Arduino es una iniciativa empleada para simplificar el uso de los microcontroladores, que surgió en 2005 como resultado de un proyecto de estudiantes en el Instituto IVREA. Nació con el objetivo de disminuir el costo de los microcontroladores, que entonces los estudiantes empleaban para sus proyectos y que resultaban demasiado costosos. Actualmente tiene diferentes usos, como la aplicación de desarrolladores de diseños artísticos e interactivos; de igual forma, muchas personas utilizan Arduino para incursionar en aplicaciones tecnológicas, como la automatización y la robótica. Su aplicación, aunque pudiera parecer limitada a áreas de la ciencia muy especializadas, es en realidad común, al encontrarla en un cajero automático, un calentador de agua, la pluma de un estacionamiento o las puertas de una plaza o supermercado, y es que este tipo de herramientas, que facilitan nuestra vida diaria, están basadas en un pequeño microcontrolador, cuya tarea está dictada por un programa. Programar es algo que hacemos día con día al planear nuestras actividades, pero si nos detenemos a organizar aquello que hacemos de manera inconsciente, obtendremos una serie ordenada de pasos que nos llevarán a un objetivo; si tenemos esto claro seremos capaces de planear actividades más complejas. En este curso utilizaremos Arduino UNO para realizar dos prototipos que muestran el funcionamiento de dispositivos, como un chaleco para ciclista y un pastillero. No es requisito tener conocimientos de programación; sin embargo, conforme avances en el estudio de este curso probablemente necesites reforzar e investigar sobre algunos de los aspectos que aquí se expliquen. A través de las actividades y material didáctico de este curso aprenderás a aplicar la tarjeta Arduino y podrás adquirir y reforzar nociones básicas de programación, utilizando una herramienta de fácil acceso, que te permitirá además elaborar posteriores proyectos de tu interés. Subtítulos disponibles en español. Cuatro semanas de estudio. 2-4 horas por semana.
Explorando el ambiente de programación con la ejecución de Blink
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From the course by Universidad Nacional Autónoma de México
Arduino y algunas aplicaciones
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From the lesson
Prototipo de chaleco para ciclistas
En este módulo identificaremos las zonas del entorno de desarrollo integrado (IDE), para posteriormente empezar a realizar códigos de programación, empleando las entradas y salidas digitales de la tarjeta Arduino; con ello podremos desarrollar un prototipo de señalización para ciclista.
Meet the Instructors
Yukihiro Minami KoyamaProfesor titular en el Área de Ingeniería Mecánica
Facultad de Ingeniería de la UNAM
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No debes perder de vista que trabajar con la tarjeta Arduino UNO,
implicará programar.
Para ello, se necesita un lenguaje de programación específico,
y un ambiente donde se escriben las sentencias de programación.
A lo largo de este vídeo, te presentaremos el ambiente
dentro del cual escribirás las sentencias para programar la tarjeta Arduino UNO.
Al hacer click en el icono de Arduino que se cargó en tu computadora,
se abrirá una pantalla conocida como ID de Arduino.
Este es el entorno de desarrollo integrado de la tarjeta Arduino o IDE,
como se le conoce con sus siglas en inglés.
Consta de cinco zonas.
La zona de menús de cortina marcada con el número uno, la cual contiene las opciones
básicas que aparecen en aplicaciones comunes en el ambiente de windows.
Debajo de la zona de menús, aparece la zona de interacción del IDE con la tarjeta
Arduino, señalada con el número dos.
La cual nos da las opciones de compilar, cargar, nuevo, abrir y guardar.
Todas estas en relación con los códigos de los programas que you se tengan hechos
o que se estén elaborando.
La zona con fondo blanco número tres, es donde se escribirá el código.
En la parte superior derecha, está el botón que despliega el monitor serial,
número cuatro.
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Y en la parte inferior, con fondo negro, está la zona de mensajes,
marcada con cinco.
Los cuáles se desplegarán con letras en color naranja en caso
de cometer algún error al compilar un programa.
En caso contrario, los mensajes aparecerán en color blanco.
En la Medida que se emplee cada opción de las zonas, se hará una descripción más
detallada de dicha opción.
El Blink de Arduino, es el nombre del primer programa
que encargaremos a la tarjeta para detectar su buen funcionamiento.
Cabe aclarar que el código you está declarado en el programa,
es decir, no deberás escribir nada.
Utilizamos este ejemplo para que identifiques las partes principales
que conforman un programa en este ambiente.
Lo primero que debes realizar es abrir el IDE de Arduino.
Una vez abierto seguiremos la siguiente ruta.
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Se cargará entonces el código del programa Blink.
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La primera parte del programa se llama encabezado,
y es donde se da una breve descripción de lo que hace el programa.
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En la segunda parte del programa se realiza la configuración de la tarjeta.
Como por ejemplo la declaración de empleo y forma de operación
de los pines digitales de la tarjeta Arduino.
En la tercera parte del programa se escriben las sentencias a realizar
en forma repetitiva.
Ahora una explicación más detallada de las partes que componen el programa Blink.
En primer lugar, te diremos cómo escribir comentarios.
Si el comentario tiene más de una línea,
se escribe /* al inicio del comentario, y se cierra con */.
Si el comentario es de una línea, se escribe previamente
// Todo lo que aparezca después de ella, no se considera parte del programa.
Así es como puedes comentar tus programas para que posteriormente algún otro usuario
tenga la referencia o explicación detallada.
E incluso tú la recuerdes.
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La segunda parte del programa,
inicia con el conjunto de sentencias void setup(), paréntesis que abre y cierra.
El void es un concepto que indica que la función setup no va a regresar
ningún valor.
Y los paréntesis vacíos al final indican que es una función que no requiere
ningún parámetro de entrada para ejecutarse.
El setup es el nombre de una función que configura todo lo que utilizaremos.
En particular los pines digitales,
las interrupciones y la comunicación serial, entre otros.
Esta función se ejecuta una sola vez.
Observa que después de los paréntesis del setup, aparece una llave de apertura,
y al final otra de cierre.
Todo lo que aparezca dentro de estas llaves conforman las sentencias del setup.
Dentro de las llaves del setup, está la setencia pinMode (13,
OUTPUT).
Su estructura es con paréntesis.
Dentro del mismo,
se indica el fin de la tarjeta Arduino a utilizar, y el uso de ese pin.
En este caso, se trata del pin 13.
Declarado como salida.
El punto y coma al finalizar una sentencia,
es para indicar que se trata de una sentencia a ejecutarse.
Es importante atender la forma de la escritura de las sentencias,
you que de otra forma nos marcará un error.
Por ejemplo, en pinMode observa la M mayúscula, o bien al declararlo
como salida, se hace con todo el nombre del parámetro en mayúsculas, OUTPUT.
Por último, la tercera parte del programa comienza con void loop().
El void nos indica que no se espera respuesta de la función loop.
La cual implica que todas las sentencias que se encuentran dentro de las llaves,
se estarán ejecutando en repetidas ocasiones
siempre que la tarjeta esté energizada o conectada al puerto USB de la computadora.
Dentro de las llaves del loop se encuentra la sentencia digitalWrite,
su estructura es con paréntesis.
Dentro de éstos, se indica a qué pin se le asocia a un estado.
En este caso, al pin 13 se le asocia HIGH, alto, es decir,
el foquito LED conectado al pin 13 se encenderá.
Observa que esta sentencia aparece posteriormente, pero ahora con la palabra
LOW, bajo, lo cual implica que el foquito LED conectado al pin 13 se apagará.
Las palabras alto y bajo,
pueden ser sustituidas por un 1 o un 0 respectivamente.
Entre ambas sentencias, viene la sentencia delay.
Su estructura es con paréntesis, y dentro de estos se le escribe un número.
El cual representa el número de milisegundos que el programa hará
una pausa.
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En conclusión, mediante el programa Blink, logramos que el LED integrado en el
Arduino y referido al pin 13, se encienda un segundo, y posteriormente se apague.
Y por un segundo en repetidas ocasiones mientras no se desconecte la tarjeta.
Todos los nombres de las sentencias son palabras reservadas,
es decir no se pueden emplear de otra forma que no sea la asignada en Arduino.
Y al teclearlos,
aparecerán automáticamente en el IDE con colores distintos.
Por ello, si sabes que vas a emplear una sentencia
y no te aparece en algún color diferente a negro, significa que lo escribiste mal.
Después de cada sentencia debes poner punto y coma,
como te lo comentamos anteriormente.
De lo contrario te marcará error.
Sube el programa Blink a tu tarjeta Arduino oprimiendo el ícono con la flecha
hacia la derecha y comprueba su funcionamiento.
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Vemos que el lenguaje de programación tiene muchas similitudes con algunos otros
lenguajes, sobre todo con lenguaje C.
Por ello debemos estar muy atentos a la estructura de cada una de las sentencias,
es decir la sintaxis.
Cuando tengas alguna duda respecto a las sentencias,
puede consultar la página de Arduino.
O bien, directamente en el programa, resalta la sentencia.
Ve a la ayuda y da clic en buscar en referencia.
Esto abrirá una pantalla en donde encontrarás la descripción
y estructura de la sentencia resaltada.
Te sugerimos que lo realices con las sentencias en las cuales tengas duda.
Hemos terminado de analizar el programa Blink.
Tendremos más programas donde puedas practicar los conocimientos aquí tratados.
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