El potenciómetro, imprescindible en el aprendizaje inicial (Fotografía F. Arroyo)
Existen en el mercado multitud de kits de componentes para empezar con arduino. De hecho es tan amplia que resulta abrumadora para el que quiere empezar en este mundo.
En esta entrada vamos a ayudaros a seleccionar el tipo de kit de componentes para empezar con arduino que os hace falta. Se da por supuesto que tenéis un ordenador o portátil y que no tendréis ningún problema en descargar algún programa como visualino (para programar gráficamente) y, por supuesto, el IDE, el entorno donde se puede escribir directamente el código de arduino y subirlo a la placa.
La escritura de código en el IDE es el paso natural cuando se ha aprendido programación gráfica.
¿Cuál es el mínimo número de componentes para empezar con arduino?
El kit de componentes más simple posible está compuesto por:
El kit básico para empezar a hacer cosas (Fotografía F. Arroyo)
Y ya está. No hace falta nada más.
Y diréis: con esto ¿qué puedo hacer?.
La placa de arduino incorpora en el pin número 13, en la placa, un diodo LED. Por lo tanto, si habéis visto nuestro artículo donde hablábamos de entradas y salidas digitales, tenemos disponible un actuador. El diodo LED transforma la energía eléctrica en luz. Podemos asignarle una salida de arduino y programarla.
En definitiva, nos permite hacer lo primero que se enseña en programación de una placa de arduino: el parpadeo de un LED (blink).
¿Qué más podemos hacer? Todo programa requiere una comprobación de su funcionamiento. El software de arduino permite, si tenemos el cable USB conectado, que la placa envíe datos a nuestro ordenador. No hace falta tener nada conectado para hacer programas y ver los resultados.
Por ejemplo, la imagen que sigue muestra un programa que suma los 10 primeros números y repite el proceso de 10 en 10. Manda los resultados al monitor del ordenador.
Imagen del monitor serie del IDE
Esta opción es muy interesante para hacer todo tipo de pruebas de programación.
Avanzando un poco más
Para entrar a formar parte del mundo de arduino, debes conocer lo que son entradas y salidas y sus dos tipos: analógicas y digitales.
Las entradas dan alegría a nuestros montajes y proyectos. Son los sensores los que proporcionan las entradas (datos) a nuestra placa para que pueda actuar conforme al programa que hemos cargado.
Además de entradas, necesitamos ver sus efectos sobre las salidas. Para ello, necesitaremos motores, diodos LED (aparte del que lleva la placa), zumbadores, etcétera. Nos permiten transformar la energía eléctrica en luz, en energía mecánica motriz y energía sonora.
La lista de componentes para empezar con arduino quedaría de esta forma:
- Placa compatible arduino UNO con cable USB
- Varios LED
- Botones (pulsadores)
- Un potenciómetro
(mejor de eje, para poder manipularlo fácilmente)
- 1 Motor
con o sin reductor de 5V
- 1 motor servo
- Varias resistencias
: de 220-230Ω (para LED), 10kΩ (para botones)
- Placa de prototipado
- varios cables de conexión (Cables macho-macho
, Cables macho-hembra
)
(mejor de eje, para poder manipularlo fácilmente)
con o sin reductor de 5V
: de 220-230Ω (para LED), 10kΩ (para botones)
, 
)Estos componentes son un punto de partida interesante para multitud de proyectos de iniciación y para comprobar muchas de las opciones de programación de arduino. Los motores nos servirán para ir haciendo pruebas.
Este kit de iniciación
¿Qué tengo que pedir si quiero hacer un robot?
En muchas ocasiones, sobre todo en el caso de la gente más joven, lo que más ilusión hace es la posibilidad de construir un robot. Sin embargo no es conveniente, partiendo de cero, intentar directamente hacer un robot.
Es necesaria una breve etapa de formación en la que se puedan aprender los fundamentos de la robótica con placas compatibles con arduino. El proceso de aprendizaje es sencillo.
Vamos a definir aquí un kit fácilmente disponible y a bajo precio para hacer un robot programable. La ventaja de este kit es que te sirve también como kit básico, con componentes que puedes programar de diversas formas. Los componentes serán:
- Placa compatible arduino UNO con cable USB
- Chasis con ruedas, interruptor, portapilas (por ejemplo
)
- Driver L298N
(sirve para controlar giro y velocidad de los motores)
- Sensor de distancia
por ultrasonidos
- Cables macho-macho
- Cables macho-hembra
)
(sirve para controlar giro y velocidad de los motores)
por ultrasonidosCon estos componentes puedes fabricar un robot sencillo como el que aparece en la siguiente fotografía (deberás añadir pilas):
Sencillo robot basado en arduino (Fotografía F. Arroyo)
Un «shield (placa)» de pruebas (o multifunción)
Puesto que estamos hablando de cómo empezar, nada mejor que contar con un conjunto compacto de opciones de entradas y salidas analógicas y digitales. Una shield es un bloque de componentes con pines de conexión que puede conectarse directamente encima de la placa de arduino.
Podemos utilizar una shield o placa multifunción como la que se ve en la fotografía:
Shield multifunción para pruebas (Fotografía, F. Arroyo)
Como puedes ver están disponibles, entre otros, tres botones (entradas digitales), un potenciómetro (bloque azul, entrada analógica) y un multidisplay (a la izquierda) y la posibilidad de cablear otros sensores (por ejemplo, el LM35).
No olvides que debes tener, además de esta shield, una placa compatible con arduino y su cable USB.
Para hacer un poco más interesante esta placa e incrementar significativamente los experimentos, puedes añadir los siguientes sensores:
- LM35 sensor de temperatura
- Sensor de distancia
- MPU-6050
sensor de movimiento
- Tilt o sensor de inclinación
sensor de movimiento
Aquí tienes el enlace
Aunque en la foto no se aprecia, el shield multifunción tiene pines por debajo que encajan exactamente con la placa arduino.
La edad es importante
Salvo alguna que otra excepción, un niño (por debajo de unos 9 años) debe conseguir ver rápidamente los efectos de su trabajo. No puede encontrarse con una aburrida clase teórica.
En edades entre 8 y 13 años que no tienen experiencia en robótica educativa, es muy interesante un kit compacto para comenzar a programar gráficamente. De entre los kit de robots que hemos utilizado, uno de los más robustos y fáciles de programar es el mbot
Un poco más adelante, el joven estudiante de robótica puede adquirir los componentes para empezar con arduino que hemos indicado. Incluso, cuando tengan ya unos conocimientos mínimos, el kit para construir un robot.
Y más allá…
Ya hemos visto un listado de componentes para empezar con arduino.
Pero seguro que imagináis que existen una infinidad de sensores en el mercado. La cuestión es cuáles de ellos me interesa adquirir para realizar mis proyectos con una placa basada en arduino.
La respuesta es bastante clara: piensa en el tipo de proyecto y mira qué sensores pueden servirte. Por supuesto, estamos hablando de un nivel de conocimientos algo más avanzado.
Aparte de los sensores y actuadores ya indicados, pueden ser de interés para una primera fase de aprendizaje:
- Sensor de intensidad luminosa (LDR
)
- Sensor de temperatura DHT11
(DFT22
)
- Detector de seguimiento de línea
- Módulo bluetooth HC-06
para arduino
- Pantalla LCD 16×2 I2C
- Multidisplay 7 segmentos
- Módulo de relés
)
(
)
para arduino
El ir añadiendo sensores y actuadores nos permitirá aprender a utilizar librerías. Las librerías son bloques de programación (ya escritos) que ayudan a utilizar de forma sencilla sensores de todo tipo, a veces de una enorme complejidad técnica.
(fotografía de portada Federico Arroyo)