Erik Schernich - Arduino para principiantes

Arduino Für Kids by Erik Schernich, © 2nd edition, 2017 by MITP Verlag, Frechen, Germany. www.mitp.de/ All rights reserved.

Published with arrangements made by Maria Pinto-Peuckmann, Literary Agency - World Copyright Promotion, Kaufering, Germany.

Título de la edición en español: Arduino para principiantes

Segunda edición en español, año 2019

© 2019 MARCOMBO, S.A.

www.marcombo.com

Editor de la edición en español: Pablo Martínez Izurzu

Directora de producción: Mª Rosa Castillo

Correctores: Núria Barroso y Fran Ruiz

Traducción: Virginia Pérez

Diseño de portada: Christian Kalkert

Imágenes: Todos los diagramas de circuitos fueron creados con Fritzing

"Cualquier forma de reproducción, distribución, comunicación pública o transformación de esta obra solo puede ser realizada con la autorización de sus titulares, salvo excepción prevista por la ley. Diríjase a CEDRO (Centro Español de Derechos Reprográficos, www.cedro.org) si necesita fotocopiar o escanear algún fragmento de esta obra".

ISBN: 978-84-267-2774-9

Producción del ebook: booqlab

Introducción Introducción ¿Siempre has querido programar o trabajar con los componentes de un ordenador? Aunque después de este libro no serás capaz de montar un ordenador tú solo, la introducción te explicará muchas cosas que puedes hacer luego. La introducción te enseñará: • Qué es un microchip, un microcontrolador y qué es un Arduino. • Cómo se programa. • Qué materiales necesitas para este libro. Como ves, ¡aprenderás unas cuantas cosas fundamentales sobre electrónica!

¿Qué es un microchip? ¿Qué es un microchip? Seguro que tienes, más o menos, una idea de cómo es un microchip. Una pequeña superficie negra montada sobre una placa; por ejemplo, la placa base de tu ordenador. El microchip que vas a programar es un poco distinto de los chips que seguramente has visto. Es y contiene bastantes menos pines (las patitas metálicas que le salen por los lados). Además, los pines son bastante más grandes que los que hayas podido ver en los microchips “normales”.

¿Cómo se programa? ¿Cómo se programa? Lamentablemente, programar es algo que no se puede hacer hablando, sino solo a través de textos en el ordenador. Esos textos, además, no están en nuestra lengua sino que, las pocas palabras que aparecen, pertenecen al inglés. ¡Pero eso no debería suponer ningún obstáculo para que aprendas a programar! Vas a prender a programar en el lenguaje de programación C++, un lenguaje muy cercano al sistema, muy ordenado, y a la vez suficientemente complejo. Para no hacerlo demasiado difícil al principio, los creadores de Arduino han desarrollado un dialecto (una variante) de este lenguaje de programación. C++ se basa en pocas palabras y, por el contrario, muchos caracteres, algunos de ellos bastante crípticos en apariencia. Entre paréntesis aparece cómo “pronunciaríamos” esos caracteres, por ejemplo: ++ (incremento), % (módulo división). Una vez que conozcas el significado de los diferentes símbolos (o caracteres), ya los podrás utilizar libremente. En el siguiente código fuente te muestro lo que se puede hacer con C++. Este código fuente lo he desarrollado yo mismo en un ordenador de un terrario que, por desgracia, todavía está en fase inicial: #include "dimmen.h" #include "kern_temperatur.h" #include "terra_temperatur_class.h" #include "class_cool.h" void setup() { pinMode(13, OUTPUT); pinMode(12,OUTPUT); Serial.begin(9600); ADMUX = 0xC8; delay(10); } void loop() { Cooler cooler(13); delay(100); bool hot = kern_temp(17); if (hot) cooler.start(); else{ cooler.stop(); } delay(500); } Para programar necesitarás un programa para el PC que encontrarás en arduino.cc, en Internet. Para la instalación detallada consulta en el Apéndice o espera al siguiente capítulo. Ahora, debes aprender algo sobre el aparato que necesitarás para este libro: Arduino. El Arduino que seguramente ya tienes ante ti es Arduino Uno. Ahora deberías conectarlo al PC a través del USB. Todavía no puedes programarlo, pero sí puedes utilizarlo como fuente de corriente para las próximas conexiones.

Materiales Materiales Para continuar con la introducción necesitas algunos materiales. Entre ellos, un LED (un diodo emisor de luz), un cable negro y otro gris (los usuarios de Arduino utilizan frecuentemente cables en la combinación de colores rojo y negro; nosotros en el libro utilizamos la combinación negro-gris que resalta mejor sobre los planos de los circuitos en blanco y negro del libro), Arduino y una placa de pruebas ( breadboard en inglés). En el apéndice C, al final del libro, encontrarás la lista de todos los materiales necesarios.

Los primeros pasos Los primeros pasos Ahora queremos hacer ya algo con Arduino. Yo propongo que empecemos simplemente por encender un LED. Lo podemos hacer de dos maneras: utilizando Arduino como fuente de alimentación, o utilizando una batería (una pila). Para familiarizarte antes que nada con Arduino, construye el circuito que te proponemos en la primera ilustración del libro. Al hacerlo, deberás tener en cuenta lo siguiente: el cable rojo va al pin de Arduino con las letras VCC, el negro al cable con GND, es decir, a los cables positivo y negativo. Y, por último: el cable rojo (el polo positivo) se conecta a la parte más larga del LED, el extremo más corto se conecta al cable negro (polo negativo). Utiliza en este ejemplo solo el LED rojo, para los otros LED necesitarías una resistencia (ver más adelante). Todos los planos de los circuitos los puedes descargar en www.mitp.de/580 . Allí los cables son de colores, a diferencia de los planos del libro. Ahora ya conoces cuatro de los componentes más importantes de un circuito, y que aparecerán constantemente en el libro. Tres de ellos incluso se utilizan en todos los circuitos: Arduino, la placa de pruebas, el LED y, por último, el cable. A pesar de que el último componente es el más sencillo, sin él no podrás construir prácticamente ninguno de los circuitos que proponemos en el libro. Únicamente soldando no necesitaremos cables, pero incluso soldando hay excepciones en las que también se necesitan cables.

Resumen Resumen Ahora ya sabes... • cómo se conectan los LED, • qué es una resistencia, • cómo se conectan LED de varios colores. Y también sabes... cómo se podría destrozar un LED.

Unas tareas Unas tareas 1. Conecta 3 LED en serie (+ 3 * resistencia 330 ohmios). 2. Sustituye Arduino como fuente de alimentación por una batería de lengüeta y observa cómo cambia la intensidad de la luz del LED. 3. Utiliza varios diodos para hacer que un LED emita luz, no importa cómo esté conectada a los polos. 4. Si no consigues realizar la tarea anterior, investiga acerca del puente rectificador, o puente de Graetz. Y con esto ya has concluido el primer capítulo del libro. En los capítulos siguientes construiremos y utilizaremos circuitos mucho más interesantes. ¡Que te diviertas!

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