Arduino

Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinarios. Nos proporciona un software consistente en un entorno de desarrollo (IDE) que implementa el lenguaje de programación de Arduino y el bootloader ejecutado en la placa. La principal característica del software de programación y del lenguaje de programación es su sencillez y facilidad de uso. Se usa para desarrollar elementos autónomos, conectándose a dispositivos e interactuar tanto con el hardware como con el software. Nos sirve tanto para controlar un elemento, pongamos por ejemplo un motor que nos suba o baje una persiana basada en la luz existente es una habitación, gracias a un sensor de luz conectado al Arduino, o bien para leer la información de una fuente, como puede ser un teclado o antena RFID y convertir la información en una acción como puede ser encender una luz.

Otro factor importante en el éxito de Arduino, es la comunidad que apoya todo este desarrollo, comparte conocimiento, elabora librerías para facilitar el uso de Arduino y publica sus proyectos para que puedan ser replicados, mejorados o ser base para otro proyecto relacionado.

La forma de comunicar un Arduino con una computadora es a través de un puerto serie denominado de forma generica como UART (Universally Asynchronous Receiver/Transmitter). Antiguamente se encontraba en las computadoras puertos paralelos y RS-232, pero hoy están en desuso en favor del puerto serie USB.

Arduino = hardware + software + comunidad

1. Hardware basico

Arduino Uno R3
Carateristicas Arduino
ParametroDescripción
Pin digital14 (0~13) + 6 con salida PWM (3,5,6,9,10,11)
Pin analogico6 solo entradas (A0~A5)
Salidas20 mA a 5V y 50 mA a 3.3V
MemoriaSRAM 2 KB + Flash 32KB + EPROM 1 KB
Reloj16 MHz
IncluidoLED en pin 13 + boton reset
USB2.0
Alimentación7~12V (realmente 6~20V)

El Arduino UNO tiene un polifusible reseteable que protege el puerto USB de su computadora contra cortos y sobrecargas. Si se extrae más de 500 mA del puerto USB, el fusible se cortara automáticamente hasta que se elimine el cortocircuito o la sobrecarga.

Pin 0 (Rx) y Pin 1 (Tx). Los pines 11, 12 y 13 son usados para ICSP.

2. Módulos

Lo que realmemte hace muy versatil al Arduino es que su entorno se puede ampliar mediante el uso de módulos, que normalmente inclutyen una librería para su facil uso que se carga desde la biblioteca de Arduino.

2.1 Leer/escribir SD

Esta librería permite leer y escribir en tarjetas SD, por ejemplo, en Arduino Ethernet Shield. La librería es compatible con los sistemas de archivos FAT16 y FAT32 en tarjetas SD estándar y tarjetas SDHC. Solo use nombres cortos de 8.3 para los archivos y carpetas.

Modulo SD

La comunicación entre el microcontrolador y la tarjeta SD usa SPI, que tiene lugar en los pines digitales 11, 12 y 13 (en la mayoría de las placas Arduino) o 50, 51 y 52 (Arduino Mega). Además, se debe usar otro pin para seleccionar la tarjeta SD. Este puede ser el pin SS de hardware - pin 10 (en la mayoría de las placas Arduino) o pin 53 (Arduino Mega) - u otro pin especificado en la llamada a SD.begin(). Tenga en cuenta que incluso si no usa el pin SS de hardware, debe dejarse como salida o la biblioteca SD no funcionará.

2.2 Ethernet

Este modulo permite que tu Arduino se conecte a internet, funciona con la libreria Ethernet.h (para modulos con CHOP W5100) o Ethernet2.h (para modulos con CHOP W5500). Implementado asi puede hacer de un servidor que acepta conexiones entrantes o un cliente que hace las conexiones salientes. Las libreria admiten hasta cuatro conexiones simultáneas (entrantes o salientes o una combinación).

Modulo Ethernet

Arduino se comunica con la nube usando el bus SPI. Esto está en los pines digitales 11, 12 y 13 (Arduino UNO) y los pines 50, 51 y 52 (Arduino MEGA). En ambas placa, el pin 10 se usa como SS.

2.3 WiFi

El modulo WiFia permite una conexion a Internet. Puede servir como un servidor que acepta conexiones entrantes o un cliente que crea conexiones salientes. La librería admite el cifrado WEP y WPA2 Personal, pero no WPA2 Enterprise. También tenga en cuenta que si el SSID no se transmite, el escudo no se puede conectar.

Modulo WiFi

Arduino se comunica con el escudo WiFi con el bus SPI. Esto está en los pines digitales 11, 12 y 13 (Arduino Uno) y los pines 50, 51 y 52 (Arduino Mega). En ambos placas el pin 10 se usa como SS. La librería WiFi es muy similar a la librería Ethernet y muchas de las llamadas a funciones son las mismas.

2.4 Bluetooth

Modulo Bluetooth

3. RFID

3.1 RFID 125 KHz

La distancia de lectura es de hasta 5 cm.

3.2 RFID MiFARE

El módulo lector RFID-RC522 RF usa 3.3V como alimentación y se controla a través del protocolo SPI. También puede ser controlada con un puerto UART. Entonces, podemos decir que es compatible con casi cualquier micro controlador, Arduino o tarjeta de desarrollo. El RC522 usa un sistema avanzado de modulación y demodulación para todo tipo de dispositivos pasivos de 13.56 MHz (MiFARE). Incluso, puesto que se hará una lectura y escritura de la tarjeta, es necesario conocer las características de los bloques de memoria una tarjeta

La tarjeta que viene con el módulo RFID cuenta con 64 bloques de memoria (0-63) donde se hace lectura y/o escritura. Cada bloque de memoria tiene la capacidad de almacenar sobre hasta 16 Bytes. Finalmente el número de serie consiste de 5 dígitos hexadecimales, se podría usar esto para hacer una operación dependiendo del número de serie.

Lector de RFID

La distancia de lectura es de hasta 60 cm.

3.3 RFID UHF

El un microchip que se anexa a una antena (el microchip y la antena en conjunto se denominan transpondedor de RFID o etiqueta de RFID). La antena permite que el microcircuito transmita la información de identificación a un lector. El lector convierte las ondas radiales emitidas por la etiqueta RFID en información digital que puede ser pasada a computadoras que la pueden usar.

La distancia de lectura es de hasta 6 m.