Читать книгу Aprende electrónica con Arduino - Jody Culkin - Страница 10

Tu Arduino

A hora que ya tienes tu Arduino y algunas de las piezas y herramientas, veámoslas más detalladamente. Arduino es la solución ideal para resolver tus necesidades interactivas cotidianas. En este capítulo, estudiaremos las partes que forman el Arduino y cómo conectarlo a un ordenador y a una fuente de alimentación. También veremos cómo desempaquetar nuestras piezas electrónicas, las clasificaremos y aprenderemos más sobre ellas, tanto de los sitios web como de las hojas de datos.

PARTES DEL ARDUINO

Primero echemos un vistazo a las partes etiquetadas de la placa, como se muestra en la figura 2.1.

Vamos a analizar cada lado de la placa para verla con más detalle, para que puedas saber dónde se encuentra lo importante en el equipo Arduino.

Arduino en detalle

Aprendamos un poco más sobre lo que hay en la placa de Arduino.

Recuerda que hay diferentes tipos de placas, así que la tuya puede parecer ligeramente diferente. Estas ilustraciones son de la revisión 3 del Arduino Uno. Veremos en primer lugar el lado izquierdo de la placa, con el botón de reinicio, puerto USB, regulador de voltaje y puerto de alimentación (como se muestra en la figura 2.2).

Botón de reinicio

De la misma forma que apagas el ordenador y lo vuelves a encender de nuevo, algunos de los problemas con el Arduino se pueden resolver pulsando el botón de reinicio. Este botón reinicia el código cargado en ese momento en el equipo Arduino. El botón puede estar ubicado en un lugar diferente al que aparece en la figura 2.2, pero es el único botón que hay.

Puerto USB

El puerto USB requiere un cable estándar USB tipo A-B, que a menudo utilizan impresoras u otros periféricos de ordenador. El puerto USB cumple dos propósitos: en primer lugar, permite la conexión mediante un cable a un ordenador para programar la placa. En segundo lugar, el cable USB proporciona energía al Arduino si no estás utilizando el puerto de alimentación.

Regulador de voltaje

El regulador de voltaje convierte la energía que llega al puerto de alimentación en el valor estándar de 5 voltios y 1 amperio que utiliza Arduino. ¡Ten cuidado!, porque este componente se calienta mucho.

Puerto de alimentación

El puerto de alimentación tiene un conector tipo barril que recibe la energía de un enchufe en la pared (a través de lo que se llama a menudo un transformador de corriente portátil) o de una batería. Esta alimentación se utiliza en lugar del cable USB. El Arduino admite un amplio margen de voltaje (5 V–0 V C.C.), pero sufrirá daños si se conecta a valores de voltaje superiores a 5 voltios.

Vamos a ver ahora más de cerca el otro lado de la placa (figura 2.3), que incluye los pines de señales digitales, analógicas y de alimentación, así como el chip que usa la placa.

Ledes integrados

Los ledes etiquetados con TX y RX indican si el Arduino envía o recibe datos. El led que lleva la etiqueta L está conectado al pin 13.

Led indicador de encendido

Cuando luce, este led indica que Arduino está encendido.

Pines de E/S digitales

A los pines hembra de este lado de la placa se los denomina pines de E/S digitales. Se utilizan para detectar información del mundo exterior (entradas) o para controlar luces, sonidos, o motores (salidas).

Pines de TX/RX

Los pines 0 y 1 son especiales, y están etiquetados con TX y RX. Más adelante los trataremos con mayor detalle, pero es recomendable dejar estos pines vacíos. Cualquier cambio que realices en tu programa no se cargará si hay algo conectado al pin 0.

Chip ATmega328P

El chip de color negro situado en el centro de la placa es un ATmega328P. Es el “cerebro” del Arduino: interpreta las entradas/salidas y el código cargado en tu Arduino. Los otros componentes de la placa posibilitan la comunicación con este chip cuando desarrollas algún proyecto.

Pines de alimentación y de toma de tierra

En este grupo se localizan los pines de alimentación. Se pueden utilizar para alimentar el circuito de la placa de pruebas desde el Arduino.

Pines de señal analógica

Estos pines recogen las señales de los sensores dentro de un rango de valores (analógicos), en lugar de las señales que indican simplemente si algo está encendido o apagado (valores digitales).

Ahora vamos a conectar el Arduino a tu ordenador. Todavía no lo vamos a programar. Antes veremos cómo conectarlo al ordenador a través del cable USB.

CONEcta tu ARDUINO AL ORDENADOR

Vas a necesitar un cable A-B, el ordenador y el Arduino Uno. Si lo que tienes es el último modelo de MacBook, necesitarás también un adaptador USB-C a USB.

Figura 2.5:Primer plano del puerto USB.

En primer lugar, conecta el cable USB a uno de los puertos del ordenador, como se muestra en la figura 2.4. Cualquier puerto que esté disponible, como se muestra en la figura 2.5, debería funcionar bien.

Después de conectar el cable USB al ordenador, conecta el otro extremo al puerto USB del Arduino. El puerto USB está etiquetado en la figura 2.6.

En la figura 2.7 se puede apreciar la vista superior del puerto USB de Arduino con el cable USB A-B.

Conexión a Arduino

¿Qué ocurre cuando conectas el Arduino? Se encenderá el led de alimentación etiquetado con ON. Y si esta es la primera vez que se conecta, el led situado cerca del pin 13 parpadeará, como se muestra en la figura 2.8.

¡Has alimentado el equipo Arduino por primera vez!

Siempre puedes utilizar un cable USB y un puerto del ordenador para alimentar el equipo Arduino. También se puede alimentar de la corriente procedente de una fuente de alimentación conectada a un enchufe de la pared.

Alimentación de Arduino desde una fuente de alimentación

Necesitas una fuente de alimentación de 9–12V C.C. y un Arduino. El primer paso es desenchufar el cable USB, lo que apagará el Arduino. La figura 2.9 muestra el puerto de alimentación del Arduino.

Conecta la fuente de alimentación al puerto de alimentación del Arduino (figura 2.10).

A continuación conecta la fuente de alimentación a un protector contra sobretensiones, y luego a un enchufe en la pared, como se muestra en la figura 2.11.

¿Qué ocurre ahora? Lo mismo que cuando conectaste el Arduino al ordenador con el cable USB: el led etiquetado con ON indica que el Arduino tiene corriente. Y si el equipo no tiene problemas, el led más próximo al pin 13 empieza a parpadear, como se ve en la figura 2.12.

Ahora ya conoces las dos formas de alimentar al equipo Arduino. Puedes cambiar la fuente de alimentación a medida que tu proyecto avanza, y no estás obligado a utilizar un procedimiento u otro.

COMPONENTES Y HERRAMIENTAS

Ahora que ya dispones de los componentes que aparecen en la lista de piezas (figura 2.13), necesitas aprender algo más sobre cada una de ellas. Hay disponibles diferentes tipos de recursos que pueden ayudarte a determinar qué piezas utilizar y dónde ubicarlas.

Clasificación de las piezas

Lo mejor que puedes hacer al desembalar las piezas es clasificarlas por tipos. Está muy bien tener todas las resistencias juntas y separadas de los ledes, o incluso separar los ledes por colores y las resistencias por valores. La mayor parte de las ferreterías o tiendas de artículos de artesanía venden cajas de plástico para facilitar la clasificación de las piezas y saber dónde están cuando las necesites. Recomendamos algo parecido a la caja que se muestra en la figura 2.14.

Números de piezas y guías de tiendas

Ahora que tienes las piezas clasificadas y puedes identificarlas, ¿dónde deberías buscar información sobre ellas? El primer lugar donde debes buscar información sobre los componentes es en los componentes mismos. Resistencias, ledes y la mayoría del resto de componentes son lo suficientemente diferentes como para que aprendas rápidamente a identificarlos. A menudo cada componente tendrá un número de parte en algún sitio, que te puede ayudar a encontrar el sitio web de un proveedor o fabricante. Cuando haces el pedido de un componente o un kit, la tienda te envía también la documentación, o te dirige a una página en su sitio web. Revisa siempre en primer lugar el sitio web de un proveedor de repuestos y te ahorrarás dolores de cabeza.

BUSCAR MÁS INFORMACIÓN: HOJAS DE DATOS

Si no puedes encontrar la información que estás buscando, ya sea en el componente o en su sitio web, lo siguiente que debes buscar es la hoja de datos del componente. Puedes encontrarla introduciendo el número de pieza, seguido de “hoja de datos”, en tu buscador favorito en línea. No buscarás solo el nombre de la pieza, ya que es posible que haya muchas versiones en línea distintas de la pieza con información diferente. Por ejemplo, ¡hay muchos ledes distintos!

Las hojas de datos electrónicas informan del comportamiento, las funciones y las limitaciones de los componentes electrónicos. Tienen una enorme cantidad de información, desde la temperatura de funcionamiento, su comportamiento y los posibles diagramas de cableado, hasta la composición del material y sus aplicaciones industriales.

Por ejemplo, aquí vamos a ver cómo encontrar una hoja de datos en línea para uno de los ledes.

1. Encuentra el número que identifica el led en la factura del proveedor al que le compraste la pieza. Si no puedes encontrar ningún número, utiliza la referencia WP7113SRD para ledes rojos muy brillantes.

2. Abre el navegador y escribe el número de pieza en nuestro buscador favorito, y también “hoja de datos”. Si utilizas el número de pieza de nuestro ejemplo, las palabras de búsqueda serán “WP7113SRD hoja de datos”.

3. Los resultados de la búsqueda incluirán hojas de datos sobre la pieza, a menudo en formato PDF. Elige un par de enlaces y haz clic en ellos. Echa un vistazo a los resultados y asegúrate de que coincidan aproximadamente con el número de pieza que buscas.

A menudo puede resultar abrumador examinar la hoja de datos para encontrar la información que necesitas, pero las hojas de datos son útiles, especialmente cuando no estás seguro de qué componentes estás usando. Comencemos mirando una hoja de muestra, como la que se puede ver en la figura 2.15.

La hoja de datos contiene muchas partes y no toda la información técnica es importante para tu proyecto, pero puede ser de utilidad si te quedas atascado.

RESUMEN

Ahora te sentirás más cómodo con el diseño de tu Arduino. Sabes cómo encenderlo desde el puerto USB y desde el puerto de alimentación. Si alguna vez no estás seguro de los componentes, puedes buscarlos en línea, en el sitio web de la tienda donde los compraste o en su hoja de datos. En el próximo capítulo vamos a echar un vistazo a la utilización de algunos componentes para montar nuestro primer circuito.