Què és Arduino?

Avui explicarem què és exactament el projecte Arduino, així com les principals característiques que el defineixen. Es tracta d’un dels tipus de les plaques més populars del món maker, però que a diferència de la Raspberry Pi no compta amb un únic model, sinó que ofereix unes bases de maquinari obert perquè altres fabricants puguin crear les seves pròpies plaques.

Què és Arduino

Arduino és una plataforma de creació d’electrònica de codi obert, amb maquinari i programari lliure. Ofereix la base per a la creació de microcomputadors d’una sola placa, accessibles i fàcils d’utilitzar per a creadors i desenvolupadors. Va ser iniciat per estudiants a l’Institut de Disseny Interactiu de Ivrea, Itàlia, el 2003, amb l’objectiu de facilitar l’accés i l’ús de l’electrònica i la programació, oferint una alternativa més econòmica a altres plaques disponibles en aquell moment.

Origen

Arduino és un projecte iniciat l’any 2005 per estudiants de l’Institut IVREA a Itàlia. Va sorgir com una alternativa econòmica al microcontrolador BASIC Stamp. El cofundador Massimo Banzi, inspirat pel Bar di Re Arduino on sovint es reunia, va donar el nom al projecte. Hernando Barragán, estudiant colombià, va desenvolupar la targeta electrònica Wiring i el llenguatge de programació. Després del tancament de l’institut, els investigadors, incloent l’espanyol David Cuartielles, van promoure la idea per fer-la accessible a la comunitat del programari lliure. Banzi va destacar que el projecte no va néixer com a negoci, sinó com una necessitat de supervivència davant el tancament imminent de l’institut.

Com funciona Arduino

Arduino és una placa basada en un microcontrolador ATMEL, que permet crear programes amb el llenguatge de programació de l’Arduino IDE. El microcontrolador té interfícies d’entrada i sortida per connectar perifèrics i processar les dades que reben i envien. Els perifèrics poden ser càmeres, teclats, sensors, pantalles, altaveus o altres plaques.

Per a què serveix el Arduino

La placa de Arduino proporciona infinites possibilitats, per la qual cosa serveix per a moltes coses:

1. Tant el seu maquinari com el seu programari va ser dissenyat per a artistes, dissenyadors, aficionats, hackers, novençans i qualsevol persona interessada a crear objectes o entorns interactius.

2. Igualment, Arduino pot interactuar amb polsadors, LED, unitats GPS, càmeres, motors, altaveus, Internet i fins i tot amb un telèfon intel·ligent o una Smart TV.

3. Serveix per a robots, una manta elèctrica per a escalfar la teva esquena adolorida fins a màquines recreatives.

4. El Arduino serveix també per a controlar variables físiques com a velocitat, acceleració, temperatura, força, pressió entre altres. Convertint-se aquestes en electricitat per a ser mesures i utilitzades en tota mena de dissenys.

5. Si vols saber per a què serveix el Arduino en l’àmbit empresarial o en la indústria, aquí et deixem diverses utilitats:

• Internet de les coses

• Robòtica

• Domòtica

• Desenvolupament de voltímetres i oscil·loscopis

• Programació de PLC

• Com a servidor web

• Targeta d’adquisició de dades

Parts de la placa de Arduino

La família de microcontroladors de Arduino és bastant àmplia i està composta per diferents models i variacions. En aquesta ocasió, descriurem les parts de Arduino UN, que és bastant similar a altres models, perquè puguis fer-te una idea de l’estructura de la placa electrònica (maquinari).

(1 i 2) Alimentació USB/5VDC

Arduino UN pot ser alimentat des d’un cable USB tipus B o mini connectat al teu ordinador, o des d’una font d’alimentació entre 6V i 18V. En la imatge de dalt, la connexió USB està etiquetada (1) i el connector de la font d’alimentació (2).

Ademas, la connexió USB serveix per a carregar codi en la placa de Arduino des d’on es poden enviar dades de la programació i instruccions a la placa.

(3) Regulador de voltatge

Aquest component controla la quantitat de voltatge que entra en la placa de Arduino, evitant que un voltatge excessiu danyi el circuit.

(4) Connexions

Els pins de Arduino s’utilitzen per a connectar els cables necessaris per a construir un circuit. Aquest tipus de connexions té diversos pins, cadascun dels quals està imprès en la placa i s’utilitzen per a diferents funcions:

• Reset: Permet el reinicialitzo del micro controlador.

• 5V i 3.3V: la clavilla de 5V subministra 5 volts d’energia, i la clavilla de 3.3V subministra 3.3 volts d’energia. La majoria dels components simples usats amb el Arduino funcionen bé amb 5 o 3.3 volts.

• GND: Hi ha diversos pins GND en Arduino, s’usen per a connectar a terra el circuit.

• VIN: S’usa per a connectar l’alimentació de la placa amb una font externa d’entre 6 i 12VDC.

(5) Ports d’entrada Analògics

Aquests pins sota l’etiqueta ‘Analog In’ (A0 a A5 en la UN) poden llegir el senyal d’un sensor analògic i convertir-la en un valor digital que podem interpretar.

(6) Micro-controlador Atmega 328

És el circuit integrat que actua com a cervell o processador de la placa de Arduino, on s’implementa la programació.

(7) Entrada ICSP (In Xip Serial Programmer)

Permet gravar programes en el circuit directament des de l’ordinador sense necessitat d’utilitzar el port USB.

(8) Indicador LED d’alimentació

Aquest LED s’encén per a indicar que el microprocessador està actiu.

(9) LED TX RX

TX és l’abreviatura de transmissió de dades i RX és l’abreviatura de recepció de dades. Aquestes marques comunes apareixen amb regularitat en l’electrònica per a indicar els pins responsables de la comunicació seriï. Aquests LED s’activen visualment quan la placa rep o transmet dades.

(10) Ports Digitals

Aquests pins es poden utilitzar tant per a l’entrada digital (com per a detectar la pulsació d’un botó) com per a la sortida digital (com per a alimentar un LED).

(11) Port de connexions

• 5 entrades o sortides auxiliars (de la 8 a la 12).

• 3 sortides 9, 10 i 11 que permeten la modulació per ample o de pols.

• Sortida 13 que serveix per a connectar un led directament a terra.

• Sortida a terra GND.

• Pin AREF que s’utilitza per a fixar una tensió de referència externa (entre 0 i 5 volts) com a límit superior de les clavilles d’entrada analògica.

(12) Xip de Arduino

Permet identificar un dispositiu USB per l’ordinador, és com la seva targeta d’identificació o DNI personal

(13) Botó de RESET

En pressionar-ho connectarà temporalment el pin de reset a terra i reiniciarà qualsevol codi que estigui carregat en el micro-controlador de Arduino.

fgarola

Programador de videojocs, Creador de pàgines Web, Desenvolupador d’aplicacions per Android.