Arduino, el lenguaje de programación para todos los públicos.

Los avances y desarrollos innovadores tanto en informática, como en mecánica y electrónica, han permitido grandes progresos en el mundo de la robótica. Así han dado paso a la era de la automatización todo tipo de elementos.

Los estudios indican que la implantación de los robots y los mecanismos de automatización seguirán creciendo de forma directa en casi todos los sectores.  Una de las transformaciones más llamativas ha sido la introducción de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación en nuestra vida cotidiana y en el sector educativo, consiguiendo el conocimiento del ciudadano de a pie.

Un ejemplo de ello es la tendencia en alza de usar el lenguaje de programación Arduino. Se trata de un lenguaje de programación y una placa open source. Es decir, un software y hardware libre, sin derechos de copyright, lo que lo ha convertido en el partner perfecto a la hora de desarrollar proyectos.

Las aplicaciones de Arduino son infinitas y su límite prácticamente está en la imaginación de las personas. A pesar de que hasta el momento se utilizaba de una forma más didáctica, para el prototipado o para el Do it Yourself, actualmente existe una creciente tendencia en utilizarlo en productos de venta al público debido a su sencillez, modularidad y a la gran cantidad de librerías y códigos gratuitos que existen en Internet.

¿Qué es y cómo nace Arduino?

Como hemos comentado, Arduino es una plataforma electrónica de código abierto basada en hardware y software fáciles de usar. Las placas Arduino pueden leer determinadas acciones “de entrada” (por ejemplo, la activación de luz en un sensor, pulsar un botón o recibir un mensaje de Twitter) y convertirla en una acción de salida: activar un motor, encender un LED o publicar algo en línea.

Los usuarios pueden indicarle a su tarjeta qué debe hacer enviando un conjunto de instrucciones al microcontrolador que hay en la misma. Para ello, se utiliza el lenguaje de programación Arduino (basado en Wiring) y el software Arduino (IDE), basado en el procesamiento.

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El proyecto de Arduino comenzó en 2003 como un programa para estudiantes del Interaction Design Institute Ivrea en Ivrea (Italia) con el objetivo de proporcionar a los novatos y profesionales una forma fácil y económica de crear dispositivos que interactúen con su entorno mediante sensores y actuadores.

Fue en 2008 cuando sus fundadores constituyeron el proyecto como empresa para poseer las marcas comerciales asociadas con Arduino. Desde entonces, se han comercializado millones de placas para distintos usos y aplicaciones. Gracias a ello, a lo largo de los años, Arduino ha sido el cerebro de miles de proyectos, desde objetos cotidianos hasta instrumentos científicos complejos.

¿Por qué utilizar Arduino?

Gracias a la accesibilidad de Arduino se pueden desarrollar proyectos en ámbitos muy distintos, incluida la organización de las Smart Cities o el Internet de las cosas.

Su enorme flexibilidad y carácter libre y abierto hacen que este tipo de placas se puedan utilizar prácticamente para cualquier cosa, como relojes, robots, persianas controladas por voz, máquinas de vending, etc.

Además, entre sus principales ventajas destacan su bajo coste y la flexibilidad que permite a la hora de desarrollar proyectos, ya que con Arduino se puede trabajar en casi todas las plataformas informáticas, desde Mac OS X a Linux, pasando por Window.

Arduino tiene gran variedad de placas, desde la más pequeña (nano) hasta la más potente (MEGA), pero la que más ventas tiene es el modelo UNO, ya que es la placa más robusta e ideal para comenzar a usar la electrónica y la codificación.

Actuadores para Arduino

Entre las incorporaciones del uso de Arduino está la de los sensores y los actuadores. Este mecanismo es ideal para usarse en pequeños proyectos para controlar muchas cosas.  Para ello se le incorporan estos dispositivos como botones de salida, que se utilizan para generar una acción: controlar la temperatura, subir o bajar la luz, encender un calentador, etc.

La placa Arduino puede suministrar una corriente limitada, por lo que los motorreductores se conectan a través de un circuito de potencia o controlador de motor. Estos motores suelen controlarse por PWM, es decir, Pulse Width Module, pudiendo seleccionar la velocidad de giro en la salida.

Existen muchos sensores y actuadores que se pueden usar con Arduino. Cuáles emplear una respuesta muy específica, y dependerá de cada proyecto.

¿Qué tipo de actuador debo elegir?

Por ello, en el momento de seleccionar el actuador que requiere nuestro sistema,  generalmente debemos comprobar ciertos factores:

• Características mecánicas: velocidad, fuerza o par, la existencia de fuerzas de rodamiento, potencia mecánica, carga máxima que puede soportar el actuador y su precisión.
• Características eléctricas: potencia eléctrica, tensión nominal y la corriente nominal.
• Otros factores: la forma, dimensiones y peso del actuador y de los componentes adicionales; el grado de protección IP; el rango de temperatura, la vida útil de nuestro dispositivo y sus fijaciones y soportes.

Además, con el objetivo de obtener un buen balance entre consumo, par y velocidad habría que  utilizar un motorreductor.

Los motores más comunes que se utilizan con este software son los de corriente continua, ya que son los más fáciles de controlar. Los motores AC también se podrían emplear, pero necesitan de un variador de velocidad y son mucho más complejos, ya que suelen ser controlados por PLCs industriales.

En el momento de seleccionar un actuador para Arduino deberemos elegir aquel que mejor se adecúe a nuestras necesidades. Para ello es necesario conocer tanto las características, como funcionamiento, ventajas y desventajas de nuestro actuador.