Arduino

"ArduinoUno"Revisin3

Tipo Placacomputadora(microcontroladordeplacasimple)

Pginaweb

www.arduino.cc(http://www.arduino.cc)

[editardatosenWikidata]

PlacaArduinoRS2321

ArduinoDeWikipedia,laenciclopedialibre

Arduinoesunaplataformadehardwarelibre,basadaenunaplacaconunmicrocontroladoryunentorno de desarrollo, diseada para facilitar el uso de la electrnica en proyectosmultidisciplinares.23

El hardware consiste en una placa con un microcontrolador Atmel AVR y puertos deentrada/salida.4 Los microcontroladores ms usados son el Atmega168, Atmega328,Atmega1280,ATmega8 por su sencillez y bajo coste que permiten el desarrollo demltiplesdiseos. Por otro lado el software consiste en un entorno de desarrollo que implementa ellenguajedeprogramacinProcessing/Wiringyelcargadordearranquequeesejecutadoen laplaca.4

Desdeoctubrede2012,ArduinoseusatambinconmicrocontroladorasCortexM3deARMde32bits,5quecoexistirnconlasmslimitadas,perotambineconmicasAVRde8bits.ARMyAVRnosonplataformascompatiblesanivelbinario,perosepuedenprogramarconelmismoIDEdeArduinoyhacerseprogramasquecompilensincambiosenlasdosplataformas.Esos,lasmicrocontroladorasCortexM3usan3,3V,adiferenciadelamayoradelasplacasconAVRquegeneralmenteusan5V.SinembargoyaanteriormenteselanzaronplacasArduinoconAtmelAVRa3,3VcomolaArduinoFioyexistencompatiblesdeArduinoNanoyProcomoMeduinoenquesepuedeconmutarelvoltaje.

Arduinosepuedeutilizarparadesarrollarobjetosinteractivosautnomosopuedeserconectadoa software tal como Adobe Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data. Las placas se puedenmontar a mano o adquirirse. El entorno de desarrollo integrado libre se puede descargargratuitamente.

Arduino puede tomar informacin del entorno a travs de sus entradas analgicas y digitales,puede controlar luces,motores y otros actuadores. Elmicrocontrolador en la placaArduino seprograma mediante el lenguaje de programacin Arduino (basado enWiring) y el entorno dedesarrolloArduino(basadoenProcessing).LosproyectoshechosconArduinopuedenejecutarsesinnecesidaddeconectarauncomputador.

ElproyectoArduinorecibiunamencinhonorficaenlacategoradeComunidadesDigitalenelPrixArsElectrnicade2006.678

ndice

1Historia2Productos3Aplicaciones4Esquemadeconexiones

4.1Entradasysalidas5Especificaciones6LenguajedeprogramacinArduino

6.1Funcionesbsicasyoperadores6.1.1Sintaxisbsica6.1.2Estructurasdecontrol6.1.3Variables

6.1.3.1Constantes6.1.3.2Tiposdedatos6.1.3.3Conversinentretipos6.1.3.4Cualificadoresymbitodelasvariables6.1.3.5Utilidades

6.1.4Funcionesbsicas6.1.4.1E/Sdigital6.1.4.2E/Sanalgica6.1.4.3E/Savanzada6.1.4.4Tiempo6.1.4.5Matemticas6.1.4.6Trigonometra6.1.4.7Nmerosaleatorios6.1.4.8BitsyBytes6.1.4.9Interrupcionesexternas6.1.4.10Interrupciones6.1.4.11Comunicacinporpuertoserie

6.1.5Manipulacindepuertos6.2AVRLibc

6.2.1Interrupciones6.2.2Temporizadores6.2.3Manipulacindepuertos6.2.4EstablecerBitsenvariables

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Arduino316.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_programaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=ATmega8&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Prix_Ars_Electr%C3%B3nica&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Microcontroladorhttp://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%A1gina_webhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cargador_de_arranquehttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_impresohttp://es.wikipedia.org/wiki/Placahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Atmega168&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Processinghttp://es.wikipedia.org/wiki/Pure_Datahttp://es.wikipedia.org/wiki/Entorno_de_desarrollo_integradohttp://www.arduino.cc/http://es.wikipedia.org/wiki/Entrada/salidahttp://es.wikipedia.org/wiki/RS232http://es.wikipedia.org/wiki/Placa_computadorahttp://www.wikidata.org/wiki/Q175957http://es.wikipedia.org/wiki/Entorno_de_desarrollohttp://es.wikipedia.org/wiki/Microcontroladorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Atmega328http://es.wikipedia.org/wiki/Adobe_Flash_Professionalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Processinghttp://es.wikipedia.org/wiki/Atmega1280http://es.wikipedia.org/wiki/Max/MSPhttp://es.wikipedia.org/wiki/AVRhttp://es.wikipedia.org/wiki/Hardwarehttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Arduino_Uno_-_R3.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Hardware_libre

6.3DiferenciasconProcessing6.3.1Arreglos6.3.2Impresindecadenas

6.4EjemplosencillodeprogramacinenArduino7BibliotecasenArduino

7.1Serial7.2EEPROM7.3Ethernet7.4Firmata7.5LiquidCrystal7.6Servo7.7SoftwareSerial7.8Stepper7.9Wire7.10Creacindebibliotecas

7.10.1Ejemplodebiblioteca8EjemplosdeCdigo9Instalacinendiferentesentornos

9.1Windows9.2GNU/Linux

10Equipodedesarrollo11Pduino12Minibloq13PhysicalEtoys14Vasetambin15Referencias16Bibliografa17Enlacesdeexternos

Historia

Arduinoseinicienelao2005comounproyectoparaestudiantesenelInstitutoIVREA,enIvrea(Italia).Enesetiempo,losestudiantesusabanelmicrocontroladorBASICStamp, cuyo coste era de100dlares estadounidenses, lo que se considerabademasiado costosopara ellos.Por aquellapoca,unodelosfundadoresdeArduino,MassimoBanzi,dabaclasesenIvrea.9

ElnombredelproyectovienedelnombredelBardiReArduino(BardelReyArduino)dondeMassimoBanzipasabaalgunashoras.Ensucreacin,contribuyelestudiantecolombianoHernandoBarragn,quiendesarrolllatarjetaelectrnicaWiring,ellenguajedeprogramacinylaplataformadedesarrollo.10 Una vez concluida dicha plataforma, los investigadores trabajaron para hacerloms ligero,ms econmico y disponible para lacomunidaddecdigoabierto(hardwareycdigoabierto).Elinstitutofinalmentecerrsuspuertas,asquelosinvestigadores,entreelloselespaolDavidCuartielles,promovieronla idea.9Banziafirmaraaosms tarde,queelproyectonuncasurgicomouna ideadenegocio, sinocomounanecesidaddesubsistiranteelinminentecierredelInstitutodediseoInteractivoIVREA.Esdecir,quealcrearunproductodehardwareabierto,stenopodraserembargado.

Posteriormente, Google colabor en el desarrollo del Kit Android ADK (AccesoryDevelopment Kit), una placa Arduino capaz de comunicarsedirectamentecontelfonosmvilesinteligentesbajoelsistemaoperativoAndroidparaqueeltelfonocontroleluces,motoresysensoresconectadosdeArduino.1112

Paralaproduccinenseriedelaprimeraversinsetomencuentaqueelcostenofueramayorde30euros,quefueraensambladoenunaplacadecolorazul,debaserPlugandPlayyquetrabajaracontodaslasplataformasinformticastalescomoMacOSX,WindowsyGNU/Linux.Lasprimeras300unidadesselasdieronalosalumnosdelInstitutoIVRAE,conelfindequelasprobaranyempezaranadisearsusprimerosprototipos.

Enelao2005,seincorporalequipoelprofesorTomIgoe,10quehabatrabajadoencomputacinfsica,despusdequeseenteraradelmismoatravs de Internet. l ofreci su apoyo para desarrollar el proyecto a gran escala y hacer los contactos para distribuir las tarjetas en territorioestadounidense.EnlaferiaMakerFairde2011sepresentlaprimeraplacaArduino32bitparatrabajartareasmspesadas.13

Productos

LosmodelosenventadeArduinosecategorizanen4diferentesproductos:tablas,escudos,kitsyaccesoriossiendoencadauno:Tablas:

ArduinoUnoArduinoLeonardoArduinoDueArduinoYnArduinoTre(EnDesarrollo)ArduinoZero(EnDesarrollo)ArduinoMicroArduinoEsploraArduinoMegaADKArduinoEthernetArduinoMega2560ArduinoRobotArduinoMiniArduinoNanoLilyPadArduinoSimpleLilyPadArduinoSimpleSnap

http://es.wikipedia.org/wiki/Arduino_de_Ivreahttp://es.wikipedia.org/wiki/Windowshttp://es.wikipedia.org/wiki/Plug_and_Playhttp://es.wikipedia.org/wiki/MacOSXhttp://es.wikipedia.org/wiki/Androidhttp://es.wikipedia.org/wiki/BASIC_Stamphttp://es.wikipedia.org/wiki/GNU/Linuxhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ivrea_(Italia)http://es.wikipedia.org/wiki/D%C3%B3larhttp://en.wikipedia.org/wiki/en:Interaction_Design_Institute_Ivrea

LilyPadArduinoLilyPadArduinoUSBArduinoProMiniArduinoFioArduinoPro

Escudos:

ArduinoGSMShieldArduinoEthernetShieldArduinoWiFiShieldArduinoWirelessSDShieldArduinoUSBHostShieldArduinoMotorShieldArduinoWirelessProtoShieldArduinoProtoShield

Kits:

TheArduinoStarterKitArduinoMateria101

Accesorios:

TFTLCDScreenUSB/SerialLightAdapterArduinoISPMiniUSB/SerialAdapter

Aplicaciones

ElmduloArduinohasidousadocomobaseendiversasaplicacioneselectrnicas:

Xoscillo:Osciloscopiodecdigoabierto.14

Equipocientficoparainvestigaciones.15

Arduinome:UndispositivocontroladorMIDI.16OBDuino:uneconmetroqueusaunainterfazdediagnsticoabordoquesehallaenlosautomvilesmodernos.HumaneReader:dispositivoelectrnicodebajocosteconsalidadesealdeTVquepuedemanejarunabibliotecade5000ttulosenunatarjetamicroSD.17TheHumanePC:equipoqueusaunmduloArduinoparaemularuncomputadorpersonal, conunmonitorde televisinyun tecladoparacomputadora.18Ardupilot:softwareyhardwaredeaeronavesnotripuladas.ArduinoPhone:untelfonomvilconstruidosobreunmduloArduino.1920Impresoras3D.

Esquemadeconexiones

Entradasysalidas

PoniendodeejemploalmduloDiecimila,steconstade14entradasdigitalesconfigurablescomoentradasy/osalidasqueoperana5voltios.Cadacontactopuedeproporcionarorecibircomomximo40mA.Loscontactos3,5,6,9,10y11puedenproporcionarunasalidaPWM(PulseWidthModulation). Si se conecta cualquier cosa a los contactos 0 y 1, eso interferir con la comunicacin USB. Diecimila tambin tiene 6 entradasanalgicas que proporcionan una resolucin de 10 bits. Por defecto, aceptan de 0 hasta 5 voltios, aunque es posible cambiar el nivel ms alto,utilizandoelcontactoArefyalgncdigodebajonivel.

Especificaciones

LasespecificacionesdelosdistintosmodelosdeplacasArduinoseresumenenlasiguientetabla:

Modelo MicrocontroladorVoltaje

deentrada

Voltajedel

sistema

FrecuenciadeReloj

DigitalI/O

EntradasAnalgicas PWM UART

MemoriaFlash Cargador

InterfazdeProgramacin

ArduinoDue AT91SAM3X8E 512V 3,3V 84MHz 54* 12 12 4 512Kb Due NativaUSB

ArduinoLeonardo ATmega32U4 712V 5V 16MHz 20* 12 7 1 32Kb Leonardo NativaUSB

ArduinoUnoR3 ATmega328 712V 5V 16MHz 14 6 6 1 32Kb Optiboot

USB viaATMega16U2

http://es.wikipedia.org/wiki/Econ%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/OBDhttp://es.wikipedia.org/wiki/Droneshttp://es.wikipedia.org/wiki/Osciloscopiohttp://es.wikipedia.org/wiki/MIDIhttp://es.wikipedia.org/wiki/MicroSD

RedBoardATmega328 715V 5V 16MHz 14 6 6 1 32Kb Optiboot USBviaFTDI

ArduinoUnoSMD

(descontinuado)ATmega328 712V 5V 16MHz 14 6 6 1 32Kb Optiboot USB viaATMega8U2

ArduinoUno(descontinuado) ATmega328 712V 5V 16MHz 14 6 6 1 32Kb Optiboot

USB viaATMega8U2

ArduinoDuemilanove

(descontinuado)ATmega328 712V 5V 16MHz 14 6 6 1 32Kb AtmegaBOOT USBviaFTDI

ArduinoBluetooth

(descontinuado) ATmega3281,25,5V

5V 16MHz 14 6 6 1 32Kb AtmegaBOOT SerialBluetooth

ArduinoPro3.3V/8MHz ATmega328

3,3512V 3,3V 8MHz 14 6 6 1 32Kb AtmegaBOOT

CabeceracompatibleconFTDI

ArduinoPro5V/16MHz ATmega328 512V 5V 16MHz 14 6 6 1 32Kb AtmegaBOOT

CabeceracompatibleconFTDI

EthernetPro(descontinuado) ATmega328 712V 5V 16MHz 14 6 6 1 32Kb AtmegaBOOT

CabeceracompatibleconFTDI

ArduinoMega2560R3 ATmega2560 712V 5V 16MHz 54 16 14 4 256Kb STK500v2

USB viaATMega16U2

ArduinoMega2560

(descontinuado)ATmega2560 712V 5V 16MHz 54 16 14 4 256Kb STK500v2 USB viaATMega8U2

ArduinoMega(descontinuado) ATmega1280 712V 5V 16MHz 54 16 14 4 128Kb STK500v2 USBviaFTDI

MegaPro3.3V ATmega2560 3,312V 3,3V 8MHz 54 16 14 4 256Kb STK500v2CabeceracompatibleconFTDI

MegaPro5V ATmega2560 512V 5V 16MHz 54 16 14 4 256Kb STK500v2CabeceracompatibleconFTDI

ArduinoMini04

(descontinuado)ATmega328 79V 5V 16MHz 14 6 8 1 32Kb AtmegaBOOT CabeceraSerial

ArduinoMini05 ATmega328 79V 5V 16MHz 14 6 8 1 32Kb AtmegaBOOT

CabeceraSerial

ArduinoProMini

3.3V/8MHzATmega328 3,3512V 3,3V 8MHz 14 6 6 1 32Kb AtmegaBOOT

CabeceracompatibleconFTDI

ArduinoProMini

5V/16MHzATmega328 512V 5V 16MHz 14 6 6 1 32Kb AtmegaBOOT

CabeceracompatibleconFTDI

http://es.wikipedia.org/wiki/Bluetoothhttp://en.wikipedia.org/wiki/en:FTDI

ArduinoFio ATmega328P 3,3512V 3,3V 8MHz 14 8 6 1 32Kb AtmegaBOOT

Cabeceracompatiblecon FTDI oInalmbricaviaXBee1

MegaProMini3.3V ATmega2560 3,312V 3,3V 8MHz 54 16 14 4 256Kb STK500v2

CabeceracompatibleconFTDI

ProMicro5V/16MHz ATmega32U4 512V 5V 16MHz 12 4 5 1 32Kb DiskLoader NativaUSB

ProMicro3.3V/8MHz ATmega32U4

3,3512V 3,3V 8MHz 12 4 5 1 32Kb DiskLoader NativaUSB

LilyPadArduino328MainBoard

ATmega328 2,75,5V 3,3V 8MHz 14 6 6 1 32Kb AtmegaBOOTCabeceracompatibleconFTDI

LilyPadArduinoSimple

BoardATmega328 2,75,5V 3,3V 8MHz 9 4 5 0

2 32Kb AtmegaBOOTCabeceracompatibleconFTDI

Los modelos Arduino Diecimila, Arduino Duemilanove y Arduino Mega estn basados en los microcontroladores ATmega168, ATmega328 yATmega1280

ATmega168 ATmega328 ATmega1280Voltajeoperativo 5V 5V 5VVoltaje de entradarecomendado 712V 712V 712V

Voltajedeentradalmite 620V 620V 620VContactos de entrada y salidadigital 14(6proporcionanPWM) 14(6proporcionanPWM) 54(14proporcionanPWM)

Contactosdeentradaanalgica 6 6 16Intensidaddecorriente 40mA 40mA 40mA

MemoriaFlash 16KB (2KB reservados para elbootloader)32KB (2KB reservados para elbootloader)

128KB (4KB reservados para elbootloader)

SRAM 1KB 2KB 8KBEEPROM 512bytes 1KB 4KBFrecuenciadereloj 16MHz 16MHz 16MHz

LenguajedeprogramacinArduino

La plataformaArduino se programamediante el uso de un lenguaje propio basado en el lenguaje de programacin de alto nivel Processing.Sinembargo,esposibleutilizarotroslenguajesdeprogramacinyaplicacionespopularesenArduino,21debidoaqueArduinousalatransmisinserialde datos soportada por lamayora de los lenguajesmencionados. Para los que no soportan el formato serie de forma nativa, es posible utilizarsoftwareintermediarioquetraduzcalosmensajesenviadosporambaspartesparapermitirunacomunicacinfluida.Algunosejemplosson:

3DVIAVirtools:aplicacionesinteractivasydetiemporeal.AdobeDirectorBlitzMax(conaccesorestringido)CC++(mediantelibSerialoenWindows)C#Cocoa/ObjectiveC(paraMacOSX)Flash(medianteActionScript)GambasIsadora(Interactividadaudiovisualentiemporeal)InstantReality(X3D)JavaLiberlab(softwaredemedicinyexperimentacin)MathematicaMatlabMaxMSP:Entornogrficodeprogramacinparaaplicacionesmusicales,deaudioymultimedia

http://es.wikipedia.org/wiki/PWMhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Instant_Reality&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/SRAMhttp://es.wikipedia.org/wiki/EEPROMhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mathematicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Matlabhttp://es.wikipedia.org/wiki/Adobe_Directorhttp://es.wikipedia.org/wiki/C_Sharphttp://es.wikipedia.org/wiki/Java_(lenguaje_de_programaci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/BlitzMaxhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cocoahttp://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_Chttp://es.wikipedia.org/wiki/Adobe_Flash_Playerhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gambashttp://es.wikipedia.org/wiki/MaxMSPhttp://es.wikipedia.org/wiki/Processinghttp://es.wikipedia.org/wiki/C%2B%2Bhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mac_OS_Xhttp://es.wikipedia.org/wiki/PWMhttp://es.wikipedia.org/wiki/Isadorahttp://es.wikipedia.org/wiki/PWMhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Liberlab&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_Flashhttp://es.wikipedia.org/wiki/Objective-C

Minibloq:Entornogrficodeprogramacin,corretambinenlascomputadorasOLPCPerlPhpPhysicalEtoys:EntornogrficodeprogramacinusadoparaproyectosderobticaeducativaProcessingPureDataPythonRubyScratchforArduino(S4A):Entornogrficodeprogramacin,modificacindelentornoparaniosScratch,delMITSqueak:ImplementacinlibredeSmalltalkSuperCollider:SntesisdeaudioentiemporealVBScriptVisualBasic.NETVVVV:Sntesisdevdeoentiemporeal

Funcionesbsicasyoperadores

ArduinoestbasadoenCysoportatodaslasfuncionesdelestndarCyalgunasdeC++.22AcontinuacinsemuestraunresumenconlaestructuraysintaxisdellenguajeArduino:

Sintaxisbsica

Delimitadores:,{}Comentarios://,/**/Cabeceras:#define,#includeOperadoresaritmticos:+,,*,/,%Asignacin:=Operadoresdecomparacin:==,!=,,=OperadoresBooleanos:&&,||,!Operadoresdeaccesoapunteros:*,&Operadoresdebits:&,|,^,~,Operadorescompuestos:

Incrementoydecrementodevariables:++,Asignacinyoperacin:+=,=,*=,/=,&=,|=

Estructurasdecontrol

Condicionales:if,if...else,switchcaseBucles:for,while,do...whileBifurcacionesysaltos:break,continue,return,goto

Variables

EncuantoaltratamientodelasvariablestambincomparteungranparecidoconellenguajeC.

Constantes

HIGH/LOW:representanlosnivelesaltoybajodelassealesdeentradaysalida.Losnivelesaltossonaquellosde3voltiosoms.INPUT/OUTPUT:entradaosalida.false(falso):Sealquerepresentaalcerolgico.AdiferenciadelassealesHIGH/LOW,sunombreseescribeenletraminscula.true (verdadero): Seal cuya definicin esms amplia que la de false.Cualquier nmero entero diferente de cero es "verdadero", segn ellgebradeBoole,comoenelcasode200,1o1.Siescero,es"falso".

Tiposdedatos

void,boolean,char,unsignedchar,byte,int,unsignedint,word,long,unsignedlong,float,double,string,array.

Conversinentretipos

Estasfuncionesrecibencomoargumentounavariabledecualquiertipoydevuelvenunavariableconvertidaeneltipodeseado.

char(),byte(),int(),word(),long(),float()

Cualificadoresymbitodelasvariables

static,volatile,const

Utilidades

sizeof()

Funcionesbsicas

E/Sdigital

http://es.wikipedia.org/wiki/SuperColliderhttp://es.wikipedia.org/wiki/Visual_Basic_.NEThttp://es.wikipedia.org/wiki/Phphttp://es.wikipedia.org/wiki/MIThttp://es.wikipedia.org/wiki/Perlhttp://es.wikipedia.org/wiki/OLPChttp://es.wikipedia.org/wiki/Pythonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Processinghttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_de_Boolehttp://es.wikipedia.org/wiki/Scratch_(lenguaje_de_programaci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=VVVV&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Rubyhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Minibloq&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Pure_Datahttp://es.wikipedia.org/wiki/Squeakhttp://es.wikipedia.org/wiki/VBScripthttp://es.wikipedia.org/wiki/Physical_Etoys

pinMode(pin,modo)digitalWrite(pin,valor)intdigitalRead(pin)

E/Sanalgica

analogReference(tipo)intanalogRead(pin)analogWrite(pin,valor)

E/Savanzada

shiftOut(dataPin,clockPin,bitOrder,valor)unsignedlongpulseIn(pin,valor)

Tiempo

unsignedlongmillis()unsignedlongmicros()delay(ms)delayMicroseconds(microsegundos)

Matemticas

min(x,y),max(x,y),abs(x),constrain(x,a,b),map(valor,fromLow,fromHigh,toLow,toHigh),pow(base,exponente),sqrt(x)

Trigonometra

sin(rad),cos(rad),tan(rad)

Nmerosaleatorios

randomSeed(semilla),longrandom(mx),longrandom(mn,mx)

BitsyBytes

lowByte(),highByte(),bitRead(),bitWrite(),bitSet(),bitClear(),bit()

Interrupcionesexternas

attachInterrupt(interrupcin,funcin,modo)detachInterrupt(interrupcin)

Interrupciones

interrupts(),noInterrupts()

Comunicacinporpuertoserie

Las funciones demanejo del puerto serie deben ir precedidas de la palabra "Serial" aunque no necesitan ninguna declaracin en la cabecera delprograma.Porestoseconsideranfuncionesbasedellenguaje.23Estassonlasfuncionesparatransmisinserial:

begin(),available(),read(),flush(),print(),println(),write()

Manipulacindepuertos

Losregistrosdepuertospermitenlamanipulacinamsbajonivelydeformamsrpidadeloscontactosdeentrada/salidadelmicrocontroladordelasplacasArduino.24LoscontactoselctricosdelasplacasArduinoestnrepartidosentrelosregistrosB(07),C(analgicos)yD(813).Medianteestasvariablesserobservadoymodificadosuestado:

DDR[B/C/D]:DataDirectionRegister(odireccindelregistrodedatos)delpuertoB,CD.EsunavariabledeLectura/Escrituraquesirveparaespecificarcualescontactossernusadoscomoentradaysalida.PORT[B/C/D]:DataRegister(oregistrodedatos)delpuertoB,CD.EsunavariabledeLectura/Escritura.PIN[B/C/D]:InputPinsRegister(oregistrodepinesdeentrada)delpuertoB,CD.Variabledeslolectura.

Porejemplo,paraespecificarloscontactos9a13comosalidasyel8comoentrada(puestoqueelpuertoDusalospinesdelaplacaArduino8al13digitales)bastarautilizarlasiguienteasignacin:

DDRD=B11111110;

Comosehapodidocomprobar,elconocimientodel lenguajeC,permitelaprogramacinenArduinodebidoalasimilitudentresteyel lenguajenativodelproyecto,loqueimplicaelaprendizajedealgunasfuncionesespecficasdequedisponeellenguajedelproyectoparamanejarlosdiferentesparmetros.Sepuedenconstruiraplicacionesdeciertacomplejidadsinnecesidaddemuchosconceptosprevios.

AVRLibc

LosprogramascompiladosconArduino(salvoenlasplacasconCorteXM3)seenlazancontraAVRLibc22porloquetienenaccesoaalgunasdesusfunciones. AVR Libc es un proyecto de software libre con el objetivo de proporcionar una biblioteca C de alta calidad para utilizarse con elcompiladorGCCsobremicrocontroladoresAtmelAVR.Secomponede3partes:

avrbinutilsavrgccavrlibc

LamayoradellenguajedeprogramacinArduinoestescritaconconstantesyfuncionesdeAVRyciertasfuncionalidadesslosepuedenobtenerhaciendousodeAVR.25

Interrupciones

Lassealesdeinterrupcinsonlassiguientes:

cli():desactivalasinterrupcionesglobalessei():activalasinterrupciones

Estoafectaraltemporizadoryalacomunicacinserial.LafuncindelayMicroseconds()desactivalasinterrupcionescuandoseejecuta.

Temporizadores

LafuncindelayMicroseconds()creaelmenorretardoposibledellenguajeArduinoquerondalos2s.Pararetardosmspequeossedebeutilizarlallamadadeensamblador'nop'(nooperacin).Cadasentencia'nop'seejecutarenunciclodemquina(16MHz)deaproximadamente62,5ns.

Manipulacindepuertos

LamanipulacindepuertosconcdigoAVResmsrpidaqueutilizarlafuncindigitalWrite()deArduino.

EstablecerBitsenvariables

cbiysbisonmecanismosestndar(AVR)paraestablecerolimpiarbitsenPORTyotrasvariables.

DiferenciasconProcessing

La sintaxisdel lenguajedeprogramacinArduinoesunaversin simplificadadeC/C++y tiene algunasdiferencias respectodeProcessing.26 27DebidoaqueArduinoestbasadoenC/C++mientrasqueProcessingsebasaenJava,existenvariasdiferenciasencuantoa lasintaxisdeamboslenguajesyelmodoenqueseprograma:

Arreglos

Arduino Processingintbar[8]bar[0]=1

int[]bar=newint[8]bar[0]=1

intfoo[]={0,1,2}intfoo[]={0,1,2}obienint[]foo={0,1,2}

Impresindecadenas

Arduino ProcessingSerial.println("helloworld") println("helloworld")inti=5Serial.println(i)

inti=5println(i)

inti=5Serial.print("i=")Serial.print(i)Serial.println()

inti="5"println("i="+i)

EjemplosencillodeprogramacinenArduino

ElprimerpasoantesdecomprobarquelainstalacinescorrectayempezaratrabajarconArduino,esusarejemplosprcticosquevienendisponiblesconeldispositivo.Serecomiendaabrirelejemploled_blinkelcualcreaunaintermitenciaporsegundoenunledconectadoenelpin13.

Elcdigonecesarioeselsiguiente:

http://es.wikipedia.org/wiki/Biblioteca_(inform%C3%A1tica)

#defineLED_PIN13voidsetup(){//Activadodelcontacto13parasalidadigitalpinMode(LED_PIN,OUTPUT);}//Bucleinfinitovoidloop(){//EncendidodeldiodoLEDenviandounasealaltadigitalWrite(LED_PIN,HIGH);//Tiempodeesperade1segundo(1000ms)delay(1000);//ApagadodeldiodoLEDenviandounasealbaja.digitalWrite(LED_PIN,LOW);//Tiempodeesperade1segundodelay(1000);}

BibliotecasenArduino

LasbibliotecasestndarqueofreceArduinosonlassiguientes:28

Serial

Lecturayescrituraporelpuertoserie.

EEPROM

Lecturayescrituraenelalmacenamientopermanente.29

read(),write()

Ethernet

ConexinaInternetmedianteArduinoEthernetShield.Puedefuncionarcomoservidorqueaceptapeticionesremotasocomocliente.Sepermitenhastacuatroconexionessimultneas.30Loscomandosusadossonlossiguientes:

Servidor:Server(),begin(),available(),write(),print(),println()Cliente:Client(),connected(),connect(),write(),print(),println(),available(),read(),flush(),stop()

Firmata

Esunabibliotecadecomunicacinconaplicacionesinformticasutilizandoelprotocoloestndardelpuertoserie.31

LiquidCrystal

ControldeLCDsconchipsetHitachiHD44780ocompatibles.32Labibliotecasoportalosmodosde4y8bits.

Servo

Bibliotecaparaelcontroldeservomotores.33Apartirde laversin0017deArduino labibliotecasoportahasta12motoresen lamayorade lasplacasArduinoy48enlaArduinoMega.Estossonloscomandosusados:

attach(),write(),writeMicroseconds(),read(),attached(),detach()

SoftwareSerial

Comunicacinserieencontactosdigitales.34PordefectoArduino incluyecomunicacinsloen loscontactos0y1perograciasaestabibliotecapuederealizarseestacomunicacinconlosrestantes.

Stepper

Controldemotorespasoapasounipolaresobipolares.35

Stepper(steps,pin1,pin2),Stepper(steps,pin1,pin2,pin3,pin4),setSpeed(rpm),step(steps)

Wire

EnvoyrecepcindedatossobreunareddedispositivososensoresmedianteTwoWireInterface(TWI/I2C).36

LasbibliotecasMatrixySpritedeWiringson totalmentecompatiblesconArduinoysirvenparamanejodematricesdediodosLED.Tambinseofreceinformacinsobrediversasbibliotecasdesarrolladaspordiversoscolaboradoresquepermitenrealizarmuchastareas.

Creacindebibliotecas

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Servo_motores&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Two_Wire_Interface&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Chipsethttp://es.wikipedia.org/wiki/LCDhttp://es.wikipedia.org/wiki/Motor_paso_a_pasohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Hitachi_HD44780&action=edit&redlink=1

LosusuariosdeArduinotienenlaposibilidaddeescribirsuspropiasbibliotecas.37Ellopermitedisponerdecdigoquepuedereutilizarseenotrosproyectos,mantenerelcdigofuenteprincipalseparadodelasbibliotecasylaorganizacindelosprogramasconstruidosesmsclara.

Ejemplodebiblioteca

ElsiguienteejemplopermiteelenvodecaracteresmedianteelcdigoMorse:

SecreaelarchivoMorse.hque incluye ladefinicinde laclaseMorseque tiene3funciones:unconstructor(Morse()),unafuncinparaenviar1punto(dot())yunafuncinparaenviarunaraya(dash()).Lavariable_pinpermiteindicarelcontactoausar.

/*Morse.hBibliotecaparaelenvodeCdigoMorse.CreadoporDavidA.Mellis,el2denoviembrede2007.Liberadoaldominiopblico.*/#ifndefMorse_h#defineMorse_h#include"WProgram.h"classMorse{public:Morse(intpin);voiddot();voiddash();private:int_pin;};#endif

DebesercreadoelarchivoMorse.cppconelcdigo,esdecirconlaimplementacindelosmtodosdeclarados:

/*Morse.cppBibliotecaparaelenvodeCdigoMorse.CreadoporDavidA.Mellis,el2denoviembrede2007.Liberadoaldominiopblico.*/#include"WProgram.h"#include"Morse.h"Morse::Morse(intpin){pinMode(pin,OUTPUT);_pin=pin;}voidMorse::dot(){digitalWrite(_pin,HIGH);delay(250);digitalWrite(_pin,LOW);delay(250);}voidMorse::dash(){digitalWrite(_pin,HIGH);delay(1000);digitalWrite(_pin,LOW);delay(250);}

Labibliotecacreadaaspuedeserusadamedianteelcomando#include.SisedeseaenviarunapeticindeauxilioSOSporelcontacto13bastaraconllamaraMorse(13)yejecutarlasiguientesecuencia:

morse.dot();morse.dot();morse.dot();morse.dash();morse.dash();morse.dash();morse.dot();morse.dot();morse.dot();

EjemplosdeCdigo

LapginadeArduinocuentaconunaseriedeejemplosparacomenzaraentendersufuncionamiento,concomponentesbasetalescomoPantallas,LEDs,Potenciometros,etc.

EjemplodeparpadeodeLED

/*BlinkTurnsonanLEDonforonesecond,thenoffforonesecond,repeatedly.Thisexamplecodeisinthepublicdomain.*///Pin13hasanLEDconnectedonmostArduinoboards.

http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digo_Morsehttp://es.wikipedia.org/wiki/SOS

InterfazdelentornodedesarrolloArduinoenelSistemaOperativoWindows.

//giveitaname:intled=13;//thesetuproutinerunsoncewhenyoupressreset:voidsetup(){//initializethedigitalpinasanoutput.pinMode(led,OUTPUT);}//thelooproutinerunsoverandoveragainforever:voidloop(){digitalWrite(led,HIGH);//turntheLEDon(HIGHisthevoltagelevel)delay(1000);//waitforaseconddigitalWrite(led,LOW);//turntheLEDoffbymakingthevoltageLOWdelay(1000);//waitforasecond}

EjemplodelecturadePotenciometro

/*ReadAnalogVoltageReadsananaloginputonpin0,convertsittovoltage,andprintstheresulttotheserialmonitor.AttachthecenterpinofapotentiometertopinA0,andtheoutsidepinsto+5Vandground.Thisexamplecodeisinthepublicdomain.*///thesetuproutinerunsoncewhenyoupressreset:voidsetup(){//initializeserialcommunicationat9600bitspersecond:Serial.begin(9600);}//thelooproutinerunsoverandoveragainforever:voidloop(){//readtheinputonanalogpin0:intsensorValue=analogRead(A0);//Converttheanalogreading(whichgoesfrom01023)toavoltage(05V):floatvoltage=sensorValue*(5.0/1023.0);//printoutthevalueyouread:Serial.println(voltage);}

Instalacinendiferentesentornos

Windows

Lospasosaseguirsonlossiguientes:

DescargarlasversionesmsrecientedeJavaRuntimeEnviroment(J2RE)ydelIDEArduino.InstalarloscontroladoresFTDIUSB,conlaplacaArduinoconectada.EjecutarelIDEArduinoparaabrirlainterfazyconfigurarelpuertoUSBdondeestconectadalaplaca.

GNU/Linux

Para instalar Arduino en un sistema GNU/Linux necesitamos los siguientes programaspararesolverlasdependencias:

Sunjavaruntime,jre.avrgcc,compiladorparalafamiliademicrocontroladoresavrdeatmel.avrlibc,libcdelcompiladoravrgcc.

En algunas distribuciones conviene desinstalar, si no es necesario, el programa "brltty"que permite el acceso al terminal a personas invidentes. Para concluir, se descarga elframeworkdeArduino,sedescomprimeyejecuta.

Equipodedesarrollo

Elncleodel equipodedesarrollodeArduinoest formadoporMassimoBanzi,DavidCuartielles,TomIgoe,GianlucaMartino,DavidMellisyNicholasZambetti.

Pduino

PduinonacedelafusindelosproyectosPureDatayArduino.Ambosproyectosdefuenteabiertapermitentrabajarconinterfazgrfica.CargandoelfirmwaredePureData(PD)alaplacaArduinosepuedeaccederaellamedianteellenguajedeprogramacingrfico.

Minibloq

http://es.wikipedia.org/wiki/GNU/Linuxhttp://es.wikipedia.org/wiki/Pure_Datahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Nicholas_Zambetti&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Pduino&action=edit&redlink=1http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Arduino_windows.JPGhttp://es.wikipedia.org/wiki/Frameworkhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Tom_Igoe&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=David_Cuartielles&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Massimo_Banzi&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Gianluca_Martino&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=David_Mellis&action=edit&redlink=1

InterfazdelentornodedesarrolloArduinoS.O.GNU/Linux.

PatchPduino.

PantalladeMinibloq.

MinibloqesunentornogrficodeprogramacinquepuedegenerarcdigonativodeArduinoyescribirlodirectamenteen lamemoria flashde laplaca.Tieneunmodoquepermitevisualizarelcdigogenerado,elcualtambinpuedesercopiadoypegadoenelArduinoIDE,paralosusuariosqueintentan hacer el pasaje de una herramienta grfica a la programacin en sintaxis C/C++.Minibloq es de uso libre y sus fuentes tambin estndisponiblesgratuitamente.Unacaractersticaimportante,esquepuedecorrertambinenlacomputadoraporttilOLPC,medianteelsoftwareWine.

PhysicalEtoys

PhysicalEtoys es una extensin libre y gratuita que permite que diversos dispositivoselectrnicoscomoLegoNXT,lasplacasArduino,Sphero,Kinect,JoystickWiimote,entreotros,puedanserprogramadosfcilmenteyqueinteractenentresgraciasasusistemadebloques.

EnelcasodeArduino,PhysicalEtoysofrecedosmodosdeprogramacin:

1. El modo "directo", en el cual los programas se ejecutan en la computadora delusuarioylasrdenessetransmiteninmediatamenteatravsdelpuertoserie.

2. Elmodo"compilado",enelcual losprogramasse traducenaC++ysebajana laplaca,paraluegoejecutarsedemaneraindependientedelacomputadora.

El modo "directo" permite modificar los programas y ver los cambios producidos demanerainmediataenelcomportamientodelrobot,locualfacilitalaprogramacin,sobretodo al usuario inexperto. Asimismo, permite ver constantemente los valores de lossensoresyutilizarelrobot,porejemplo,comoparaadquirirdatos.

Elmodo"compilado",porsuparte,eliminaelretardoqueintroducelacomunicacinconlacomputadora, locual lohacepreferibleparaeldesarrollode tareasautnomas,en lascualeslavelocidadderespuestadelrobotdebeserptima.

Vasetambin

BASICStampImpresin3DGumstixMinibloqMiniPCOOPICPICAXERaspberryPiPhysicalEtoysRobotX10

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ProyectodeunsemfororealizadoconArduinoyPhysicalEtoys.

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