Los dispositivos electrónicos se están volviendo compactos, flexibles y baratos que son capaces de hacer más funciones en comparación con sus predecesores que cubrían más espacio, resultaron costosos con la capacidad de realizar menos funciones.
Los expertos siempre se esfuerzan por introducir la innovación en la automatización que requiere el mínimo esfuerzo y da el máximo rendimiento. El microcontrolador se introdujo en la industria electrónica con el propósito de facilitar nuestras tareas que vienen con una conexión remota con automatización de cualquier manera.
Los microcontroladores se utilizan ampliamente en sistemas integrados y hacen que los dispositivos funcionen de acuerdo con nuestras necesidades y requisitos. Ya hemos discutido los controladores como 8051, Atmega16, Atmega328 y PIC16F877.
Arduino Uno es una adición muy valiosa en la electrónica que consta de interfaz USB, 14 pines de E/S digitales, 6 pines analógicos y microcontrolador Atmega328. También es compatible con la comunicación en serie mediante pines Tx y Rx. También deberías echar un vistazo a este UNO para principiantes.
Hay muchas versiones de placas Arduino introducidas en el mercado como Arduino Uno, Arduino Due, Arduino Leonardo, Arduino Mega, sin embargo, las versiones más comunes son Arduino Uno y Arduino Mega. Si está planeando crear un proyecto relacionado con electrónica digital, sistema integrado, robótica o IoT, usar Arduino Uno sería la mejor opción, fácil y económica.
Es una plataforma de código abierto, lo que significa que las placas y el software están fácilmente disponibles y cualquiera puede modificar y optimizar las placas para una mejor funcionalidad.
El software utilizado para los dispositivos Arduino se llama IDE (Entorno de desarrollo integrado), que es de uso gratuito y requiere algunas habilidades básicas para aprenderlo. Se puede programar utilizando el lenguaje C y C++.
Algunas personas se confunden entre Microcontrolador y Arduino. Mientras que el primero es solo un chip de 40 pines del sistema conectado que viene con un microprocesador incorporado y más tarde es una placa que viene con el microcontrolador en la base de la placa, el cargador de arranque y permite un fácil acceso a los pines de entrada y salida y hace que la carga o grabación del programa sea muy fácil.
Las personas con conocimientos no técnicos pueden obtener fácilmente una experiencia práctica con Arduino, mientras que el aprendizaje del microcontrolador requiere cierta experiencia y habilidades.
Sin embargo, podemos decir que cada Arduino es básicamente un microcontrolador, pero no todos los microcontroladores son Arduino.
Intentaré cubrir todos y cada uno de los aspectos relacionados con Arduino Uno, para que tengas una idea clara de lo que hace, sus principales características, su funcionamiento y todo lo que necesitas saber. Empecemos.
Introducción a Arduino Uno
- Arduino Uno es una placa de microcontrolador desarrollada por Arduino.cc que es una plataforma electrónica de código abierto basada principalmente en el microcontrolador AVR Atmega328.
- El primer proyecto Arduino se inició en el Instituto de Diseño de Interacción Ivrea en 2003 por David Cuartielles y Massimo Banzi con la intención de proporcionar una forma barata y flexible a estudiantes y profesionales para controlar una serie de dispositivos en el mundo real.
- La versión actual de Arduino Uno viene con interfaz USB, 6 pines de entrada analógica, 14 puertos digitales de E / S que se utilizan para conectarse con circuitos electrónicos externos. De los 14 puertos de E/S, se pueden usar 6 pines para la salida PWM.
- Permite a los diseñadores controlar y detectar los dispositivos electrónicos externos en el mundo real.
- Puede descargar la hoja de datos de Arduino UNO haciendo clic en el botón de abajo:
- Esta placa viene con todas las características necesarias para ejecutar el controlador y se puede conectar directamente al ordenador a través de un cable USB que se utiliza para transferir el código al controlador utilizando el software IDE (Entorno de Desarrollo Integrado), desarrollado principalmente para programar Arduino. IDE es igualmente compatible con sistemas Windows, MAC o Linux, sin embargo, es preferible usar Windows. Lenguajes de programación como C y C++ se utilizan en IDE.
- Además de USB, la batería o el adaptador de CA a CC también se pueden usar para alimentar la placa.
- Las placas Arduino Uno son bastante similares a otras placas de la familia Arduino en términos de uso y funcionalidad, sin embargo, las placas Uno no vienen con un chip FTDI USB a controlador serie.
- Hay muchas versiones de tarjetas Uno disponibles, sin embargo, Arduino Nano V3 y Arduino Uno son las versiones más oficiales que vienen con el microcontrolador Atmel AVR de 8 bits Atmega328 donde la memoria RAM es de 32 KB.
- Cuando la naturaleza y la funcionalidad de la tarea se vuelven complejas, la tarjeta SD Mirco se puede agregar a las placas para que almacenen más información.
Características de la placa Arduino Uno
- Arduino Uno viene con interfaz USB, es decir, el puerto USB se agrega a la placa para desarrollar la comunicación en serie con la computadora.
- El microcontrolador Atmega328 se coloca en la placa que viene con una serie de características como temporizadores, contadores, interrupciones, PWM, CPU, pines de E / S y se basa en un reloj de 16 Mhz que ayuda a producir más frecuencia y número de instrucciones por ciclo.
- Es una plataforma de código abierto donde cualquier persona puede modificar y optimizar la placa en función del número de instrucciones y tareas que desea lograr.
- Esta placa viene con una función de regulación incorporada que mantiene el voltaje bajo control cuando el dispositivo está conectado al dispositivo externo.
- El pin de reinicio se agrega en la placa que restablece toda la placa y toma el programa en ejecución en la etapa inicial. Este pin es útil cuando la placa se cuelga en medio del programa en ejecución; al presionar este pin, se limpiará todo el programa y se iniciará el programa desde el principio.
- Hay 14 pines digitales de E/S y 6 pines analógicos incorporados en la placa que permiten la conexión externa con cualquier circuito con la placa. Estos pines proporcionan flexibilidad y facilidad de uso a los dispositivos externos que se pueden conectar a través de estos pines. No se requiere una interfaz dura y rápida para conectar los dispositivos a la placa. Simplemente conecte el dispositivo externo a los pines de la placa que están dispuestos en la placa en forma de cabezal.
- Los 6 pines analógicos están marcados como A0 a A5 y vienen con una resolución de 10 bits. Estos pines miden de 0 a 5 V, sin embargo, se pueden configurar para el rango alto usando la función analogReference() y el pin AREF.
- 13KB de memoria flash se utiliza para almacenar el número de instrucciones en forma de código.
- Solo se requieren 5 V para encender la placa, lo que se puede lograr directamente utilizando el puerto USB o un adaptador externo, sin embargo, puede admitir una fuente de alimentación externa de hasta 12 V que se puede regular y limitar a 5 V o 3.3 V según los requisitos del proyecto.
Arduino Uno Pinout
Arduino Uno se basa en un microcontrolador AVR llamado Atmega328. Este controlador viene con 2 KB SRAM, 32 KB de memoria flash, 1 kb de EEPROM. La placa Arduino viene con 14 pines digitales y 6 pines analógicos. El ADC EN el chip se utiliza para muestrear estos pines. Un oscilador de cristal de frecuencia de 16 MHz está equipado en la placa. La siguiente figura muestra el pinout de la placa Arduino Uno.
Descripción del pin
Hay varios pines analógicos y digitales de E/S colocados en la placa que funcionan a 5V. Estos pines vienen con clasificaciones de operación estándar que oscilan entre 20mA y 40mA. En la placa se utilizan resistencias pull-up internas que limitan el exceso de corriente de las condiciones de funcionamiento dadas. Sin embargo, un aumento excesivo de la corriente hace que estas resistencias sean inútiles y dañen el dispositivo.LED
. Arduino Uno viene con LED incorporado que está conectado a través del pin 13. Proporcionar un valor ALTO al pin lo encenderá y BAJO lo apagará.
Vin. Es el voltaje de entrada proporcionado a la placa Arduino. Es diferente a los 5 V que se suministran a través de un puerto USB. Este pasador se utiliza para suministrar voltaje. Si se proporciona un voltaje a través del conector de alimentación, se puede acceder a él a través de este pin.
5V. Esta placa viene con la capacidad de proporcionar regulación de voltaje. El pin de 5 V se utiliza para proporcionar voltaje regulado de salida. La placa se alimenta mediante tres vías, es decir, USB, pin Vin de la placa o conector de alimentación de CC.
El USB admite voltaje de alrededor de 5 V, mientras que el Vin y el conector de alimentación admiten un voltaje que varía entre 7 V y 20 V. Se recomienda operar la placa en 5 V. Es importante tener en cuenta que, si se suministra un voltaje a través de 5 V o 3.Pines de 3V, que resultan en eludir la regulación de voltaje que puede dañar la placa si el voltaje supera su límite.
GND. Son alfileres de tierra. Se proporcionan más de un pasador de tierra en la placa que se puede usar según los requisitos.
Restablecer. Este pin se incorpora en la placa que restablece el programa que se ejecuta en la placa. En lugar de reseteo físico en la placa, IDE viene con una función de reseteo de la placa a través de la programación.
IOREF. Este pasador es muy útil para proporcionar referencia de voltaje a la placa. Se utiliza un blindaje para leer el voltaje a través de este pin, que luego selecciona la fuente de alimentación adecuada.
PWM. PWM es proporcionado por 3,5,6,9,10, 11 pines. Estos pines están configurados para PWM de salida de 8 bits proporcionado.
AREF. Se llama Referencia analógica. Este pin se utiliza para proporcionar un voltaje de referencia a las entradas analógicas.
TWI. Se llama Interfaz de dos hilos. Se accede a la comunicación TWI a través de la Biblioteca de cables. Los pines A4 y A5 se utilizan para este propósito.
Comunicación en serie. La comunicación en serie se realiza a través de dos pines llamados Pin 0 (Rx) y Pin 1 (Tx).
El pin Rx se utiliza para recibir datos, mientras que el pin Tx se utiliza para transmitir datos.
Interrupciones Externas. Los pines 2 y 3 se utilizan para proporcionar interrupciones externas. Se llama a una interrupción proporcionando un valor BAJO o cambiante.
Comunicación y Programación
Arduino Uno viene con una capacidad de interconexión con otras placas Arduino, microcontroladores y equipo. El Atmega328 colocado en la placa proporciona comunicación en serie mediante pines como Rx y Tx.
El Atmega16U2 incorporado en la tarjeta proporciona una vía para la comunicación en serie mediante controladores COM USB. Serial monitor se proporciona en el software IDE que se utiliza para enviar o recibir datos de texto de la placa. Si los LED colocados en los pines Rx y Tx parpadean, indican la transmisión de datos.
Arduino Uno está programado utilizando el software Arduino, que es una aplicación multiplataforma llamada IDE escrita en Java. El microcontrolador AVR Atmega328 que se encuentra en la base viene con un cargador de arranque incorporado que lo libera de usar un quemador separado para cargar el programa en la placa.
Aplicaciones
Arduino Uno viene con una amplia gama de aplicaciones. Un mayor número de personas está utilizando placas Arduino para desarrollar sensores e instrumentos que se utilizan en la investigación científica. A continuación se presentan algunas de las principales aplicaciones de la placa.
- Sistema integrado
- Sistema de Seguridad y Defensa
- Electrónica Digital y Robótica
- Contador de estacionamiento
- Pesadoras
- Temporizador de Cuenta Regresiva de semáforos
- Instrumento médico
- Luz de emergencia para ferrocarriles
- Domótica
- Automatización Industrial
Hay muchos otros microcontroladores disponibles en el mercado que son más potentes y baratos en comparación con la placa Arduino. Entonces, ¿por qué prefieres Arduino Uno?
En realidad, Arduino viene con una gran comunidad que está desarrollando y compartiendo el conocimiento con una amplia gama de audiencias. El soporte rápido está disponible para los aspectos técnicos de cualquier proyecto electrónico. Cuando decide la placa Arduino sobre otros controladores, no necesita organizar periféricos y dispositivos adicionales, ya que la mayoría de las funciones están disponibles en la placa, lo que hace que su proyecto sea económico y esté libre de mucha experiencia técnica.
Eso es todo por hoy. Espero que tenga mucha información sobre la placa Arduino Uno. Sin embargo, si no está seguro o tiene alguna pregunta, puede acercarse a mí en la sección de comentarios a continuación. Me encantaría ayudarte según mi mejor conocimiento. Siga recibiendo sus comentarios y sugerencias; nos ayudan a proporcionarle un trabajo de calidad que resuena con sus necesidades y requisitos. Gracias por leer el artículo.
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