En la actualidad existen muchos proyectos DIY(Do It Yourself) que se basan en las famosas placas Arduino y ESP. Desde aplicaciones que podemos hacer todos en casa hasta productos basados en estos ‘cerebros’, la diversidad que se puede encontrar es inmensa. A pesar de que estas placas puedan tener características distintas, su base es la misma, y son los microcontroladores.
¿Qué es un microcontrolador?
Los microcontroladores son circuitos integrados ‘inteligentes’ que constan de las tres principales unidades funcionales de una computadora: unidad de procesamiento central, memoria y periféricos de entrada y salida. Básicamente, toman información de sensores, la procesan e interactúan con el mundo real a través de actuadores.
Lo que hace realmente versátiles a estos circuitos es su carácter programable. Esto los hace muy útiles para proyectos electrónicos, ya que con solo cambiar el programa cambia el comportamiento del circuito sin tener que modificar el mismo.
Aplicaciones de los Microcontroladores
El surgimiento de los microcontroladores representó un gran avance en el campo de la electrónica, a tal punto que empezó a usarse en todo tipo de aplicaciones. Estos dispositivos están presentes en casi todo lo que nos rodea, desde calculadoras hasta sistemas de control e instrumentación.
Con el creciente auge del Internet de las Cosas (IOT), tema al cual le dedicaremos su espacio próximamente, se han presentado numerosas nuevas aplicaciones para los microcontroladores, donde la conectividad ha pasado a ser un factor primordial. Básicamente son las mismas aplicaciones del pasado, pero estas últimas se diferencian en que pueden ser monitorizadas y configuradas remotamente. Por ejemplo, en la actualidad las luces de nuestra casa se pueden encender y apagar a través de Internet, y el cerebro de esta aplicación puede ser un microcontrolador.
El Microcontrolador de Arduino
Pese a que los microcontroladores existen desde hace mucho tiempo, no siempre han sido tan populares como en la actualidad. A pesar de ser la base de las populares placas como Arduino y ESP, antes tenían un enfoque mucho más profesional y restringido. A continuación, hablaremos del papel que jugó Arduino para lograr que los microcontroladores estén al alcance de todos.
Hardware
A pesar de la gran cantidad de ventajas que introdujeron los microcontroladores, es necesario agregar otros componentes electrónicos básicos a la circuitería para garantizar su correcto funcionamiento. A continuación, se muestra una imagen que refleja a lo que nos referimos.
El microcontrolador usado en este caso es el Atmega328p. Se puede observar en la imagen, cuántos componentes electrónicos externos han sido necesarios utilizar para su correcto funcionamiento (y en este ejemplo, solo mostramos algunos). Además, para programarlo es necesario un programador, que es el dispositivo encargado de transferir el código realizado desde nuestro ordenador al microcontrolador para que este pueda ejecutarlo.
Como se pueden imaginar, este era un proceso bastante engorroso que presentaba muchas limitantes para la mayoría de los usuarios interesados en trabajar con estos dispositivos. Veamos ahora como esto se vuelve mucho más sencillo gracias a Arduino.
En la imagen anterior se muestra una de las placas Arduino más famosas, Arduino UNO, la cual también se basa en el microcontrolador Atmega 328p.
A simple vista se pueden observar sus ventajas con respecto al método antiguo. Los Arduinos vienen con toda la circuitería necesaria para que el microcontrolador pueda funcionar, o sea, ya no es necesario que el usuario se preocupe por estos detalles. En este caso, solo dependen de la conexión de los periféricos externos (tema que trataremos en tutoriales).
Para el caso de la programación, simplemente se conecta a nuestro ordenador utilizando un cable USB proporcionado por el fabricante, y solamente con el IDE (Integrated Development Environment) Arduino sería suficiente. ¿A qué todo ahora luce mejor?
Software
La otra gran ventaja que introdujo Arduino al mundo de los microcontroladores es que es software libre. Esto significa que entre todos los usuarios desarrollan librerías para distintos periféricos y sensores y así todo el mundo pueda usarlos y crear una gran comunidad.
Esta característica nos beneficia directamente con tiempo, lo cual en estos entornos de desarrollo es fundamental. Gracias a la creación de estas librerías, es muy probable que encontremos una que resuelva nuestro problema sin mucho trabajo, y esta, al ser una plataforma de software libre, nos autoriza a la utilización abierta de estas librerías en nuestro código.
¿Qué es Arduino?
Arduino no es más que una plataforma totalmente libre, basada en una placa electrónica que incluye los componentes necesarios para que cualquier persona pueda trabajar cómodamente con microcontroladores. Además, es el principal responsable de la creciente popularidad de los microcontroladores entre personas que no dominen el campo de la electrónica.
Vale la pena destacar que ESP es una placa desarrollo creada bajo los mismos conceptos de Arduino con la única diferencia que son basados en otro chip que no es el mismo de los Arduino. En este artículo se da una descripción detallada de estas placas, comparándolas con los Arduino.
