Introducción a Arduino - IDE y hacer parpadear un LED
¡Bienvenido al primer tutorial de este curso de Arduino desde cero! Antes de empezar, me gustaría decirte que es muy importante que apliques todo lo que vas a aprender a continuación por tu propia cuenta, ya que practicando es como se aprende realmente a programar. Una vez dicho esto, en esta introducción a Arduino vas a aprender a descargar y utilizar su IDE y a montar y programar un pequeño circuito que hará parpadear un LED.
Puedes ver el resto de tutoriales del curso en esta página: Curso básico de Arduino en Español.
Arduino IDE - Descarga y partes principales
Si todavía no tienes instalado el entorno de desarrollo de Arduino, que es donde escribirás tus programas, puedes hacerlo desde aquí: descargar Arduino IDE. Como puedes ver hay varias opciones de descarga, una para cada sistema operativo. Simplemente elige el tuyo y y haz clic en el botón «just download». También está la opción de donar antes de proceder con la descarga.
Casi todas las herramientas y opciones del entorno de desarrollo, que puedes ver en la imagen anterior, están en la barra de arriba y son las siguientes:
Archivo
Aquí puedes encontrar las opciones básicas de cualquier programa de ordenador, como pueden ser crear, guardar o abrir un archivo. La opción más interesante es la de «Ejemplos», donde puedes encontrar programas ya hechos para muchos tipos de sensores y actuadores. Estos programas son muy simples pero son de mucha ayuda cuando vas a trabajar con un sensor o actuador que nunca has utilizado.
Editar
En este apartado están todas las opciones para editar el código, como por ejemplo aumentar o disminuir la sangría, pegar, comentar una línea, etc. Sin embargo, todo esto se suele hacer utilizando el teclado ya que es mucho más rápido, por lo que las herramientas de editar no tienen mucha utilidad.
Programa
De las herramientas más importantes de Programa, la más utilizada es la de «Incluir Librería». Una librería es básicamente un programa desarrollado por otra persona que puedes utilizar en tu propio código, facilitándote mucho el trabajo. Ya trabajemos con ellas más adelante. Las opciones de compilar y subir el programa también son muy importantes, pero esto se suele hacer desde los dos botones que hay debajo de «Archivo».
Herramientas
Las dos opciones más importantes que tienes que tener en cuenta de este apartado son las de «Placa» y «Puerto». En la primera de ellas tienes que seleccionar el modelo de tu placa Arduino. Nosotros estamos utilizando un Arduino Uno. En «Puerto» tienes que seleccionar el puerto al que tienes conectado la placa.
Componentes de la placa Arduino Uno
Si estás utilizando otro modelo, como por ejemplo Arduino Mega, no te preocupes porque en general todas las placas tienen en común los componentes más básicos. Además, dependiendo del fabricante de tu placa puede que el aspecto de algunos componentes como por ejemplo el del microcontrolador cambie, sin embargo su utilidad es la misma.
Entrada USB
Gracias a esta entrada puedes alimentar tu placa Arduino desde tu ordenador personal y subirle todos los programas que desarrolles.
Botón de reset
Sirve para reiniciar el Arduino Uno. Esto quiere decir que si lo pulsas volverá a ejecutar el código que tenga cargado desde el inicio.
Pines digitales
Tienen dos modos de trabajo, entrada y salida. Si están trabajando como entrada, los pines digitales solo pueden leer un 0 o un 1. Por ejemplo, si tuvieras un botón conectado a un pin digital, al pulsarlo leería un 1 y al soltarlo un 0.
Si en cambio el pin digital trabaja como salida, puede poner en su salida tanto un 0 como un 1. Estos valores hacen referencia a 0 y 5 Voltios respectivamente. Por lo tanto, si por ejemplo tienes conectado un LED, cuando el pin digital ponga en su salida un 0, este estará apagado y cuando ponga un 1 se encenderá. Todo esto lo controlarás a través del programa que desarrolles, que ya veremos como hacerlo más adelante.
Microcontrolador
Es un circuito integrado programable, que ejecuta las ordenes grabadas en su memoria, es decir, los programas que tu desarrolles. Básicamente puedes pensar en él como el «cerebro» del Arduino Uno.
Pines de alimentación
Los más utilizados de estos pines son los de 3.3V, 5V y GND, que básicamente sirven para alimentar los circuitos electrónicos que montes.
Pines analógicos
A diferencia de los pines digitales, que solo pueden leer dos valores, 0 o 1, los pines analógicos pueden leer valores de tensión de 0 a 5 Voltios con una resolución de 1024 (10 bits).
Entrada de alimentación externa
Esta entrada sirve para alimentar la placa con una alimentación externa como puede ser una batería o una pila, en caso de que no tengas conectado el Arduino a tu ordenador personal.
Circuito LED con Arduino
El circuito con el que vamos a trabajar en este tutorial es muy sencillo. Los únicos componentes que necesitas son un LED, cuya función es iluminar, una resistencia, para disminuir la cantidad de corriente que recorre el LED, evitando que se queme, una placa protoboard y el Arduino Uno del que ya hemos hablado.
La placa protoboard sirve para que puedas realizar tus conexiones de forma más sencilla. Los pines de las filas limitadas por los signos «+» y «-» están conectados entre sí y se suelen utilizar para conectar la tierra (GND) en la fila del menos y 5 Voltios en la fila del mas. Además, los pines de cada columna con los número del 1 al 30 también están conectados entre sí.
El funcionamiento del circuito es muy sencillo. El pin 12 es de salida. Esto lo establecerás más adelante a través del código. Cuando el pin 12 ponga un 1 en su salida, el LED se encenderá y cuando ponga un 0 se apagará. De esta forma harás parpadear el LED.
Código - Hacer parpadear un LED con Arduino
El primer programa que vas a realizar es muy sencillo. Lo primero que tienes que saber es que las instrucciones que pongas dentro de la función «void setup()» solo se ejecutarán una vez al iniciarse el programa. Por otro lado, las instrucciones que escribas dentro de la función «void loop()» se ejecutarán una y otra vez repetidamente.
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
pinMode(12, OUTPUT);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
digitalWrite(12, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(12, LOW);
delay(1000);
}
Gracias a la función «pinMode» establecemos si un pin es de entrada o de salida. En este caso fijamos el pin 12 como un pin de salida. Si en vez de «OUTPUT» dentro de la función escribes «INPUT», el pin sería de entrada. Si quieres utilizar otro pin de la placa como por ejemplo el 4, sustituye el número del pin por el 12, y conecta el LED al nuevo pin que quieras utilizar.
Ahora tenemos que escribir las instrucciones necesarias para hacer parpadear el LED. Como queremos que el LED esté parpadeando constantemente, escribimos estas instrucciones dentro de la función «void loop».
Gracias a la función «digitalWrite» podemos elegir el valor que tiene un pin de salida. El primer argumento es el pin con el que estamos trabajando, que en este caso es el 12, y el segundo argumento es el valor de dicho pin. Este valor puede ser «HIGH», que pondría un 1 en la salida del pin (LED encendido), o «LOW», que pondría un 0 (LED apagado).
La función «delay» pausa el programa durante el tiempo que nosotros queramos. El único argumento que hay que escribir dentro de la función es dicho tiempo en milisegundos. Así que si escribimos «delay(1000)» el programa parará durante un segundo cuando se ejecute dicha instrucción. Gracias a esto podemos controlar el tiempo de encendido y apagado del parpadeo.
Compilar y subir el programa a la placa
Los ordenadores y microcontroladores solo entienden ceros y unos. Al proceso en el cual un programa se traduce a ceros y unos para que pueda ser ejecutado por Arduino o cualquier otro microcontrolador se le llama compilar. Para compilar simplemente tienes que pulsar el botón con un tick que hay en la esquina superior izquierda del IDE.
Para subir el programa al Arduino Uno simplemente pulsa el botón con una flecha que hay al lado del botón de compilar. Este botón también compila el programa antes de subirlo. Si has hecho todo bien, el LED debería empezar a parpadear.