Seguramente habrás oído de hablar de Arduino. Este nombre suele aparecer cuando se menciona el mundo Maker, las STEAM, el movimiento Open Hardware. Si es así y te has quedado con cierta curiosidad, este artículo es para ti.

Vamos a imaginarnos una conversación con un amigo, familiar colega…

¿Qué es eso de Arduino?

-Oye, tú eras un poco de esos… si ya sabes, de esos…freakys, de los que estáis con chismes todo el día, pero con cariño te lo digo ¡eh!. Una cosa te quería preguntar, que estoy oyendo hablar mucho por ahí… ¿qué es eso de Arduino?

Arduino es una herramienta que te permite diseñar y construir de modo rápido y sencillo tus propios sistemas basados en “microcontrolador” para resolver cualquier problema que tengas. Te explico, cuando hablamos de sistema estamos pensando en algo genérico, como un dispositivo electrónico que tiene unas entradas, salidas, capacidad de procesamiento, gestión energética y comunicaciones.

Por ejemplo, tu ordenador tiene unos dispositivos de entrada como el teclado o el ratón, una unidad de procesamiento que analiza las entradas y ejecuta unos programas para generar unas acciones de salida que se muestran a través del monitor y altavoces. Además, para que todo ello funcione hace falta una fuente de energía y frecuentemente unas comunicaciones como internet.

Este esquema, esta arquitectura, vale para cualquier otro dispositivo. Por ejemplo el termostato de tu casa,  que es un sistema que como entrada tiene un sensor de temperatura cuyo valor es procesado por un microcontrolador. Este a su vez manda los datos por bluetooth a tu móvil. Cuando llega al límite de temperatura con el que lo has configurado, el dispositivo de salida, que puede ser un relé, apaga la caldera. En general, la parte central de estos sistemas se basan en un microcontrolador, que es…

Computación física

-¡Si ya sabía yo, que me ibas a soltar un rollo…!, ¿por qué me cuentas todo esto, solo te he preguntado que qué es un Arduino?

-Te he contado esto porque Arduino va de hacer aplicaciones basadas en un microcontrolador. A la gente le gusta Arduino porque facilita la construcción de dispositivos que incluyen microcontroladores, sensores y actuadores y que pueden tener capacidades de comunicación con la red u otros dispositivos. Aplicaciones muy centradas en la “computación física”: objetos y espacios que reaccionan a cambios en el entorno y actúan en este.

¿Y un microcontrolador?

-Vale, vale, por partes, por partes ¿Qué es un microcontrolador?

Se trata de un circuito integrado que es a su vez un sistema puesto que tiene entradas, salidas, procesamiento, gestión de energía y comunicaciones. Imagina el termostato de antes, puedes construirte un circuito electrónico con un sensor de temperatura (una NTC) que compare su salida con una referencia (una AO comparador con histéresis) y cuando sea mayor que un valor active la salida (un SSR). ¿Pero qué pasas cuando quieras cambiar la referencia?, ¿Desueldas y sueldas otras resistencias?

-Me la estas liando con cosas muy técnicas…

-Espera, que te lo explico. Cuando tu construyes un sistema electrónico la ventaja que aporta un microcontrolador es que es reprogramable. Por ello, puede valer para resolver múltiples problemas en función de cómo lo programes. Puedes utilizar un micro como elemento central del termostato, de un mando a distancia, de un wearable…vamos y si es lo suficientemente potente es el corazón de tu super-movil.

Un diseño versátil y óptimo

Además, una vez que ya tienes construido tu sistema para resolver el problema que tu querías, puedes introducir mejoras, evolucionarlo… y todo esto solamente actualizando la programación, no tienes que cambiar el hardware, los circuitos.

Por otro lado, un microcontrolador es un circuito que está diseñado de forma muy versátil y optima, incluye unos bloques específicos que son muy útiles en un montón de aplicaciones electrónicas como, por ejemplo: diferentes tipos de memoria, conversores ADC para convertir una señal analógica en un valor digital, bloques que facilitan la comunicación con otros circuitos integrados etc. Hasta cierto punto es como un mecano.

Arduino en tres conceptos

– Vale, vale, entonces ¿Arduino es un microcontrolador y todo esto va de programar un microcontrolador?

-No, Arduino no es un microcontrolador. De hecho, utiliza los microcontroladores de empresas que hacen sus propios micros. Arduino se basa en tres conceptos, un hardware, un software para programar microcontroladores y una comunidad de usuarios. Te explico:

La idea central de Arduino se basa en unas placas electrónicas que incluyen un microcontrolador. Hay varios modelos de estas placas,Uno, Duo, Nano y otras tantas. Unas son genéricas, otras incluyen comunicaciones … pero lo que las hace características es que en general están muy pensadas para que sean fáciles y cómodas de utilizar, que les puedas conectar otros elementos, que tengan un coste ajustado y sobre todo que se puedan programar sin necesidad de ningún otro dispositivo. Todo esto sin olvidarnos de algo importantísimo, es hardware abierto, es decir en todo momento puedes acceder a la información sobre cómo están diseñadas.

Integrated Development Environment

Para programar los micros de estas placas hace falta un software, lo que llamamos un IDE, que viene de Integrated Development Environment. En esencia es el típico programa que incluye varias herramientas. Te lo puedes descargar de la página de Arduino y es software abierto. Incluye un editor de texto para que escribas el programa, un compilador que traduce tu programa en un código que pueda entender el micro, un gestor de librerías… que son como trozos de código ya programados para utilizar varios elementos.

El lenguaje de programación que se utiliza es sencillo. Te diría que es como un C++ simplificado que se basa en Processing que a su vez deriva del Wiring… pero bah!, esto ya es muy rebuscado, lo bueno es que se va aprendiendo con ejemplos.

La Comunidad

Bien y por último tenemos la comunidad. No, no, Frodo, Gandalf y compañía no tienen nada que ver en esta comunidad. Al hablar de comunidad entendemos al conjunto de personas que tienen un interés común en el mundo Arduino y comparten conocimiento de forma abierta. Si quieres hacer algo, búscalo por la comunidad seguro que alguien antes que tu puede ha hecho algo similar que te puede servir de base.

Si tienes una duda, pregúntala a la comunidad en foros, te ayudarán. Y si algún día construyes algo interesante, programas una nueva librería o creas un proyecto interesante, compártelo para que otros al usen. Y cuando llegue del día que si a partir de algo que hiciste alguien lo mejora lo evoluciona, detecta un error… recuerda que no es algo negativo sino todo lo contrario, alguien se ha basado en tu trabajo para ir un paso más allá. Eso es la comunidad de Arduino, un gran grupo de personas que crean conjuntamente.

– Bien, bien ya me hago una idea de que va, no me calientes más la cabeza, pero vamos al grano, ¿al final para que se utiliza?

Una de las aplicaciones más conocidas de Arduino es su uso en la educación y en el aprendizaje de las nuevas tecnologías. Arduino es una herramienta que nos sirve para entender cómo funcionan las cosas en el mundo digital que vivimos actualmente.

Los manitas de toda la vida

Tradicionalmente ha estado relacionado con el mundo Maker dentro del movimiento DIY. Vendrían a ser los “manitas de toda la vida” aquellos a los que les gusta construir sus propias cosas, solo que aquí se hacen proyectos que involucran electrónica, informática, comunicaciones, mecatrónica… en definitiva, una gran cantidad de disciplinas.

Si bien al principio Arduino era visto como algo para aficionados, cada vez más ha ido ganando peso en entornos mas profesionales. Hoy en día en muy utilizado como plataforma para el desarrollo de prototipos. Incluso es la base de aplicaciones comerciales e industriales. Te sorprendería conocer cuántas empresas de renombre validan sus primeras ideas con prototipos rápidos basados en Arduino, o sus primos hermanos como Raspberry.

Fíjate hasta dónde llega esto, que, hasta grandes fabricantes de dispositivos electrónicos, se han hecho eco del impacto de Arduino llegando al punto de que muchas de sus placas de evaluación, son compatibles con Arduino.

El límite: tu imaginación

-Todo eso que me cuentas está muy bien, pero, ¿qué se puede hacer realmente con Arduino?

-La respuesta a eso es rápida y sencilla, ¡prácticamente de todo! El límite está en tu imaginación.
Se puede crear todo aquello que se pueda controlar con un sistema electrónico basado en microcontrolador. Hay mil ejemplos, desde robots móviles, proyectos multimedia o equipos de medición que se montan en globos aerostáticos hasta cosas tan prácticas como hacerte un sistema de control de riego o un dispensador de comida para un canario. Lo que te imagines, para ver todo lo que se puede hacer, lo mejor es dar una ojeada a sitios como ‘Create Arduino‘, ‘Circuit Digest‘, ‘How to mechatronics‘, ‘Instructables‘ o ‘Electronics Hub‘, entre otros. En ellos verás que no hay límites para los proyectos que se pueden crear.

A lo largo de estos años Arduino ha estado ligado a una serie de proyectos icónicos en los que la comunidad ha participado activamente. Estos proyectos en general tienen una cierta envergadura ya que involucran a múltiples desarrolladores que participan en ellos y se ha ido produciendo una evolución continuada.

Quizá uno de los mejores ejemplos es la relación de Arduino con el mundo de la impresión 3D en donde la mítica placa Arduino Mega, fue la controladora por antonomasia de las primeras impresoras que montaban los makers. También se han hecho cosas muy interesantes relacionadas con los drones, como el proyecto Arducopter y ArduPilot e incluso para recrear la clásica GameBoy con el proyecto Arduboy.

Hasta el infinito… ¡y más allá!

Pero no te creas que sólo son proyectos movidos por la comunidad. Si bien inicialmente el objetivo principal de Arduino puede parecer que es el aprendizaje y el prototipado, también hay iniciativas que van un paso más allá. Algunas startups han crecido vertiginosamente basando sus desarrollos en Arduino e incluso se han desarrollado productos típicos de entornos industriales, como los PLCs.

Además, parece que están apostando fuerte por su línea más avanzada. Sin dejar de lado su nicho tradicional, están potenciando un sector más profesional. La familia de productos Nano o MKR tienen unas prestaciones que a años luz de los primeros modelos, la última placa de Arduino, la Portenta H7 apunta maneras. Si bien es cierto que, con estas placas, el cacharreo (lo que entendemos por modificar el hardware) es algo más difícil, esto se ve de sobra compensado por las prestaciones que ofrecen. Además, siempre seguiremos teniendo las placas de toda la vida.

¿Por dónde empiezo?

– Me está empezando a llamar la atención esto de Arduino, pero ¿es esto para mí?, ¿cómo puedo empezar?

Arduino y la filosofía que hay detrás están más vivos que nunca. Así que seguro que, a estas alturas, ya he despertado tú interés. Como de costumbre hay montones de recursos en la web. Sin duda, lo más sencillo es empezar por su propia web oficial donde puedes encontrar algunos tutoriales.

Para aprender desde casa y de modo gratuito hay múltiples blogs con abundante información como ‘Aprendiendo arduino’ o ‘Control automático educación’ y ‘Prometec’, entre otros.

Si prefieres algo más gráfico, y guiado, algunos canales de YouTube contiene cursos muy interesantes como en el canal de Youtube de Bitwise Ar o en algunos post de Codigo Facilito como sus cursos de Arduino gratis o este sobre Arduino.  Finalmente, si te vas a animar, te recomendaría que comprases alguna de las placas o kits de Arduino en la tienda oficial.

Por cierto, si tienes la suerte de estar por Zaragoza en los próximos meses La Remolacha HackLab, en Zaragoza Activa, va a organizar un seminario en el que se darán los primeros pasos con Arduino. ¡Si tienes la oportunidad no dudes en apuntarte!, algo me dice que van a estar muy interesantes y que las personas que los van a dar son geniales.

Van a ser cuatro sesiones de 3 horas, los miércoles por la tarde. Trabajaremos en torno a la idea de hacer un proyecto completo que consistirá en construir una estación meteorológica, un sistema que sea capaz de medir ciertos parámetros ambientales y enviar los datos a internet para poder consultarlos remotamente.

Y… si alguien te sale por la típica tangente de “soy de letras” que sepas que una de las motivaciones iniciales por las que se creó Arduino fue unir dos mundos tan supuestamente opuestos como arte y tecnología. De hecho, es una herramienta muy versátil que permite desarrollar proyectos interactivos dentro del mundo del arte digital. No hay excusas para no aprender Arduino, solo falta de ganas.

Ah¡¡ importante, recuerda que para acceder a este y otros cursos que se ofrecen en Zaragoza Activa, siempre gratuitos, tienes que inscribirte en la Red ZAC.

– Me has convencido nos vemos por La Remolacha HackLab de Zaragoza Activa.

Angel Asensio Gimeno

Inar Tecnologías (Empresa del Vivero de Empresas de Zaragoza Activa)

aasensio@inartecnologias.es

https://www.linkedin.com/company/inar-tecnologias

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