IDE Arduino y Configuración

Entorno de programación

El entorno de desarrollo integrado también llamado IDE (sigla en inglés de Integrated Development Environment), es un programa informático compuesto por un conjunto de herramientas de programación. Puede dedicarse en exclusiva a un solo lenguaje de programación o bien puede utilizarse para varios lenguajes.

Un IDE es un entorno de programación que ha sido empaquetado como un programa de aplicación; es decir, que consiste en un editor de código, un compilador, un depurador y un constructor de interfaz gráfica (GUI). Además en el caso de Arduino incorpora las herramientas para cargar el programa ya compilado en la memoria flash del hardware.

El IDE de Arduino va a ser la herramienta de trabajo durante el curso y habrá que conocer su funcionamiento.

Los programas de arduino están compuestos por un solo fichero con extensión “ino”, aunque es posible organizarlo en varios ficheros. El fichero principal siempre debe estar en una carpeta con el mismo nombre que el fichero.

Anteriormente a la versión 1.x de Arduino se usaba la extensión “pde”. Cuando se pasó a la versión 1.x hubo grandes cambios, que deben tenerse en cuenta si se usa el código antiguo. Guía de como migrar de versiones anteriores a la 1.0: http://www.engblaze.com/changes-in-the-arduino-1-0-release/

La última versión del IDE de Arduino es la 1.8.9. Los grandes cambios en el IDE Arduino se han producido desde la actualización de la versión 0.22 a la 1.0 y posteriormente la actualización de la versión 1.0.6 a la 1.6.0 que han supuesto importantes mejoras en el IDE de Arduino.

También está disponible la versión 1.9.0 en beta para probar las novedades del IDE.

Es destacable desde la aparición de la versión 1.6.2 la incorporación de la gestión de librerías y la gestión de placas muy mejoradas respecto a la versión anterior y los avisos de actualización de versiones de librerías y cores.

Todos los cambios en la versiones pueden verse en: https://www.arduino.cc/en/Main/ReleaseNotes

Código fuente del IDE de Arduino está disponible en: https://github.com/arduino/Arduino/  y las instrucciones para construir el IDE desde código fuente pueden verse en: https://github.com/arduino/Arduino/wiki/Building-Arduino

Podemos también ver los problemas/bugs detectados de la versión actual y hacer un seguimiento de ellos: https://github.com/arduino/Arduino/issues y en http://forum.arduino.cc/index.php?board=2.0

Conozcamos el IDE, nuestro entorno de trabajo:

IMPORTANTE: Para conocer el entorno de programación a fondo ver: http://arduino.cc/en/Guide/Environment

Es importante conocer cada uno de los menús y opciones que tiene, pero los más importantes por ahora son:

• Botones de Verificar y Subir
• Botón Monitor Serie
• Consola de Error
• Menú herramientas Placa y Puerto
• Menú de pestañas
• Puerto y placa seleccionada
• Menú preferencias
• Proyecto/Sketch

Configuración inicial del IDE

Después de la instalación, lo primero es configurar el IDE para facilitar la edición de nuestros programas, que nos muestre toda la información de compilación y subida de programas a Arduino y que nos muestre por pantalla todos los warnings del compilador. Cuanta más información tengamos, más fácil será localizar un problema.

Para ello, entrar en el menú Archivo → preferencias y activar:

• Números de Línea
• Mostrar salida detallada en la compilación y al subir un sketch
• Configurar la ruta de nuestro workspace
• Advertencia del compilador: Todos
• Asociar extensión .ino a nuestro IDE
• Habilitar plegado de código
• Verificar el código después de subir

Desde esta pantalla configuramos donde se guardan las preferencias, sketches y librerías, de forma que al instalar una actualización mantenemos todos los datos o si instalamos varios IDEs van a compartir estos datos.

• Los sketches y librerías se guardan en C:\Users\nombre_usuario\Documentos\Arduino
• Las preferencias se guardan en el directorio: C:\Users\nombre_usuario\AppData\Local\Arduino15\, aquí también está el listado de librerías y placas disponibles desde el gestor de librerías y tarjetas.

NOTA: Guardar en el directorio de “Localización de Proyecto” la carpeta con las prácticas, de esta manera estarán disponibles directamente desde el IDE de Arduino.

Cargar un Programa en Arduino

El IDE de Arduino contiene un editor de texto para escribir nuestro sketch, una consola de error y un área con los menús y los botones que realizan las funciones más comunes como son abrir sketch, guardar sketch, compilar y cargar programa.

A la hora de cargar un programa en Arduino, debemos seleccionar siempre el modelo de la placa conectada y el puerto al que está conectado.

Una vez seleccionada la placa y el puerto ya podemos pulsar sobre el botón subir y comenzará el proceso de compilación y carga del programa a la placa Arduino.

Cuando cargamos un programa en Arduino, estamos usando el bootloader de Arduino, que es un pequeño programa cargado en el microcontrolador que permite subir el código sin usar hardware adicional. El bootloader está activo unos segundos cuando se resetea la placa, después comienza el programa que tenga cargado el Arduino en su memoria Flash. El led integrado en la placa (pin 13) parpadea cuando el bootloader se ejecuta.

Práctica: Probar a cargar el programa blink en Arduino y comprobar que parpadea el led integrado en la placa. De esta forma comprobamos que hemos instalado todo correctamente.

Gestor de Tarjetas

El gestor de tarjetas está disponible desde el menú herramientas → Placa → Gestor de tarjetas, nos muestra el soporte a qué tipo de placas tenemos y permite instalar otro tipo de placas. Estas placas se refieren a la familia de tarjetas no a los modelos de Arduino soportados, eso se debe configurar desde otro fichero.

Por defecto tenemos instalado el soporte a las placas Arduino AVR que son la mayoría, pero nos permite instalar el soporte para los Arduino con MCU ARM de 32 bits como el Arduino MKR1000 o las Intel como el Arduino 101.

En este enlace explica como instalar nuevos cores: https://www.arduino.cc/en/Guide/Cores

Cuando tengamos algún problema, la primera opción es recurrir a la guía de Troubleshooting: http://arduino.cc/en/Guide/Troubleshooting

Gestor de Librerías

El gestor de librerías accesible desde menú > Programa > Incluir Librería > Gestionar Librerías

Este gestor nos permite instalar, desinstalar y actualizar las librerías que tenemos disponibles en el IDE.

Monitor serie

El monitor serie es una de las partes más importantes del IDE de Arduino porque es nuestra ventana para la comunicación entre Arduino y el ordenador, que se hace a través del cable USB.

Para realizar la conexión mediante puerto serie únicamente es necesario conectar nuestra placa Arduino empleando el mismo puerto que empleamos para programarlo. A continuación abrimos el IDE Standard de Arduino y hacemos click en el “Monitor Serial” como se indica en la imagen.

El monitor serie muestra los datos enviados por el Arduino a través del puerto serie también nos permite mandar datos al Arduino mediante el puerto serie.

El monitor de puerto serie es una pequeña utilidad integrada dentro de IDE Standard que nos permite enviar y recibir fácilmente información a través del puerto serie. Su uso es muy sencillo, y dispone de dos zonas, una que muestra los datos recibidos, y otra para enviarlos. Estas zonas se muestran en la siguiente imagen.

Hay disponibles alternativas al monitor serie que en algunas circunstancias podemos necesitar puesto que el incluido en el IDE de Arduino es bastante sencillo, pero generalmente suficiente.

Una buena alternativa muy completa es el btaru terminal: https://sites.google.com/site/terminalbpp/

Arduino Serial Plotter. Desde la versión 1.6.6 del IDE de Arduino disponemos de la herramienta Arduino Serial Plotter que nos permite hacer gráficas de los datos mandados por puerto serie.

Práctica: Cargar el programa “AnalogReadSerial” dentro de los ejemplos, apartado 01.Basics y ver lo que saca por el monitor serie y por el Serial Plotter.

Beta IDE Arduino

Está disponible la versión Beta 1.9 del IDE de Arduino para su descarga en https://www.arduino.cc/en/Main/Software en la zona de Beta Builds.

Alguna de las novedades de la versión beta pueden verse en: https://blog.arduino.cc/2017/10/11/be-among-the-first-to-try-arduino-ide-1-9-beta/

Algunas de las novedades interesantes son:

• Autocompletado (CTRL+space)
• arduino-cli
• arduino-builder: https://github.com/arduino/arduino-builder
• Arduino preprocessor: https://github.com/arduino/arduino-preprocessor

Novedades en el IDE Arduino

Software Release Notes: https://www.arduino.cc/en/Main/ReleaseNotes

Arduino Command Line Interface: https://blog.arduino.cc/2018/08/24/announcing-the-arduino-command-line-interface-cli/, interfaz de comandos en linea que permite usar las herramientas de Arduino en Makefiles. Permitiría de una forma sencilla instalar dependencias de un proyecto con: arduino-cli lib install «WiFi101” “WiFi101OTA”

Esto también permitirá integrar el soporte de Arduino a otros IDEs.

Getting started guide de Arduino-cli: https://github.com/arduino/arduino-cli#getting-started

Arduino Device Manager: https://create.arduino.cc/devices/  

Arduino Cloud

Arduino IoT Cloud permite conectar dispositivos a Internet y a otros dispositivos. Esta herramienta hace que la creación de objetos conectados sea rápida, sencilla y segura.

Aun es una versión beta y solo se puede usar con unos pocos modelos de Arduino, pero puede ser interesante en el futuro.

Actualmente, las tarjetas MKR1000, MKR WiFi 1010 y MKR GSM 1400 son compatibles. En el futuro, el MKR Vidor 4000 y Arduino Uno WiFi Rev2 también serán soportados.

Arduino IoT Cloud es una plataforma de aplicación de Internet of Things fácil de usar. Hace que sea muy sencillo para cualquiera desarrollar y gestionar aplicaciones de IoT, lo que les permite centrarse en la resolución de problemas reales en su negocio o en la vida cotidiana.

Web: https://create.arduino.cc/iot/things

Más información sobre Arduino IoT Cloud: https://www.arduino.cc/en/IoT/HomePage

Presentación del Arduino IoT Cloud:

• https://blog.arduino.cc/2019/02/06/announcing-the-arduino-iot-cloud-public-beta/
• https://teslabem.com/blog/arduino-iot-cloud-la-nueva-plataforma/

Getting started con Arduino Cloud:

• https://blog.arduino.cc/2019/02/22/getting-started-with-the-arduino-iot-cloud/
• https://create.arduino.cc/projecthub/133030/iot-cloud-getting-started-c93255

Proyectos con IoT cloud: https://create.arduino.cc/projecthub/products/arduino-cloud

Mejoras en Arduino IoT Cloud:

• https://blog.arduino.cc/2019/05/17/arduino-iot-cloud-aprils-new-features/
• Dynamic Dashboard: https://blog.arduino.cc/2019/05/31/arduino-iot-cloud-dynamic-dashboard/

Librería Arduino IoT Cloud: https://github.com/arduino-libraries/ArduinoIoTCloud

FAQ: https://www.arduino.cc/en/Create/FAQ

IDE Online

Arduino.cc ha sacado un IDE on-line llamado Arduino Web Editor que puede usarse en lugar del IDE que acabamos de ver. Este IDE on-line está dentro del proyecto Arduino Create accesible desde https://create.arduino.cc/ y incluye varios apartados.

Para usar este IDE es necesario instalar un plugin y mediante este wizard online es posible instalarlo: https://create.arduino.cc/getting-started/plugin

También es importante señalar que es necesario crearse una cuenta de arduino.cc para poder usar este IDE on-line.

Getting started con Arduino Web Editor: https://create.arduino.cc/projecthub/Arduino_Genuino/getting-started-with-the-arduino-web-editor-4b3e4a

FAQ: https://www.arduino.cc/en/Create/FAQ

En estas publicaciones del blog de arduino.cc habla de Arduino Create:

• https://blog.arduino.cc/2015/05/05/sneak-peak-arduino-create/
• https://blog.arduino.cc/2015/12/02/the-next-steps-of-the-arduino-create-betatesting/#more-12820
• Video: https://youtu.be/6cRFf4qkcTw

Con Arduino Web Editor es posible escribir y cargar sketchs a cualquier placa Arduino directamente desde el navegador, guardar todos los sketches en el Arduino Cloud y acceder a ellos desde cualquier dispositivo.

El nuevo IDE de Arduino Web está siempre actualizado, incluyendo las últimas librerías y cores de las placas sin tener que instalar nada. Las placas conectadas al ordenador aparecen automáticamente en un desplegable.

Los ejemplos están disponible con los esquemáticos de conexión y también permite subir tus sketches con el esquemático y diagrama eléctrico, de forma que está todo en un mismo lugar.

Para poder usarlo es necesario descargar un plug-in en función del sistema operativo (Windows/Linux/Mac OS).  El código fuente y los binarios de este plugin están en: https://github.com/arduino/arduino-create-agent

Este plugin (agente) detecta automáticamente los puertos USB de nuestro ordenador y detecta cualquier placa Arduino conectada, si estamos cargando un sketch o si estamos usando el monitor serie.

Este plugin está basado en el serial-port-json-server de johnlauer: https://github.com/johnlauer/serial-port-json-server que permite comunicarte con el puerto serie de un ordenador desde un navegador. Esto permite hacer aplicaciones web que se pueden comunicar con el puerto serie local. Más información y ejemplo en: http://chilipeppr.com/

Esto no es una sustitución del IDE tradicional, sino un complemento para quien no quiera instalarse el IDE. Arduino.cc ha mostrado su intención de dar siempre a la comunidad un IDE off-line, aunque actualmente están fomentado el uso del IDE online.

Saber Más Iniciación Arduino 2019

 

Día 1: “Presentación del Curso”

Saber más:

• Página web oficial Arduino: https://www.arduino.cc/
• Blog Arduino: https://blog.arduino.cc/
• Certificación Arduino: https://blog.arduino.cc/2019/05/22/the-first-ever-arduino-certification-is-now-available/
• Nuevos Arduinos: https://blog.arduino.cc/2019/05/17/whats-new-at-maker-faire-bay-area-2019/
• Arduino nano every: https://blog.arduino.cc/2019/05/31/getting-started-with-the-new-arduino-nano-every/
• Arduino nano 33 IoT: https://blog.arduino.cc/2019/05/24/getting-to-know-the-new-arduino-nano-33-iot/

Capítulos Vistos Día 1:

• Presentación del curso
• Qué es Arduino
• Kit de Prácticas
• Instalación Software Arduino
• Primer Proyecto: “Blink”

Día 2: “Primeros Pasos con Arduino”

Saber más:

• Lista de correo: https://mailchi.mp/8ceac2f9d758/aprendiendoarduino
• Wemos D1 Mini: https://wiki.wemos.cc/products:d1:d1_mini
  • Get started: https://wiki.wemos.cc/tutorials:get_started:get_started_in_arduino
  • Instalar paquete hardware IDE Arduino: https://github.com/esp8266/Arduino
• Node MCU: http://www.nodemcu.com/index_en.html
• Vídeos ESP8266: https://www.aprendiendoarduino.com/videos/curso_esp8266/
• Demo ESP8266.

Capítulos Vistos Día 2:

• Primer Proyecto: “Blink” (sigue del día 1)
• IDE Arduino y Configuración
• Estructura sketch Arduino
• Programación Arduino
• Programación Visual con Visualino

Día 3: “Programación Arduino”

Saber más:

• Disponemos de varias cheat sheets o chuletas para cuando se empieza a programar:
  • https://cdn.sparkfun.com/assets/f/4/9/2/2/Arduino_Cheat_Sheet-11-12-13.pdf
  • http://www.cheat-sheets.org/saved-copy/Arduino-cheat-sheet-v02c.pdf
  • https://github.com/liffiton/Arduino-Cheat-Sheet
• Industrial Shields: https://www.industrialshields.com/
  • Gama M-duino: https://www.industrialshields.com/shop/category/controllers-cpu-ios-com-plc-ethernet-controller-familiy-ethernet-plc-m-duino-1
  • Detalles del producto: https://www.industrialshields.com/technical-features-industrial-m-duino-plc-arduino-ethernet-57aar-ios-analog-digital-relay-plus
• Serial Arduino: https://www.luisllamas.es/arduino-puerto-serie/
• Visualino: https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2018/04/07/programacion-visual-con-visualino-3/
• Clase el viernes 28 de junio

Capítulos Vistos Día 3:

• ¿Por Qué Usar Arduino?
• Variables en Arduino
• Tipos de Datos
• Efectos con LEDs

Día 4: “Programación Arduino II”

Saber más:

• Enlaces hablados en clase:
  • Se guarda todo
  • https://es.aliexpress.com/item/32958591238.html
  • https://es.aliexpress.com/item/33027142016.html
• Demo lector de tarjetas: https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2018/10/17/lector-de-tarjetas-rf-para-arduino/
• Fritzing: http://fritzing.org/home/

Capítulos Vistos Día 4:

• Operadores
• Estructuras de control
• Ejemplos Arduino con Estructuras de Control

Día 5: “Hardware Arduino. I/O Digitales”

Saber más:

• Sigfox: https://www.aprendiendoarduino.com/2018/03/05/arduino-y-sigfox/
  • Dispositivos Sigfox: https://www.sigfox.es/dispositivos
  • Productos comerciales Sigfox: https://www.invoxia.com/es
• ¿Que no entendéis de este código?: https://github.com/jecrespo/aprendiendoarduino-Curso_Arduino_2017/blob/master/Ejercicio07-Detectar_Alarma/Ejercicio07-Detectar_Alarma.ino

Capítulos Vistos Día 5:

• Ejemplos Arduino con Estructuras de Control (sigue día 4)
• Arrays y Strings
• Ejemplos Arduino con Arrays y Strings

Día 6: “I/O Digitales y funciones”

Saber más:

• Planificación hasta final de curso.
  • Lunes: I/O Digitales y funciones
  • Martes: I/O Analógicas y Librerías
  • Miércoles: Sensores y Motores
  • Jueves: Conexión a Internet: Wifi y Ethernet
  • Viernes: IoT y otros temas que no hay dado tiempo o sean de interes.
• Taller para manejar un Kit Arduino Chino:
  • https://www.aprendiendoarduino.com/talleres-arduino/arduino-ur-maker-2019/
  • https://github.com/jecrespo/Arduino-Kit-China-Guide
  • Kit: https://es.aliexpress.com/store/product/NEWEST-RFID-Starter-Kit-for-Arduino-UNO-R3-Upgraded-version-Learning-Suite-With-Retail-Box/2342338_32714696336.html
• Vídeo charla Sigfox: https://www.youtube.com/watch?v=8oQgwbud-RQ
• Neopixel: https://www.adafruit.com/category/168
  • Leds con controladores WS2812B: https://www.luisllamas.es/arduino-led-rgb-ws2812b/
  • Librería: http://fastled.io/
  • Github: https://github.com/FastLED/FastLED
  • Arduino LED strip race: https://create.arduino.cc/projecthub/gbarbarov/open-led-race-a0331a
  • Proyecto Conference Clock: https://github.com/jecrespo/conference_clock
  • Matriz de leds 8×8 no neopixel: https://create.arduino.cc/projecthub/SAnwandter1/programming-8×8-led-matrix-23475a
  • Matriz de leds 8×8 con MAX7219: https://www.prometec.net/8×8-max7219/
• Ejecutar y entender este código: https://github.com/jecrespo/aprendiendoarduino-Curso_Arduino_2017/blob/master/Ejercicio11-EncenderLedSerie/Ejercicio11-EncenderLedSerie.ino

Capítulos Vistos Día 6:

• Componentes Electrónicos
• Entradas y salidas Digitales Arduino
• Ejemplos Entradas y Salidas Digitales
• Funciones Definidas por Usuario

Día 7: “I/O Analógicas y Librerías”

Saber más:

• Medidor de radiación. Contador Geiger con Arduino:
  • https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/geiger-counter-radiation-sensor-board-arduino-raspberry-pi-tutorial/
• Nueva Raspberry Pi: https://www.raspberrypi.org/blog/raspberry-pi-4-on-sale-now-from-35/
• Para módulo Arduino BLE probar: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.hatflabs.hmbleterminal&hl=es y hilo del foro de Arduino https://forum.arduino.cc/index.php?topic=465243.0

Capítulos Vistos Día 7:

• Librerías Arduino
• Uso de Librerías Arduino

Día 8: “Sensores y Motores”

Saber más:

• Placas Arduino
• Sensores externos e integración con Arduino: http://wibeee.circutor.com/
• Báscula con Arduino: https://programarfacil.com/blog/arduino-blog/hx711-arduino-bascula-digital/
• Curso programación Arduino: https://www.larioja.org/thinktic/es/cursos-jornadas/proximos-cursos-jornadas/programacion-arduino
• HAM Radio

Capítulos Vistos Día 8:

• Uso de Librerías Arduino (Uso DHT11 y pantalla LCD I2C)
• Entradas y Salidas Analógicas Arduino. PWM
• Ejemplos Entradas y Salidas Analógicas

Día 9: “Sensores y Motores”

Saber más:

• Shields Arduino: Shields Arduino
• Memoria Flash, SRAM y EEPROM
• Open Energy Monitor: https://openenergymonitor.org/
  • Shield Arduino: https://shop.openenergymonitor.com/emontx-shield/
  • emoncms: https://emoncms.org/

Capítulos Vistos Día 9:

• Sensores Arduino
• Ejemplo Sensor de Temperatura
• Ejemplo Joystick Arduino
• Ejemplo Sensor Agua
• Motores Arduino
• Uso de Motores con Arduino

Día 10: “Conexión a Internet y IoT”

Saber más:

• Opinión del curso:
  • Qué cosas más y menos han gustado?
  • Que quitarías y añadirías del curso?
  • Opinión general del curso
• Enlaces a imágenes corregido en https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2017/06/24/motores-arduino/
• Ejemplo web embebida con javascript y estilos: https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2017/06/26/arduino-web-server-2/

Capítulos Vistos Día 10:

• Uso de Motores con Arduino (Motores paso a paso).
• Ejemplos Ethernet Arduino
• Preparación IDE Arduino ESP8266
• Ecosistema IoT
• ThingSpeak

Capítulos no vistos del curso:

• • Entender Arduino
  • Arduino vs Raspberry Pi
  • Uso del Puerto Serie en Arduino
  • Hardware Ethernet en Arduino
  • Uso ESP8266 WiFi Shields
  • Protocolo TCP/IP
  • Protocolo HTTP
  • Datalogger
  • Envío Mensajes
  • Conectar ESP8266 a Internet. WifiClient
  • Servidor Web con ESP8266
  • Access Point con ESP8266

Qué es Arduino

Arduino es un dispositivo programable como es un ordenador, un móvil, un tablet o un PLC, es decir, se puede cambiar el comportamiento o la funcionalidad del dispositivo mediante unas órdenes en un lenguaje concreto que es capaz de ser interpretado por el dispositivo y seguir esas órdenes con el fin de realizar una tarea automática o resolver un problema.

En el caso de los ordenadores, móviles o tablets, la entrada de los datos y la interacción con las personas es a través del teclado, ratón, pantalla táctil o incluso la posición GPS o la inclinación del móvil y la salida de los resultados o visualización por las personas es a través de la pantalla. Sin embargo un PLC/Autómata o un Arduino, la interacción con el humano o con el entorno no está tan limitada como en el caso de un Ordenador o un tablet, los interfaces de comunicación (entrada/salida) son ilimitados y consisten en ciertos componentes hardware (transductores) que convierten los cambios de energía producidos por las alteraciones en el medio físico, en señales eléctricas entendibles por las máquinas. Por lo tanto las entradas a estos dispositivos son los sensores y las salidas son los actuadores que convierten las señales eléctricas en magnitudes físicas.

Arduino es un dispositivo programable que nos permite interactuar con el entorno, pudiendo leer la temperatura de una sala, el deslizamiento de una rueda o el ángulo de inclinación de una plataforma y escribir/actuar sobre el encendido de una caldera, los frenos del coche o un motor para nivelar una plataforma.

La computación física se refiere al diseño de objetos y espacios que reaccionan a cambios en el entorno y actúan en este. Se basa en la construcción de dispositivos que incluyen microcontroladores, sensores y actuadores y que pueden tener capacidades de comunicación con la red u otros dispositivos.

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 multidisciplinares.

Hardware Libre: http://es.wikipedia.org/wiki/Hardware_libre

Arduino es una plataforma abierta que facilita la programación de un microcontrolador. Los microcontroladores nos rodean en nuestra vida diaria, usan los sensores para escuchar el mundo físico y los actuadores para interactuar con el mundo físico. Los microcontroladores leen sobre los sensores y escriben sobre los actuadores.

En palabras de David Cuartielles: “Actualmente todo lo que nos rodea en la vida es digital (entendido como hacer operaciones matemáticas complejas y comunicar con otros dispositivos), cualquier cosa lleva un microchip, desde el microondas a un coche. Arduino lleva uno de esos microchips y te permite aprender a manejar como funciona el mundo en el que vivimos hoy en día y cómo interactúa el hombre con el mundo digital. Arduino es la puerta hacia tomar control de cómo funcionan las cosas actualmente y en el futuro. Así que encender el ordenador y empezar a programar.”

Arduino no solo proporciona las placas (Hardware), sino que nos proporciona un software consistente en un entorno de desarrollo (IDE), un lenguaje de programación simplificado para el HW y el bootloader ejecutado en la placa. La principal característica del software (IDE) y del lenguaje de programación es su sencillez y facilidad de uso.

Arduino promete ser una forma sencilla de realizar proyectos interactivos para cualquier persona. Para alguien que quiere hacer un proyecto, el proceso pasa por descargarnos e instalar el IDE buscar un poco por internet y simplemente hacer «corta y pega» del código que nos interese y cargarlo en nuestro HW. Luego hacer los cableados correspondientes con los periféricos y ya tenemos interaccionando el software con el Hardware. Todo ello con una inversión económica mínima: el coste del Arduino y los periféricos.

Arduino es una tecnología que tiene una rápida curva de aprendizaje con básicos conocimientos de programación y electrónica, que permite desarrollar proyectos en el ámbito de las Smart Cities, el Internet de las cosas, dispositivos wearables, salud, ocio, educación, robótica, etc…

Definición de Arduino en la web oficial: https://www.arduino.cc/en/Guide/Introduction

Otras definiciones de Arduino:

• http://en.wikipedia.org/wiki/Arduino
• http://es.wikipedia.org/wiki/Arduino

Que es arduino en un minuto (video): http://learn.onemonth.com/what-is-arduino

Hay 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.

En resumen:

Arduino = HW + SW + Comunidad

¿Para qué sirve Arduino?

Arduino se puede utilizar 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, y convertir la información en una acción como puede ser encender una luz o mostrar por un display lo tecleado.

Con Arduino  es posible automatizar cualquier cosa para hacer agentes autónomos (si queréis llamarles Robots también). Controlar luces y dispositivos, o cualquier otra cosa que se pueda imaginar, es posible optar por una solución basada en Arduino. Especialmente en desarrollos de dispositivos conectados a Internet, Arduino es una solución muy buena.

Aplicaciones de Arduino

¿Qué puede hacer Arduino? https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2016/06/26/que-puede-hacer-arduino/

¿Entornos de aplicación de Arduino? https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2016/06/26/entornos-de-aplicacion-arduino/

Una de las aplicaciones más conocidas de Arduino es la educación https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2018/05/06/arduino-en-la-educacion/ y en el aprendizaje de las nuevas tecnologías. La Aertic http://aertic.es/en/home/ promueve las vocaciones tecnológicas en edades tempranas con el “ArduKit”: https://cepymenews.es/aertic-lanza-iniciativa-ardukit-proyecto-promueve-vocaciones-tecnologicas-edades-tempranas/

Arduino tiene múltiples aplicaciones, pero podemos ver dos ejemplos opuestos para darnos cuenta del amplio rango de aplicaciones que podemos cubrir con Arduino. Además en ambos casos, la programación es diferente, en el primero se usa programación por bloques basado en mBlock/Scratch www.mblock.cc y en el segundo programado en C++ o incluso con herramientas industriales: https://www.industrialshields.com/software-to-program-industrial-shields-products

Robot Minisumo:

Vídeo: https://youtu.be/xh1eUzSPBac

Smart Monitoring, ejemplo de http://www.geezar.es/monitorizacion-e-innovacion/

Kit de Prácticas

Las prácticas de este curso están diseñadas para usar con los elementos disponibles en el kit de prácticas. Todo el material entregado es en préstamo y debe cuidarse al máximo, a la hora del montaje de las prácticas se seguirán las instrucciones para evitar dañar los componentes.

Todos los Kits, Arduinos y Shields en préstamo tienen un número de serie entre el 1 y el 21. A cada alumno se le asignará uno de ellos y es el que usará durante todo el curso.

Se entregará una hoja de préstamo de material que deberá estar rellenada con el número de kit entregado y firmada. Al final del curso se entregará otra hoja de devolución de material comprobando que todo el material está correcto.

Cada alumno tiene su propio kit con el número de kit. Recordad este número porque se usará durante las prácticas.

Conozcamos a fondo cada uno de los elementos del kit de prácticas.

Arduino UNO

El Arduino que usaremos durante el curso es el Arduino UNO. Es el Arduino más conocido y usado.

Arduino UNO: https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno

Arduino Ethernet Shield

Un shield es una placa de circuito modular que se montan unas encima de otras para dar funcionalidad extra a un Arduino. Esta Shields son apilables.

Durante el curso usaremos el Ethernet Shield para conectar Arduino a una red interna o a Internet.

Ethernet Shield V1: https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShieldV1

Se trata de la versión antigua del Ethernet Shield, ahora está la versión 2 https://store.arduino.cc/arduino-ethernet-shield-2 que usa el chip W5500 en lugar del chip W5100 que usa la placa que vamos a usar en el curso.

Arduino Starter Kit

Los elementos de los que disponemos como sensores, actuadores, motores y periféricos son los correspondientes al Arduino Starter Kit. Documentación Arduino Starter Kit: http://arduino.cc/en/Main/ArduinoStarterKit

Documentación Arduino Starter Kit: http://arduino.cc/en/Main/ArduinoStarterKit

20x Arduino Starter Kit (https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoStarterKit) que contiene un Arduino Uno, una serie de sensores y actuadores y diversos elementos electrónicos necesarios para realizar las prácticas y proyectos. Componentes:

• 1 Arduino / Genuino Uno
• 1 USB cable
• 1 Breadboard 400 points
• 70 Solid core jumper wires
• 1 Easy-to-assemble wooden base,
• 1 9v battery snap
• 1 Stranded jumper wires (black)
• 1 Stranded jumper wires (red)
• 6 Photoresistor [VT90N2 LDR]
• 3 Potentiometer 10kOhms y potentiometer
• 10 Pushbuttons
• 1 Temperature sensor [TMP36]
• 1 Tilt sensor
• 1 alphanumeric LCD (16×2 characters)
• 1 LED (bright white)
• 1 LED (RGB)
• 8 LEDs (red)
• 8 LEDs (green)
• 8 LEDs (yellow)
• 3 LEDs (blue)
• 1 Small DC motor 6/9V
• 1 Small servo motor
• 1 Piezo capsule [PKM17EPP-4001-B0] y piezo
• 1 H-bridge motor driver [L293D]
• 1 Optocouplers [4N35]
• 2 Mosfet transistors [IRF520]
• 5 Capacitors 100uF
• 5 Diodes [1N4007]
• 3 Transparent gels (red, green, blue)
• 1 Male pins strip (40×1)
• 20 Resistors 220 Ohms
• 5 Resistors 560 Ohms
• 5 Resistors 1 kOhms
• 5 Resistors 4.7 kOhms
• 20 Resistors 10 kOhms
• 5 Resistors 1 MOhms
• 5 Resistors 10 MOhms

El Arduino Starter Kit viene con un libro de ejercicios, es posible ver este libro en castellano en la url: http://www.slideshare.net/TinoFernndez/libro-de-proyectos-del-kit-oficial-de-arduino-en-castellano-completo-arduino-starter-kit-arduino-projects-book

Con este kit hay 15 proyectos muy interesantes propuestos:

• GET TO KNOW YOUR TOOLS an introduction to the basics
• SPACESHIP INTERFACE design the control panel for your starship
• LOVE-O-METER measure how hot-blooded you are
• COLOR MIXING LAMP produce any color with a lamp that uses light as an input
• MOOD CUE clue people in to how you’re doing
• LIGHT THEREMIN create a musical instrument you play by waving your hands
• KEYBOARD INSTRUMENT play music and make some noise with this keyboard
• DIGITAL HOURGLASS a light-up hourglass that can stop you from working too much
• MOTORIZED PINWHEEL a colored wheel that will make your head spin
• ZOETROPE create a mechanical animation you can play forward or reverse
• CRYSTAL BALL a mystical tour to answer all your tough questions
• KNOCK LOCK tap out the secret code to open the door
• TOUCHY-FEEL LAMP a lamp that responds to your touch
• TWEAK THE ARDUINO LOGO control your personal computer from your Arduino
• HACKING BUTTONS create a master control for all your devices!

En esta lista de youtube hay varios video tutoriales de los proyecto propuestos por el Arduino Starter Kit: https://www.youtube.com/playlist?list=PLT6rF_I5kknPf2qlVFlvH47qHvqvzkknd

Video tutoriales con ejemplos de uso del Arduino Starter Kit: https://www.youtube.com/playlist?list=PLT6rF_I5kknPf2qlVFlvH47qHvqvzkknd

Arduino Leonardo

También disponemos de 10 unidades de Arduino Leonardo incluidos en el Kit XBee: http://www.digikey.es/product-detail/en/digi-international/XKB2-AT-WWG/602-1550-ND/5271212

Arduino Leonardo es otro de los Arduinos más usados y tiene como principal característica que el propio microcontrolador ya integra el interfaz USB.

Se usa un microcontrolador ATmega32u4 en lugar del ATmega328p del Arduino Uno.

Diferencias en entre Arduino UNO y Arduino Leonardo: http://www.tresdprinttech.com/cual-es-la-diferencia-entre-arduino-uno-y-arduino-leonardo/

Kit XBee

10x Kit XBee( http://www.digikey.es/product-detail/en/digi-international/XKB2-AT-WWG/602-1550-ND/5271212) para desarrollo de aplicaciones con XBee.

Datasheet: https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Digi%20International%20PDFs/XBee_Arduino_Compatible_Coding_Platform.pdf.

Compuesto por:

• Arduino Leonardo-compatible
• XBee shield XBee 802.15.4 modules
• XBee breadboard adapters
• XBee USB adapter
• One 2-axis joysticks
• Six pushbuttons
• Solderless breadboards
• Breadboard power supplies
• 18 LEDs
• 10kΩ potentiometers
• Package of 330Ω resistors
• 9 V batteries and battery clips
• Micro USB cable
• Mini USB cable
• Bundle – jumper wires

Kit Raspberry Pi

20x Kits Raspberry Pi compuestos por:

• Raspberry Pi 3 Model B https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-3-model-b/
• Carcasa Raspberry Pi
• Tarjeta microSD 16GB
• Lector de tarjetas microSD
• Cable alimentación Raspberry Pi
• Cable VGA para Raspberry Pi
• Pilas 9V recargables
• Cargadores de pilas 9V
• Lector tarjetas microSD USB
• Conversor analógico digital MCP3008 https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/MCP3008.pdf

Kit Wemos D1 Mini

Kit Wemos D1 mini

• 20x wemos D1 mini https://www.amazon.es/AZDelivery-D1-Mini-desarrollo-compatible/dp/B0754W6Z2F
• 20x cables USB – micro usb
• 20x shields para wemos D1 mini relé https://www.amazon.es/Ils-Piezas-Escudo-Versi%C3%B3-ESP8266/dp/B07F6D4SC9/
• 20x shields para wemos D1 mini neopixel https://diyprojects.io/deal-shield-point-led-driver-ws2812b-wemos-d1-mini-compatible-adafruit-neopixel/
• 20x shields para wemos D1 mini oled https://www.amazon.es/Ils-Piezas-Shield-V2-0-0-Botones/dp/B07FM8HH4K/

Kit Comunicaciones

Módulos de comunicación:

• 20x Ethernet Shield: https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShield
• 20x moteinos con comunicación LoRa https://lowpowerlab.com/shop/product/100 y Transceiver LoRa RFM95

• 5x Placas nodeMCU
  • web: https://www.nodemcu.com/index_en.html
  • github: https://github.com/nodemcu/nodemcu-firmware
  • documentación: https://nodemcu.readthedocs.io/en/master/

• 20x Módulo Wifi ESP8266 (ESP01): https://www.seeedstudio.com/WiFi-Serial-Transceiver-Module-w%26-ESP8266-1MB-Flash-p-2485.html
  • Datasheet: http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=21&t=225
  • Módulo: http://espressif.com/sites/default/files/documentation/esp-wroom-s2_datasheet_en.pdf

• 20x Módulo bluetooth HC-05: http://www.prometec.net/producto/modulo-bluetooth-hc-05/
  • Especificaciones: http://biblioteca.geekfactory.mx/Bluetooth_Bee_Pro/datasheet_hc-05.pdf

• 20x Módulo Ultra low power 2.4GHz RF nRF24L01+: https://www.seeedstudio.com/item_detail.html?p_id=1394
  • Datasheet: http://www.seeedstudio.com/document/pdf/DS_nRF24L01.pdf

Otros Elementos Disponibles

Disponemos de otros módulos para prácticas:

• 20x Módulo IMU MPU6050: http://www.miniinthebox.com/es/la-ultima-mpu-6050-modulo-6000-de-6-ejes-giroscopio-acelerometro_p4348915.html
  • Datasheet: https://www.invensense.com/wp-content/uploads/2015/02/MPU-6000-Datasheet1.pdf

• 20x Programador FTDI: http://www.tinyosshop.com/index.php?route=product/product&product_id=600

• 20x sondas de temperatura y humedad DHT11 https://www.amazon.es/WINGONEER-humedad-temperatura-frambuesa-Arduino/dp/B06XHJ1BPC
• 20x pantalla LCD I2C https://es.aliexpress.com/store/product/1602-LCD-Module-Blue-Yellow-Green-Screen-with-IIC-I2C-16×2-LCD-Backlight-Module-LCD-1602/1326062_32891917063.html
• 20x Conversor analógico digital MCP3008 https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/MCP3008.pdf

Presentación del Curso

Objetivos

El objetivo de este curso es que el alumno obtenga un conocimiento completo de la plataforma Arduino y sea capaz de realizar proyectos de cualquier tipo con cualquiera de las diferentes placas Arduino o compatibles.

En este curso el alumno también aprenderá los conceptos del hardware libre, microcontroladores, el mundo maker y DIY.

Al finalizar el curso el alumno será capaz de:

• Manejar la plataforma Arduino
• Saber cuándo Arduino es una buena solución a un proyecto o idea.
• Conocer el lenguaje de programación
• Programar y ejecutar programas en la plataforma Arduino y compatibles
• Usar eficazmente el entorno de programación
• Conocer el potencial de Arduino para usar en casi cualquier tipo de aplicación
• Aprender a manejar componentes de hardware para recibir señales externas mediante sensores
• Controlar elementos que nos rodean para interactuar con el mundo físico mediante los actuadores
• Y mucho más…

Requisitos

Este curso parte desde cero, por lo que no son necesarios unos conocimientos previos, pero sí son recomendables conocimientos básicos de programación (especialmente C++), electricidad y electrónica.

Es recomendable un conocimiento medio de Inglés puesto que gran parte de la documentación está en Inglés.

Metodología

El curso se compone de una combinación de teoría y práctica que establecen las bases necesarias para entender la plataforma Hardware y Software de Arduino, con una duración de 30 horas. También se realizará un proyecto más complejo al final del curso donde se pondrán en práctica los conocimientos y habilidades adquiridas.

Los recursos utilizados para la realización de este curso son:

• La documentación del curso se publicará en formato web a través del blog: https://www.aprendiendoarduino.com/cursos/iniciacion-arduino-2019/ y se usará para realizar el seguimiento del curso.
• Todo el código de las prácticas utilizado en el curso está disponible en: https://github.com/jecrespo
• Las publicaciones del curso y otros recursos interesantes que se comentarán a lo largo del curso se podrán seguir a través de twitter:
  • hashtag #aprendiendoarduino
  • web: https://twitter.com/hashtag/aprendiendoarduino?f=realtime&src=hash
  • cuenta twitter: https://twitter.com/jecrespom

Además están disponibles otros recursos para ampliar información:

• Más cursos, talleres y publicaciones en: https://www.aprendiendoarduino.com/
• Más código y ejemplos Arduino: https://github.com/jecrespo
• Correo para consultas: aprendiendoarduino@gmail.com
• Lista de correo para recibir noticias de Arduino: https://mailchi.mp/8ceac2f9d758/aprendiendoarduino

Para interactuar en el curso se puede hacer mediante:

• Twitter con el hashtag #aprendiendoarduino
• En el blog poniendo comentarios en los post con la documentación del curso
• Correo a aprendiendoarduino@gmail.com
• Preguntando en clase

Para realizar las prácticas de este curso se dispone de un kit de prácticas completo cuya descripción puede verse en https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2019/06/15/kit-de-practicas-4/. Entre otras cosas contiene un Arduino Uno, una serie de sensores y actuadores y diversos elementos electrónicos necesarios para realizar las prácticas y proyectos.

Todo el material entregado es en préstamo y debe cuidarse al máximo, a la hora del montaje de las prácticas se seguirán las instrucciones para evitar dañar los componentes.

La documentación está disponible on line con el objetivo de mantenerla actualizada y no como un documento físico que se queda obsoleto al día siguiente. Además la documentación irá creciendo durante el curso y después de finalizar el curso seguirá estando disponible para todos.

El repositorio de código del curso y mucho más código está disponible en github en http://github.com/jecrespo y está aumentando continuamente con nuevos ejemplos y prácticas.

Toda la documentación y código es liberado con licencia Creative Commons.

Reconocimiento – NoComercial – CompartirIgual (by-nc-sa): No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original.

Aprendiendo Arduino by Enrique Crespo is licensed under a Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional License.

Organización del curso

Duración total de 30 horas. El curso se realiza del 17 al 28 de junio de 2019 de Lunes a Viernes en horario de 17.30 a 20.30. Se hará un descanso de 10 minutos aproximadamente a mitad de la sesión.

Los principales puntos del curso son:

• Primeros Pasos con Arduino
• Programación Arduino
• Hardware Arduino
• Manejo Arduino
• Comunicaciones Arduino

Detalle del temario: https://www.aprendiendoarduino.com/cursos/iniciacion-arduino-2019/

Cada día de curso de compone de 3 partes diferenciadas:

• Saber más: Al principio de la clase se verán durante 10-15 minutos temas relacionados con Arduino propuestos por los alumnos o que hayan surgido anteriormente.
• Teoría: Contenidos más teóricos
• Práctica: Ejercicios prácticos

Los contenidos teóricos y prácticos se irán combinando cada día.

Como Empezar con Arduino

Para empezar con Arduino debes preguntarte qué sabes de electrónica y qué sabes de programación. Si no sabes de electrónica, es difícil entender cómo funcionan los elementos con los que va a interactuar la placa Arduino y si no sabes de programación no va a ser posible traducir las órdenes que deseas hacer a la electrónica para que las ejecute Arduino.

La gran ventaja de Arduino es que no es necesario ser un experto en cada una de esas áreas, nos ofrece una capa de programación muy sencilla y el HW es muy sencillo de manejar sin saber mucho de electrónica.

Para empezar con Arduino hay que aprender electrónica y a programar y eso es lo que vamos a aprender en este curso entre otras cosas.

Artículos de como empezar con Arduino:

• http://www.aprendiendoarduino.com/2016/08/16/como-empezar-con-arduino/
• http://rufianenlared.com/como-empezar-arduino/
• https://xataka.com/ecommerce/que-comprar-leer-para-empezar-arduino

Un buen tutorial para los que están empezando lo puedes ver en https://openwebinars.net/tutorial-de-arduino/

Aclaraciones sobre el curso

Arduino es una plataforma ampliamente usada por aficionados (makers) y para prototipado y puede verse como un “juguete”, pero en este curso vamos a aprender a programarlo y usarlo para implantarlo en cualquier aplicación que necesitemos tanto para un uso profesional como personal/aficionado. La principal ventaja de usar una plataforma de este tipo es el rápido despliegue de una nueva aplicación y la facilidad de programación.

Arduino se trata principalmente como una herramienta para prototipado y usada en el mundo del hobby, pero aquí vamos a ir más allá y lo trataremos como una herramienta profesional que puede abarcar multitud de sectores.

A lo largo del curso se van a ver muchos conceptos de diferentes tecnologías que a priori no tienen nada que ver entre ellos: electronica digital y analogica, electricidad, programación, microcontroladores, tratamiento de señales, bases de datos, protocolos de comunicación, arquitectura de procesadores, mecánica, motores, diseño de placas electrónicas etc…

En unos casos se profundizará más y en otros menos, pero sin ponerse demasiado académico, de hecho la filosofía con la que nació  arduino es facilitar las cosas, lo que ocurre es que cuando las necesidades crecen, la programación de un microcontrolador se hace más compleja y hay que profundizar en la teoría.

Hay conceptos muy importantes a aprender y avisaré de ello y luego otros conceptos que daré las nociones y las herramientas para que quien lo necesite amplíe su conocimiento.

Este curso es totalmente dinámico y cualquier inquietud o necesidad que se tenga de un aspecto en concreto de Arduino se puede incluir en el curso.

El objetivo principal de este curso no es aprender la programación de Arduino, sino ver gran parte de lo que es Arduino y lo que se puede hacer para luego poder profundizar cada uno por su cuenta o en otros cursos.

Existe mucha documentación sobre Arduino en Internet, pero eso es un problema y a veces está desordenado o es demasiado básico, así que una parte de mi trabajo es recopilar la información más interesante, ordenarla y estructurarla.

Acerca de Enrique Crespo

El autor del curso es Enrique Crespo. Llevo trabajando con Arduino desde el año 2011 y en el año 2014 empecé mi andadura como profesor de Arduino y otros temas relacionados. Desde entonces he impartido muchos cursos presenciales de Arduino, talleres y conferencias en diversos lugares. También colaboro en el makerspace de la Universidad de la Rioja UR-maker.

Todos los cursos, talleres y conferencias que he impartido puedes verlos en https://www.aprendiendoarduino.com/, donde publico toda la documentación y código.

Twitter @jecrespo: https://twitter.com/jecrespom

Linkedin: https://www.linkedin.com/in/enriquecrespo/

Contacto

Para cualquier consulta durante el curso y en cualquier otro momento mediante email: aprendiendoarduino@gmail.com

Twitter @jecrespo: https://twitter.com/jecrespom

Y más información sobre el curso y el autor: http://www.aprendiendoarduino.com/acerca-de/

Presentaciones

Arduino tiene muchos ámbitos de aplicación, desde el sector agrícola, fabricación, eficiencia energética, robótica, monitorización, automatización, educación, etc… Para que entorno tienes pensado usar Arduino?

• Como conoces Arduino?
• Qué sabes de electrónica/electricidad?
• Qué sabes de programación?
• Qué te gustaría aprender sobre Arduino en este curso?
• Qué quieres hacer con Arduino? Proyectos?