Microcontrolador y Arduino

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Microcontrolador y Arduino Uno

Microcontrolador

Un microcontrolador es un circuito integrado (aunque con prestaciones limitadas) o un solo chip, el cual está especializado en ejecutar constantemente un conjunto de instrucciones predefinidas.

Elementos básicos del microcontrolador

Primero. CPU (Unidad Central de Proceso)

Se encarga de ejecutar cada instrucción y de controlar que dicha ejecución se realice de manera adecuada.

Segundo. Memorias

Son aquellas que guardan las instrucciones y los diferentes datos.

Además, permiten que toda la información siempre este disponible; para que la CPU pueda trabajar en cualquier momento.

Tipos de memorias

Persistentes

Son aquellas, en donde el contenido se almacena de forma permanente, cuando no hay alimentación.

Volátiles

Son aquellas en las que su contenido se pierde al dejar de recibir alimentación.

Tercero. Pastillas de E/S (entrada/salida)

Se encarga de comunicar el microcontrolador con el exterior.

En las pastillas de entrada, se puede conectar sensores y en las pastillas de salida, se pueden conectar actuadores.

Origen del Arduino

Arduino nació en el año 2005 en el instituto de Diseño interactivo de Ivrea(Italia). A

Arduino apareció por la necesidad de contar con un dispositivo para utilizar en las aulas que fuera de bajo costo y que funcionará con cualquier sistema operativo. El propósito era fabricar la placa para uso interno de la escuela.

Los responsables de la idea del diseño de la placa de arduino son: David Cuartielles, Massimo Banzi, Tom Igoe y Gianluca Martino; muchos de ellos docentes y estudiantes.

Finalmente, este proyecto se presentó a toda la comunidad, para que todo el mundo pudiera participar en la evolución del proyecto.

¿Qué es Arduino?

Arduino, es una placa de hardware libre, que incorpora un microcontrolador reprogramable y una serie de pines que permiten conectar diferentes sensores y actuadores.

Además, Arduino es un software multiplataforma; que permite escribir, verificar y guardar en la memoria del microcontrolador de la placa Arduino, el conjunto de instrucciones que se desea ejecutar.

El lenguaje de Arduino, se basa internamente en código C/C++.

Características de la placa Arduino

Primero. El encapsulado del microcontrolador

Arduino, dispone de dos alternativas de encapsulado el DIP o SMD.

Segundo. El modelo del microcontrolador

El microcontrolador que lleva la placa de Arduino, es el modelo Atmega328P de la marca Atmel. Atmega328P, pertenece a la familia de microcontroladores megaAVR.

Memorias del Arduino

Memoria EEPROM

Donde se almacenan los datos que permanecen guardados una vez apagado el microcontrolador.

Memoria Flash

Donde se almacena de manera permanente el programa que ejecuta el microcontrolador.

Memoria SRAM

Donde se guardan los datos(enteros, flotantes o caracteres). Independiente del tipo de dato, su valor se elimina cuando se deja de alimentar al microcontrolador.

Los registros

Son espacios de memoria existentes, dentro de la propia CPU del microcontrolador.

Funciones

Guardan los datos para la ejecución de instrucciones.

Almacenan temporalmente los resultados de las instrucciones.

Guardan las instrucciones que se estén ejecutando en ese momento.

El gestor de arranque

La función es gestionar de forma automática el proceso de grabación de la memoria Flash. Una vez realizado este proceso, el microcontrolador se dispone a procesar las instrucciones que se grabaron.

Los protocolos de comunicación

SPI

Permite controlar a cortas distancias, cualquier dispositivo electrónico digital que acepte un flujo de bits regulado por un reloj.

I^2 C

Utiliza dos líneas para transmitir la información. Una sirve para transferir los datos y otra sirve para enviar la señal del reloj.

Placas de Arduino

Arduino Mega 2560

Microcontrolador: ATmega2560. 54 pines de E/S digitales(de los cuales 14 son usados como salidas analógicas PWM), 16 entradas analógicas y 4 Uarts.

Arduino Ethernet

Tiene un microcontrolador ATmega328. Dispone de 14 pines I/O, 6 entradas analógicas, un cristal de 16MHz, un conector de red RJ45, conector de alimentación, un zócalo ICSP y un pulsador de Reset.

El Arduino Mega ADK

Está especialmente diseñada para interactuar con teléfonos móviles funcionando con el sistema Android.

Arduino Fio

Esta diseñado para aplicaciones inalámbricas. Tiene un microcontrolador ATmega328V. Contiene 14 pines E/S digital y 8 entradas analógicas.

El arduino Pro

Tiene un microcontrolador ATmega328. Contiene 14 pines de E/S digital, 6 entradas analógicas y un conector de alimentación de batería. Es diseñado para la instalación de objetos.