Conceptos Esenciales de Sistemas Electrónicos y Programación Arduino

1) ¿Qué se entiende por sistema de procesamiento en electrónica?

Un sistema electrónico es un conjunto de sensores, circuitería de procesamiento y control, actuadores y fuentes de alimentación.

Los sensores obtienen información y la transforman en una señal eléctrica que manipula la circuitería interna de control. La manipulación dependerá de los diferentes componentes de hardware y del conjunto lógico de instrucciones que dicho hardware tenga pregrabado y sea capaz de ejecutar de forma autónoma.

2) ¿Qué es un microcontrolador?

Es un circuito integrado (dispositivo electrónico con un gran número de componentes) que es programable.

Elementos básicos del microcontrolador:

• CPU: Encargada de ejecutar cada instrucción y de controlar que dicha ejecución se realice correctamente.
• Tipos de Memoria: Son las encargadas de alojar las instrucciones, así como los diferentes datos que estas necesitan. Hay dos tipos de memoria:
  • Persistentes: Aquellas cuyo contenido se almacena de forma permanente, incluso tras cortes de energía.
  • Volátiles: Aquellas cuyo contenido se pierde al dejar de recibir alimentación.
• Pastillas de E/S (Entrada/Salida): Comunican el microcontrolador con el exterior. En las pastillas de entrada podremos conectar sensores para que pueda recibir datos de su entorno. De salida, conectar actuadores para enviarle órdenes y así interactuar con el medio físico.

3) ¿Qué es Arduino?

Arduino es fundamentalmente tres cosas:

• Una placa de hardware libre: Incorpora un microcontrolador reprogramable y una serie de pines-hembra (que están unidos internamente a las pastillas). Existen varias placas de Arduino oficiales, cada una con diferentes características (tamaño, número de pines-hembra, modelo de microcontrolador). El diseño de su software está inspirado originalmente en el de otra placa de hardware libre preexistente, la placa Wiring. Esta placa surgió en 2003 como proyecto personal de Hernando Barragán.
• Un software: Gratuito, libre y multiplataforma (funciona en Linux, macOS y Windows) que instalamos en nuestro ordenador para programar la memoria del microcontrolador. La manera de conectarlo para poder enviarle y grabar dichas instrucciones es mediante cable USB.
• Un lenguaje de programación libre: Idioma artificial diseñado para expresar instrucciones que pueden ser llevadas a cabo por máquinas.

Autonomía de Arduino:

Arduino puede ser autónomo o no. En el primer caso, la placa no necesita estar conectada y funciona al disponer de alguna fuente de alimentación. En el segundo caso, debe estar conectada de alguna forma permanente a un computador que permita la comunicación entre este y la placa.

4) ¿Qué elemento hace que el software de Arduino sea libre y extensible?

El elemento que hace que el software de Arduino sea libre y extensible son las librerías.

5) ¿Qué placa de desarrollo Arduino utilizaremos para nuestros proyectos? ¿Qué submodelos tiene?

La placa Arduino que utilizaremos para nuestros proyectos es el Arduino UNO. Los submodelos que tiene son: Arduino Mega y Arduino Leonardo.

6) ¿Por qué decimos que Arduino tiene software y hardware libre?

Arduino tiene software libre porque cualquiera puede formar parte de su desarrollo. Esta manera provoca la creación de una comunidad que colabora a través de internet y consigue que el software evolucione.

El hardware libre permite que la gente pueda estudiarlo para entender su funcionamiento, modificarlo, reutilizarlo, mejorarlo y compartir dichos cambios. Para conseguir esto, la comunidad ha de poder tener acceso a los ficheros esquemáticos del diseño del hardware.

7) ¿Qué permite que Arduino sea libre y extensible?

Lo que permite que sea libre y extensible son las librerías de software de terceros.