El documento describe la plataforma Arduino, incluyendo diferentes modelos como Arduino Uno, Mega y Lilypad. Explica características como el microcontrolador, voltaje, pines de E/S, memoria y velocidad de reloj para cada modelo. También cubre conceptos como programación en Arduino, uso de librerías, y cómo expandir funcionalidad mediante shields.

1. Arduino
Hernando M. León Araujo
Jesús D. Gulfo Agudelo

2. Introducción

Arduino es una plataforma de
electrónica abierta para la creación de
prototipos basada en software y
hardware libre, flexibles y fáciles de
usar.

El microcontrolador en la placa Arduino
se programa mediante el lenguaje de
programación Arduino (basado en
Wiring) y el entorno de desarrollo
Arduino (basado en Processing).

3. Familia Arduino

4. Familia Arduino

5. Arduino Uno

Microcontrolador ATMega328

Funcionamiento 5V

Voltaje Entrada de voltaje (recomendado) 7-12V

Límites de voltaje 6-20V

Digital I / O Pins 14 (de los cuales 6 proporcionar una salida
PWM)

6 pines de entrada analógica DC

Corriente de pines I / O 40 mA

Memoria Flash de 32 KB (ATMega328) de los cuales 0,5 KB
utilizado por el gestor de arranque

SRAM 2KB (ATMega328)

EEPROM 1KB (ATMega328)

Velocidad del reloj de 16 MHz

6. Arduino Uno

7. Arduino Mega

Microcontrolador ATmega2560

Voltaje de alimentación 7-12V

54 E / S digitales (14 salidas PWM)

16 entradas analógicas

256k de memoria flash

Velocidad del reloj de 16Mhz

Fácil de programar

8. Arduino Mega

9. Arduino Mega ADK

Microcontrolador: ATmega2560

Alimentación: 5V

Entrada: 7-12V

Límites (max): 5.5-16V

Pines digitales: 54 (14 con PWM)

Pines analógicos: 16

Corriente por pin: 40 mA

Corriente sobre pin 3,3V: 50 mA

Memoria Flash (programa): 256 KB (8 KB usados para el bootloader)

SRAM: 8 KB

EEPROM: 4 KB

Reloj: 16 MHz

10. Arduino Mega ADK

11. Arduino Lilypad

Microcontrolador ATmega328V

Voltaje de funcionamiento 2,7-5,5 V

Voltaje de entrada 2,7-5,5 V

14 pines digitales I/O (de los cuales 6 proporcionan una salida
PWM)

6 pines de entrada analógica

Corriente DC de los pines I / O 40 mA

Memoria Flash de 16 KB (de los cuales 2 KB utilizado por el
gestor de arranque)

SRAM de 1 KB

EEPROM de 512 bytes

Velocidad del reloj de 8 MHz

50 mm de diámetro exterior

Espesor del PCB 0.8mm

12. Arduino Lilypad

13. Arduino Fio

ATmega328V funcionando a 8MHz

Arduino Bootloader

Zócalo XBee

Compatible con batería de polímero de litio

MAX1555 cargador LiPo

Botón de reinicio

Interruptor On/Off

Led´s de Estado/carga/RSSI

14. Arduino Fio

15. ATmega 328

ATMega328 de Atmel de
8 bits es un integrado de
28 pines en encapsulado
DIP.

Tiene 32K de espacio
para los programas.

23 líneas I/O, de las
cuales 6 son los canales
para el ADC de 10 bits.

Funciona hasta 20 MHz
con un cristal exterior.

Voltaje operativo de
1.8V a 5V

16. Shields

Un Shield es una placa que permite expandir
funcionalidades a Arduino.

17. Shields

18. Arduino Uno
1.
Conector USB para el cable Tipo AB
2.
Pulsador de Reset
3.
Pines de E/S digitales y PWM
4.
LED verde de placa encendida
5.
LED naranja conectado al pin13
6.
ATmega 16U2 encargado de la
comunicación con el PC
7.
LED TX (Transmisor) y RX (Receptor) de la
comunicación serial
8.
Puerto ICSP para programación serial
9.
Microcontrolador ATmega 328, cerebro del
Arduino
10.
Cristal de cuarzo de 16Mhz
11.
Regulador de voltaje
12.
Conector hembra 2.1mm con centro
positivo
13.
Pines de voltaje y tierra
14.
Entradas análogas

19. Fritzing

Fritzing es un
software para diseñar
los montajes en
protoboard y a partir
de ello generar el
diagrama
esquemático y el PCB.

20. Vista Protoboard

21. Vista Esquema

22. Vista PCB

23. Programar en Arduino

Estructuras

Variables

Operadores:
matemáticos, lógicos y
booleanos

Estructuras de control:
Condicionales y ciclos

Funciones

24. Estructuras
Son dos funciones principales que debe tener todo
programa en Arduino:

setup(){
}
Código de configuración inicial, solo se ejecuta una vez.

loop(){
}
Esta función se ejecuta luego del setup(), se mantiene
ejecutándose hasta que se desenergice o desconecte el
Arduino.

25. Variables

Booleano:
true ó false
Boolean encendido=true;

Entero:
Valor entero
int conta=5;

Carácter:
Almacena un ASCII
char letra=’a’;

26. Operadores booleanos
Usados generalmente dentro del condicional If
&&
||
!
(y)
(o)
(negación)
If (a || b)

27. Operadores de comparación
Usados generalmente dentro del condicional If y sobre el
For y While
==
(igual a)
!=
(diferente de)
<
(menor que)
>
(mayor que)
<=
(menor o igual)
>=
(mayor o igual)
If (a == b)

28. Operadores matemáticos
Se aplican al manejo de variables, condicionales y ciclos
=
(asignar)
%
(módulo)
+
(suma)
-
(resta)
*
(multiplicación)
/
(división)
int valor = valor +5

29. Estructuras de control
Son instrucciones que nos permiten tomar decisiones y
hacer diversas repeticiones de acuerdo a unos parámetros,
dentro de las más importantes podemos destacar:
If
Switch/case
For
While

30. Condicionales
if (entrada < 500)
switch (var) {
{
case 1:
// acción A
// acción A
} else
break;
{
case 2:
// acción B
// acción B
}
break;
default:
// acción C
}

31. Ciclos
for( int a=0; a>10; a++ )
while ( var < 200) {
{
// acción a repetir
// acción a repetir
}
var++;
}

32. Funciones
Una función es un conjunto de líneas de código que
realizan una tarea específica y puede retor-nar un valor.
Las funciones pueden tomar pará-metros que modifiquen su
funcionamiento.
Funciones
digitales
Funciones
analogas

33. Funciones digitales

Orientas a revisar el estado y la configuración de las
entradas y salidas digitales

pinMode():Permite configurar un pin

pinMode(pin,modo)
pinMode (13,OUTPUT);
pinMode (a,INPUT);

34. Funciones digitales
digitalRead()
digitalWrite()

Leer un pin digital (0 ó
1)

Escribir un pin digital
con 1 ó 0

digitalRead(pin)

digitalWrite(pin,estado)
int a = digitalRead (13);
digitalWrite (13,HIGH);
digitalWrite (13,LOW);

35. Funciones análogas
analogRead()
analogWrite() —>
PWM

Leer un valor análogo 0
a 1023

Escribir un valor análogo
0 a 255

analogRead(pin)

analogWrite(pin,valor de
PWM)
int a = analogRead (A0);
analogWrite (9, 134);

36. El programa de Arduino se puede dividir
en tres partes principales:
La estructura,
las variables (valores y
constantes) y funciones.

39. Librerías

EEPROM - leer y escribir

Ethernet - conectarse a Internet

Cristal líquido - control de LCD

SD - lectura y escritura de tarjetas SD

Servo - control de servomotores

SPI - comunicación por el bus SPI

Paso a paso - control de motores

Wire - enviar y recibir datos TWI/I2C

45. Taller
1.
Realizar un programa que reciba datos desde el
teclado del computador a través de la consola
serial y permita controlar un juego de luces con 3
leds. Si se escribe:
a)
Letra A: Enciende los tres LED’s
b)
Letra B: Enciende el LED1 por un segundo y lo
apaga, luego enciende el LED2 por un segundo y lo
apaga y finalmente enciende el LED3 por un
segundo y lo apaga, y vuelve a comenzar la
secuencia.
c)
Letra C: Apaga los tres LED’s