PDF de programación - Basicos Arduino

Básicos



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Introducción

¿Que es Arduino?1
Arduino es una herramienta para hacer que los ordenadores puedan sentir y controlar
el mundo físico a través de tu ordenador personal. Es una plataforma de desarrollo de
computación física (physical computing) de código abierto, basada en una placa con un
sencillo microcontrolador y un entorno de desarrollo para crear software (programas) para
la placa.

Puedes usar Arduino para crear objetos interactivos, leyendo datos de una gran variedad
de interruptores y sensores y controlar multitud de tipos de luces, motores y otros
actuadores físicos. Los proyecto de Arduino pueden ser autónomos o comunicarse con
un programa (software) que se ejecute en tu ordenador (ej. Flash, Processing, MaxMSP).La
placa puedes montarla tu mismo o comprarla ya lista para usar, y el software de desarrollo
es abierto y lo puedes descargar gratis.

El lenguaje de programación de Arduino es una implementación de Wiring, una plataforma
de computación física parecida, que a su vez se basa en Processing, un entorno de
programación multimedia.


¿Por qué Arduino?2
Hay muchos otros microcontroladores y plataformas con microcontroladores disponibles
para
la computación física. Parallax Basic Stamp, BX-24 de Netmedia, Phidgets,
Handyboard del MIT, y muchos otros ofrecen funcionalidades similares. Todas estas
herramientas organizan el complicado trabajo de programar un microcontrolador en
paquetes fáciles de usar. Arduino, además de simplificar el proceso de trabajar con
microcontroladores, ofrece algunas ventajas respecto a otros sistemas a profesores,
estudiantes y amateurs:

Asequible

1 http://arduino.cc/es
2 http://arduino.cc/es

2

Las placas Arduino son más asequibles comparadas con otras plataformas de
microcontroladores. La versión más cara de un módulo de Arduino puede ser montada a
mano, e incluso ya montada cuesta bastante menos de 60€

Multi-Plataforma

El software de Arduino funciona en los sistemas operativos Windows, Macintosh OSX y
Linux. La mayoría de los entornos para microcontroladores están limitados a Windows.

Entorno de programación simple y directo

El entorno de programación de Arduino es fácil de usar para principiantes y lo
suficientemente flexible para los usuarios avanzados. Pensando en los profesores, Arduino
está basado en el entorno de programación de Procesing con lo que el estudiante que
aprenda a programar en este entorno se sentirá familiarizado con el entorno de desarrollo
Arduino.

Software ampliable y de código abierto

El software Arduino esta publicado bajo una licencia libre y preparado para ser ampliado
por programadores experimentados. El lenguaje puede ampliarse a través de librerías de
C++, y si se está interesado en profundizar en los detalles técnicos, se puede dar el salto
a la programación en el lenguaje AVR C en el que está basado. De igual modo se puede
añadir directamente código en AVR C en tus programas si así lo deseas.

Hardware ampliable y de Código abierto

Arduino está basado en los microcontroladores ATMEGA168, ATMEGA328y ATMEGA1280.
Los planos de los módulos están publicados bajo licencia Creative Commons, por lo que
diseñadores de circuitos con experiencia pueden hacer su propia versión del módulo,
ampliándolo u optimizándolo. Incluso usuarios relativamente inexpertos pueden construir
la versión para placa de desarrollo para entender cómo funciona y ahorrar algo de dinero.

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Componentes de la plataforma:

Software

SDK (Software Developer Kit): Escribir, compilar Sketches y cargarlos en el
Hardware.

Hardware

Placa Arduino (diferentes versiones)


¿Que se hace con Arduino?:

Crear dispositivos que interactúen con el entorno.

Input → ARDUINO → Output

Desarrollo de computación física.

Experimentación con software y hardware

¿Para quién está dirigido Arduino?

Para todos

● Aficionados - poco nivel o ninguna formación previa.
● Estudiantes - sector educación.
● Profesionales - Prototipados rápidos.

Lenguaje de programación de Arduino:
Desciende del lenguaje "wiring" (que desciende a su vez de processing)
Se basa en C/C++
Arduino = Processing


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Componentes de Arduino



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Primeros pasos con Arduino3
Instalación: instrucciones paso a paso para configurar el software de Arduino y conectarlo
a un Arduino Duemilanove.

http://arduino.cc/es/Guide/HomePage


Entorno de Desarrollo para Arduino4
http://arduino.cc/es/Guide/Environment


Empezando a programar

Estructura

El código tiene 3 partes principales:

● La zona global
● La función void setup()
● La función void loop()

3 http://arduino.cc/es
4 http://arduino.cc/es

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Zona global

Aquí será donde indicaremos a arduino los nombres de los pines y donde crearemos
aquellas variables que queramos que existan en todo el programa. Aunque comprende
todo lo que está fuera de las otras dos zonas, es recomendable agruparlo todo en la parte
superior del código.



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También se pueden crear nuestras propias funciones.

En el caso del ejemplo “parpadeo”, únicamente tenemos lo siguiente:
int led = 13;

Con esto estamos creando una variable en la que guardaremos el número del pin que
utilizaremos conectado al led.


La función void setup()

Esta función se ejecuta cada vez que se inicia Arduino (incluyendo al pulsar RESET). Una de
las operaciones que se realiza en void setup() es la de configurar de los pines que vamos a
utilizar.

En el caso del ejemplo “parpadeo”:
void setup() {
pinMode(led, OUTPUT);
}

Como sólo se usa un pin, llamado “led”, sólo existe una función de configuración “pinMode”
en la que indicamos que lo usaremos como salida.


La función void loop()

Esta función es el corazón de los programas creados con arduino. Es una función que
permanece en ejecución en forma de bucle infinito. Esto quiere decir que se ejecuta de
comienzo a fin, de forma repetida, siempre.

Esto queda más claro viendo el contenido del ejemplo “parpadeo”:
void loop() {
digitalWrite(led, HIGH); // Enciende el LED al activar el voltage como HIGH
delay(1000); // Espera un segundo
digitalWrite(led, LOW); // Apaga el led al desactivar el voltage (LOW)
delay(1000); // Espera un segundo
}
Una vez que ha esperado un segundo por segunda vez, la ejecución vuelve al principio de
loop y volvería a encender el led, y así hasta el infinito y más allá sucesivamente.

Con lo cual el programa Parpadeo quedaría así:

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/*
Parpadeo
Programa que hace parpadear un led con un retardo de 1 segundo.
*/

// El Pin 13 suele tener asociado un led en casi todas las placas Arduino
// Le damos un nombre al pin 13:
int led = 13;

// La funcion setup() se ejecuta cada vez que se inicia la placa (o se pulsa reset)
void setup() {
// configuramos el pin “led” como salida
pinMode(led, OUTPUT);
}

// la funcion loop() se mantiene ejecutandose como un bucle infinito hasta que deja de
alimentarse arduino.
void loop() {
digitalWrite(led, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(1000); // wait for a second
digitalWrite(led, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(1000); // wait for a second
}



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Flujo de Programación:

Por lo tanto podemos imaginarnos, de una manera visual, que la ejecución normal de un
programa de arduino es de la siguiente manera:



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Lenguaje de Programación
Toda la información respecto al lenguaje de programación5 que se emplea en Arduino se
puede encontrar en:
http://arduino.cc/es/Reference

Sintaxis

● ; (punto y coma)

Sirve para separar sentencias (llamada a función, declaración de variable...).

● {} (llaves)

Marcan los límites de un bloque de código (inicio y fin de una función o estructura

de control).

● // (comentarios en una línea)

Inicio de un comentario en la misma linea

● /* */ (comentarios en múltiples líneas)
Inicio y fin de un bloque de comentario

Variables
Constantes6


INPUT: Entrada
OUTPUT: Salida
HIGH: Encendido (5V)
LOW: Apagado (0V)
true: Verdadero
false: Falso



5 http://arduino.cc/es
6 http://arduino.cc/es

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Tipos de Dato

*var será el nombre que queramos dar a esa variable.

Podrá ser: valor, led, pot (potenciómetro), pin, pepito, jorgito...



● boolean (verdadero/falso)

Ejemplo:

boolean var = true;

● char (carácter)



Ejemplo:

char var = ‘R’

● byte

byte var = Bxxxxxxxx; // “B es el formateador binario (B00010010 = 18 decimal)

Ejemplo:

byte var = B00010010;

● int (entero, desde -32,768 hasta 32,767)


Ejemplo:

int var = 3;

● unsigned int (entero sin signo, desde 0 a 65,535)



Ejemplo:



unsigned int var = 12;

● long (entero 32bit, desde -2,147,483,648 hasta 2,147,483,647)

Ejemplo:



long var = 8;

● unsigned long (entero 32bit sin signo, desde 0 a 4,294,967,295)

12

Ejemplo:

● float (es un número decimal de 32bit)

Ejemplo:

● double (es lo mismo que float)

Ejemplo:

● string (cadena de caracteres)

Ejemplo:

● array (vector)



unsigned long var = 18;

float var = 3.5;

double var = 3.8;

string var = “¡Hola Mundo!”;

int vars[x]; // un vector de x elementos de tipo int

Ejemplo:



int var[14];
float var[20];

● void (vacío) (Sólo utilizado cuando una función no devuelve nada)

Ejemplo:



void funcion()



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Funciones Principales
La plataforma Arduino tiene un enorme catálogo de bibliotecas de funciones, algunas
de las cuales están directamente incluidas en el entorno de desarrollo. Las que no están
incluidas en él se pueden añadir con la expresión

#include <biblioteca.h> .

Las funciones más comúnme