejecutar el fichero
“macosx_setup.command” que corrige los permisos en unos pocos ficheros para poder
utilizar rl puerto serie. En el proceso se abrirá una ventana que solicitará la contraseña
del usuario. Una vez ejecutado el script es necesario reiniciar el equipo. Una vez
reiniciado el equipo tan sólo hay lanzar el fichero ejecutable.
8.4 ABRIENDO EL PRIMER EJEMPLO
El primer paso para comprobar que todo lo que hemos hecho hasta ahora está bien y
familiarizarnos con el interfaz de desarrollo, es abrir uno de los ejemplos. Se
recomienda abrir el ejemplo “led_blink”. Para ello debemos acceder a través del menú
File --> Sketchbook --> Examples --> led_blink
Abriendo el primer ejemplo

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Primer ejemplo: led_blink
8.5 SUBIENDO EL PROGRAMA DE EJEMPLO A LA
PLACA ARDUINO
El ejemplo “led_blink” lo único que hace es parpadear un LED que esté colocado en el
pin número 13 de la placa. Vamos a ver qué hay que hacer para subir el programa a la
placa Arduino.
Primero comprobamos que el código fuente es el correcto. Para ello pulsamos el botón
de verificación de código que tiene forma de triángulo inclinado 90 grados.
Verificando el código fuente

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Si todo va bien deberá aparecer un mensaje en la parte inferior de la interfaz indicando
“Done compiling”.
Comprobación correcta
Una vez que el código ha sido verificado procederemos a cargarlo en la placa. Para ello
tenemos que pulsar el botón de reset de la placa e inmediatamante después pulsar el
botón que comienza la carga.
Botón de reset
Subiendo el programa a la placa
Durante la carga del programa, en la placa USB, se encenderán los LED que indican
que se están enviando y recibiendo información por el puerto serie: TX/RX.

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Subiendo el programa
Si todo se ha realizado correctamente debe aparecer un mensaje como el que se muestra
a continuación:
El programa se ha cargado correctamente en la placa
Ahora tan sólo queda esperar unos 8 segundos aproximadamente para comprobar que
todo ha salido bien. Si el led colocado en el pin 13 de la placa se enciende y se apaga
cada segundo entonces todo ha ido bien. Por fin tenemos todo listo para empezar a
trabajar con la placa Arduino.
El led parpadea

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9 Equivalencias de pines
Cuando se programa la versión stand-Alone hay que tener en cuenta que los comandos
del software utilizan como parámetros los números de los pines según la numeración de
la placa Arduino. Esta numeración no es la misma que la del Atmega8. El siguiente es
un diagrama de equivalencias entre los pines de Arduino y los del Atmega8:
Así, el comando:
digitalWrite(13, HIGH);
que en la placa Arduino encendería el pin 13 (con el LED), en la versión stand-Alone
pone 5 voltios en la pata 19 del Atmega8.

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Documento elaborado a partir de los documentos:
Guia Rapida para empezar a trabajar. ¿Qué es Arduino? . Instalación en Windows
de Igor González Martín. 02/11/2006 sacado de la web http://www.arduino.cc/es/

22
Tarjeta ARDUCLEMA
Cara de componentes

23
Tarjeta ARDUCLEMA Esquema

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